DE202020103504U1 - Textiles thermoplastisches Material - Google Patents
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Abstract
Textiles thermoplastisches Material (10) aus einer Vielzahl von extrudierten Filamenten (19, 20) zur Herstellung von Mund-/Nasenmasken mit einer großen Materialoberfläche sowie einer großen Anzahl von Durchgangslöchern mit geringem Querschnitt pro Flächeneinheit, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Material (10) aus mindestens einem in ein Gewebe/eine Maschenware (G) eingebundenes Fadensystem aus einer großen Anzahl von Filamenten (10, 20) mit einem Durchmesser von < 800 Nanometer gebildet wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein textiles thermoplastisches Material aus einer Vielzahl von extrudierten Filamenten zur Herstellung von Mund-/Nasenmasken mit einer großen Materialoberfläche sowie einer großen Anzahl von Durchgangslöchern mit geringem Querschnitt pro Flächeneinheit.
- Ein derartiges Material, insbesondere zur Herstellung von Mund-/Nasenmasken ist aus dem Stand der Technik, insbesondere in Form der Meltblown-Vliesstoffe, allgemein bekannt. Der Meltblown-Prozess ähnelt der Spinnvliestechnologie. An der Düsenspitze strömt ein Heißgasstrom mit hoher Geschwindigkeit um das extrudierte, geschmolzene Polymer. Die turbulente Heißgasströmung unterhalb der Düse verstreckt die Filamente von ca. 500 Mikrometer unterhalb der Düse auf ca. 1 Mikrometer auf dem Auffangband.
- Auf nachteilige Weise ist dieses Verfahren jedoch nicht nur sehr aufwendig, sondern auf Flächengewichte von 10 bis 50 gr/qm2 begrenzt. Auch ist es nicht möglich, mit dem Meltblown-Prozess Garne herzustellen, aus dem Gewebe produziert werden können, die den Vorteil der hohen mechanischen Stabilität aufweisen.
- Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein neues textiles thermoplastisches Material aus einer Vielzahl von extrudierten Filamenten zur Herstellung von Mund-/Nasenmasken mit einer großen Materialoberfläche zu schaffen, welches preiswerter herstellbar ist und die oben genannten Nachteile nicht aufweist.
- Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus einem Material mit den Merkmalen des nachfolgenden Anspruches 1:
- Textiles thermoplastisches Material aus einer Vielzahl von extrudierten Filamenten zur Herstellung von Mund-/Nasenmasken mit einer großen Materialoberfläche sowie einer großen Anzahl von Durchgangslöchern mit geringem Querschnitt pro Flächeneinheit, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Material aus mindestens einem in ein Gewebe/eine Maschenware eingebundenes Fadensystem aus einer großen Anzahl von Filamenten mit einem Durchmesser von < 800 Nanometer gebildet wird.
- Das erfindungsgemäße Material weist den großen Vorteil auf, dass es wesentlich einfacher und kostengünstiger herzustellen ist, wobei der aufzuwendende Energieverbrauch zugleich geringer ist.
- Auch weist das textile Material die Vorteile von größeren Flächengewichten und hoher mechanischer Stabilität auf, wodurch die daraus hergestellten Produkte, insbesondere Mund-/Nasenmasken, auch Mehrwegschutzanzüge, auch zahlreiche Waschvorgänge überstehen und somit eine lange Lebensdauer aufweisen.
- Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine Fadensystem als Matrixgarn ausgebildet, das in Kett- und/oder Schussrichtung im textilen Material eingearbeitet ist.
- Auf vorteilhafte Weise kann dabei das Matrixgarn aus mindestens zwei unterschiedlichen Thermoplasten gebildet sein.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Matrixgarn aus Polyester (PES) und ein als Kleber fungierten Thermoplasten gebildet. Dieser kann auf vorteilhafter Weise beispielsweise durch Polyamid (PA) gebildet sein.
- Auf vorteilhafte Weise ist darüber hinaus das erstellte textile Material mit einer großen Anzahl von Durchgangslöchern mit geringem Querschnitt pro Flächeneinheit gekennzeichnet.
- Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
-
1 Schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung eines als Matrixgarn ausgebildeten Multifilaments, -
2 schematische Darstellung eines Rohgewebes mit Matrixgarn in Schussrichtung, -
3 Darstellung des Rohgewebes gemäß markiertem Bereich III in2 , -
4 Darstellung des Rohgewebes gemäß3 nach dem Waschprozess, -
5 Darstellung des Rohgewebes gemäß4 nach dem Tumbelprozess, -
6 schematische Darstellung einer Waschvorrichtung, -
7 schematische Darstellung einer Tumbelvorrichtung und -
8 schematische Darstellung einer kombinierten Wasch- und Tumbelvorrichtung. - In den Zeichnungen ist ein erfinderisches textiles Material (siehe
5 ) mit der Bezugsziffer10 bezeichnet. - Die
1 zeigt eine Vorrichtung11 zur Erzeugung eines Multifilamentgarns (Matrixgarn) aus zwei unterschiedlichen Thermoplasten12 und13 . Beim Thermoplast12 handelt es sich um Polyester (PES), während der Thermoplast13 ein als Kleber fungierendes Polyamid (PA) ist. - Die Vorrichtung
11 weist zunächst einen Behälter14 mit flüssigem Polyester (PES)12 und einen Behälter15 mit flüssigem Polyamid (PA)13 auf. Ausgehend von diesen beiden Behältern14 und15 werden überkreuz Zuführungsleitungen16 zum Spinnbalken17 geführt, so dass jeder Spinndüse18 im Spinnbalken17 beide Materialien, nämlich PES12 und PA13 zugeführt werden. Unter Druck wird dort in der Spinndüse18 jeweils ein PES-Filament19 und ein PA-Filament20 extrudiert und zu einem Bikomponentenfilament22 zusammengeführt. - Über ein Streckwerk
21 werden 12 Bikomponentenfilament22 im Bereich von Führungen23 zusammengeführt und leicht verdrillt, so dass ein Multifilament24 aus 12 Bikomponentenfilamenten22 entsteht. Dieses Multifilament24 wird nachfolgend als Matrixgarn bezeichnet. - Die
2 zeigt eine Webmaschine25 , die einen Kettbaum26 aufweist, auf den Kettfäden27 aus PES angeordnet sind. Die Webmaschine25 weist zwei Schäfte28 und ein Riet29 auf, welche ein RohgewebeG unter Hinzufügung eines seitlich eingeschossenen, als Matrixgarn24 ausgebildeten Schussfaden herstellt, welches auf einer Geweberolle30 letztlich gelagert wird. - Die
3 zeigt in vergrößerter Form den Ausschnitt III in2 . Dort ist das RohgewebeG zu erkennen, welches aus Polyesterkettfäden27 und aus Matrixgarnen24 in Schussrichtung gebildet wird. Zeichnerisch ist zu erkennen, dass das Matrixgarn24 eine Vielzahl von leicht verdrillten Bikomponentenfilamenten22 aufweist. Im RohgewebeG ist ein Polyesteranteil12 von 80% und ein Polyamidanteil13 von 20% vorhanden. - Das auf einer Geweberolle
30 gelagerte RohgewebeG wird - wie in6 dargestellt - in einem nächsten Schritt in einer Waschvorrichtung31 bei 120° gewaschen, wobei sich der als Kleber fungierende Polyamidanteil (Polyamidfilament20 ) auflöst. - Die Waschvorrichtung
31 weist eine Wanne32 mit Waschwasser33 auf, wobei die Wanne32 von einer Druckhaube34 abgedeckt ist. In der Wanne32 ist eine 1. Wickelwelle35 mit der vorgenannten Geweberolle30 und zwei unterhalb einem Wasserlevels L angeordnete Umlenkrollen36 sowie eine weitere 2. Wickelwelle37 zum Aufrollen des RohgewebesG vorhanden. - Im Ergebnis wird das Rohgewebe
G langsam über einen gewissen Zeitraum durch das 120° alkalische Waschwasser geführt, wodurch sich der als Kleber fungierende Polyamidanteil auflöst. - Das Ergebnis des Waschvorgangs ist bezüglich des Rohgewebes
G in der4 dargestellt. Dort erkennt man, dass der Schussfaden (Matrixgarn24 ) sich in der Auflösung befindet. - In einem nächsten Verarbeitungsschritt wird das Rohgewebe
G gemäß4 unter Wärmeeinwirkung gewalkt. Dies geschieht in einer sogenannten Tumbelvorrichtung38 , die in7 schematisch dargestellt ist. - Hierbei handelt es sich um eine trommelförmige Vorrichtung mit einem Druckbehälter
39 , der eine Einfüllluke40 für eine Stoffbahn aus dem RohgewebeG aufweist. Innerhalb der trommelförmigen Vorrichtung ist eine Antriebsrolle41 und eine Düsenvorrichtung42 angeordnet. Das RohgewebeG wird zunächst mittels der Antriebsrolle41 und der Düsenvorrichtung42 in die Tumbelvorrichtung38 eingeführt (eingeschossen), bis dass das freie Ende gegenüber der Einfüllluke40 sich befindet und dort das RohgewebeG abgeschnitten und mit einer Naht43 verbunden wird. - Im unteren Bereich der Tumbelvorrichtung
38 ist darüber hinaus noch eine beidseitig begrenzte Laufbahn44 zu erkennen. Nach der Herstellung der Naht43 und Schließen der Einfüllluke40 wird die mit sehr viel Materialüberfluss nun in der Tumbelvorrichtung38 vorhandene Stoffbahn aus RohgewebeG durch die Antriebsrolle41 und die Düsenvorrichtung42 in kreisförmige Bewegung versetzt, so dass sich innerhalb der Laufbahn44 ein Walkprozess ergibt, wodurch das RohgewebeG unter Wärmeeinwirkung (90°C) so verändert wird, dass die Polyesterfilamente in Faserstücken mit 400-600 nm vereinzelt werden. - Schematisch ist das getumbelte Rohgewebe
G - nun als Endprodukt mit Gewebe10 gekennzeichnet - in der5 dargestellt. Diese Gewebe10 besteht aus 100% Polyester12 und weist nunmehr eine sehr große Oberfläche auf, sowie zugleich eine große Anzahl von Durchgangslöchern mit geringem Querschnitt pro Flächeneinheit auf. - Letztlich zeigt die
8 eine kombinierte Wasch- und Tumbelvorrichtung45 . Im Unterschied zu der7 ist lediglich zu erkennen, dass die untere Hälfte der Vorrichtung45 mit alkalischem Waschwasser33 mit einer Temperatur von 130°C gefüllt ist. Durch die Antriebsrolle41 und die Düsenvorrichtung42 wird die aus RohgewebeG gebildete Stoffbahn in eine kreisförmige Bewegung versetzt, wobei im Bereich der Laufbahn44 nicht nur ein Waschprozess, sondern auch ein Walkprozess stattfindet. - Bezugszeichenliste
-
- 10
- textiles Material mit Matrixgarn
- 11
- Vorrichtung
- 12
- Thermoplast (PES)
- 13
- Thermoplast (PA)
- 14
- Behälter (PES)
- 15
- Behälter (PA)
- 16
- Zuführungsleitungen
- 17
- Spinnbalken
- 18
- Spinndüsen
- 19
- Filament (PES)
- 20
- Filament (PA)
- 21
- Streckwerk
- 22
- Bikomponentenfilament
- 23
- Führungen
- 24
- Multifilament/Matrixgarn
- 25
- Webmaschine
- 26
- Kettbaum
- 27
- Kettfäden aus PES
- 28
- Schäfte von 25
- 29
- Riet von 25
- 30
- Geweberolle
- 31
- Waschvorrichtung
- 32
- Wanne
- 33
- Waschwasser
- 34
- Druckhaube
- 35
- 1. Wickelwelle
- 36
- Umlenkrolle
- 37
- 2. Wickelwelle
- 38
- Tumbelvorrichtung
- 39
- Druckbehälter
- 40
- Einfüllluke
- 41
- Antriebsrolle
- 42
- Düsenvorrichtung
- 43
- Naht
- 44
- Laufbahn
- 45
- Wasch- und Tumbelvorrichtung
- G
- Gewebe
Claims (6)
- Textiles thermoplastisches Material (10) aus einer Vielzahl von extrudierten Filamenten (19, 20) zur Herstellung von Mund-/Nasenmasken mit einer großen Materialoberfläche sowie einer großen Anzahl von Durchgangslöchern mit geringem Querschnitt pro Flächeneinheit, dadurch gekennzeichnet , dass das textile Material (10) aus mindestens einem in ein Gewebe/eine Maschenware (G) eingebundenes Fadensystem aus einer großen Anzahl von Filamenten (10, 20) mit einem Durchmesser von < 800 Nanometer gebildet wird.
- Textiles thermoplastisches Material (10) nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Fadensystem als Matrixgarn (24) ausgebildet ist, das in Kett- und/oder Schussrichtung im textilem Material (10) eingearbeitet ist. - Textiles thermoplastisches Material (10) nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixgarn (24) aus mindestens zwei unterschiedlichen Thermoplasten (12, 13) gebildet wird. - Textiles thermoplastisches Material (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixgarn (24) aus Polyester (PES) (12) und ein als Kleber fungierenden Thermoplasten gebildet wird.
- Textiles thermoplastisches Material (10) nach
Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass der als Kleber fungierende Thermoplast durch Polyamid (PA) (13) gebildet wird. - Mund-/Nasenmaske gekennzeichnet durch ein textiles Material (10) nach
Anspruch 1 .
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