DE2313873C3

DE2313873C3 - Verfahren zur Herstellung eines leichten, abriebfesten Filmfibrillenvliesstoffes

Info

Publication number: DE2313873C3
Application number: DE2313873A
Authority: DE
Inventors: Philip Eugene Wilmington Del. Miller (V.St.A.)
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1972-03-20
Filing date: 1973-03-20
Publication date: 1980-10-02
Also published as: DE2313873A1; JPS5735302B2; FR2176874B1; US4091137A; JPS4912171A; GB1425116A; JPS57149542A; DE2313873B2; IT1012052B; US4152389A; FR2176874A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines leichten, abriebfesten Filmfibrillenvliesstoffes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein Herstellungsverfahren für Filmfibrillenvliesstoffe ist in der US-PS 34 78 141 beschrieben. Dabei wird von ungebundenen Filmfibrillenvliesen ausgegangen, deren Herstellung aus endlosen Netzen aus Filmfibrillenelementen in der US-PS 3169 899 beschrieben ist. Hiernach wird eine Lösung eines Polymerisats bei einer Temperatur oberhalb des Siedepunkts des Lösungsmittels durch Entspannungsspinnen unter hohem Druck in einen Raum von niedrigem Druck versponnen, wobei tich an der Spinndüse ein dreidimensionales Netz aus Filmfibrillen bildet. Dieses endlose Netz wird mit Hilfe eines Umlenkorgans seitlich ausgebreitet und dann in mehreren Richtungen in einer sich überlappenden und ichneidenden Anordnung auf einem vorrückenden Förderband abgelegt. Das Vlies wird gemäß US-PS 34 78 141 verdichtet, indem man es zwischen zwei Walzen hindurchführt, wie im Oberbegriff des Hauptan-Ipruchs beschrieben. Die verdichteten Stellen der so entstehenden Vliesstoffe, die als Punktbindungen bezeichnet werden, bestehen aus zahlreichen kleinen Flächen, in denen die Filmfibrillenelemente unter Druck Verdichtet und teilweise miteinander verschmolzen worden sind, wodurch in diesen gebundenen Flächen das Lichtstreüvermögen vermindert und die Lichtdurchlässigkeit erhöht wird. Deshalb werden diese gebundenen Stellen als »durchscheinende Fenster« bezeichnet.

Insbesondere ist es aus der US-PS 34 78 141 bekannt, eine derartige Punktverdichtung durch Hindurchleiten eines Filmfibrillenvlieses durch den Soalt zwischen einer

Walze mit einer erhitzten, harten, wärmeleitenden Oberfläche, aus der 3 bis 170 harte Vorsprünge je cm-¹ mit einer Höhe von mindestens dem 2,5fachen der Dicke des zu behandelnden Vlieses und mit einer an ihren Spitzen gemessenen Gesamtquerschnittsfläche, die ausreicht, um 1 bis 5% der VliesPäche mit gemusterten Flächen zu versehen, herausragen, und einer elastischen Gegenwalze, deren Oberfläche eine Shore-Durometerhärte gemäß Skala B von 60 bis 90 aufweist, bei einem Druck von 4 bis 20 kg/cm herbeizuführen.

Bei einer geeigneten nachträglichen mechanischen Erweichungsbehandlung werden die Filmfibrillenelemente zwischen den Stellen der Punktbindungen in mikroskopischem Maßstab »aufgeflockt« und erhalten dadurch mehr Beweglichkeit, so daß man einen weichen, drapierbaren Vliesstoff erhält, der infolge der restlichen Pt .iktverbindungen seine gute Widerstandsfähigkeit gegen Entschichtung und Antrieb beibehalten hat. Solche Vliesstoffe eignen sich für Wegwerfkleidungsstücke, Tuche und Vorhänge sowie auch als Schutzpackmaterial usw.

Bei vielen solchen Anwendungen wird aber ein leichteres Erzeugnis verlangt, als nach der US-PS 34 78 141 herstellbar ist. Wenn man solche Vliesstoffe mit geringeren Flächengewichten als 37 g/m² herstellt, zeigen sie Schwankungen in der Lichtdurchlässigkeit und Lichtreflexion, die auf örtliche Ungleichmäßigkeiten im Flächengewicht der Vliesstoffe zuoickzuführen sind, so daß solche Vliesstoffe, obwohl sie völlig

je ausreichende Zugfestigkeitseigenschaften aufweisen, wegen ihres Aussehens nicht abgesetzt werden können. Dies liegt daran, daß die Ungleichmäßigkeiten wegen des geringen Flächengewichts der Vliesstoffe weniger Gelegenheit haben, sich gegenseitig auszugleichen, weil

ji weniger Filmfibrillennetzschichten vorhanden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gleichmäßige Aussehen von leichten Filmfibrillenvliesstoffen aus thermoplastischen Polymerisaten zu verbessern.

■to Diese Aufgabe wird durch das kennzeichnende Verfahrensmerkmal des Patentanspruchs gelöst.

Ein überraschendes Ergebnis der Erfindung ist die Änderung im Aussehen des leichten Vlieses, wenn dieses durch die erfindungsgemäße Prägeverdichtung zu

4> einem Vliesstoff verarbeitet wird. Wenn der optische Kontrast zwischen dem verhältnismäßig undurchsichtigen Hintergrund un^. den kleinen verdichteten Flächen groß genug wird, haben die erfindungsgemäß verdichteten Vliesstoffe eine viel größere Gleichmäßigkeit als die

■so Ausgangsvliese, und zwar nicht nur bei direkter Beobachtung im reflektierten oder im durchfallenden Licht, sondern sogar auf photographischen Reprodukti onen dieser Vliesstoffe.
Ais der DE-OS 18 08 286 ist ein Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen durch Binden von Faservliesbahnen bekannt, bei dem eine Faservliesbahn aus thermoplastischem Material zwischen zwei Walzen, von denen die eine eine unbeheizte glatte Walze und die andere eine beheizte harte Walze mit 8 bis 155 Vorsprüngen je cm² ist, wobei die Vorsprünge sich auf einer Temperatur unterhalb des Erweichungspunktes des thermoplastischen Materials befinden, unter einem Druck von ungefähr 4 bis 10 kg/cm je Prozenteinheit zu bindender Fläche hindurchgeleitet wird, wobei die Vorsprünge in das Vlies zu 50 bis 98% der Dicke desselben eindringen und dabei in dem Vlies Bindungs^ punkte erzeugen. Dieses Verfahren bezieht sich jedoch nicht auf die Herstellung von Filmfibrillenvliesstoffen

von besonderer Gleichmäßigkeit.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen.

Fig. 1 ist eine Endansicht einer Vorrichtung, um ein Filmfibrillenvües mit einem Prägemuster zu versehen.

Fig.2 ist ein vergrößerter Querschnitt durch einen Teil eines durch Prägen gemusterten Vliesstoffs.

Gemäß Fig. 1 wird das Filmribrillenvlies 1 von der Rolle 2 abgezogen. Das Vlies ist im allgemeinen 0,07 bis 0,20 mm dick. Es läuft zwischen den Walzen 3 und 4 hindurch, wo es mit dem Prägemuster versehen wird, und der durch Prägen verdichtete Vliesstoff 5 wird auf die Rolle 6 aufgewickelt Die Prägewalze 3 hat eine wärmeleitende Oberfläche 7, die einstückig mit der Walze 3 geformt oder aus einem besonderen Mantel bestehen kann. Erhabene Vorsprünge 8 drücken dem Filmfibrillenvües bei seinem Durchgang zwischen den Walzen 3 und 4 (deren Antrieb nicht dargestellt ist) ein Muster auf. Die Oberfläche der Walze 4 hat eine Durometerhärte nach der Shore-Skala D von mindestens 70. Eine hohle Kammer 10 in der Prägewalze 3 wird mit Wasserdampf unier gesteuertem Druck gespeist Die Temperatur der Walzenoberfläche wird durch Steuerung des Wasserdampfdrucks in der Kammer 10 geregelt. Die Prägewalze kann aber auch durch umlaufendes heißes Öl, durch eingebaute elektrische Widerstandserhitzer oder auf ähnliche, in der Technik bekannte Weise erhitzt werden.

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen mit dem Prägemuster versehenen Filmfibrillenvliesstoff 5, wie er mit der Vorrichtung gemäß Fig. 1 hergestellt werden kann. Die Bindungsbereiche 13 sind durchsichtige »Fenster« 15 in dem Filmfibrillenvliesstoff, die sich unter der Wärme- und Druckeinwirkung beim Andrükken der Vorsprünge 8 gegen die Gegenwalze 4 gebildet haben.

Die zwischen den durch die Vorsprünge verdichteten Stellen liegenden Flächen 14 bleiben bei dem Prägevorgang praktisch unverschmolzen.

Als Ausgangsstoffe für die Erfindung geeignete Vliese bestehen aus endlosen Netzen aus Filmfibrillenelementen, vorzugsweise in der kaltverdichteten Form, wie sie nach der US-PS 31 69 899 erhalten wird. Vliese mit Flächengewichten von 20 bis 39 g/m² werden bevorzugt. Die Filmfibrillenelemente müssen aus einem thermoplastischen Polymerisat, wie einem Olefinpolymerisat, bestehen. Das bevorzugte thermoplastische Polymerisat ist lineares Polyäthylen.

Die einzelnen verdichteten Bereiche können die Form von Punkten. Kreisen, Dreiecken, geraden oder krummen Linienabschnitten usw. haben, und ein besonders vorteilhaftes Muster besteht aus einer Anordnung von Bereichen in der Form von Kreuzen. Die Bereiche können in regellosen oder geordneten Abständen voneinander stehen, müssen sich aber im wesentlichen über die ganze Oberfläche des Vliesstoffs in einer praktisch gleichmäßigen Dichteverteilung erstrecken. Vorteilhafterweise wird das Vlies von beiden Seiten her verdichtet, wenn dies nicht zur Ausbildung von Moire-Effekten führt.

Die mittlere prozentuale Durchlässigkeit wird nach dem folgenden Verfahren bestimmt: Man bedient sieh eines gewöhnlichen Lichtmikroskops von geeignetem Vergrößerungsvermögen und, falls erforderlich, geeigneter Maskierungsvorrichtungen, so daß das Gesichtsfeld so stark eingeengt werden kann, daß es vollständig in einzelne Verdichtete Bereiche fällt. Die durch das Mikroskop hinrjurchfallende Lichtmenge wird gemessen, indem man das Okular durch eine Photozelle ersetzt. Dann wird die Beleuchtungsintensität (Glühlampe) oder die Optik des Mikroskops oder aber die Empfindlichkeit des Meßgerätes, mit dem die Leistung ■i der Photozelle bestimmt wird, so eingestellt, daß man von der Photozelle eine geeignete Ablesung erhält, wenn keine Probe vorhanden ist. Hierauf wird ohne weitere Änderungen die Probe so in den Brennpunkt eingesetzt, daß das Licht nur durch einen einzigen

ίο verdichteten Bereich (oder einen Teil desselben) hindurchgeht, worauf man wiederum die Lichtintensität mit Hilfe der Photozelle bestimmt. Das Verhältnis der zweiten Bestimmung zur ersten Bestimmung ist die prozentuale Durchlässigkeit. Die prozentualen Durch-

lässigkeitswerte von mindestens zehn verschiedenen, regellos ausgewählten verdichteten Bereichen werden berechnet, und der Mi'.telwert ergibt die mittlere optische Durchlässigkeit der verdichteten Probe.

Es sind außergewöhnlich hohe Prägedrücke erforder-Hch. um eine ausreichende Verdichtung der Filmfibrillenelemente vier Vliese herbeizuführen. Wenn man z. B. metallische Prägewalzen verwende· die mit einer Anordnung von Vorsprüngen versehen sin'', weiche den oben angegebenen Anforderungen an das Prägemuster

2ϊ genügen, müssen Liniendrücke von mindestens 0,892 kg/cm (bezogen auf die erhabenen Bereiche) angewandt werden; mit anderen Worten: es ist ein Mindestdruck von 11 kg/cm für ein Prägemuster erforderlich, das 12% der Vliesstofffläche einnimmt.

3» Drücke von 1,51 bis 2,86 kg/cm je Prozenteinheit der gemusterten Fläche werden bevorzugt, üesonders bei Walzendurchmessern von etwa 30 cm. Wesentlich höhere als die obengenannten bevorzugten Drücke erzeugen zwar auch noch geeignete durchsichtige

j-, verdichtete Bereiche, sollen aber im allgemeinen vermieden werden, da sie nicht nur zu einem frühzeitigen Versagen der Gegenwalzen führen, sondern auch leicht eine Durchlochung des Vliesstoffs zur Folge haben können. Abgesehen von diesen hohen Walzendrücken muß die Oberfläche der Gegenv.alze eine Härte von mindestens 70 auf der Shore-D-Skala aufweisen; Härtewerte von 80 bis 90 werden bevorzugt. Wesentlich härtere Oberflächen können zwar verwendet werden, erfordern aber übermäßig enge Toleranzen hinsichtlich der Vollkommenheit und Gleichmäßigkeit der Prägewalze und der Gegenwalze, wenn die Vorrichtung eine einigermaßen gute Dauerhaftigkeit aufweisen soll und man eine gleichmäßige Musterbe grenzung über den ganzen verdichteten Vliesstoff

w hinweg ohne Durchlochung des Vliesstoffs erzielen will. Das Shore-Gerät zum Messen der DurometerhärtP wird von der Shore Instrument Manufacturing Co., Inc., 20-25 Van Wyk Expressway, Jamaica, New York, N.Y.. hergestellt. Der Durometcrtest ist in den ASTM-Prüfnorme. D-1706-61 und D-1484-59 beschrieben. Unter diesen Bedingungen beträgt die Spaltbreite zwischen der Prägewalze uno der Gegenwalze etwa 0,32 bis 0.64 cm, woraus sich für Anteile der gemusterten Bereiche an der Gesamtfläche von 3 bis 25% (der Fläche der an die Spitzen der Vorgänge angelegten imaginären Zylindertangente) außerordentlich hohe Prägedrücke an den Vorderflächen der Vorsprünge ergeben. Da ferner das Verdichtungsverfahren gemäß der Erfindung bei Temperaturen über dem Schmelzes punkt des Polyolefins durchgeführt werden muß, aus dem das Ausgangsvltes besteht, muß die Gegenwalze beträchtlich erhöhte Temperaturen aushalten. (Unter Umständen kann eine Kühlung der Oberfläche der

Gcgcnwalzc in Betracht kommen, Um deren Lebensdauer zu verlängern, sofern die kühlere Oberfläche der Gegenwalze den Charakter des Verdichtungsmusters in dem Vliesstoff nicht beeinträchtigt.) Schließlich muß die Oberfläche der Gegenwalze auch elastisch genug sein, damit sie auch bei hoher Temperatur Und unter hohem Druck nicht selbst »geprägt« wird. Geeignete Gegenwalzen können hergestellt werden, indem man einen Stahlwalzenkern mit einem Kautschukmantel mit einem gegossenen Polyamidmantel oder einem Mantel Umgibt, der aus axial verdichteten Platten aus hochtemperaturbeständigem Polyamidpapier besteht.

Der verschmolzene Zustand der Filmfibrillen in den verdichteten Bereichen ist für die verbesserte Oberflächenbeständigkeit des Vliesstoffs verantwortlich. Die verdichteten Bereiche sollen so stark verschmolzen sein, daß die verdichtete Oberfläche eine Abriebbeständigkeit aufweist, die mindestens als »gut« eingestuft wird.

Die Abriebbeständigkeit wird mit riem Crnrkmptpr-Prüfgerät CM-598 der Atlas Electric Device Company, Chicago, Illinois, bestimmt. Eine Probe wird in dem Crockmeter dem Abrieb an sich selbst unterworfen, bis die erste Oberflächenfaser herausspringt. Die Abriebbeständigkeit wird als Anzahl der Prüftakte angegeben, die erforderlich sind, um Fasern von der Oberfläche des Vliesstoffs aufzurichten. Der Endpunkt wird visuell bestimmt. Die Abriebbeständigkeit wird als ausgezeichnet, gut, mäßig oder schlecht angegeben. Diese Angaben entsprechen einer Beständigkeit von mehr als 13, 8 bis 12,4 bis 7 bzw. 3 oder weniger Prüftakten.

Es wurde gefunden, daß das Verschmelzen der Filmfibrillen an der Oberfläche der verdichteten Bereiche gleichzeitig mit dem Verdichtungsvorgang erfolgen muß. Obwohl man bereits durch Kaltverdichtung in Form der oben angegebenen Muster unter Anwendung von sehr hohen Walzenspaltdrücken und einer hinreichend harten Gegenwalzenoberfläche eine deutliche Verbesserung in der Gleichmäßigkeit des Aussehens der Produkte erzielt, haben solche kaltverdichteten Vliese wegen ihrer schlechten Oberflächenbeständigkeit (geringen Abriebfestigkeit) nur eine beschränkte Brauchbarkeit. Offenbar läßt sich ein Erzeugnis gemäß der Erfindung nur dadurch herstellen, daß man eine mit einem geeigneten Muster versehene Prägewalze verwendet, die auf eine so hohe Temperatur erhitzt ist, daß die Filmfibrillen bei den angewandten Prägedrücken und -dauern in den verdichteten Bereichen verschmelzen. Prägewalzen-Oberflächentemperaturen, die um 30 bis 40⁰C über dem Schmelzpunkt des thermoplastischen Vliesstoffs liegen, werden bevorzugt, wobei die höheren Temperaturen für höhere Durchgangsgeschwindigkeiten des Vlieses durch den Walzenspalt besser geeignet sind. Man darf natürlich nicht bei so hohen Temperaturen arbeiten, daß das Vlies unter den Enden der Walzenvorsprünge schmilzt und durchlocht wird. Die Höhe der einzelnen Vorsprünge über der Oberfläche der Walze soll mindestens das l,2fache der Dicke des zu verdichtenden Ausgangsvlieses betragen, damit die zwischen den Vorsprüngen gelegene Fläche des Vlieses nicht mit der heißen Walzenoberfläche in Berührung kommt und daher bei dem Verdichtungsvorgang im Wesentlichen ungeschmolzen bieibt.

Erfindungsgemäß hergestellte Vliesstoffe können ohne weitere Behandlung verwendet werden, wenn ment gerade ein äußerstes fviaß an Weichheit verlangt wird. Wenn jedoch eine hochgradige Weichheit verlangt wird, kann man sie erzielen, indem man den

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65 verdichteten Vliesstoff einer Biegebehandlung unter Wasser, z. B. in einer automatischen Waschmaschine, unterwirft. Eine andere Methode besteht darin, daß man den Vliesstoff durch eine mechanische ErweicnUngsvorrichtung, z. B, über eine Reihe von Walzen, leitet, die Erhebungen oder Vorsprünge aufweisen, welche über den Vliesstoff hinwegstreichen, um ihn aufzulockern. Es ist vorteilhaft, zum Herbeiführen des gewünschten Weichheitsgrades nur eine möglichst geringe mechanik sehe Energie aufzuwenden, damit das Erweichungsverfahren einen möglichst geringen Einfluß auf die verdichteten Bereiche hat. Es wurde z. B. gefunden, daß man beim Erweichen durch Waschen Produkte von guter Weichheit erhält, die das ihnen durch das erfindungsgemäße Verdichtungsverfahren verliehene verbesserte Aussehen noch nahezu in vollem Umfange beibehalten haben.

Beispiel 1

Dieses Beispiel erläutert die erfindungsgemäße Herstellung eines durch Prägen verdichteten Vliesstoffs, wobei das Prägemuster aus einer Anordnung von kleinen einzelnen Kreuzen besteht. Ein Vlies aus einem endlosen Netz von Filmfibrillen aus linearem Polyäthylen mit einem Flächengewicht von 34 g/m² wird nach dem Verfahren der US-PS 31 69 899 hergestellt. Das Vlies hat infolge von »Wolkigkeitsfehlern« und »Stranghg'jfungsfehlern« ein verhältnismäßig ungleichmäßiges Aussehen. Per Ausdruck »Wolkigkeit« bezieht sich auf regellos auftretende Bereiche von unregelmäßiger Form und unscharfer Begrenzung, besonders an ihren Umrissen, die verschiedene Größen von etwa 0,65 bis 5 cm aufweisen und eine etwas höhere Lichtdurchlässigkeit aufweisen als ihre Umgebung, was wahrscheinlich darauf zurückzuführen ist, daß diese Bereiche zufällig ein etwas geringeres Flächengewicht haben. Als »Stranghäufung« werden zu hohe Konzentrationen an ungefähr parallelen, ziemlich dicht beieinanderliegenden Strängen von Fasermaterial von unregelmäßiger Größe in der Größenordnung von 2,5 bis 12,7 cm Länge bezeichnet, die regellos in dem Vlies auftreten und dadurch sichtbar sind, daß sie mehr Licht reflektieren und weniger Licht durchlassen als der Hintergrund.

Das Vlies wird erst auf der einen und dann auf der anderen Seite durch Prägen mit einem Perkins-Kalander (86,4 cm) verdichtet. Die beiden erhitzten Prägewalzen haben Durchmesser von 25,4 cm, und ihre ganze Oberfläche ist mit einem Muster von Vorsprüngen in Form kleiner einzelner Kreuze bedeckt die von zwei 0,1 mm χ 1,4 mm messenden Armen gebildet werden, die sich im rechten Winkel miteinander schneiden. Der Schnittpunkt liegt in der Mitte des Querarms des Kreuzes und 03 mm vom oberen Ende des Längsarms des Kreuzes entfernt Die Kreuze sind in einem regelmäßigen Muster so angeordnet, daß ihre Längsarme auf einem Raster von parallelen Linien liegen, die Abstände von 13 mm voneinander haben. Längs einer gegebenen Linie liegen die Kreuze in Abständen von 1,8 mm voneinander, wobei das obere Ende eines jeden Kreuzes in die gleiche Richtung weist Die Kreuze in benachbarten Reihen (Linien) weisen in die gleiche Richtung, die deshalb als die Achse des Musters bezeichnet wird, sind aber längs dieser Linie um die Hälfte der Kreuzperiode gegen die Kreuze in der benachbarten Reihe (Linie) versetzt d. h. die Querarme der Kreuze in einer gegebenen Reihe liegen in der Mitte zwischen den Querarmen der Kreuze in der benachbarten Reihe. Die Prägeoberfläche eines jeden Kreuzes

ragt um 0,25 mm aus der Oberfläche der Prägewalze heraus. Bei der Anordnung der Kreuze auf der ersten Prägewalze ist das Muster achsparallel zur Walzenachse, während das Muster auf der zum Verdichten der anderen Seite des Vlieses dienenden Walze mit seiner Achse auf der Walzenachse senkrecht steht. Jedes dieser Muster hat 43 Vofsprünge je Crri², so daß die durch Prägen verdichtete Fläche etwa 12% der VÜesstoffoberfiifche beträgt Die Gegenwalze hat einen Stahlkern mit einem Durchmesser von 25,4 cm, der von einem 1,27 cm dicken Kautschukmantel mit einer Durometerhärte von 82 auf der Shore-D-£>kala verkleidet ist.

Die beiden Prägewalzen werden mit Wasserdampf von 4,6 atü erhitzt, und der Walzenspalt steht unter einem Druck von 30 kg/cm oder 2,5 kg/cm je Prozent gemusterter Fläche, und das Vlies wird mit einer linearen Geschwindigkeit von 46 m/min verdichtet. Der verdichtete Vliesstoff zeigt eine bemerkenswerte τ CrciCSSCrUrig ίΠ ucf wiciCiiiTiaLiigKcii uc5 AvüSScncnS, 2G indem die vorher zu bemerkende Wolkigkeit und Stranghäufung weder im reflektierten noch im durchfallenden Licht vorhanden sind. (Bei flüchtiger Betrachtung ähnelt der Vliesstoff wegen des Musters aus kleinen eingeprägten Kreuzen einem Gewebe.) Die mittlere optische Durchlässigkeit der eingeprägten Kreuze wird mit einem mikroskopischen Gesichtsfeld von etwa 0,023 mm² bestimmt und beträgt 66,9% (während die mittlere Lichtdurchlässigkeit des verhältnismäßig undurchsichtigen Hintergrundes nur 4,4% beträgt). Die Abriebbeständigkeit der Probe wird mit zwölf Prüftakten als »gut« bewertet, was auf eine gute Verschmelzung der verdichteten Bereiche hindeutet.

B e i s ρ i e I 2

Man arbeitet nach Beispiel 1, jedoch mit einem Ausgangsvlies, dessen Flächengewicht nur 27 g/m² beträgt, wobei die Prägewalzen mit Wasserdampf von 4,2 atü beheizt werden. Obwohl das Ausgangsvlies mindestens die gleiche Wolkigkeit und Stranghäufung aufweist, wie das 34 g/m² schwere Ausgangsvlies des Beispiels 1, hat das verdichtete und heißverschmolzene Erzeugnis ein außerordentlich gefälliges gleichmäßiges Aussehen. Die verdichteten Flächen haben eine mittlere optische Durchlässigkeit von 76,1 %.

Beispiel 3

Eine andere Probe gemäß der Erfindung wird aus einem ungleichmäßigen Vlies, ähnlich demjenigen des Beispiels 1, hergestellt, welches jedoch ein Flächengewicht von 39 g/m² aufweist. In diesem Falle arbeitet man mit einem anderen Prägemuster. Dieses Muster besteht aus einer Anordnung von etwas gebogenen Linienabschnitten in einer etwas regellosen, aber im allgemeinen parallelen Anordnung bei einem mittleren seitlichen Abstand von 1 mm. Es entfallen ungefähr 16 dieser Linienabschnitte auf einen Quadratzentimeter, die gesamte verdichtete Fläche beträgt etwa 6%, und das Muster ist so beschaffen, daß es den Eindruck eines Ledernarbens erweckt Die Vliesoberfläche wird gemäß Beispiel 1 durch Prägen mit diesem Muster verdichtet wobei jedoch die Achsen der Muster aufeinander senkrecht stehen (d. h. Linienabschnitte verlaufen auf der einen Seite ungefähr parallel zur Längsrichtung des Vliesstoffs und auf der anderen Seite ungefähr parallel zu seiner Breitenrichtung).

Die beiden Prägewalzen werden mit Wasserdampf von 4,6 atü bzw. 4,92 atü beheizt Die Gegenwalze ist ein Stahlzylinder mit einem Mantel aus hochterriperaturbeständigem Polyamidpäpief mit einer Oberflächenhärte von 86 auf der Shöre-D^Skafa. Zum Verdichten der beiden Seiteri des Vlieses Werden Walzenspalldrücke von 21 kg/cm oder 3,57 kg/cm je Prozent gemusterter Fläche bei einer Lineargeschwindigkeit von 46 m/min angewandt. Der verdichtete Vliesstoff hat ein sehr gefälliges, gleichmäßiges Aussehen (keine Wolkigkeit oder Stranghäufung), und die verdichteten und verschmolzenen Bereiche haben eine mittlere optische Durchlässigkeit von 56,3%.

Beispiel 4

Man arbeitet nach Beispiel 1, jedoch ohne Erhitzen der Prägewalzen. Obwohl das so erhaltene, verdichtete Vlies ein gleichmäßiges Aussehen hat, sind die verdichteten Bereiche nicht verschmolzen. Das Erzeugnis hat nicht die erfindungsgemäß geforderte Oberflächenbeständigkeit, da es bei der Abriebprüfung nur drei "rüfiäkie äüsi'iäii und als »»i-hiecm« eingestuft werden muß.

Beispiel 5

Man arbeitet nach Beispiel 1, jedoch mit einer Gegenwalze, die aus einem Stahlkern von 24,4 cm Durchmesser mit einem 0,64 cm dicken Mantel aus Kautschuk mit einer Durometerhärte von nur 60 auf der Shore-D-Skala besteht. Die Walzenspaltdrücke betragen 16 kg/cm bzw. ?1 kg/cm, was 1,34 kg/cm bzw. 1,79 kg/cm je Prozent gemusterter Oberfläche entspricht. Obwohl der so verdichtete Vliesstoff ein verbessertes Aussehen hat, ist immer noch eine gewisse Wolkigkeit und Stranghäufung vorhanden. Infolge der Verwendung einer zu weichen Gegenwalze zeigen die verdichteten Bereiche nur eine mittlere optische Durchlässigkeit von 44,4% und das Erzeugnis genügt den Anforderungen gemäß der Erfindung nicht.

Wenn man diesen Versuch mit den gleichen Walzenspaltdrücken und unter den gleichen sonstigen Bedingungen mit dem einzigen Unterschied wiederholt daß man die in Beispiel 1 beschriebene härtere Gegenwalze verwendet, erhält man ein vollständig zufriedenstellendes Erzeugnis, das allen Anforderungen der Erfindung genügt.

Beispiel 6

Das in Beispiel 1 als Ausgangsgut verwendete Vlies mit einem Flächengewicht von 34 g/m² wird auf einer Seite durch Prägen mit einem Rippenmuster aus parallelen Reihen von Punktbindungen versehen, die Einzelflächen von 0,38 mm χ 0,38 mm aufweisen und in jeder Reihe um 0,091 cm voneinander entfernt sind, wänrend die einzelnen Reihen in Abständen von 0,158 cm voneinander stehen. Die Prägewalze wird mit Wasserdampf von 3,8 atü erhitzt Dann wird der Vliesstoff auf der anderen Seite mit Hilfe einer mit Wasserdampf von 3,5 atü erhitzten Prägewalze mit einem Leinenmuster versehen. Als Gegenwalze dient ein Stahlkern von 25,4 cm Durchmesser mit einem 2,54 cm dicken Mantel aus Kunstkautschuk mit einer Härte von 70 auf der Shore-B-Skala (also wesentlich weicher als eine Oberfläche mit einer Härte von 70 auf der Shore-D-Skala). Beide Walzenspalte stehen unter einem Druck von 16 kg/cm, und der Vliesstoff wird mit einer linearen Geschwindigkeit von 46 m/min zwischen den Walzen hindurchgeführt Obwohl der verdichtete Vliesstoff eine einigermaßen gute Oberflächenbeständigkeit aufweist (Abriebfestigkeit mehr als 30 Prüftakte

ίο

auf der Leinenseite und 5 Prüftakte auf der Rippenseite), ist (Sie Gleichmäßigkeit seines Aussehens recht unbefriedigend. Die mittlere optische Durchlässigkeit der verdichteten Punkte des Rippenmusters beträgt nur 20,6% (diese Punkte sind daher, wie bei den bisher bekannten Vliesstoffen, als »durchscheinende« Fenster zu bezeichnen), so daß dieses Produkt außerhalb der Grenzen der Erfindung liegt.

Beispiel 7

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines Erzeugnisses gemäß der Erfindung bei hoher Erzeugungsgeschwindigkeit. Ein Vlies aus linearem Polyäthy¹ len mit einem Flächengewicht von 34 g/m² ₍ ähnlich demjenigen des Beispiels I₁ wird mit dem in Beispiel 1 beschriebenen Prägemuster versehen, mit dem Unterschied, daß die Prägewalzen Durchmesser von 45,7 cm haben und 1,78 m lang sind. Die Gegenwalzen bestehen. »us oiahiiCcrnen mil i->urciir

1(27 cm dicken Kautschukmänteln, die eine Härte von 80 auf der Shore-D-Skala aufweisen. Die Prägewalzen werden durch 16O⁰C heißes Öl erhitzt, welches durch ihre Wärmeaustauschkammern umläuft. Das Vlies wird mit einer linearen Geschwindigkeit von 160 m/min zugeführt und vorerhitzt, indem es um 120° des Umfanges der Prägewalzen geleitet wird, bevor es in den Spalt zwischen der Prägewalze und der Gegenwalze gelangt, der unter einem Druck von 35,7 kg/cm oder 3 kg/cm je Prozent der gemusterten Oberfläche steht. Die Oberseite und die Unterseite der Vliesstoffe wird wiederum nacheinander durch Prägeverdichtung mit einem »Muster von Kreuzen« gemäß Beispiel 1 versehen, wobei die Achsen der Muster senkrecht aufeinander stehen. Der verdichtete Vliesstoff hat ein gleichmäßiges Aussehen, während das Aüsgangsvlies die oben beschriebene Fleckigkek und Stranghäufung au.fwiiiVirÜäs Produkt hat ferner eine gute Oberflächenbeständigkeit infolge der verschmolzenen, verdichteten

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung eines leichten, abriebfesten Fiimfibrillenvliesstoffs, der praktisch Ober die ganze Flache mindestens einer Oberfläche hinweg mit einem Muster aus verdichteten Stellen versehen ist, durch Hindurchleiten eines Filmfibrillenvlieses durch den Spalt zwischen einer Walze, die eine erhitzte, harte, wärmeleitende Oberfläche aufweist, aus der 8 bis 155 harte Vorsprünge je cm² mit einer Höhe, die größer ist als die Dicke des zu behandelnden Vlieses, und mit einer an ihren Spitzen gemessenen Gesamtquerschnittsfläche, die ausreicht, um das Vlies mit gemusterten Flächen zu versehen, deren Gesamtfläche 3 bis 25% der Vliesoberfläche beträgt, herausragen, und einer elastischen, glatten Gegenwalze bei einem Druck zwischen den Walzen von mindestens 0,892 kg/cm je Prozenteinheit der gemusterten Fläche, wobei Wärme und Druck derart abgestimmt werden, daß die Filmfibrillen in den gemusterten Flächen durch Schmelzbindung gebunden werden und die optische Durchlässigkeit dieser Flächen erhöht wird, ohne ein wesentliches Schmelzen der Filmfibrillen in den restlichen Flächen des Vliesstoffs herbeizuführen, d a durch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von durchsichtigen Ρεηε"βΓη (15) in den gemusterten Flächen eine Gegenwalze (4) mit einer ShoreD-Härte von mindestens 70 (DIN 53 505) verwendet wird.