DE2035167A1 - Wegwerfbares Fasermatenal sowie Ver fahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung - Google Patents

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Herne, 8000 München 23,

Frelllgrathstraße 19 ■■%»·■ « Eisenacher StraBe 17

Postfach 140 Dipl.-Ing. R. H. Bahr Pat-Anw. Betzier Dipl.-Phys. Eduard Betzier ^F—^X

⁵¹⁰¹⁴ DipL-Ing. W. Herrmann-Trentepohl _Tl ³⁹⁸⁰¹³

Telegrammanschrift: ^r Telegrammanschrlfti

Bahrpatente Herne PATENTANWÄLTE Babetzpat München

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Ref.: M 2378

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"Wegwerfbares ]?aserinaterial, sowie Verfahren und Yorrichtung zu

seiner Herstellung"

In der Tuchiierstellung hat man bereits seit langem versucht, für üextilien einen Papierersatzstoff zu finden. Ein Nachteil von Papierkleidung ist der Mangel an Festigkeit. Wollte man diesen Mangel durch Verstärkung des Papiers mit Versteifungsmaterial, feuchtigkeitsabweisenden Mitteln usw. erreichen, dann ergibt sich ein unbequemes Produkt, wobei sich insbesondere herausgestellt hat, daß kein luchersatz tatsächlich »atmet». ■

Durch die vorliegende Erfindung wird ein wegwerfbares Material geschaffen, d.h. ein Material, das sich an Stelle von Textilmaterial oder Fasermaterial verwenden läßt und sich für eine. Vielzahl von Verwendungszwecken eignet, beispielsweise Bekleidungstuch, Bettwäsche, Handelsware, Bauware u.dgl. In jedem Falle ist man gemäß der Erfindung in der Lage, die Durchlässigkeit dieses verwerfbaren Materials bis zu einem gewünschten Werb zu steuern.

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Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch, daß man wenigstens zwei Faserbänder mit einem dazwischenliegenden, thermoplastischen Band längs einer Vielzahl von Linien vereinigt oder zusammenschichtet, so daß offene Bereiche entstehen, deren Begrenzungen wenigstens teilweise die verschiedenen Vereinigungslinien sind. Diese Linien können entweder gerade ouer gekrümmt verlaufen und belassen offene Bereiche, die von quadratischer bis zu halbmondförmiger oder kreisförmiger Gestalt gehen und auch Formen aufweisen, wo nur ein 'feil dieser Flache beispielsweise mit parallelen geraden oder gekrümmten Linien abgegrenzt ißt.

Me Faserbänder können eine Vielzahl von Formen aufweisen. :.β kann sich um Papierbander in Art von Tüchern, um nicht verwebte Bänder beispielsweise aus Kunstseide oder verwebte Bänder aus Gknzstoff oder Tuch handeln.

Das thermoplastische Band kann ebenfalls in einer Vielzahl von Formen vorliegen. Optimal handelt es sich um einen in der Wärme schrumpfenden Film mit einer Stärke von ca. 6,35 x IO bis 50,8 χ 10 mm (1/4 mil bis ca. 2 mil), Beispiele für Materialien für diese Filme sind Polyäthylen und Polypropylen, obwohl auch andere biegsame Bänder mit der Fähigkeit der Schrumpfung und Verschichtung und der Wärmeeinfluß brauchbar sind. Z.Zt. haben sich als wirtschaftlich herausgestellt wenigstens ein Faserband in Form eines Gewebes o.dgl. in Verbindung mit einem Kunststoffband aus Polyäthylen.

Das verwerfbare Produkt wird hergestellt dadurch, daß man die Bandzusammenstellung einer gesteuerten Erwärmungsstufe nach der Linienschichtung zur Entwicklung von Polstern in den Faserbändern zwischen benachbarten, im xLbstand liegenden Vereinigungslinien unterwirft. Durch Kontrolle der in das Band eingeführten

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Wärmemenge ist es möglich, wahlweise kleine Öffnungen unmittelbar in der Uähe der Vereinigungslinien herzustellen, so daß das fertige Band zu "atmen" vermag, bzw. durchlässig für Medien wird.

Die Erfindung soll im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen in

!"ig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Pig. 2 in perspektivischer Teilansicht, teilweise auch im Schnitt eine Bandanordnung, wie sie sich auf der Vorrichtung nach Pig. I herstellen läßt;

Pi£.·. 5 einen vergrößerten Teilschnitt .lan fr ε der Linie 3-3 d.er Pig. <£}.■■■.. ;■■

Ti ti. <-i eine der Pig. J. ähnliche Ansicht, wobei sich jedoch das Ba]Hi noeli in oinei^ "vi^cheni.uutuna der Produktion be-

Pi₁.. ^lj eine tier Fig. *i ähnliche Ansicht, wobei das land ,jedoch iirixor. "bestimmten . änr!eeinflüi3sen i"Grti_fcgestellt M-;

Pig. ü eine aev Pig.-5■älmliehe Ansicht eines fertigen Bandes, das jedoch unter anderen "Wäriüebedingungen entstanden ist; und iii

Pig. 7 einen Teilschnitt durch den Gegenstand nach Pig. 6 im wesentlichen längs der Linie 7-7 der Pig. 6.

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Bei der in Pig. 1 wiedergegebenen Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet man Abwickelgestelle 10, 11 und 12. Die Abwickelgestelle 10 und 12 sind mit Rollen 13 und 14 für das Gewebeoder biegsame Faserband versehen, während das Abwickelgestell 11 eine Rolle 15 für das biegsame, thermoplastische Material, bei-

-'3 spielsweise Polyäthylen mit einer Dicke von 12,7 x IO mm (1/2 mil) trägt. Die von den Abwickelgestellen 10 bis 12 ablau- . fenden Bänder sind mit 16, 17 bzw.' 18 bezeichnet und man erkennt, daß das Band 18 einem Prägegestell 19 mit geeigneten Prägewalzen 20 und 21 zugeführt wird. Das Band 16 wird einem zweiten Prägegestell 22 zugeführt, welches mit geeigneten Prägewalzen 23 und 24 bestückt ist. Das dazwischenliegende thermoplastische Band 17 wird über verschiedene Führungswalzen, wie sie bei 25 angedeutet sind, geführt, so daß es sieh gegen das Band 18 legt, wenn es über die Führungswalze 26 läuft und mit dem Band 16 in Berührung kommt, wenn es sich über die Führungswalze 27 bewegt.

Die drei Bänder werden mit Hilfe einer Beschichtungsvorrichtung 28 miteinander vereinigt, die eine umlaufende Trommel 29 aufweist, welche in nicht gezeichneten Lagern in einem Rahmen 30 gelagert ist. Die Bänder werden gegen die Oberfläche der erhitzten Trommel 29 mit Hilfe eines endlosen Bandes 31 angedrückt, das über eine Vielzahl von Rollen läuft, die ebenfalls im Rahmen 30 drehbar gelagert sind. Die Oberfläche der Trommel 29 ist mit geeigneten, eine Vereinigung liefernden Flächen ausgerüstet, die hier als Linien bezeichnet werden sollen. Bei dem in Fig. 2 wiedergegebenen Produkt erkennt man beispielsweise, daß die drei Bänder 16, 17, 18 längs einer Vielzahl im Abstand angeordneter, sich schneidender Linien 32, 33, 34 in der einen Richtung und 35, 36, 37 in der zu den Linien 32, 33, 34 senkrechten Richtung vereinigt werden. Jede Vereinigungslinie kann vorteilhaft, wie sich auc der Zeichnung ergibt, eine Breite in der Größenordnung

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von ca, 1,59 mm (1/16") aufweisen, so daß sich rautenförmige Flächen mit einer Seitenlänge von 12,7 mm (1/2") ergehen. Somit sind erhobene Teile zur Herstellung eines solchen Musters auf der Oberfläche der Trommel 29 vorgesehen.

Nach der Vereinigung der verschiedenen Bänder wird das nunmehrige Schichtband 38 über verschiedene Pührungsrollen 39, 40 und 41 zu einer Heizvorrichtung 42 geführt. Auf dem Wege des Bandes 38 zwischen den Rollen 40 und 41 befindet sich eine Spannrollenanordnung 43. In der Heizvorrichtung läuft das Band über eine Reihe von Heizwalzen 44, 45 und 46 und dann über eine Reihe von Kühlwalzen 47, 48 und 49. Die Austrittsrichtung des Bandes 38 aus der Heizvorrichtung 42 wird gesteuert durch eine !Führungsrolle 50 und weitere Führungsrollen 51 und 52. Zwischen den Rollen 51 und 52 ist eine weitere Spannrolle 53 für das Band vorgesehen.

Die Oberflächengeschwindigkeit der Heiz- und Kühlrollen wird unabhängig gesteuert, um die verschiedenen Ausmaße der Schrumpfung im Band zu kompensieren, die sieh infolge der Erwärmung und Abkühlung ergeben. Dieses Erwärmen und Abkühlen kann auch dadurch erfolgen, daß man das Band durch eine Ofen- und Kühlkammer führt oder über stationäre Heiz- und Kühllatten laufen läßt.

Das Ende des Vorgangs hinsichtlich des Bandes 38' an der rechten äußersten Seite der Pig. 1 ist erreicht, wenn das Band über die Führungsrollen 54 und 55 auf eine Aufwickelvorrichtung 56 läuft.

Pig. 4 zeigt das Band 38 in der Form, in der es die Beschichtungsvorrichtung 28 verläßt. Die Vereinigungslinie 34 umfaßt Teile der drei Bänder 16, 17 und 18 und die Faserbänder 16, 18 sind durch einen teilweisen Fluß des das Band 17 "bildenden' Kunst-'

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stoffmaterials vereinigt. Wenn das Band 38 durch, die Heizvorrichtung läuft, dann schrumpft der thermoplastische Teil des Bandes und wird dicker zwischen benachbarten Vereinigungslinien, wie es bei 17' in I¹Ig. 5 angedeutet ist (vgl. dazu die gestrichelte Linie 17» die sich auf die Ursprungsdicke des Kunststofffilmes 17 bezieht). Die Erhitzung erzeugt die Schrumpfung, die bei einer wiedergegebenea Ausführungsform gemäß der Erfindung ■ die Dicke des Filmes 17 von 12 ₉ 7 χ ΙλΓ³ mm (1/2 mil) auf 19,05 x 10- mm (3/4 mil) vergrößert. Außerdem erkennt man, daß sich die Faserbänder bei 16' und 18' aufwölben. Selbstverständlich sind die Darstellungen in den Pig. 4 und 5 übertrieben, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern. Jedoch sind Schrumpfungen in der Größenordnung von 10 bis 30$ der Filmdicke, des Filmes 17 erreichbar und dies führt notwendigerweise zu einem wesentlichen Aufwölben der Faserbänder 16 und 18, wie es in Fig. 5 bei 16' und 18' angedeutet ist.

Unter bestimmten Umständen kann es vorteilhaft sein, das Ausmaß der Erwärmung am Band 38 zu verstärken, was dann zu den Bändern 38" nach Big. 6 führt. Dort weist dann das thermoplastische Band 17" eine Vielzahl von Löchern oder kleinen Öffnungen auf, die bei 57 in Fig. 6 und 7 angedeutet sind.

Obwohl der Mechanismus, mit dem diese Phase der Erfindung arbeitet, nur unvollständig erfaßbar ist, kann doch, davon ausgegangen werden, daß längs der Vereinigungslinien, wie bei 34, die Faserbänder 16 und 18 ä in das thermoplastische Band 17 eingebettet oder mit ihm "vermischt" werden, längs der Abdichtung, unmittelbar in der Nähe der geraden linien 32 bis 37, sind die Bänder

16 und 18 noch faserig und flockig und bilden eine isolierende Wandung, die etwas den Kunststoffilm 17? dort, wo er s©ch nicht abgedichtet ist, schützt. Infolgedessen wird ä©r Kunststoffilm

17 im Bereich der Vereinigungen 32 bis 37 heiler und wenn das Schrumpfen auftritt, schmilzt tatsächlich die Kante längs der

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Abdichtung etwas, was zu kleinen Brüchen oder Löchern, wie "bei 57, führt, wenn das nicht gebundene thermoplastische Band 17 zu schrumpfen beginnt. Die Prüfung der Öffnungen 57 zeigt, daß unter bestimmten Umständen diese in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der benachbarten Vereinigungslinie 32 bis 37 gelängt ist. Diese Öffnungen haben einen wirksamen Durchmesser in der Größenordnung von 25,4- x 10^r5 bis 5,08 χ 10"' mm (0,001» bis 0,0002")» wobei die Größe der Öffnungen und die Anzahl der Öffnungen von dem Muster der Schichtung und dem Ausmaß der Erwärmung, d.h. im wesentlichen von der Zeit, !Temperatur und dem verwendeten Druck bzw. dem verwendeten Zug abhängt. Es hat sich gezeigt, daß der die Öffnungen erzeugende Effekt in der Heizvorrichtung 42 dadurcfyverdoppelt werden kann, daß man Metallplatten in einem statischen Vorgang Unter Erhitzung auf ca. 150 0 (300° E) verwendet und das Band 38 dieser Erwärmung ca. 1 Sekunde aussetzt.

In optimaler Weise wird die Erfindung mit geprägten Bändern 16 und 18 durchgeführt, obwohl dieser kosmetische Effekt in einigen Vorgängen vermeidbar ist. Vorzugsweise erreicht man die Prägung durch Verwendung von Prägewalzen mit 10 bis 200 Löchern pro

ο on
6,5 cm ( > mit jeweils einer Höhe von 0,25 bis 1,27 mm (0,01" bis 0,05"), so daß 10 bis 75/& der Gesamtfläche des Bandes geprägt werden. Ein geeignetes Material für die Bänder 16 und 18 hat ein Ries-Gewicht von 13 bis 82 g/m² (8 bis 50 engl. Pfund pro 3000 Quadratfuß). Das geprägte Band ist bei 16 und 18 an der Bandanordnung38' in Pig. 3 erkennbar.

Patentansprüche:

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Claims (7)

1. - 8 Patentansprüche

   Verfahren zur Herstellung eines verwerfbaren Deckblattes oder tuchartigen Materials , gekennzeichnet durch Vereinigung wenigstens zweier biegsamer Faserbänder (16, 18) mit einem dazwischenliegenden, biegsamen, thermoplastischen Band (17) längs einer Vielzahl von Linien P. (32, 33, 34; 35, 36, 37) zur Erzeugung einer Vielzahl ungebundener flächenbereiche, die von diesen Vereinigungslinien wenigstens teilweise als Begrenzung umgeben sind, durch Erhitzen des vereinigten Bandes zum Aufblähen des Fasermaterials in diesen -Bereichen und durch Steuerung der Erwärmungsbedingungen zur wahlweisen Entwicklung kleiner Öffnungen in dem Kunststoff material in der Nähe der Vereinigungslinien zur Regelung der Durchlässigkeit des vereinigten Bandes. ..^ ,..
2. 2. Verfahren nach Anspruch !,dadurch ;. ν g ©.kennzeichnet, daß die Vereinigungslinien zu der Umfangs-

   ^ begrenzung der Bereiche gemacht werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder' 2, dadurch g e kennzei chnet , daß für eines der Faserbänder ein solches aus Zellgewebe und für das thermoplastische Band ein solches aus Polyäthylen verwendet wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet-, daß die Faserbänder vor ihrer Vereinigung mit dem biegsamen thermoplastischen Band geprägt werden.

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5. 5. Wegwerfbares, tuchartiges Material , g e k e η η ζ e i c Ii net durch wenigstens zwei "biegsame, aufeinander zuweisende Faserbänder (16, 18), ein dazwischenliegendes, biegsames, thermoplastisches Band (17), die Bänder miteinander verbindende Vereinigungslinien (32, 33, 34; 35, 36, 37) zur Herstellung einer Vielzahl unterbundener Bereiche, für die die Vereinigungslinien wenigstens teilweise die Begrenzungslinien sind, wobei das thermoplastische Band (17) eine größere Dicke zwischen benachbarten Vereinigungslinien aufweist und die Faserbänder zwischen benachbarten Vereinigungslinien polsterartig ausgestaltet sind.
6. 6. Material nach Anspruch 5 , d a d u r c h g e k e η η -

   ζ e i c h η et, daß das biegsame thermoplastische Band (17) mit einer Vielzahl kleiner Öffnungen (57) in der Nähe der Vereinigungslinien (32, 33» 34; 35, 36, 37) versehen ist.
7. 7. Material nach Anspruch 5 oder 6,dadurch gekenn ze i c h η e t , daß wenigstens eines der biegsamen Faserbänder (16, 18) mit einer Vielzahl von Prägungen versehen ist, die jeweils eine Höhe in der Größenordnung von 0,25 bis 1,27 mm (0,01« Ms 0,05») mit ca. 10 bis 100_ Vor-Sprüngen pro 6,5 cm aufweisen. .

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