DE2445070A1 - Verfahren zur herstellung von materialien mit plueschoberflaeche - Google Patents
Verfahren zur herstellung von materialien mit plueschoberflaecheInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von mit Plüschoberfläche versehenen Materialien oder
Plüschmaterialien. Plüschmaterialien können aus thermor plastischen Materialien dadurch hergestellt werden, daß
man eine Bahn des Materials gegen eine erhitzte Oberfläche preßt, so daß zumindest die Oberfläche der Bahn geschmolzen
wird, wobei man dann die Bahn von der' erhitzten Oberfläche in der Weise wegzieht, daß aus der Oberfläche der4
Bahn Fasern oder Fibrillen herausgezogen werden. Ferner 1/8
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ist es vorgeschlagen worden, zur Erzielung eines verbesserten Plüschs die Fibrillen bei ihrer Bildung zu kühlen,
um zu gewährleisten, daß sie mit der Bahn aus thermoplastischem Material fest verbunden bleiben und nicht für
dauernd an der erhitzten Oberfläche haften bleiben. Es wurde außerdem vorgeschlagen, diesen Fibrillenherstellungsprozeß
dadurch zu verwirklichen, daß man das Kunststoffmaterial zwischen zwei Gurten hindurchlaufen läßt, von
denen einer erhitzt ist, ferner zwischen einem Gurt und einer erhitzten Walze oder zwischen zwei Walzen, von
denen eine erhitzt und die andere gekühlt ist. Auch wurde angeregt, zusammen mit der Bahn aus Kunststoffmaterial
ein Stützmaterial wie Papier oder ein gewebtes oder nichtgewebtes Textilmaterial durch eine solche Vorrichtung in
der Weise durchlaufen zu lassen, daß sich das thermoplastische Material neben der erhitzten Oberfläche und das
Stützmaterial auf der anderen Seite des thermoplastischen Materials befindet, so. daß das thermoplastische Material
durch die erhitzte Oberfläche geschmolzen und mit dem Stützmaterial verklebt wird, wenn die Fibrillen aus der
der erhitzten Oberfläche benachbarten Oberfläche herausgezogen werden.
Bei auf solche Weise hergestellten Erzeugnissen ergibt sich das Problem, daß der Abnutzungswiderstand des
Plüschs schlecht sein kann und die Fibrillen zu leicht vom Stützmaterial bei der Benutzung des Plüschmaterials gelöst
werden können, wodurch die Anwendbarkeit des Erzeugnisses
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auf bestimmte Anwendungsgebiete beschränkt bleibt. Wurde der Plüsch aus einem thermoplastischen Material gebildet,
so weiß man, daß er anschließend durch Erhitzen des Plüschmaterials zum Einfallen gebracht werden kann; erhitzt man
jedoch das Material von der der Plüschseite entgegengesetzten Seite und kontrolliert man den Erhitzungsgrad, so
wurde festgestellt, daß die Brauchbarkeit des Erzeugnisses bei der Benutzung erheblich verbessert werden kann, was
durch Abnutzungsversuche an solchen Plüschbereichen festgestellt wurde, die schlechten Abnutzungswiderstand hatten.
Die Erfindung liefert ein Verfahren, bei dem ein Plüschmaterial , das aus Fibrillen oder Büscheln aus
thermoplastischem Material besteht, die mit einer Bahn aus thermoplastischen Material fest verbunden sind, die ihrerseits
fest mit einem Stützmaterial verklebt ist, von der Rückseite auf eine solche Temperatur und für eine solche
Zeitspanne erhitzt wird, daß das thermoplastische Material erweicht wird, jedoch kein wesentliches Einfallen oder zusammenfallen
des Plüsch erfolgt. Mit keinem wesentlichen Einfallen des Plüsch ist gemeint, daß das Erzeugnis den
ursprünglichen plüschartigen Griff, die ursprüngliche Textur und das ursprüngliche Aussehen behält, obwohl sich
die Plüschstruktur etwas ändern kann, die zu verbesserten Abnutzungseigenschaften führen kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere für die Behandlung von Plüschmaterialien geeignet, die
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dadurch erhalten wurden, daß man eine Bahn aus thermoplastischem Material gegen eine erhitzte Oberfläche preßt,
so daß die gegen die erhitzte Oberfläche anliegende Stirnseite des thermoplastischen Materials geschmolzen wird,
wobei dann die Bahn von der erhitzten Oberfläche abgezogen wird, so daß aus dem thermoplastischen Material Fibrillen
gezogen werden. Bei diesem Prozeß wird zweckmäßig ein Stützmaterial für den Plüsch vorgesehen, indem man entweder
einen bereits vorgefertigten Schichtstoff aus dem thermoplastischen Material und dem Stützmaterial der erhitzten Walze
zuführt oder alternativ den thermoplastischen Film und das Stützmaterial in solcher Weise getrennt zuführt, daß die
erhitzte Oberfläche die thermoplastische Bahn ganz schmilzt und an dem Stützmaterial anklebt. Bei allen diesen Verfahren
wird bevorzugt, daß der Plüsch bei seiner Bildung durch Abheben des thermoplastischen Materials von der erhitzten
Oberfläche gekühlt wird. Diese Verfahren sind in der Patentanmeldung
P 21 57 510 beschrieben. Bei kontinuierlichem Ablauf dieses Verfahrens besteht die Möglichkeit, daß der
Abnutzungswiderstand des Erzeugnisses über das Gesamtprodukt variiert, wobei bestimmte Bereiche annehmbar sind,
während dies für andere weniger gilt, so daß unter·diesen
Umständen die erfindungsgemäße Technik für die Verbesserung solcher Bereiche mit schlechtem Abnutzungswiderstand eine
Verbesserung bringt. Auch kann zusätzlich die Textur und die Länge des Plüsch ohne Schwierigkeit durch sorgfältige
Steuerung des Winkels bestimmt werden, mit dem das Material von der erhitzten Oberfläche abgezogen wird, sowie ferner
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Jl
des Grads der Kühlung des Plüsch beim Abziehen von der erhitzten Oberfläche, wie es in der Patentanmeldung
P 23 59 565 beschrieben ist. Wie dort beschrieben ist, wird das Material vorzugsweise über eine geeignet gestaltete
Stange von der erhitzten Oberfläche abgezogen; obwohl
es außerdem bevorzugt wird, diese Stange an der Stelle, an der die Bahn sie beim Abheben von der Oberfläche der
Stange berührt zu kühlen, kann die Stange so gestaltet sein, daß die Bahn mit der Stange für eine Strecke nach dem Verlassen
der erhitzten Walze in Berührung bleibt; dabei kann der Teil der Stange, mit dem die Bahn sich nach dem Verlassen
der erhitzten Oberfläche in Berührung befindet, erhitzt sein kann, um die erfindungsgemäße Verbesserung des
Abnutzungswiderstands zu erhalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei allen thermoplastischen Materialien anwendbar, wobei jedoch die
Temperatur der für die Plüschbildung benutzten Oberfläche und die Temperatur, auf die das Plüschmaterial erhitzt
werden muß, um die durch den verbesserten Abnutzungswiderstand erzielten verbesserten Trageigenschaften zu erhalten,
von der Art des Materials abhängt. Die Wahl des thermoplastischen Materials hängt weiter von der Benutzung ab, der
das Plüschmaterial unterworfen wird; es wurde jedoch festgestellt, daß besonders gefällige Erzeugnisse unter Verwendung
von Polymeren und Mischpolymeren von Olefinen wie Polyäthylen, Polypropylen, Äthylen/Propylen-Mischpolymeren,
wie Polymeren und Mischpolymeren aus Vinylchlorid, Polymeren
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and Mischpolymeren aus Styrol, Polyestern wie Polyäthylenterephthalat
sowie den verschiedensten Nylons zusammen mit
anderen bekannten thermoplastischen Materialien erhalten werden. Das thermoplastische Material kann als ein bereits vorgefertigter
Film entweder unmittelbar vor einem Extruder oder von einem
Haspelfilm geliefert werden/der z.B. durch Extrusionsbeschichtung unmittelbar auf das Stützmaterial aufgebracht
wird.
Die Stützmaterialschicht kann aus jedem geeigneten Material bestehen, vorausgesetzt, daß es an das thermoplastische
Material angeklebt werden kann und daß es den Verfahrensbedingungen nach der Erfindung widersteht? Beispiele
besonders geeigneter Materialien sind gewebte und nichtgewebte Textilbahnen wie z.B. Hessian, Baumwollnetz, Glasfasergrobgewebe,
Grobleinen; alternativ kann das Stützmaterial aus Papier oder Metall oder Pappe bestehen und kann
Löcher besitzen, um das Verkleben zwischen dem Stützmaterial und dem thermoplastischen Material zu unterstützen. Die
Ursache für die Verbesserung des Abnutzungswiderstands ist nicht ganz klar; es wird jedoch angenommen, daß die
Wärme den Fuß der Fibrillen des Plüsch erweicht und die Verbindung zwischen dem Plüsch und dem restlichen thermoplastischen Material sowie die Bindung zwischen dem thermopla-
stischen Material und dem Stützmaterial verbessert. Es ist daher wichtig, daß das Stutzmaterial solcher Art ist, daß
es durch die angewendeten Temperaturen nicht nachteilig,
beeinträchtigt wird und daß es außerdem eine ausreichend
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hohe thermische Leitfähigkeit besitzt, um zu gewährleisten,
daß die Temperatur des thermoplastischen Materials soweit erhöht wird, daß die erwünschte Verbesserung des
Abnutzungswiderstands erreicht wird. Die erfindungsgemäß angewendeten Erwarmüngsbedingungen hängen von der thermischen
Leitfähigkeit des. Stutzmaterials ab.
Das Plüschmateriäl kann in jeder beliebigen Weise erwärmt werden; die zweckmäßigste Methode besteht jedoch
darin, da» Material über die Oberfläche einer erhitzten Walze zu führen, die vorteilhaft als Verlängerung der Verfahrensstrecke
vorgesehen wird, bei der die Plüschoberfläche gebildet wird. Bei einem bevorzugten Verfahren für
die Herstellung des Plüschmaterials aus einer Bahn aus thermoplastischem Material und einem Stützmaterial wird
daher ein Film aus dem thermoplastischen Material zusammen mit dem Stützmäterial zunächst zu einer erhitzten Walze
gefördert und es werden diese beiden Teile unter dem Druck einer Stützwalze gegen die Oberfläche der erhitzten Walze
gepreßt, so daß das thermoplastische Material sich neben der Oberfläche der erhitzten Walze befindet; nach dem Umlauf
um einen Teil des Umfangε der Walze werden die beiden
Elemente von der Oberfläche der Walze abgetrennt. Die Oberflächentemperatur
der erhitzten Walze wird so eingestellt, daß der Film aus thermoplastischem Material geschmolzen
und eine Seite an das Stützmaterial angeklebt wird, während die andere Seite an der Oberfläche der Walze anhaftet, so
daß aus dieser Seite des thermoplastischen Materials beim
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Abheben von der erhitzten Walze Fibrillen aus dem Material gezogen werden. Bei einer bevorzugten Äusführungsforin wird
die Bahn von der erhitzten Walze über eine Stange abgezogen, die den Winkel steuert, unter dem das Material weggezogen
wird, wobei ein Kühlmittel wie z.B. Kühlluft in den Spalt geblasen wird, der zwischen dem thermoplastischen Material
und der erhitzten Oberfläche bei der gegenseitigen Trennung gebildet wird.
Der mit Plüschoberfläche versehene Schichtstoff, wie er durch das vorbeschriebene Verfahren erhalten wird,
kann dann unmittelbar den Verfahrensschritten nach der Erfindung unterworfen werden; bei einem bevorzugten Verfahren
wird dieser Plüschschichtstoff von dem vorbeschriebenen Plüschbildungsprozeß um einen Teil der Oberfläche einer zweien
erhitzten Walze bewegt, wo die Rückseite des Stützmaterials an der Oberfläche der Walze für eine ausreichende
Zelt anliegt, um den verbesserten Abnutzungswiderstand des Plüsch zu erreichen. Die Zeitspanne, während der das Material
sich mit der erhitzten Oberfläche in Berührung befindet, kann ohne Schwierigkeit durch Einstellen der relativen
Laufgeechwindigkeiten von Bahn und erhitzter Walze gesteuert
werden, desgleichen durch dm bogenförmigen Oberflächenabschnitt der erhitzten Walze, mit dem sich die Bahn in
Berührung befindet.Die Temperatur, auf der die zweite Walze gehalten ist, hängt von drei Faktoren ab, nämlich von der
Art des thermoplastischen Kunststoffs, der Art und der Dicke des Stützmaterials und der Zeitspanne, über die das Material
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erhitzt wird. Es wurde jedoch festgestellt, daß die zweite
Walze zweckmäßig eine Temperatur zwischen 60°, vorzugsweise 5O° und 10°, und insbesondere bevorzugt zwischen 40°
und 20° unterhalt» der Temperatur der Walze hat , an der
der Plüsch gebildet wird, und zwar dies alles in einem kontinuierlichen Verfahren, bei dem die Geschwindigkeit
der Bahn auf beiden Walzen die gleiche ist. Es ist jedoch hervorzuheben, daß die optimalen Bedingungen ohne Schwierigkeit
durch Versuche ermittelt werden können. Es konnte festgestellt werden, daß der verbesserte Abnutzungswiderstarid
ohne Einfallen des Plüsch nur durch Erwärmen des Materials von der der Plüschseite abgewandten Seite erreicht
wird. Eine weitere Verbesserung, die in bestimmten Fällen insbesondere bei dunkelfarbigen Erzeugnissen erreichbar
ist, besteht darin, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Erzeugnisse einem geringeren
Farbwechsel unterliegen, wenn sie abgenutzt werden, als gleiche, jedoch unbehandelte Plüscherzeugnisse.
Ist die Bahn zur Verbesserung des Abnutzungswiderstandes
erhitzt worden, so sollte sie vor weiterer Behandlung gekühlt werden, um Beschädigung der Bahn zu vermeiden.
Läßt man die Bahn eine Strecke laufen, so könnte dies ausreichen, um den notwendigen Kühlungseffekt zu bewirken.'
Sollte dies jedoch nicht der Fall sein, werden zweckmäßig Kaltluftstrahlen auf die Plüschoberfläche geblaken.
Ferner wurde festgestellt, daß die Haftung zwischen 509815/0889
dem thermoplastischen Material und dem Stützmaterial dadurch verbessert werden kann, daß das thermoplastische Material
und das Stützmaterial mit Hilfe einer federnd nachgiebigen Einrichtung gegen die erhitzte Walze gepreßt werden, auf
der der Plüsch gebildet wird. So kann beispielsweise eine Walze benutzt werden, die eine federnde Oberfläche besitzt,
ferner ein Gurt aus federnd nachgiebigem Material, z.B. aus Gummi oder geschäumtem Kunststoff. Der Ausdruck federnd
nachgiebig soll eine Oberfläche beschreiben, die nicht hart und unnachgiebig wie im Falle einer Walze mit Stahloberfläche
oder Keramikoberfläche ist; Materialien, die einen weiten Bereich von federnder Nachgiebigkeit oder Härte,z.B. eine
Shore-Härte von 20, 40 oder sogar 70 haben, wie sie im Shore-Härtemesser A2(ASTM 76) erwähnt sind, sind insbesondere
brauchbar.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematisehen
Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt eine Bahn 1 aus thermoplastischem Material und ein Stützmaterial 2, die über eine
Förderwalze 3 um eine erhitzte Walze 4 bewegt werden, so daß das thermoplastische Material an der Oberfläche der
erhitzten Walze anliegt. Das thermoplastische Material und das Stützmaterial umlaufen einen erheblichen Abschnitt der
Walz« und werden durch die Förderwalze 3 und die Druckwalze
5 gegen die Walze 4 gehalten. Der Schichtstoff aus Kunst-
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Stoffmaterial und Stützmaterial, der auf diese Weise gebildet wird, wird von der Oberfläche der Walze 4 über
die Stange 6 abgezogen; auf diese Bahn wird aus der Düse 7 Kaltluft beim Abziehen von der heißen Walze geblasen,
um die Fasern hart werden zu lassen, die aus der Oberfläche der Bahn herausgezogen werden, wobei gewährleistet
wird, daß die Fasern mit dem thermoplastischen Material fest verbunden bleiben» Die mit Plüschoberfläche versehene
Bahn oder Plüschbahn läuft dann von der erhitzten Walze um die Führungswalze 8 und dann über die Oberfläche der erhitzten
Walze 9; es wurde festgestellt, daß die Gegenwart der erhitzten Walze erheblich den Abnutzungswiderstand
des Plüsch im Vergleich mit ähnlichen Erzeugnissen verbessert, die. ohne die Gegenwart einer solchen heißen Walze
erzeugt wurden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird weiter anhand von Beispielen erläutert.
Das thermoplastische Material war ein Film aus niedrig-dichtem Polyäthylen mit einer Dicke von 5,08/1000 cm
und das Stützmaterial ein Kraftpapier mit einem Gewicht von
63 g/m . Die erste erhitzte Walze hatte eine Temperatur von 180° und lief mit einer Geschwindigkeit von 1,5 m/min
um; die zweite erhitzte Walze besaß eine Temperatur von 150°C; die Bahn befand sich auf einem Umfangsabschnitt von
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9 cm Länge mit dem Umfang der Walze in Berührung. Es erfolgten mehrere unterschiedliche Durchläufe unter Anwendung
unterschiedlicher Umlaufgeschwindigkeiten für die zw.eite heiße Walze; die Ergebnisse sind in der nachfolgenden
Tabelle dargestellt.
| Probe | Walzengeschwin digkeit (m/min) |
Abnutzung (Zyclen) |
| Standard | - | 60 |
| A | 0,7 | 200 |
| B | 3,0 | 310 |
| C | 4,0 | 210 |
| D | 5,0 | 250 |
| E | 8,0 | 160 |
| F | 12,0 | 250 |
Das Standardmuster wurde nicht über die zweite erhitzte Walze gefördert; der Wert von 60 repräsentiert
ein unbrauchbares schlechtes Erzeugnis.
Der Abnutzungswiderstand des Plüsch wurde unter Verwendung des "Taber-Abnutzers" mit 250 g Gewicht gemessen,
Ähnliche Durchläufe wurden durchgeführt, wobei die Wärme als Strahlungswärme von oben aufgebracht wurde, wobei
sich jedoch nur eine minimale Verbesserung im Abnutzungs-,
widerstand ergab.
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- 13 Beispiel 2
Ein mit Plüschoberfläche versehenes Erzeugnis
wurde dadurch erhalten, daß man einen Film aus niedrigdichtem Polyäthylen mit einer Dicke von 65 Mikron
zusammen mit einem nichtgewebten textlien Stützmaterial
' 2
mit einem Gewicht von 40 g/m der Oberfläche einer auf 155°G erhitzten Walze zuführte und sich der Polyäthylen-.film zwischen dem Stützmaterial und der Walze befand. Der auf diese Weise erhaltene Schichtstoff wurde von der erhitzten Walze unter gleichzeitigem Abkühlen gemäß Zeichnung abgezogen. Proben des so erhaltenen Erzeugnisses wurden dem "Shopper-Abnutzungstest" (DIN 53863) Unterworfen, während andere Muster über die Oberfläche einer auf 120°C erhitzten Oberfläche geführt wurden, wobei das Stützmaterial an der Walzenoberfläche anlag. Die Berührungszeit der Proben mit der erhitzten Walze wurde variiert und es wurde jedes Muster dem "Shopper-Abnutzungstest" unterworfen. Die Ergebnisse ergeben sich aus der nachfolgenden Tabelle.
mit einem Gewicht von 40 g/m der Oberfläche einer auf 155°G erhitzten Walze zuführte und sich der Polyäthylen-.film zwischen dem Stützmaterial und der Walze befand. Der auf diese Weise erhaltene Schichtstoff wurde von der erhitzten Walze unter gleichzeitigem Abkühlen gemäß Zeichnung abgezogen. Proben des so erhaltenen Erzeugnisses wurden dem "Shopper-Abnutzungstest" (DIN 53863) Unterworfen, während andere Muster über die Oberfläche einer auf 120°C erhitzten Oberfläche geführt wurden, wobei das Stützmaterial an der Walzenoberfläche anlag. Die Berührungszeit der Proben mit der erhitzten Walze wurde variiert und es wurde jedes Muster dem "Shopper-Abnutzungstest" unterworfen. Die Ergebnisse ergeben sich aus der nachfolgenden Tabelle.
50981 5/0889
Probe Nr. Berührungszeit mit Mittlerer
der 2. heißen Walze Gewichtsverlust (see) während Abnutzungs
test %
1 O 4,1
2 . O 8,25
3 1,66 3,85
4 1,33 3,61
5 1,09 3,24
6 0,92 3,37
Man ersieht somit, daß die der zv/eiten Erhitzung unterworfenen Proben eine größere Gleichförmigkeit im Abnutzungswiderstand
als die Kontrollprobe hatten.
Die Erfindung liefert somit eine Verbesserung im Abnutzungswiderstand eines auf einem Stützmaterial
gebildeten Plüschs, indem das Stützmaterial nach der Plüschbildung auf der Rückseite erwärmt wird.
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Claims (9)
- - 15 Patentansprüche\\J Verfahren zur Herstellung eines Plüschraaterials, das Fibrillen oder Büschel aus einem thermoplastischen Material bestitzt, welche einstückig mit einer Bahn aus thermoplastischem Material verbunden sind, die mit einem Stützmaterial verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Plüschmaterial von der Rückseite auf eine solche Temperatur und für eine solche Zeitspanne erwärmt wird, daß das thermoplastische Material erweicht, jedoch kein wesentliches Einfallen des Plüsch erfolgt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Plüschmaterial durch Berührung mit einer erhitzten Walze von der Rückseite erwärmt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erhitzte Walze eine Verlängerung des Verfahrens ist, in dem die Plüschoberfläche gebildet wird.
- 4. Verfahren nach Ansrpuch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein thermoplastisches Material und ein Stützmaterial einer erhitzten Walze zugeführt werden, wobei sich das thermoplastische Material zwischen der erhitzten Walze und dem Stützmaterial befindet und die Temperatur der erhitzten Walze so gewählt ist, daß das thermoplastische Material geschmolzen wird und eine Seite dieses Materials mit dem Stützmaterial verklebt wird, während die andere509815/088 92U507QSeite an der erhitzten Walze anklebt, daß man das Stützmaterial mit dem daran haftenden thermoplastischen Material von der erhitzten Walze abzieht, so daß das thermoplastische Material zu Fibriilen oder Büscheln gezogen wird, daß man die Fibriilen oder Büschel von der Oberfläche der erhitzten Walze abzieht und das Erzeugnis über eine zweite erhitzte Walze führt, wobei sich das Stützmaterial in Berührung mit dieser erhitzten Walze befindet.
- 5. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Walze auf eine Temperatur zwischen 600C und 1O°C unterhalb der Temperatur der ersten erhitzten Walze gehalten wird.
- 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die zweite Walze auf einer Temperatur zwischen 50°Cund 10°C, vorzugsweise zwischen 40°C und 20°C unterhalb der Temperatur der ersten erhitzten Walze befindet.
- 7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fibriilen oder Büschel durch einen KühlmitteIstrom beim Ablösen von der erhitzten Walze gekühlt werden.
- 8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützmaterial porös oder perforiert ist.509815/0889
- 9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material ein niedrig-dichtes Polyäthylen ist
und das Stützmaterial des Plüschmaterials auf eine Temperatur im Bereich von 13O°C bis 17O°C erwärmt wird.509815/08894fLeerseite
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