DE19733493C2 - Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses aus thermobondierten gekräuselten Bikomponentenfasern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses aus thermobondierten gekräuselten Bikompontenen­ fasern, wobei die Bikompontenenfasern jeweils aus zwei pla­ stischen Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften be­ stehen.

Aus der EP 0 391 260 A1 ist ein derartiges Verfahren bekannt, bei dem sich auf einem Siebband abgelegte Kompositfasern durch Wärmeeinwirkung, nämlich durch temperierte Luft, kräu­ seln und miteinander verkleben. Bei diesem Verfahren wird kurz vor der Zufuhr heißer Luft kalte Luft von unten durch das Siebband geblasen, wodurch sich das Vlies aufplustert. Ein derartiges Vlies hat eine Dicke bis etwa 30 mm. Nach ei­ nem derartigen Verfahren hergestellte Vliese können in Hygie­ neprodukten, wie Windeln oder Damenbinden, als Acquisition­ layer verwendet werden. Für einige Anwendungsbereiche besit­ zen derartige Vliese aber eine zu geringe Dicke bzw. weisen einen zu harten Griff auf und sind auch nicht voluminös ge­ nug. Ein ähnliches Verfähren ist auch aus der US 5 382 400 bekannt.

Aus der DE-Z "Chemiefasern/Textilindustrie", 44./96. Jahr­ gang, Juli/August 1994, Seite 486, ist ein Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses bekannt, bei dem in einem ersten Schritt die aus den zwei plastischen Materialien ersponnenen Fasern ungekräuselt abgezogen und verstreckt werden, und in einem zweiten Schritt die Fasern auf einem Siebband abgelegt und thermobondiert werden.

Diesen und anderen Verfahren ist gemeinsam, daß die Kräuse­ lung der Filamente einzig und allein durch thermische Behand­ lung erreicht wird, wobei während der thermischen Behandlung der Filamente auch die Thermobondierung erfolgt, d. h., das Verkleben der einzelnen Fasern an ihren Bondingpunkten. Diese so gewonnenen Vliese genügen nicht allen Anforderungen, ins­ besondere bei der Verwendung dieser Vliese für Hygieneproduk­ te, insbesondere sind sie oftmals nicht voluminös genug.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs ge­ nannten Art bereitzustellen, durch das Spinnvliese aus ther­ mobondierten gekräuselten Bikomponentenfasern geschaffen wer­ den können, die voluminös sind und durch welches gezielt Ein­ fluß auf die Eigenschaften des Vlieses bezüglich Festigkeit, Porösität, Kräuselung der Einzelfaser und Endgewicht genommen werden kann. Im Bedarfsfall soll auch die Wasserdichtigkeit der nach dem Verfahren geschaffenen Vliese durch das Verfah­ ren beeinflußbar sein.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, welches die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses aus thermobondierten gekräuselten Bikomponenten­ fasern, wobei die Bikomponentenfasern jeweils aus zwei pla­ stischen Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften be­ stehen, werden in einem ersten Schritt die aus den zwei pla­ stischen Materialien ersponnenen Fasern ungekräuselt abgezo­ gen und verstreckt, in einem zweiten Schritt auf einem Sieb­ band abgelegt und thermobondiert und in einem dritten Schritt wird das derart gewonnene Vlies in Längs- und/oder Querrich­ tung gestreckt und thermisch behandelt.

Es hat sich nämlich überraschend gezeigt, daß sich sehr ge­ zielt Einfluß auf die Eigenschaften des Vlieses nehmen läßt, wenn während der thermischen Behandlung das Vlies in Längs- und Querrichtung gestreckt wird. Die Kräuselungsrate kann durch das kombinierte thermische und mechanische Beeinflussen der Fasern im Vliesverband erhöht werden, wodurch das derart gewonnene Vlies voluminöser wird als mit bisher bekannten Verfahren gewonnene Vliese. Bei durch übliche Verfahren ge­ schaffenen Vliesen geht nämlich ein Teil der Kräuselung, und damit ein Teil des Volumens, während des Thermobondierens und sonstiger thermischer Behandlungen verloren.

Es wurde als vorteilhaft gefunden, die Kräuselung erst nach dem Thermobondieren durch mechanisches Strecken zu erreichen, wodurch das Volumen des so gewonnenen Vlieses größer ist als bei durch bisher übliche Verfahren geschaffenen Vliesen.

Ein größeres Volumen ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das aus dem erfindunsgemäßen Verfahren hervorgegangene Vlies als Acguisitionlayer in Windeln oder Damenbinden verwendet wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die­ ses mit Bikomponentenfasern des Side-by-Side-Typs durchge­ führt. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das Verfahren mit Bikomponentenfasern mit exzentrischem Kern durchgeführt. Durch die Verwendung von Bikompontenenfasern des Side-by-Side-Typs und des Typs mit exzentrischem Kern als Voll- oder Hohlfaser läßt sich erreichen, daß ein weicher Griff des Produktes entsteht. Durch diesen weichen Griff ist es möglich, alle bisher im Hygienebereich eingesetzten Vlies­ stoffe zu ersetzen.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das dem Verfahren mit segmentierten Hohl-Bikomponentenfasern durchgeführt wird, wobei benachbarte Segmente jeder Faser aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Hierbei ist als wei­ tere Ausgestaltung vorgesehen, daß das Vlies derart ver­ streckt wird, daß die Fasern fibrillieren. Ein derart gewon­ nenes Vlies besitzt bei gleichem Flächengewicht eine deutlich geringere Porösität, die sich in einer höheren Wasserdichtig­ keit des Vlies niederschlägt.

Es ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Fasern aus zwei Polypropylen-Granulaten ersponnen werden, wobei ein erstes Polypropylen-Granulat ei­ nen Viskositätsbereich MFI von 16 bis 35 und das zweite Poly­ propylen-Granulat einen Viskositätsbereich MFI aufweist, wel­ cher 8 bis 10 Punkte unter dem Viskositätsbereich MFI des er­ sten Polypropylen-Granulats liegt.

Alternativ ist es vorgesehen, daß die Fasern aus zwei unter­ schiedlichen Polyolefinen oder aus einem Polyolefin und aus PET ersponnen werden.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung, der Beschreibung und der Patentansprüche näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Windel mit einem nach dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren hergestellten Acquisitionlayer,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Bikomponen­ tenfaser des Side-by-Side-Typs,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Bikomponen­ tenfaser mit exzentrischem Kern, und

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine segmentierte Hohl-Bikomponentenfaser.

In Fig. 1 ist ein Anwendungsbeispiel in Form einer Windel 10 für den Einsatz eines aus dem erfindungsgemäßen Verfahren hervorgegangenen Spinnvlieses 12 dargestellt. Zur Herstellung des Spinnvlieses 12 wird zunächst eine in Fig. 2 dargestellte Hohlfaser 22 des Side-by-Side-Typs mit an sich bekannten Vor­ richtungen ersponnen. Die Hohlfaser 22 des Side-by-Side-Typs besteht aus zwei Zylindermantelhälften 24 und 26 aus plasti­ schen Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften. So be­ steht die Zylindermantelhälfte 24 aus Polypropylen des Visko­ sitätsbereichs MFI 16 bis 35, wohingegen die Zylindermantel­ hälfte 26 aus einem Polypropylen besteht, dessen Viskositäts­ bereich MFI um 8 bis 10 Punkte unter dem Viskositätsbereich MFI des Polypropylens der Zylindermantelhälfte 24 liegt.

Eine Vielzahl derartig gewonnener Hohlfasern 22 wird nun der­ art abgezogen, daß während der Verstreckung noch keine Kräu­ selung auftritt. Anschließend werden die Hohlfasern 22 mit an sich bekannten Vorrichtungen auf einem Siebband abgelegt und thermobondiert. In einem anschließenden Schritt wird das nach dem Thermobondieren entstandene Spinnvlies 12 in einer aus der Folienherstellung bekannten Vorrichtung sowohl in Maschi­ nen- als auch in Querrichtung gestreckt. Während dieses Streckprozesses findet in den einzelnen Hohlfasern 22 auf­ grund unterschiedlicher Dehnungseigenschaften der Zylinder­ mantelhälften 24 und 26 eine Kräuselung und somit ein Aufbau­ schen des Vlieses 12 statt. Von besonderer Bedeutung ist hierbei eine gleichzeitig stattfindende thermische Behand­ lung.

Das derart gewonnene Vlies 12 kann nun in der Windel 10, über einen Kern 14 plaziert, als Acguisitionlayer 16 verwendet werden. Dieser Acquisitionlayer 16 dient dazu, eine räumliche Trennung zwischen dem die Körperflüssigkeit aufnehmenden Kern 14 und dem am Organismus anliegenden Coverstock 20 zu ermög­ lichen. Das heißt, der Acquisitionlayer 16 dient dazu, zu verhindern, daß im Kern 14 angesammelte Flüssigkeit erneut in Kontakt mit der Körperoberfläche eines zu behandelnden Orga­ nismus gelangen kann, da der Coverstock 20 in der Regel so porös gehalten werden muß, daß es nicht möglich ist, ihn als semipermeables Gebilde auszulegen. Ein Austreten von im Kern 14 gespeicherter Flüssigkeit wird schließlich durch eine Fo­ lie 18, welche mit dem Coverstock 20 verbunden ist, verhin­ dert.

Als Material des Coverstocks 20 kann ein nach dem erfindungs­ gemäßen Verfahren hergestelltes Spinnvlies verwendet werden, zu dessen Herstellung in Fig. 3 dargestellte Bikomponentenfa­ sern 28 mit einem Mantel 30 und einem exzentrischen Kern 32 verwendet werden. Ein mit derartigen Fasern 28 hergestelltes Spinnvlies eignet sich zur Verwendung als Coverstock 20, da es dann einen sehr weichen Griff aufweist und hautfreundlich ist.

Soll aus dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Spinnvlies her­ vorgehen, das eine gute Wasserdichtigkeit aufweist, werden zur Herstellung dieses Vlieses in Fig. 4 dargestellte Fasern 34 verwendet. Der Querschnitt dieser in Fig. 4 dargestellten Faser 34 besteht aus einzelnen Segmenten 36 und 38, wobei be­ nachbarte Segmente 36, 38 aus unterschiedlichen Rohstoffen bestehen, beispielsweise aus Polypropylen mit unterschiedli­ chen Viskositätsbereichen MFI, aus Polyolefinen wie PP und PE in den verschiedenen Phasen oder aus einer Kombination von PET mit einem Polyolefin. Beim Strecken der Faser 34 kommt es zu einem Fibrillieren, d. h., die Faser 34 spleisst sich ent­ lang der Stoßflächen der Segmente 36, 38 auf. Durch dieses Fibrillieren der Faser 34 wird eine deutlich geringere Porö­ sität bei gleichem Flächengewicht des Vlieses erreicht, wel­ ches sich in einer höheren Wasserdichtigkeit des Vlieses nie­ derschlägt. Hierdurch wird es möglich, daß ein derart herge­ stelltes Vlies auch als Abdeckmaterial für die Windel 10 oder für ein ähnliches Hygieneprodukt verwendet werden kann.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses aus thermo­ bondierten gekräuselten Bikomponentenfasern, wobei die Bikom­ ponentenfasern jeweils aus zwei plastischen Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften bestehen, bei dem

• 1. in einem ersten Schritt die aus den zwei plastischen Mate­ rialien ersponnenen Fasern (22; 28; 34) ungekräuselt abgezo­ gen und verstreckt werden,
• 2. in einem zweiten Schritt die Fasern (22; 28; 34) auf einem Siebband abgelegt und thermobondiert werden,
• 3. in einem dritten Schritt die Bikomponentenfasern des gewon­ nenen Vlieses durch Längs- und/oder Querstreckung und thermi­ sche Behandlung gekräuselt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren mit Bikomponentenfasern (22) des Side-by-Side- Typs durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren mit Bikomponentenfasern (28) mit exzentrischem Kern (32) durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren mit segmentierten Hohl-Bikomponentenfasern (34) durchgeführt wird, wobei benachbarte Segmente (36, 38) jeder Faser (34) aus unterschiedlichen Materialien bestehen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (34) des Vlieses durch Längs- und/oder Querstrec­ kung und thermische Behandlung gekräuselt und fibrilliert werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fasern (22; 28; 34) aus zwei Polypropy­ len-Granulaten ersponnen werden, wobei ein erstes Polypropy­ len-Granulat einen Viskositätsbereich MFI von 16 bis 35 und das zweite Propylen-Granulat einen Viskositätsbereich MFI aufweist, welcher 8 bis 10 Punkte unter dem Viskositätsbe­ reich MFI des ersten Polypropylen-Granulats liegt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fasern (22; 28; 34) aus zwei unter­ schiedlichen Polyolefinen ersponnen werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fasern (22; 28; 34) aus einem Polyole­ fin und aus PET ersponnen werden.