DE2625236C2

DE2625236C2 - Elastischer Vliesstoff und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2625236C2
Application number: DE2625236A
Authority: DE
Inventors: James Bryant Hamilton Ohio Sisson; Eugene Robert Cincinnati Ohio Sorenson
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1975-06-06
Filing date: 1976-06-04
Publication date: 1986-02-06
Also published as: NL183244C; JPS5221479A; NL183244B; SE7606367L; FR2382535A1; AU1463976A; CA1068889A; ES221535Y; PH13410A; BR7603640A; NL7606048A; GB1558198A; FR2401253A1; US4107364A; FR2401253B1; ES221535U; CH600017A5; DE2625236A1; FR2382535B1; BE842632A

Description

Die Erfindung betrifft den in den Patentansprüchen 1

is bis 4 beschriebenen elastischen Vliesstoff sowie das in den Patentansprüchen 5 bis 8 beschriebene Verfahren zur Herstellung solcher Vliesstoffe.

Die geringen Fertigungsgeschwindigkeiten und der komplexe Aufbau der zur Herstellung von Web- und Wirkwaren erforderlichen Maschinen mit entsprechend hohen Kosten der so hergestellten Stoffe haben zu einer erhöhten Produktion von Vliesstoffen nach Verfahren ähnlich der Filzfertigung geführt Das amerikanische Materialprüfungsinstitut hat Vliesstoffe als Gebilde aus mit Bindemittel zusammengehaltenen Fasern definiert und man hat solche Stoffe bisher nach verschiedenen Verfahren einschließlich solcher mit statistisch verteilter Ablage schmelzgesponnener Endlosfäden, d. h. durch Spinnvliesverfahren mit Wirrfaservliesbildung, hergestellt

Zum Transport der Schmelzspinnfäden auf die Formgebungs- bzw. Vliesbildungsflache sind verschiedene Verfahren und Einrichtungen bekannt. Die bekannten Verfahren und Einrichtungen beruhen in erster Linie auf den für den Transport von Schüttgut geeigneten Transfermechanismen, etwa der Verwendung von Strömen aus fließfähigen Medien mit darin verteilten Fäden oder auf elektrostatischen Veränderungen.

Die bisher erhältlichen Vliesstoffe sind im Vergleich zu Wirk- und Webwaren billig und haben sich deshalb trotz ihrer Qualitätsmängel auf bestimmten Gebieten, etwa als Wegwerfprodukte, durchgesetzt, insbesondere für hygienische bzw. medizinische Zwecke, bei denen Funktion und Wegwerfbarkeit wichtiger sind als Aussehen und Bequemlichkeit. Die bisher erhältlichen Vliesstoffe sind meist steif bzw. papierähnlich und haben nicht die typischen Eigenschaften der üblichen Wirk- und Wegwaren bezüglich Griff, Drapiervermögen und Aussehen. Auch die Festigkeit der bisher erhältlichen Vliesstoffe ist ungenügend und eine ausreichende Zerreißfestigkeit ließ sich bisher nur bei schweren Vliesstoffen mit entsprechend großer Steifheit erreichen. Dementsprechend sind die bisher erhältlichen Vliesstoffe nicht als Ersatz der konventionellen Stoffe für Artikel mit längerer Gebrauchsdauer, sondern lediglich für Wegwerfartikel geeignet. Die bekannten gebundenen Vliesstoffe besitzen jeweils nicht das Drapiervermögen, den Griff, das Aussehen, die Elastizität und Festigkeit von gewirkten oder gewobenen Stoffen.

Aus der CH-PS 4 46 605 ist ein Verfahren zur Herstellung von Mischvliesen nach dem Schmelzspinnverfahren bekannt, bei dem durch reihenartiges Ausspinnen mehrere zueinander parallele Filamentreihen gebildet und innerhalb der Reihen wechselseitig versetzt zu den Nachbarreihen verschiedene Polymere, z. B. ein Polyamid und ein Polyurethan, ausgesponnen werden. Bei diesem Verfahren wird ein Mischvlies aus übereinander geschichteten Lagen der beiden Polymeren erhalten,

wobei die elastomeren Polyurethanfasern infolge hoher Anfangsklebrigkeit als Bindefasern dienen. Die Eigenschaften der erhaltenen Produkte können durch Variation der Rohstoffe, der Lochform und Große sowie der Anordnung der Segmente und der Spinn- und Abzugsbedingungen verändert werden. Eire Schlingen- und Bauschbildung ist jedoch nicht vorgesehen.

Aus der FR-PS 14 92 400 ist ein Wirrfaservlies aus 10 bis 95 Gew.-°/o unelastischen Fasern und 90 bis 5 Gew.-% * !astischen Fasern bekannt, das durch zufällig verteiltes Ablegen entsprechender Faserfüamente und Bindung elastischer Faserfilamente an unelastische Faserfüamente in entsprechenden Filamentkreuzungen unter Wärme und/oder Druck erhalten wird Das erhaltene Wirrfaservlies weist jedoch keine Schlingen- und Bauschbildung auf.

In der GB-PS 9 57 279 wird ein Verfahren zur Verbesserung des Faltenwurfes bzw. Drapiervermögens eines Vliesstoffes beschrieben, bei dem der Vliesstoff nach seiner Bildung einer zusammenpreßenden Kraft ausgesetzt wird, die parallel zu den Oberflächen des Vliesstoffes derart angewendet wird, daß die Vliesstoffbahn entlang der Länge der Fasern zusammengepreßt wird. Abgesehen davon, daß die GB-PS 9 57 279 keinen Vliesstoff aus elastomeren und unelastomeren Fasern beschreibt, wird hier ein Zusammenpressen der Fasern und kein Verstrecken beschrieben.

Aus der GB-PS 10 89 414 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffes bekannt, bei dem mindestens eine durch Schmelzspinnen hergestellte Lage aus parallelen, verstreckten Filamenten eines Polymeren mit mindestens einer durch Schmelzspinnen hergestellten Lage aus parallelen, verstreckten Filamenten eines anderen Polymeren auf einem Träger zu einem Vlies vereinigt wird. Bei diesem Verfahren werden die einzelnen Filamente verstreckt, während sie parallel zueinander, jedoch getrennt voneinander gehalten werden. Eine Schlingen- und Bauschbildung kann daher bei dieser Verstreckung nicnt erreicht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elastischen Vliesstoff, enthaltend in Kombination zwei Typen synthetischer organischer Faserfilamente, von denen der eine Typ elastomer und der andere verstreckbar bzw. verstreckt aber unelastisch ist, wobei die Filamente unter Bildung eines Wirrfaservlieses, in dem wenigstens einige der Filamentkreuzungen solche zwischen elastomeren und unelastischen Fasern sind, zufällig verteilt abgelegt sind und wenigstens einige dieser Filamentkreuzungen durch Wärme und/oder Druck gebunden sind, mit einer guten Zerreißfestigkeit, einem guten Faltenwurf bzw. Drapiervermögen und einer hohen Porosität sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung durch gleichzeitiges Schmelzspinnen getrennter Ströme aus elastomeren und verstreckbaren aber unelastischen synthetischen organischen Polymerfilamenten durch getrennte Spinndüsenöffnungen größer als 0,18 mm, kontinuierliches mechanisches Abziehen dieser Fiiamentströme von den Öffnungen unter Verringerung ihrer Stärke auf textile Titerwerte, kontinuierliche Weiterleitung dieser Ströme auf eine poröse Formgebungsfläche zur Bildung eines ungebundenen Vlieses mit zufällig verteilten Filamentkreuzungen und Binden wenigstens einiger dieser Filamentkreuzungen unter Bildung eines thermisch gebundenen Wirrvliesstoffs bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für den Vliesstoff dadurch gelöst, daß einige der Bindungen an den Filamentkreuzungen eine Festigkeit aufweisen, die größer als die zur Verstreckung der unelastischen Filamente erforderliche Verstreckkraft ist, daß mindestens einige der unelastischen Filamente verstreckt sind und zwischen den Bindungen eine Schlingen- und Bauschbildung aufweisen, wobei die elastocneren Filamente zwisehen den Bindungen annähernd entspannt sind, und daß der elastische Vliesstoff mindestens in einer Richtung einen relativ niedrigen Elastizitätsmodul aufweist, der praktisch allein durch die Elastizität der elastomeren Filamente verursacht ist

ίο Die Aufgabe wird erfindungsgemäß für das Verfahren dadurch gelöst, daß die Vliesbahn nach dem Binden zusätzlich über eine kurze Spanne verstreckt wird, um wenigstens einige der unelastischen Filamente in mindestens einer Richtung zu dehnen, so daß beim Zusammenziehen der elastomeren Filamente eine Schlingen- und Bauschbildung der verstreckten unelastischen Filamente erfolgt und dadurch ein niedriger Elastizitätsmodul in dieser mindestens einen Richtung entwickelt wird. Vorzugsweise wird als Formgebungsfläche ein gewobenes Tuch mit einem texturierten, gleichmäßigen Höckermuster verwendet und mit dem noch aufliegenden ungebundenen Vlies durch einen Bindewalzspalt geführt, um an den Höckerstellen durch autogene Bindung Punktbindungen zu erzeugen. Hierdurch kann ein außerordentlich gleichmäßiger Aufbau selbst bei sehr dünnen und leichter., aber auch bei sehr schweren Stoffen, allgemein solchen mit Gewichten von etwa 3—200 g/m² und vorzugsweise von etwa 10—150 g/m², erzielt werden. Der durch das Gewebe ermöglichte sichere Transport erhält die Faserordnung der Faserbildung, ohne daß das entstehende Vlies gedehnt oder verzogen wird.

Gemäß der Erfindung werden Vliesstoffstrukturen erzeugt, die aus zwei Typen von vorzugsweise endlosen Fäden aufgebaut sind, von denen einer relativ elastomer und einer dehnungsfähig aber relativ unelastisch ist, wobei mindestens einer verteilt ist, um häufige, gut verteilte Filamentkreuzungen zu bilden, von denen mindestens einige durch autogene Bindung zu einem zusammenhängenden Vliesstoff gebunden sind. Durch eine nachfolgende mechanische Bearbeitung des gebundenen Stoffes, etwa durch Dehnen, vorzugsweise in erheblichem Maße und gleichmäßig, in mindestens einer Richtung mit nachfolgender praktisch vollständiger Entspannung des Stoffes wird in mindestens der einen Richtung ein niedriger Elastizitätsmodul erzielt. Obwohl beim Ziehen der relativ unelastischen Fäden von der Spinndüse zum Erzielen textiler Titerwerte eine gewisse molekulare Orientierung auftreten kann, ist es wichtig, daß keine vollständige Molekularorientierung auftritt, so daß das Verstrecken der relativ unelastischen Fäden während des abschließenden Verstreckens bzw. Dehnens des gebundenen Stoffes erzielt werden kann. Dementsprechend wird zum Erreichen einer maximalen Festigkeit und Reißbeständigkeit während des Abziehens von den Spinndüsen vorzugsweise wenig oder keine molekulare Orientierung erzeugt. Erfindungsgemäß kann den relativ unelastischen Fäden jedoch auch vor der abschließenden Bearbeitung oder Verstreckung des gebundenen Stoffes ein gewisses Maß an Molekularorientierung verliehen werden, entweder während des Abziehens von den Spinndüsen und der damit zusammenhängenden Durchmesserverringerung oder während des Durchganges der Fäden durch die Zugeinrichtung, vorausgesetzt, daß genügend potentielle molekulare Orientierung in den Fäden verbleibt, um ein abschließendes Verstrecken des Stoffes ohne Fadenbrüche zu ermöglichen.

Der gemäß der Erfindung erhältliche Vliesstoff ist tatsächlich in allen Richtungen dehnbar, und zwar selbst in gebundener Form und vor jedwelcher Vorbearbeitung. Dies ist durch die statistisch verteilten elastomeren Fäden bedingt. Ein solcher Stoff läßt sich ohne Rißbil· dung dehnen und nimmt praktisch seine ursprüngliche Form rasch wieder an, wobei ein niedriger Elastizitätsmodul entwickelt wird. Im frisch gebundenen Zustand vor einer mechanischen Bearbeitung hat der Stoff einen sehr hohen Elastizitätsmodul. Nach dem Verstrecken und Entspannen ist der Elastizitätsmodul in nachfolgenden Streckzyklen in der gleichen Richtung wesentlich vermindert. Somit wird durch richtungsmäßig bestimmte Bearbeitung oder Verstreckung mit kontrollierter Kraft und nachfolgenden Entspannen ohne weiteres eine richtungsmäßig orientierte Elastizität mit geringem Modul in gewünschten Richtungen erzielt und der Stoff wird auf diese Weise selektiv zu einem in einer Richtung oder in zwei Richtungen streckfähigen Material gemacht Durch Wahl der Polymeren, der Fadengröße und jeweiligen Fadenanteile, des Stoffgewichtes, der Bindungsmuster, Bindungstemperaüiren und -drücke, dem Walz- bzw. Kalandrierungsgrad und Wahl der Bedingungen vor der Bearbeitung kann man dem erfindungssprüngliche Flächenabmessungen zusammenziehen, und hat Geschmeidigkeit und weichen Griff, weil die dehnungsfähigen aber relativ unelastischen Fäden, die durch das Verstrecken relativ bleibend gedehnt werden, 5 zwischen den Bindungspunkten von den sich zusammenziehenden, relativ elastomeren Fäden eine Schlingen- und Bauschbildung erhalten und voluminös gemachtwerden.

Der Erfindung liegt die überraschende Tatsache zugründe, daß die unelastischen, relativ unorientierten thermoplastischen Fasern aneinander und an die elastischen Fasern mit Bindungsfestigkeit gebunden werden können, die ausreichen, um die unelastischen Fasern zwischen diesen Bindungspunkten zu verstrecken, ohne

!5 daß diese Bindungen in den meisten Fällen reißen.

Obwohl das bevorzugte Verfahren auf der Verwendung von praktisch endlosen Fäden beruht, kann gemäß der Erfindung auch mit Mischungen unelastischer Fasern mit Stapelfaserlänge gearbeitet werden, die nach bekannten Verfahren, etwa durch Kardieren oder Luftablegen, zu Vliesen verarbeitet werden, welche dann autogen zu erfindungsgemäßen Vliesstoffen gebunden werden können. In ähnlicher Weise kann eine solche Mischung von Fasern, die auf Längen geschnitten sind,

gemäßen Vliesstoff Eigenschaften verleihen, wie sie bei- 25 wie sie sich für die Vliesbildung auf Papiermaschinen spielsweise typisch für übliche textile Wirk- oder Web- eignen, ebenfalls zur Erzeugung von erfindungsgemäwaren sind oder aber nur den vorliegenden neuen Stoff- ßen Vliesstoffen gebunden, verstreckt und relaxiert strukturen eigen sind. Auch der Elastizitätsmodul kann werden.

so gewählt werden, daß weiche und schmiegsame, leicht Außer den elastischen Eigenschaften und der dadurch

streckbare Stoffe oder aber Stoffe erhalten werden, 30 bedingten Eignung zur Herstellung von formhaltenden wAirho μ^··ι-'<» der üblichen, wenig oder stark Kleidungsstücken können solche Vliesstoffe mit Gewichten, Porositätswenen, Festigkeiten, Moduln, Dikken, Schmiegsamkeitseigenschaften, Rückprallelastizität. Griff und/oder visuellen bzw. Oberflächeneigen-35 schäften entsprechend den Endverwendungsanforderungen verschiedener Textilmaterialien hergestellt wer-

welche Modulwerte

dehnbaren Elastika aufweisen oder die Modulwerte von in zwei Richtungen dehnungsfähigen Materialien haben. Selbst bei sehr schweren elastischen Vliesstoffen wird Porosität erzielt und bis etwa 90% des Materials können elastomer sein, wobei der Rest von nur Ί0% aus unelastischer Komponente besteht, ohne daß der fertige Vliesstoff irgendeinen gummiähnlichen Griff aufweist. Obwohl der Vliesstoff aus gleichmäßig verteilten, staden.

Obwohl die Fäden in einem Walzspalt zwischen glatten beheizten Walzen gebunden werden können, um

tistisch wirr orientierten Fäden gebildet sein kann, las- 40 praktisch alle Filamentkreuzungspunkte zu binden und

sen sich erfindungsgemäß auch gerichtete Anordnungen der Fäden oder ungleichmäßige Fadenverteilungen verwirklichen.

Der Vliesstoff gemäß der Erfindung besteht aus reladie Elastizität des Materials zu erhalten, kann auch Punktbindung in bestimmten Intervallen angewendet werden, um den Griff des elastischen Vliesstoffes innerhalb relativ weiter Grenzen zu verändern. Der Vlies-

tiv elastomeren Fäden und aus dehnungsfähigen aber 45 stoff kann mit verschiedenen Prägungs-oder Bindungsrelativ unelastischen Fäden, dispergiert oder gerichtet mustern texturiert werden, um das Aussehen und den

Griff von unterschiedlichen konventionellen Web- oder Wirkwaren zu ergeben. Mindestens die Bindungsfrequenzen im Bereich von 4—1600 Bindungspunkten pro

und Druck auf mindestens einige Faserkreuzungen 50 cm² beeinträchtigen offenbar weder die Festigkeit noch durch Verschweißen Z¹J einem zusEmmenhär^enden ^ap- ^i^{p p}l^acti^cch^<3n f-i^^n^h⁰^**³™ ^r *"-*r!i^iscTiip""'^An ^'«-»ffp bundenen Vliesstoff gebunden sind. Vorzugsweise sind können aber Aussehen und Griff beeinflussen. Geringe

Abstände zwischen den Bindungspunkten ergeben eine nur geringe Auflockerung der langen unelastischen Fäden und geringe Stoffdicken, während weiter voneinander entfernte Bindungspunkte eine wesentliche Auflokkerung der langen unelastischen Fäden und einen sehr

und abgelegt als aufliegende Schichten oder als eine gemischte Schicht zur Bildung zahlreicher gut verteilter Faserkreuzungen, die durch Einwirkung von Wärme

die relativ elastomeren und die dehnungsfähigen aber relativ unelastischen Fäden Endlosfäden aus synthetischen faserbildenden Polymeren, die extrudiert, mechanisch auf textile Titerv. erte gezogen und sofort auf einer porösen Vliesbiidungsfläche über einem Vakuumkasten abgelegt werden.

Nach dem Binden des gemäß der Erfindung hergestellten Vliesstoffes wird dieser verstreckt, etwa durch Verwendung von beschleunigenden Walzengruppen, Zugrahmen, gerippten Walzen oder anderen bekannten Vorrichtungen.

Der auf diese Weise erzeugte, durch Verschweißunfasrigen oder samtartigen Vliesstoff hoher Dicke (bei niedrigem Druck während der Stoffdickenmessung) ermöglichen.

Wie erwähnt, können gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung poröse elastische Vliesstoffe mit hohen Elastomeranteilen von bis etwa 90% und hohen Grundgewichten von bis etwa 200 g/cm² hergestellt werden.

gen gebundene zusammenhängende Vliesstoff entwik- 65 Man kann aber auch sehr schmiegsame und weiche kelt bei Verstrecken in mindestens eine Richtung einen Vliesstoffe mit sehr viel niedrigeren Grundgewichten niedrigen Elastizitätsmodul, weil die relativ elastomeren
Fäden den Vliesstoff annähernd wieder auf seine ur-

und geringeren Elastomeranteilen, vorzugsweise mit etwa 20—65%igen Anteilen an elastomeren Fäden, her-

stellen.

Die Bezeichnungen »relativ elastomer« und »relativ unelastisch« sollen hier Fasern zum Erzielen unterschiedlicher Dehnungs- bzw. Streckeigenschaften bezeichnen, so daß bei einer gegebenen gemeinsamen prozentualen Dehnung mindestens eine gewisse elastische (nicht-permanente) Verformung der relativ elastomeren Faser bzw. Fasern und mindestens eine gewisse unelastische (permanente) Verformung der relativ unelastischen Faser bzw. Fasern erzielt wird.

Bei mechanischer Bearbeitung eines solchen Vliesstoffes nach dem Binden, etwa durch Verstreckung erheblich über der Elastizitätsgrenze der relativ unelastischen Fasern aber unter der Bruchdehnungsgrenze beider Fadentypen mit nachfolgender Entspannung des Vliesstoffes, widerstehen nur die relativ elastomeren Fäden mit relativ geringem Ε-Modul einem folgenden Streckzyklus bis zum Erreichen der Dehnungslänge des ersten Streckvorganges. Dieser niedrige Elastizitätsmodul in der Richtung bzw. den Richtungen des Verstrekkens und die hohen, durch den ersten Verstreckungsvorgang bestimmten Modulwerte an der Streckgrenze ermöglichen die Herstellung von bequem sitzenden Kleidungsstücken aus solchen Stoffen mit hoher Zugfestigkeit.

In den Zeichnungen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung der Struktur eines erfindungsgemäß hergestellten Stoffes in gebundenem Zustand vor dem Strecken,

F i g. 2 die schematische Stoffstruktur von F i g. 1 in einem allgemein gleichmäßig in allen Richtungen zum Verstrecken der Fasern gedehnten Zustand,

F i g. 3 die schematische Darstellung der Stoffstruktur von F i g. 2 nach Entspannung des verstreckten Stoffes, wobei die relativ elastomeren Fäden des Stoffes zusammengezogen und die relativ unelastischen Fäden dadurch gebüschelt und verschlungen werden,

F i g. 4 die vergrößerte Schnittansicht eines Spritzkopfes mit linienförmig angeordneten Spinndüsen,

F i g. 5 die vergrößerte Draufsicht auf einen Teil des in F i g. 4 dargestellten Spritzkopfes nach 5-5 von F i g. 4,

F i g. 6 die noch mehr vergrößerte Draufsicht auf einen Teil des Spritzkopfes der F i g. 4, 5 mit Darstellung der Düsenplatte,

F i g. 7 die Schnittansicht der Düsenplatte nach 7-7 von F i g. 6,

F i g. 8 die halbschematische perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Herstellung von erfindungsgemäßem Stoff nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,

F i g. 9 die vergrößerte Schnittansicht der Vliesbildungsstelle der Einrichtung von F i g. 8 mit Einzelheiten der Luftableitungs- und Führungssteuerplatte des Vakuumzugkastens, der Fadenabschälungs- und Richtvorrichtung oder Luftdüsenanlage und des Vakuumkastens für die Vliesbildung,

Fig. 10 die vergrößerte Teildarstellung der Luftdüsenanlage der Vliesbildungsstelle gemäß F i g. 8 und von unten gesehen,

Fig. 11 die vergrößerte Schnittansicht nach 11-11 von F ig. 10, und

Fig. 12 die vergrößerte Schnittansicht nach 12-12 von F ig. 10.

Der hier verwendeten Terminologie liegen folgende Definitionen zugrunde:
Als »Fasern« werden schmiegsame, zusammenhängende, fadenartige Gebilde mit einem Längen : Breiten-Verhältnis von über 100 :1 aus thermoplastischem Polymer bezeichnet.

Als »Fäden« werden endlose Syntheseeinzelfasern mit beliebig großen Längen bezeichnet (Filamente).
Endlosfäden sind die endlosen Einzelfäden in schmelzgesponnenem und nicht absichtlich zerrissenem oder zerschnittenem Zustand.
»Fasern mit Stapellänge« sind Fäden, die auf Längen von etwa 2,5 bis 16 cm (1—6 Zoll) zerschnitten sind.
»Fasern mit textlien Titerwerten« sind solche mit etwa l-15den(l,lh,16,5dtex).

»Kurze Schnittfasern« sind Fäden mit Längen von weniger als etwa 2,5 cm (1 Zoll), im typischen Fall mit Län-

!5 gen von 0,6 bis 2,5 cm.

»Faserbildcnde Polymere« sind organische thermoplastische Polymere, welche sich zur Herstellung schmelzgesponnener Fäden eignen.
»Schmelzspinnen« ist das Verfahren zur Bildung von Fäden durch Auspressen oder Extrudieren von Polymerschmelze in einer Kühlzone, und zwar im Gegensatz zum Naßspinnen (Auspressen einer Lösung in ein Koagulationsbad) oder Trockenspinnen (Auspressen einer Lösung zur Bildung einer Faser durch Verdampfen des Lösungsmittels).

»Monofilamente« sind Fäden mit Titerwerten von über 16,5 dtex.

»Elastomere Fasern« sind faserförmige Polymere, die nach fünfzig kurzzeitigen (weniger als 1 min pro Zyklus) Dehnungszyklen auf 150% ihrer ursprünglichen Länge, beispielsweise bei Dehnung von 50 mm auf 75 mm, eine permanente Längenzunahme längs der Faser von unter 10% zeigen.
»Unelastische Fasern« sind faserförmige Polymere, die nach dem Strecken in Längsrichtung der Faser auf 150% oder mehr der ursprünglichen Länge (z. B. von 50 auf 75 mm) bei Temperaturen zwischen Raumbedingungen (20° C) und der Glasumwandlungstemperatur des Polymeren und folgendem Freigeben der Faser eine dauernde Dehnung von 50% oder mehr der jeweiligen Streckung zeigen.

»Statistisches Ablagen« oder »Wirrablage« ist ein Verfahren zur Bildung von Faservliesen bzw. Nonwovenstoffen durch Transport von Fasern oder Fäden zu einem von einer Sammelfläche beabstandeten Ort und folgendem Ablegen der Fasern oder Fäden auf der Sammelfläche, ohne daß die Faser- oder Fadenstellungen relativ zur Sammelfläche in jedem Zeitpunkt sofort und genau gesteuert werden. Die Bewegung der Fasern oder Fäden ist im allgemeinen statistisch bestimmt, wobei die momentanen Stellungen und Biegungen der Fasern oder Fäden durch Verschligungskräfte, Corioliskräfte, Raleighbewegungen oder dergleichen verursacht sind.

»Statistische Faser- oder Fadenkreuzungen« sind Kreuzungen zwischen statistisch wirr abgelegten Fasern oder Filamenten und anderen statistisch wirr oder geordnet abgelegten Fasern, Fäden oder Monofilamenten. Die »gerichtete bzw. geordnete Ablage« ist ein Verfahren zur Bildung von Faservliesen bzw. Nonwovens durch Transport von Fasern oder Fäden in Form eines genau kontrollierten Stranges zu einer, im Abstand von einer Sammelfläche vorgesehenen aber meist eng mit dieser gekoppelten Divergenzstelie und nachfolgender

Übertragung der Fasern oder Fäden auf die Sammelfläche unter wesentlicher Kontrolle der Faser- oder Fadenabweichungen vom mittleren Fokusort, d. h. die Projektion der Divergenzstelle auf die Sammelfläche. Das

gerichtete oder geordnete Ablegen beruht hauptsächlich auf einer musterartigen oder kontrollierten Zuführung einer schiefen Vektorkomponente zum senkrechten Transfervektor und dem statistischen Ablenkungskegel, der beispielsweise durch einen expandierenden Luftstrom definiert ist. Bei der gerichteten Vliesbildung kann der Ablageort eines einzelnen Fadens beispielsweise durch Oszillation um den Fokusort variiert werden, so daß der Faden im gebildeten Stoff allgemein wellig liegt, was den prozentualen Anteil der quer zur Maschinenrichtung liegenden Fadenabschnitte vergrößert und dadurch die Festigkeit des Stoffes quer zur Maschinenrichtung erhöht. Der gerichteten Bewegung kann eine gewisse statistische Faser- oder Fadenbewegung überlagert sein und dies ist allgemein der Fall, ohne daß dies zu einer statistisch wirren Ablage im Stoff führt, insbesondere wenn die statistischen Bewegungskomponenten im Verhältnis zu den gerichteten Komponenten relativ geringfügig sind. Auch ein so gebildeter Stoff entspricht noch der Definition des gerichtet oder geordnet abgelegten Fadens.

»Selbstklebende Fasern« sind von sich aus selbstklebende bzw. selbsthaftende Fasern bzw. Fäden, etwa Fäden oder Fasern aus Polyurethan, die ihre Selbstklebeeigenschaften mindestens während einer gewissen Zeitspanne nach Abkühlung der Schmelze beibehalten.

Die Fig. 1—3 zeigen eine vergrößerte schematische Darstellung der Draufsicht auf einen repräsentativen Abschnitt einer erfindungsgemäß hergestellten Stoffstruktur, die gemäß der Erfindung zwei Fadentypen aufweist, nämlich die relativ unelastischen Fäden 2 und die relativ elastomeren Fäden 4, verteilt zur Bildung häufiger Faserkreuzungen 6, an welchen die Fäden, etwa durch Wärme und Druck, zur Bildung der zusammenhängenden gebundenen Stoffbahn miteinander verbunden sind.

Die relativ unelastischen Fäden 2 und die relativ elastomeren Fäden 4 sind vorzugsweise Endlosfäden, die durch linienförmige Spinndüsengruppen extrudiert bzw. schmelzgesponnen und dann mechanisch nach dem Austreten aus den Düsen gezogen und dadurch auf textile Titerwerte gebracht d. h. reduziert, werden. Die relativ unelastischen Fäden 2 und die relativ elastomeren Fäden 4 sind jedoch nicht notwendigerweise Endlosfäden, sondern können beispielsweise ganz oder teilweise aus Stapelfasern oder kurzgeschnittenen Fasern bestehen.

Wenn nicht beide Fasertypen Endlosfäden sind, sollten die Fasern hierbei auf ausreichende Längen zerschnitten sein, um durchschnittlich mindestens zwei gebundene Kreuzungen mit Fasern des anderen Typs zu ergeben. Bei dieser Ausführung können alle reiäiiv elastomeren Fasern bzw. Fäden entweder direkt oder indirekt mit jeweils mindestens zwei relativ unelastischen Fasern bzw. Fäden verbunden sein und alle relativ unelastischen Fasern bzw. Fäden können entweder direkt oder indirekt mit mindestens zwei relativ elastomeren Fasern oder Fäden verbunden sein.

Die Bindungen an den Faserkreuzungen 6 sind autogen gebildet d. h. allein durch Einwirkung von Hitze und Druck, und ohne irgendwelche Lösungsmittel oder Klebzusätze. Ferner können die relativ unelastischen Fäden 2 und die relativ elastomeren Fäden 4 erfindungsgemäß an allen Kreuzungspunkten 6 gebunden sein, oder der Stoff kann Punktbindungen derart aufweisen, daß nur einige Kreuzungspunkte 6 gebunden sind, was gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine geprägte Oberfläche des Stoffes ergibt Die relativ unelastischen Fäden 2 und die relativ elastomeren Fäden 4 sind in einer einzigen, allgemein homogenen Schicht gemischt. Die Fäden 2 und 4 können Einkomponentenfäden oder Mehrkomponentenfäden sein, wie sie aus gemischten oder gemeinsam extrudierten Polymeren oder Copolymeren erhältlich sind.

Erfindungsgemäß kann der Stoff dadurch hergestellt werden, daß man Fadenströme aus jedem Polymer gesondert extrudiert bzw. schmelzspinnt, jeden Fadenstrom zur Verminderung der einzelnen Fäden auf textile Titerwerte zieht, oder indem man die Ströme zu einer einzigen Schicht vereinigt und gemeinsam auf textile Titerwerte zieht, und die Fadenströme bzw. den Fadenstrom unter Erhaltung der l· adenausrichtung und -verteilung in den Strömen bzw. dem Strom an Divergenzsteilen in der Nähe der porösen Vliesbildungsfläche führt, an welchen die Fäden mit textlien Titerwerten geschlungen und statistisch wirr oder gerichtet zur Vliesbildung mit gut verteilten Kreuzungen auf der Vliesbildungsfläche, etwa über einem Vakuumkasten, abgelegt werden. Das auf diese Weise erzeugte ungebundene Vlies kann dann autogen zur gebundenen Stoffstruktur gemäß F i g. 1 gebunden werden. Diese gebundene Stoffstruktur kann dann expandiert werden, etwa durch Strecken, um sowohl aie unelastischen Fäden 2 als auch die elastomeren Fäden 4 zur Bildung iie^r in F i g. 2 dargestellten Anordnung zu dehnen.

Nach der Freigabe des gestreckten gebundenen Stoffes ziehen die elastomeren Fäden 4 den Stoff annähernd auf seine ursprünglichen Flächenabmessungen zusammen. Die unelastischen Fäden 2 ziehen sich aber nicht zusammen, und das Zusammenziehen der elastomeren Fäden 4 bewirkt eine Verschlingung, Bauschung und Büschelung der unelastischen Fäden 2 wie in F i g. 3 dargestellt, indem die Bindungspunkte praktisch an ihre ursprünglichen Orte zurückkehren.

Nach dem Strecken und Entspannen hat der Stoff daher einen niedrigen Elastizitätsmodul in allen Richtungen der vorherigen Streckung und Entspannung, und zwar innerhalb des Dehnungs'oereiches der vorangehenden Streckung bis zur Dehnungsgrenze. Bei folgenden Streckzyklen innerhalb dieses Bereiches werden nur die elastomeren Fäden 4 gestreckt während die unelastischen Fäden 2 lediglich geradegerichtet werden.

Dementsprechend ist der Elastizitätsmodul praktisch gleich dem der vorgängig gestreckten, elastomeren Fäden 4 und der Stoff zeigt eine echte Elastizität

Die unelastischen Fäden 2 verleihen der Stoffstruktur Körper und vergrößern die Undurchsichtigkeit des Stoffes. Ferner ermöglichen die verschlungenen gebüschelten unelastischen Fäden 2 die Bildung eines weichen Flors auf der Stoffstruktur, wodurch der klebrige Griff der elastomeren Fäden ausgeschaltet wird. Die unelastischen Fäden 2 begrenzen auch die Dehnbarkeit des Stoffes, so daß dieser nicht ohne weiteres über denjenigen elastischen Bereich verformt werden kann, der zur Erzeugung des niedrigen Elastizitätsmoduls beim ersten Verstrecken des Materials verursacht wurde. Auch weitere Schichten einschließlich solcher aus Schnittfasern und/oder Materialien auf Cellulosebasis bzw. aus Holzfaserstoff können erfindungsgemäß in den Stoff eingearbeitet werden. Ferner können die verschlungenen und gebüschelten unelastischen Fäden während des Bindens oder in einer gesonderten Behandlung nach dem Binden durch Prägen fixiert werden, so daß Oberflächen ähnlich den von üblichen Wirkoder Webwaren entstehen.
Wie erwähnt können erfindungsgemäß solche Präge-

behandlungen insbesondere während des Bindens — falls das Prägen nicht gesondert erfolgt — durch Sammeln der verteilten Fäden auf einem porösen Vliesbildungsgewebe, das allgemein gleichmäßig hohe Höcker aufweist, und Führung des Vliesbildungsgewebes mit aufliegenden Fäden durch einen Druckbindespalt zum Einprägen des Höckermusters des Vliesbildungsgewebes in die angesammelten Fäden im Zuge der Bildung des zusammenhängenden, gebundenen Stoffes erzielt werden. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung können sehr dünne und leichte Stoffe aus gemischten elastomeren und unelastischen Fäden hergestellt werden.

Erfindungsgemäß wird der Vliesstoff aus gemischten bzw. zwei verschiedenen Fadentypen (elastomere Fäden und unelastisch dehnbare Fäden) mechanisch bearbeitet, um einen niederen Elastizitätsmodul in mindestens einer von mehreren Richtungen durch Expandieren in mindestens einer dieser Richtungen und folgendem Entspannen zu erzielen und dadurch einen Stoff zu bilden, der in einer Richtung oder in zwei Richtungen dehnbar ist

Das Strecken in zwei Richtungen (schematisch in F i g. 2 dargestellt) kann auf verschiedenen Wegen erziel. werden. Eine gleichmäßige und gleichzeitige Strekkung in mindestens zwei senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen oder sogar in allen Richtungen kann zur Erzeugung gleichmäßiger Eigenschaften in allen Richtungen erzielt werden, beispielsweise durch sandwichartige Anordnung des Stoffes zwischen weichen elastomeren oder gummiartigen Blöcken und Komprimieren der Sandwtchanordnung, etwa in einer Plattenpresse, zum Strecken der sandwichartigen Anordnung quer zur Preßdruckeinwirkungsrichtung. Das Strecken in einer Richtung kann mit einem Streckrahmen, mit gerillten Walzen oder nach anderen bekannten Verfahren erzielt werden.

Die Erfindung ermöglicht auch die Herstellung elastischer Vliesstoffe in endlosen Bahnen. Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist die Möglichkeit der wirksamen Verarbeitung von selbstklebenden elastomeren Fäden und dergleichen.

In F i g. 8 ist eine Einrichtung 30 zur Herstellung von Nonwovens dargestellt Die Einrichtung 30 besitzt eine Fadenbildungsvorrichtung 32, eine Fadenzugvorrichtung 34, eine Vliesbildungsvorrichtung 36 und eine Vliesbindevorrichtung 38, die eine Vorrichtung 40 zur Bahnbefeuchtung sowie eine beheizte Walzspaltanordnung 42 und eine Heizung 44 zum Beheizen eines metallischen Siebes aufweist, das mit dem Vlies durch die Spaltanordnung 42 hindurchgeführt wird.

Erfindungsgemäß werden Fäden aus zwei unterschiedlichen organischen syniheiisehen Poiymeriypen eingesetzt, nämlich ein relativ elastisches Material, wie Polyurethan, und ein zweites, relativ unelastisches, dehnungsfähiges Material, wie Polyalkylenterephthalat oder Polypropylen. Hierzu besitzt die Fadenbildungsvorrichtung 32 zwei allgemein linear angeordnete Spinndüsengruppen 46, die mit geschmolzenem Polymer, etwa mittels einer Schneckenpresse oder dergleichen, versorgt werden, wie dies unten eingehender beschrieben ist Die linearen Spinndüsengruppen 46 erzeugen je einen Strom aus Polymer-Monofilamenten, die zum mechanischen Ziehen auf textile Titerwerte durch die Fadenzugvorrichtung 34 unter Schichteinlagerung zu einer einzigen Bahn vereinigt werden. Die Spinndüsengruppen 46 erzeugen vorzugsweise den Monofilamentenstrom in gleich beabstandeten linearen Mustern aus Düsenmündungen, die vorzugsweise Durchmesser von etwa 0,17 bis etwa 0,64 mm, insbesondere von etwa 0,38 mm, aufweisen. Die Düsenöffnungen sind nicht notwendigerweise rund.

Die Monofilamentströme werden vorzugsweise allgemein in Richtung nach unten — d. h. fallend — in die Umgebungsluft ausgepreßt, wobei die linear angeordneten Spinndüsengruppen 46 allgemein über der Fadenzugvorrichtung 34 liegen. Der Abstand zwischen den linearen Spinndüsengruppen 46 und der Fadenzugvorrichtung 34 ist vorzugsweise aber nicht notwendigerweise auf den kleinsten, praktisch möglichen Abstand begrenzt, um die Wirkungen von Streuluftströmungen und dergleichen auf die Fadenströme zu vermindern. Die Vorrichtung 30 kann aber auch erfolgreich mit Spinndüsengruppen 46 betrieben werden, die etwa 2,4 m über der Zugvorrichtung 34 angeordnet sind. Die einzelnen Fäden der Fadenströme verfestigen sich allgemein praktisch sofort nach ihrem Austritt aus den Offnungen der linearen Spinndüsengruppen 46, so daß die Spinndüsengruppen 46 sehr nahe über der Zugvorrichtung 34, vorzugsweise nur etwa 50 cm über dieser, angeordnet sein können.

In den F i g. 4—7 ist die Schmelzspinnvorrichtung zur Erzeugung der Monofilamentströme dargestellt. Jeder der Düsenköpfe oder jede der linearen Spinndüsengruppen 46 (in F i g. 8 nur im Umriß gezeigt) ist mit einer nicht dargestellten Strang- bzw. Schneckenpresse über die Verbindungs-, Filter- und Homogenisierungsvorrichtung 272 verbunden, die (F i g. 4) einen Filterabschnitt 274 und einen Mischabschnitt 276 umfaßt, um sicherzustellen, daß nur reines, gleichmäßig geschmolzenes und gemischtes Polymer zu den Austrittsöffnungen der Düsenköpfe 46 gelangt.

Die Strang- bzw. Schneckenpresse kann ein handelsüblicher Extruder sein, beispielsweise mit einer 60 cm langen Schnecke. Der Filterabschnitt 274 kann einen Flansch 280 zur Verbindung mit dem Ausgang der Schneckenpresse aufweisen. Der Filterabschnitt 274 kann mehrere hohle Filterrohre 281 aus Sintermetall aufweisen, die sich in Längsrichtung durch den Filterabschnitt erstrecken und mit einer Abschlußplatte 282 verbunden sind, die ebenfalls aus Sintermetall oder aber aus massivem Metall bestehen kann. Die Vorderenden 283 der Filterrohre 281 sind geschlossen, so daß der Strom der Polymerschmelze durch die Wandungen der Filterrohre 281 nach innen in deren hohlen Mittelteil und dann in Längsrichtung durch die Rohre und durch die Platte 282 geht Die Rohre 281 und die Platte 282 (wenn diese einen Sinteraufbau hat) haben vorzugsweise se mittlere Porengrößen von etwa 20 bis etwa 60 Mikrometer.

Die Presse kann somit in üblicher Horizontalstellung betrieben werden und die lineare Spinndüsengruppen 46 bilden einen allgemein senkrecht nach unten in die Umgebungsluft austretenden Fadenstroin, der von dort von der Zugvorrichtung 34 (F i g. 8) auf textile Titerwerte gezogen werden kann.

Der Düsenkopf 46 kann einen Verteiler 310 mit einer darin angeordneten Verteilerkammer 312 und einer angeschlossenen Düsenplatte 314 aufweisen, die z. B. mit den Bolzen 316 befestigt ist Die Düsenplatte 314 kann mit einer allgemein rechteckigen Polymerverteilerrinne 318 versehen sein, deren Seiten 320 sich etwas verjüngen und die einen flachen Boden 322 aufweist, der eine Vielzahl von nach unten führenden Düsenöffnungen 324 zur Bildung von Monofilamenten an der Düsenplatte 314 besitzt Zur Erzeugung eines etwa 76 cm breiten Monofilamentstromes und

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75 cm breiten Stoffbahn kann die Rille 318 annähernd zelnen Fäden des Fadenstromes daduich sicher vom

76 cm lang und etwa 13 mm breit sein. Die Rille 318 hat Band abgeschält, daß ein Strömungsmedium durch das z. B. eine Tiefe von etwa 5 mm, was eine Werkzeugdicke Band geleitet wird, etwa mittels einer Luftrakel- und mit den hindurchgehenden MonofUamentspinndüsen Richtvorrichtung. Die Luftrakel- und Richtvorrichtung 324 von etwa 16 mm ergibt Die Düsen erstrecken sich 5 kann beispielsweise eine Luftdüsenanordnung 56 aufvon der Eingangsöffnung 326 mit etwa 33 mm Durch- weisen. Diese Vorrichtung schält die Fäden nicht nur messer über einen ersten Verjüngungsabschnitt zu ei- vom Band 48 ab, sondern richtet die Fäden bei der nem zylindrischen rohrförmigen Durchlaß mit etwa Übertragung vom Band zur Bildung einer Nonwoven-1 mm Durchmesser und einer Länge von etwa 9,5 und bahn 58 auf einer porösen Sammelfläche 60, die sich mit von dort zur Austrittsöffnung 328 mit 038 mm Durch- io langsamerer Geschwindigkeit als das Zugband 48 durch messer über einen Düsenkanal 330 mit einer Länge von die Vliesbildungsvorrichtung 36 bewegt Die poröse etwa 13 mm. Sammelfläche 60 kann ein endloses Kunststoffgewebe-

In der Rille 318 können Mittel, wie gesinterte Metall- band oder vorzugsweise ein Drahtsieb bzw. ein Vliesbilendfilter 33t für ein letztes Filtrieren der Polymer- dungssieb aufweisen, wie dies weiter unten genauer beschmelze unmittelbar vor dem Auspressen durch die 15 schrieben ist Dieses Band läuft auch durch die Binde-Düsenöffnungen 324 und zur Erzeugung eines kontrol- vorrichtung 38. In der Vliesbildungsvorrichtung 36 ist liei ten Rückstaudruckes in der Presse bzw. Druckabfal- ein Vliesbildungsvakuumkasten 62 angeordnet, um den les an den Spinndüsenöffnungen 324 zur Verbesserung Luftstrom aus der Luftdüsenanordnung 56 durch das der Gleichmäßigkeit der Polymerzufuhr vorgesehen Zugband 34 zu führen und die Halterung der Nonwosein. Der Filter 331 kann auch zum Schutz gegen Quer- 20 venbahn 58 auf dem Vliesbildungssieb 60 noch besser zu Strömungen des Polymerflusses zwischen benachbarten kontrollieren. Das Vliesbildungssieb 60 kann die entste-Düsenöffnungen dienen, um eine sonst mögliche Insta- hende Nonwovenbahn 58 von der Vliesbildungsvorrichbilität des Polymerstromes und einen zufälligen Poly- tung 36 zur Bindevorrichtung 38 transportieren,
mermangel an einzelnen Düsenöffnungen zu vermeiden. Die dargestellte bevorzugte Bindevorrichtung 38 be-

Zur Erzeugung eines solchen 76 cm breiten Monofila- 25 sitzt eine Bahnbefeuchtungsanlage 40 zum gleichmäßimentstromes können im Boden 322 der Düsenplatte 314 gen Aufsprühen oder Auftragen von Feuchtigkeit auf etwa sechshundert derartige Monofilament-Spinndü- die Nonwovenbahn 58, eine Heizung 44 zur gleichmäßisenöffnungen 324 in drei parallelen Reihen längs der gen Beheizung des Vliesbildungssiebes 60 und einen beRille 318 vorgesehen sein, wobei die einzelnen Mündun- heizten Walzspalt 42 zum Zusammenpressen der aufliegen gegen die Querachse der Rille 318 (wobei die Quer- 30 genden Nonwovenbahn 58 mit dem beheizten Vliesbilachse senkrecht zur Längsachse der drei Düsenreihen dungssieb 60 zum Einprägen des Höckermusters des verläuft) in einem Winkel von etwa 22° gestaffelt ver- Vliesbildungssiebes 60 in die Bahn 58 und zur Bildung setzt sind, wie dies in F i g. 6 dargestellt ist Die Projek- von Punktbindungen bzw. zur Prägung der Bahn 58. tion der Düsenausgangsöffnungen 328 der Düsen 324 Nach der Bindungsbehandlung wird die Bahn 58 kurzsenkrecht zur Düsenlänge entspricht somit einer gleich- 35 zeitig gegen die beheizte Walze des Walzspaltes gehalmäßig beabstandeten Reihe. Diese versetzte Staffelung ten, etwa durch Anliegen der Walze um etwa 90°, und ermöglicht die Bildung und Abgabe eines Monofila- zur Vermeidung einer Schrumpfung der Bahn bei der mentstromes am Düsenkopf 314, welcher Strom bei Ein- Abkühlung durch die Walze 166 auf dem Sieb 60 gehaltritt in die zu den Düsen entsprechend ausgerichtete ten. Das gebundene Faservlies wird dann zur folgenden Zugvorrichtung zu einem Flachstrang geformt wird. 40 Fertigstellung, Streckung und dergleichen vom Vliesbil-

In seitlicher Ansicht des Kopfes 46 (wie dies in den dungssieb 60 abgezogen.

Fi g. 4 und 7 dargestellt ist) ist jede der Monofilament- Wie erwähnt, kann die Zugvorrichtung 34 eine endlo-

Spinndusenöffnungen 324 der Spinndüsengruppe 46 ge- se poröse Fläche aufweisen, die sich in einer geschlosse-

genüber den benachbarten Düsenöffnungen seitlich nen Umlaufbahn bewegt und beispielsweise ein von den

versetzt und die durch Ziehen der extrudierten Monofi- 45 Walzen 50 und 52 geführtes flexibles Band besitzt Die

lamente gebildeten Fäden können beim Eintritt in die Walzen 50 und 52 sind drehbar gelagert, wobei ihre

Zugvorrichtung 34 zu einer einzigen ebenen Fadenrei- Drehachsen parallel zueinander und parallel zu den

henfläche vereinigt werden. Längsachsen der Spinndüsengruppen 46 allgemein un-

Allfällige Tendenzen der Fäden zum Umwickeln der ter diesen liegen, so daß der Flachstrang bzw. die Flachin den folgenden Beispielen 1 und 2 verwendeten Zug- so stränge aus den nach unten aus der Spinndüsengruppe walzengruppe können dadurch sicher ausgeschaltet 46 schmelzgesponnenen Fäden mit dem Band 48 zum werden, daß eine poröse Zugfläche verwendet wird, die Eingriff kommen, ohne daß die durch die Ordnung der beispielsweise ein flexibles endloses Gewebeband 48 Spinndüsengruppe 46 definierte Fadenverteilung ge-(F ig. 8) besitzt, das von einer Antriebswalze 50 und stört wird.

mehreren Laufwalzen 52 längs einer geschlossenen Um- 55 Das Zugband 48 kann eine Gewebedichte von minde-

laufbahn über einen Vakuumkasten 54 geführt wird, an stens etwa 30 · 30 Mesh (d. h. 30 Kettfäden und

welchem die Fadenströme unter der Wirkung eines 30 Schußfäden pro 25,4 mm) aufweisen und hat vor-

Luftstromes, der durch das poröse Band 48 nach innen zugsweise eine Maschendichte entsprechend

in den Vakuumkasten 54 geht, mit dem Band in Eingriff 60 · 78 Mesh (d. h. 60 Schußfäden und 78 Kettfäden pro

gebracht und an diesem gehalten werden. Wie darge- eo 25,4 mm). Das Band 48 kann ein Langsieb der zur Pa-

stellt, kann der Vakuumkasten 54 im Inneren der Um- pierherstellung geeigneten Art sein, das aus PET-PoIy-

laufbahn des Bandes 48 neben einer der Laufwalzen 52 ester-Monofilamentgewebe (PET = Polyäthylenter-

angeordnet sein, so daß das Band 48 mit dem Faden- ephthalat) besteht, dessen Schußfäden zu den Kettfäden

strom beispielsweise um 90° um die Laufwalze gewen- in einer Bindung von drei über eins angeordnet sind, so

det und von dort unter andauernder Halterung der ge- 65 daß das Band eine Oberfläche besitzt, an welcher die

zogenen Fäden am Band 48 zur Vliesbildungsvorrich- Fadenströme oder Flachfadenstränge hauptsächlich

tung 36 geführt wird. Beim Durchlaufen des Bandes 48 von den Schußfäden gehalten werden können. Die

durch die Vliesbildungsvorrichtung 36 werden die ein- Oberflächen des Bandes 48, auf welcher Fadenströme

Segen, bilden mit anderen Worten vorwiegend überlappende stabartige Elemente, die von den drei hochliegenden Fadenabschnitten der Schußfäden mit Unterbrechungen durch die jeweils einmal nach unten geführten Teile der Schußfäden definiert sind. Dementsprechend besteht das vorherrschende Muster auf der Zugfläche des Zugbandes 48 aus stabförmigen Elementen, die sich allgemein senkrecht zu den Fäden der damit gezogenen Fadenströme erstrecken.

Wie erwähnt, erzeugt die Vorrichtung zum Anlegen von Vakuum und zum Ansaugen von Luft nach innen durch das Band 48 eine Luftströmung, die auf die Fäden wirkt und die Fadenströme gegen das Zugband 48 drückt Die Vorrichtung kann einen Vakuumkasten 54 umfassen, der im Inneren der Umlaufbahn des Zugbandes 48 angeordnet ist

Der Vakuumkasten 54 kann eine Vorderwand 64, eine Bodenwand 66, eine Rückwand 68 (wobei die Richtungen »vorwärts« bzw. »rückwärts« auf den Durchlauf des Bandes 48 über die Bodenwand 66 bezogen sind), eine Oberwand 70 und zwei Seitenwände 72 aufweisen. Es können Mittel, z. B. die Leitung 74 vorgesehen sein, die beispielsweise von der Rückwand 68 des Vakuumkastens 54 diesen mit nicht dargestellten Mitteln zur Erzeugung eines Vakuums bzw. Unterdruckes verbinden, beispielsweise einer Pumpe, einem Propeller, Gebläse, Kompressor oder Aspirator.

Wie in den F i g. 9 und 10 gezeigt, kann mindestens ein Teil der Bodenwand 66 des Vakuumkastens 54 mit mehreren Durchbrechungen der Schlitzen 76 versehen sein, durch welche Luft angesaugt werden kann, die ebenfalls durch das Zugband 48 hindurchgeht und eine während des Betriebes auf die Fäden einwirkende Luftströmung erzeugt, welche die Fäden sicher am Zugband zur Bewegung mit diesem hält Die Schlitze 76 sind wie dargestellt vorzugsweise längsförmig quer zur Maschinenlaufrichtung ausgebildet (d. h. parallel zu den Achsen der Walzen 50 und 52) und sind vorzugsweise in gestaffelten Reihen quer zur Maschinenlaufrichtung angeordnet so daß die Maschinenlaufrichtungsprojektion des Vakuumprofiles quer zur Maschinenlaufrichtung praktisch gleichmäßig ist bzw. so daß mindestens an allen Stellen ein ausreichender Sog bzw. Zug auf jeden Faden wirkt, um einen Schlupf sicher auszuschalten. Die Rückwand 68 des Vakuumkastens 54 kann mit einem fußähnlichen verjüngten Vorsprung 78 versehen sein, der die Bodenwand 66 unter die Luftdüsenanlage 56 verlängert und die Schlitze 76 können auch wie in F i g. 9 gezeigt in diesem Bereich vorgesehen sein, um eine positive Luftströmungüstützung der Fäden bis möglichst nahe an die Vliesbildungs- oder Divergenzzone 80 zu erzeugen, wo die Fäden vom Zugband 48 abgeschält und auf das Vliesbildungssieb 60 gerichtet werden.

Unter der Bodenwand €3 des Vakuumkastens 54 können Luftsteuerungsmittel, wie eine Ablenkungs- und Luftrichtungsplatte 82 winklig nach oben verlaufend wie dargestellt angeordnet sein, um die Umgebungsluft aus dem Raum vor der benachbarten Laufwalze 42 gegen die Bodenwand 66 und nach vorn längs der Bodenwand 66 des Vakuumkastens 54 zu richten, so daß die Fadenströme und die einzelnen Fäden der Ströme bei Betriebsanlauf so weit bis zu einer Stelle mitgeführt werden, wo Luft durch das poröse Zugband 48 in den Vakuumkasten 54 strömt und genügend Zug auf die Fäden ausübt, um diese fest am Zugband 48 zu halten. Die Vorderwand 64 des Vakuumkastens 54 kann gewünschtenfalls ebenfalls mit Schlitzen zur Fadensteuerung versehen sein, obwohl dies mangels genügend starker Reibung nur wenig zusätzliche Zugspannung erzeugt Die gegebenenfalls an den Spinndüsen entstehenden Schmelztropfen oder -tröpfchen, die auf das Zugband 48 fallen, werden unter der Wirkung von Zentrifugalkräften während der Umlenkung um die Walze 52 abgeworfen, und es können Mittel, wie der dargestellte Heizdraht 88 vorgesehen .sein, so daß allfällige Streufäden oder Fäden mit anhaftenden Schmelzmassetropfen beim Ansaugen durch Einzugsluft im Bereich zwischen

ίο dem Schild oder Deflektor 82 vom beheizten Draht 88 abgeschnitten werden, wobei die frisch geschnittenen Enden dann in den Luftstrom gezogen und dadurch von selbst in die Vliesbildungsvorrichtung 36 gezogen werdea Die abgeschnittenen Stücke mit daran haftenden Tropfen werden durch Zentrifugalkraft nach außen abgeworfen.

Die Platte 82 ist vorzugsweise wie dargestellt schräg gestellt so daß der abnehmende Abstand zwischen der Platte 82 und dem Zugband 48 vom größeren Einlaß im stromaufwärts liegenden Bereich 84 (Fi g. 8) zum kleineren Ausgang im stromabwärts liegenden Bereich 86 (Fig.9) die Strömung der durch das Zugband und die Schlitze in den Vakuumkasten gelangenden Luft ausgleicht so daß wenig oder keine Luft durch den Bereich 86 nach innen (d.h. nach links in Fig.9) strömt, wie weiter unten genauer beschrieben.

In den F i g. 8—12 ist die Luftrakel- und Führungsvorrichtung dargestellt, die wie obenerwähnt eine Luftdüsenanlage 56 mit einem Verteiler 90 besitzen kann, der mit einem Lufteinlaß verbunden ist, etwa einer oder mehreren Leitungen 92, die am Verteiler 90 befestigt sind. An diesem können zwei miteinander zusammenwirkende Düsenplatten 94 und % mit zwei Befestigungsplatten 98 und 102 angeordnet sein, und es kann eine Steuerung des Luftstromes zu den Düsenplatten 94 und % vorgesehen sein. Die Steuerung kann ein Flatterventilblatt 104 (»Flip-Flop«) und eine Schwingeinrichtung, wie etwa eine Schwingwelle 106 zur Betätigung des Flatterventilblattes 104 zwischen zwei einander gegenüberliegenden Ventilsitzflächen 108 und 110 auf den Düsenhalterungsplatten 98 bzw. 102 aufweisen. Ferner können Mittel, z. B. ein Exzenterantrieb (nicht dargestellt) vorgesehen sein, um die Welle 106 hin- und herschwingend zwischen den Kontaktstellen an den Ventilsitzflächen 108 und 110 zu bewegen. Ferner kann zwischen den Düsenplatten 94 und 96 ein Einsatz 114 angeordnet werden. Das Ventilblatt 104 ist vorzugsweise ausreichend federnd, so daß es beim Anliegen an den Ventilsitzflächen 108 und 110, die den Schwingbereich des Ventilblattes begrenzen, etwas gebogen werden kann und der Schwingbereich der Welle 106 dementsprechend nicht besonders kritisch ist.

Die Düsenplatten 94 und 96 können jeweils mit mehreren Düsenschlitzen 116 und 118 versehen sein, die durch winklige Stege 120 und 122 getrennt sind, so daß wie dargestellt Mündungen, Düsen oder Strömungsöffnungen entstehen, die in einander entgegengesetzten Richtungen schräg stehen. Dementsprechend ist eine Düsenreihe, z. B. die Düsen 116 in der Düsenplatte 94, gegen die eine Seitenkante des Vliesbildungssiebes 60 geneigt und die andere Düsenreihe, beispielsweise die Düsen 118 in der Düsenplatte 96, gegen die entgegengesetzte Seitenkante des Vliesbildungssiebes 60 geneigt. Die Schlitze 116 und 118 können beispielsweise etwa 0,1 bis etwa 4 mm tief und etwa 0,1 bis etwa 4 mm breit sein, wobei die dazwischen liegenden Stege 120 und 122 Breiten von etwa 0,13 bis etwa 1,3 mm haben. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Schlitze 116 und

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118 jeweils 0,5 mm tief und 1,9 mm breit, wobei die da- tungswalze 144 einen sehr geringen Reibungskoeffizwischen liegenden Stege 120 und 122 0,25 mm breit zienten. Da die Walze 144 von der Nonwovenbahn 58 sind. Das Ventilblatt 104 dieser Ausführungsform hat getragen wird, wirkt ihr Gewicht außerdem in Richtung ebenfalls eine Breite von 0,5 mm, so daß es am Ende nach unten und erzeugt eine erhebliche Kraft senkrecht seines Hin- und Herweges abwechselnd jeweils eine 5 zur Nonwovenbahn 58 und daher eine große Reibungs-Gruppe der durch die Schlitze 116 bzw. 118 gebildeten kraft, welche die Drehung der Walze 144 gegen die Düsen abschließt, wie dies in den Fig. 10—12 in durch- Vliesbildungszone 80 und entgegen dem Zugband 48 gezogenen bzw. gebrochenen Linien dargestellt ist bewirkt Die Glattheit bzw. Schlüpfrigkeit des Zugban-Dementsprechend sind die Rakel- und Vliesbildungs- des 48, die Tendenz des resultierenden Luftstromes geluftdüsen der Düsenschlitze 116, 118 jeweils abwech- io gen de« Vakuumkasten 62 und die verschiedenen geoselnd gegen die eine und dann gegen die andere Seiten- metrischen Abmessungen wirken alle in dem Sinne, daß kante des Vliesbildungssiebes 60 gerichtet Die an der die Dichtungswalze 144 rollend auf der Nonwovenbahn Luftdüsenanlage 56 vorbeilaufenden Einzelfaden wer- 58 gegen die Vliesbildungs- oder Divergenzzone 80 geden daher nicht nur vom Zugband abgerakelt, sondern dreht wird und wie dargestellt am Zugband 48 entlang auch auf das Vliesbildungssieb 60 gerichtet, und zwar 15 gleitet Die Zone 146 oberhalb des Zugbandes 48 und durch die abwechselnde Düsenwirkung entsprechend vor der Dichtungswalze 144 kann wie dargestellt offen der abwechselnden Abdeckung der einander gegen- bleiben, ohne daß dies eine besonders nachteilige Wirüberliegenden Schlitzgruppen 1Ϊ6 und 118. Bei einer kung auf den Vliesbildungsvorgang hat Diese Zone speziellen Ausführungsform wird der die Schwingwelle kann aber auch durch eine Verlängerung der Düsenplat-106 bewegende Antriebsarm um einen Bogenweg von 20 te 94 oder der Halterungsplatte 98 abgeschlossen weretwa 3° mit einer Haltezeit an jedem Ende entspre- den.

chend mindestens etwa 500 Schwingungen/min und Das Vliesbildungssieb 60 kann vom Bindespalt 42 ge-

vorzugsweise bis etwa 1800 Schwingungen/min ver- halten und angetrieben und zusätzlich auf mehreren

schwenkt Laufwalzen 148 geführt werden. Der Bindespalt 42 kann

Das Vliesbildungssieb 60 kann auf einer Reihe von 25 eine obere Walze 150 und eine untere Walze 152 auf-Luftwalzen 148 geführt werden, so daß es über den weisen, wobei beispielsweise die obere Walze 150 be-Vliesbildungsvakuumkasten 62 und durch den beheizten heizt ist und aus Stahl besteht, während die untere Wal-Bindespalt 42 läuft Der Vakuumkasten 62 kann an sei- ze 152 mit einer Elastomerschicht 154 einer Härte entner oberen Fläche ein bienenwabenförmiges Leitele- sprechend etwa 70—80 Shore-D-Durometereinheiten ment 140 (Fig. 9) zur Strömungsbegradigung aufwei- 30 versehen ist. Es kann ein einziges Vliesbildungsband aus sen, das beispielsweise aus Zellen mit Durchmessern Metallsieb verwendet werden, das wie dargestellt sovon etwa 3,2 mm aufgebaut ist eine Länge von minde- wohl durch die Vliesbildungs- als auch durch die Binstens etwa dem Sechsfachen des Durchmessers hat und dungssektionen läuft, oder es können gesonderte Bäneine darüberliegende Abnützungsplatte 142 aufweist, der für die Vliesbildungssektionen und die Bindungssekdie ebenfalls steuernd auf den Luftstrom wirken und 35 tionen verwendet werden. Bei einer Ausführungsform beispielsweise eine offene Fläche von etwa 20% haben der Erfindung besteht das Vliesbildungssieb 60 aus gekann, wobenem Draht aus Phosphorbronze, wobei das Sieb

Die Platte 82 ist vorzugsweise mit solchem Abstand 40 · 36 Maschen/25,4 mm aufweist und mit abgeflach-

und "in solchem Winkel angeordnet bzw. ausreichend ten Höckern ausgebildet ist.

lang, um die Vakuumschlitze 76 genügend abzudecken 40 Die Bahnbefeuchtungsvorrichtung 40 gibt einen und einen ausreichend großen prozentualen Flächenteil gleichmäßigen Wassersprühstrahl an die Nonwovender Strömung so zu steuern, daß der Staudruck am Ein- bahn 58 ab und kann ein poröses Band 156 aus Gewebelaß 84 erhebliche Luftströmungen durch den Ausgang material ähnlich dem Zugband 48 aufweisen, das um ein 86 vermeidet um die gesteuerte Luftströmung aus der Walzenpaar 158 geführt ist, wobei mindestens eine der Luftdüsenanlage 56 zum Vliesbildungsvakuumkasten 62 45 Walzen durch nicht dargestellte Mittel gedreht wird. Es in der Vliesbildungszone 80 nicht zu stören. Zur weite- kann ein Vorratstrog 160 vorgesehen sein, durch den ren Abschirmung der Vliesbildungszone 80 können au- das Band 156 läuft, das von einem Bläser 162 beaufßerdem Mittel zum Abschluß des Ausganges aus der schlagt wird und dadurch einen gleichmäßigen Wasser-Vliesbildungszone gegen unerwünschte Luftströmun- sprühstrahl 164 auf die Nonwovenbahn 58 vor deren gen vorgesehen sein. 50 Durchgang durch den beheizten angetriebenen Binde-

Das Abschließen der Vliesbildungszone, insbesonde- spalt 42 aufträgt.

re zum Ausschluß von dort einströmender und durch die Zugband 48 und Vliesbildungssieb 60 können zur Ver-

Vliesbildungszone hindurchgehender Luft kann mit ei- meidung einer unerwünschten Bahnhaftung mit einem

ner frei drehbaren und frei beweglichen Dichtungswal- Trennmittel, z. B. auf Basis von Fluorverbindungen,

ze 144 erfolgen, die von der oberen Fläche der Nonwo- 55 oder Trennmitteln nach Art von quaternären Tensiden,

venbahn 58 getragen wird und in Eingriff mit dem Zug- wie etwa Dialkyldimethylammoniumchlorid versehen

band 48 auf der unteren Fläche der Bahn stromabwärts sein,
von der Luftdüsenanlage 56 steht Wie in den F i g. 8 und

9 dargestellt, wird das Zugband 48 vorzugsweise strom- Beispiel 1

abwärts von der Luftdüsenanlage vom Vliesbildungs- 60

sieb 60 abgelenkt, wodurch ein eingeschlossener Winkel Ein elastischer Nonwovenstoff mit ausgezeichnetem

entsteht, dessen Spitze der Vliesbildungszone 80 be- Drapiervermögen und ausgezeichnetem Griff wurde

nachbart ist oder in dieser Zone liegt. aus Polyäthylenterephthalatpolyesterfäden und poly-

Die Nonwovenbahn 58 ist weich und hat gegenüber esterartigen Polyurethanfäden in folgender Weise herder Dichtungswalze 144, die nicht porös sein sollte und 65 gestellt: Ein Kapillarrheometer (eine Kolben/Zylinderaus Metall, beispielsweise Aluminium oder Stahl beste- Anlage, wie sie üblicherweise zur Prüfung von laminahen kann, einen hohen Reibungskoeffizienten. Das Zug- ren Fluidströmen durch ein Kapillarrohr unter kontrolband 48 ist dagegen glatt und hat gegenüber der Dich- lierten Bedingungen verwendet wird) wurde mit einer

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Stahldüse versehen, die eine einzige kurze zylindrische Ausgangsöffnung mit einem Durchmesser von 0,508 mm und einer Düsenlänge von 1,9 mm hatte. Der Zylinder dieses Rheometers wurde auf 270⁰C beheizt und mit Plätzchen (Pellets) aus getrocknetem Polyäthylenterephthalat-Polyesterharz gefüllt Das Harz ist ein durch katalysierte Polymerisation von Äthylenglycol und Therephthalsäurekomponente in bekannter Art hergestelltes Polyethylenterephthalat mit einer Grundviskosität von etwa 0,62, gemessen in 60 Gew.-°/o Phenol/40 Gew-% Tetrachloräthan bei 30⁰C und einer Konzentration von etwa 4 g/L Das Harz war in einem Vakuumtrockenschrank bei 150⁰C und 133 Pa Unterdruck während 16 Std getrocknet

Nach dem Trocknen wurde das Harz bis zum Erhitzen in dicht verschlossenen Behältern aufbewahrt Der Kolben des Rheometers wurde im Zylinder mit einem Druck von 6,9 bar belastet Unter diesen Bedingungen beirug die Extrusionsgeschwindigkeit aus der Düse 0,18 g/min. Das so gebildete Monofilament wurde senkrecht durch die Umgebungsluft nach unten abgezogen und sinusförmig durch einen Walzenstuhl mit drei senkrecht übereinanderliegenden Zugwalzen aus poliertem Stahl mit 15 cm Durchmesser geführt, die im Abstand von etwa 2,4 m direkt unter der Rheometerdüse angeordnet waren. Der Abstand zwischen den Walzenflächen betrug etwa 13 mm und ihre Achsen waren vertikal übereinander parallel zueinander ausgerichtet Der Weg des Fadens verlief etwa 85° anliegend um die erste Zugwalze (die der Düse am nächsten liegende Walze) und etwa 170° anliegend um die zweite (die nächste Walze) und die dritte Zugwalze (die am weitesten von der Düse entfernte Walze).

Der Faden wurde dann durch eine ringförmige Luftsauganlage, und zwar ein Aspirator, gezogen. Diese Sauganlage besitzt eine Speicherkammer für Druckluft die einen um eine Krümmung von 90° geführten ringförmigen Schlitz mit einer Breite von 0,05 mm umgibt so daß ein ringförmiger Luftstrahl durch Coanda-Effekt in ein Kehlrohr mit einer Eingangsöffnung von 0,96 mm und von dort stromabwärts von der Düse zu einem Zylinderkegelstumpf geführt wird, so daß die Luft an den konischen Wandungen in laminarer Strömung gehalten und ein Saugluftstrom durch das Kehlrohr mit einem Luftverstärkungsverhältnis beim Durchgang durch das Kehlrohr von etwa 6,5 geführt wird. Die Sauganlage wurde mit Druckluft von 0,84 at zur Erzeugung einer Gesamtluftausgangsleistung der Anlage von etwa 0,425 mVrnin betrieben. Dieser Luftstrom durch die Ansauganlage führte den Faden von der dritten Zugwalze so ab und legte ihn in statistisch wirren Schlingen auf eine poröse Vliesbildungsfläche mit 30 · 36 Maschen/ 25,4 cm, die über einen Vakuumkasten angeordnet war, der mit einem Unterdruck von etwa 2,45 Pa betrieben wurde und durch die Vliesbildungsfläche Luft mit einer mittleren Geschwindigkeit zwischen etwa 450 und 600 m/min zog.

Die Sauganlage zog den Faden sicher von der dritten Zugwalze ab und definierte einen genauen Fokus oder Divergenzpunkt, von dem aus die Abweichungen und eo statistisch wirren Bewegungen des Fadenkontaktpunktes über die poröse Vliesbildungsfläche erfolgten. Die Sauganlage war etwa 60 cm von der Vliesbildungsfläche entfernt angeordnet und die Abweichungen des Fadenkontaktpunktes an der Sammel- oder Vliesbildungsfläehe überdeckten einen Bereich mit einem Durchmesser von etwa 15 cm, was einen Fadenfokus-Abweichungskegel mit einem Gegenwinkel von etwa 14° an der Spitze begrenzt

Die Zugwalzen wurden für die Verringerung des Durchmessers des schmelzgesponnenen Monofilamentes zur Bildung eines Fadens von 3,6 mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 445 m/rnin betrieben, und dieser Faden wurde in einem quadratischen Abschnitt von etwa 0,3 m auf der Vliesbildungsfläche als gleichmäßige Schicht auf dem ganzen Abschnitt abgelagert, indem die Richtung des Stromes der Ansauganlage von Hand in solcher Weise verändert wurde, daß auf jedem Abschnitt des Siebes im wesentlichen gleiche Fadenmengen gelangten. Auf diese Weise wurde auf der Vliesbildungsfläche ein statistisch abgelegtes Faservlies mit einem Gewicht von 12 g/m² aufgebaut

Als Vliesbildungsfläche diente ein poröses Gewebe mit gerundeten Höckern von im wesentlichen gleicher Höhe, das im wesentlichen gemäß US-PS 34 73 576 her gestellt worden war. Das spezielle Gewebe der Vliesbildungsfläche hatte Leinwandbindung und bestand aus Monofilamenten mit Durchmessern von annähernd 0,3 mm. Das Vliesbildungsgewebe war vor dem Betrieb mit einem quaternären Tensid, nämlich Dialkyldimethylammoniumchlorid, als Trennmittel besprüht worden.

Ohne Abnahme des so gebildeten ungebundenen Vlieses von der Vliesbildungsfläche wurde das Verfahren mit polymerem, faserbildendem Elastomer nach Art von Polyurethan, und zwar einem polyesterartigen und auf Glycolbasis aufgebauten Polyurethan wiederholt Dieses Polyurethan ist in der Veröffentlichung »An Engineering Handbook for Texin Urethane Elastoplastic Materials« beschrieben, die 1971 von der Mobey Chemical Company herausgegeben worden ist und kann nach bekannten Verfahren, beispielsweise gemäß US-PS 28 71 218, hergestellt werden. Das Harz wurde bei 100⁰C unter einem Vakuum von 133 Pa 4 Std. getrocknet Für die Polyurethanablagerung wurden die Bedingungen geändert und zwar Einstellung einer Temperatur im Rheometerzylinder von 20O⁰C und einem Zylinderdruck von 52,3 bar, was eine Extrusionsgeschwindigkeit von 0,07 g/min ergibt Die Zugwalzen wurden mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 117 m/min zur Erzeugung eines Fadens von 5,9 dtex betrieben. Die Vakuum- und Aspiratordrücke wurden ebenso wie der Divergenzkegelwinkel unverändert beibehalten.

Dieser Fader, wurde in gleichmäßigen Muster gerichtet auf der Oberseite des vorgängig erzeugten Polyestervlieses zu einem Vlies geschichtet, bis eine Gewichtszunahme von 12 g/m² erreicht war. Schließlich wurde auf diesen beiden Schichten wie im ersten Schritt und unter den gleichen Bedingungen der Herstellung der ersten Polyesterschicht ein zweites Polyestervlies mit dem gleichen Polymer in einer Menge entsprechend einer Gewichtszunahme von 12 g/m² gebildet

Dieses dreischichtige ungebundene Vlies wurde dann auf dem Vliesbildungsgewebe durch den beheizten Walzspalt von metallbeschichteten Walzen mit 3 m/min geführt Der Walzdruck betrug 63 N/cm Spaltlänge. Die das Vlies berührende Walze wurde auf eine Oberflächentemperatur von 120⁰C geheizt Die entgegengegesetzte, das Vliesbildungstuch berührende Walze blieb unbeheizt

Die verwendete Bindepresse war eine »Hartig«-Heißdruckwalzbindespaltanlage mit einer unbeheizten Stahlwalze von 20,4 cm Durchmesser, einer Länge von 35,5 cm und einem Gummibelag mit einer Shore-»A«-Härte von 90. Die Heißdruckwalze war eine Aluminiumwalze, die einen Durchmesser von 18,4 cm sowie eine Breite von 35.5 cm hatte und mit rwpi I nft.

Druckzylindern von 5 cm belastet war.

Der so gebildete Stoff zeigte an den Verpressungspunkten entsprechend den Höckern des Vliesbildungsgewebes eine feste Bindung.

Die entgegengesetzten Stoffkanten wurden dann in s Längsklammern eingespannt und der Stoff auf 190% seiner ursprünglichen Länge gestreckt, indem die Klammern aus einem Abstand von 25 cm auf einen solchen von 48 cm bewegt wurden.

Nach Entnahme aus den Klammern zogen die elastomeren Polyurethanfäden den Stoff praktisch wieder auf seine ursprüngliche Länge zusammen. Der Stoff war für ein statistisch abgelegtes gebundenes Vlies aus Endlosfäden außerordentlich geschmeidig und zeigte den Griff, den Finish und andere Eigenschaften, wie sie allgemein für übliche leichte Reyonjerseywirkwaren typisch sind, die normalerweise für Wäscheartikel verwendet werden.

Der gemäß Beispiel 1 erhaltene Stoff enthielt etwa 33% elastomere Fäden. Allgemein können erfindungsgemäße Stoffe hergestellt werden, die annähernd 10—90% Elastomer enthalten und Grundgewichte von etwa 3—200 g/m² haben.

Beispiel 2

25

Polyurethanharz (vgl. Beispiel 1) wurde aus einer Spinndüsengruppe ausgepreßt, die eine einzige 76 cm lange Reihe von Düsen mit Durchmessern von jeweils 0,38 mm und Abständen voneinander von 3,8 mm aufwies. Diese mit einem entsprechenden Verteiler, Filter, statische Mischer und einer üblichen Schneckenpresse versehene Anlage wurde auf 204° C beheizt und mit Polyurethan bei 204° C mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 100 g/min zur Erzeugung von 200 Fäden betrieben, die nach Abkühlung auf Raumtemperatur selbstklebend waren.

Die Düsenanordnung für die Extrusion des Polyesters hatte den oben beschriebenen Aufbau mit der Änderung, daß das Düsenwerkzeug drei Reihen von Düsen- öffnungen mit Abständen von 3,8 mm in gestaffelter Anordnung zur Erzeugung von 600 Fäden mit Abständen von 1,3 mm aufwies, wobei die Fäden vom Zugband in eine gemeinsame Ebene gezogen wurden. Das Düsenwerkzeug wurde auf 270° C beheizt und mit trockenem Polyesterharz (vgl. Beispiel 1) unter Beheizung auf 270° C und einer Einspeisungsgeschwindigkeit von 100 g/min betrieben.

Das Zuggewebe aus Polyester-Monofilament mit 60 ■ 78 Maschen/25,4 mm wurde mit 305 m/min betrieben, und das am Zuggewebe anliegende Vakuum entspricht einem Unterdruck von 745 Pa, Die Luftdüsenanlage wurde mit 035 atü betrieben. Der Exzenterantrieb arbeitete mit 1000 Zyklen/min, und das Vliesbildungssieb aus Phosphorbronze mit 40 · 36 Maschen/25,4 mm wurde mit einer Geschwindigkeit von 4,6 m/min betrieben. Das Vliesbildungssieb aus Phosphorbronze ist aus einem Draht mit 0,25 mm Drahtdurchmesser hergestellt Das Vliesbildungssieb ist gewalzt, so daß es abgeflachte Hocker mit Breiten von 0,13 mm und Längen von 0,25 mm besitzt Die Schußdrähte verlaufen geradlinig, und die Kettdrähte sind um die Schußdrähte gekräuselt Auf diese Weise kann ein sehr gleichmäßig gebildetes elastisches Faservlies mit 57 g/m² und einer Breite von etwa 76 cm aus Polyesterfäden von etwa 5 den und Polyurethanfäden von 15 den hergestellt werden.

Das Faservlies wurde von dem Sieb abgeschält, das

Sieb erhitzt und das heiße Sieb zusammen mit dem Faservlies zur Erzeugung von Punktbindungen durch einen beheizten Walzspalt geführt. Vor dem Binden wurde auf das Faservlies feiner Wassernebel in einem Gewichtsverhältnis Wasser : Faservlies von 0,5 :1 aufgesprüht. Der Walzenspalt stand unter einem Druck von 10,5 N/cm Spaltlänge. Das Sieb wurde auf HO⁰C und die dem Sieb entgegengesetzte glatte Walze auf 100° C geheizt An den Orten der Punktbindungen wurde ein Druck von 69—344 bar zur Anwendung gebracht. Die Punktbindungsorte wurden auf eine Temperatur von etwa 100°C erhitzt. Die Temperatur der Fäden zwischen den Bindungspunkten blieb unter 100° C, was zur Bildung von Bindungspunkten nicht ausreicht. Es wurden Bildungen mit Breiten von etwa 0,13 mm und Längen von 0,25 mm in einer Dichte entsprechend 124 Bindungen/cm² erzeugt, was weniger als 10% der Gesamtfläche des Faservlieses ausmacht Die Schrumpfneigung des Vlieses während des Bindens wurde dadurch ausgeschaltet, daß das Vlies kurze Zeit nach dem Binden unter Spannung auf einer Temperatur nahe der Bindetemperatur gehalten wurde. Das gebundene Faservlies konnte durch Strecken und folgendes Entspannen elastisch gemacht werden.

In der Arbeitsweise von Beispiel 2 können die im folgenden angegebenen Parameter innerhalb folgender Bereiche geändert werden, ohne daß dies die Herstellung eines zufriedenstellenden Produktes beeinträchtigt:

Siebtemperatur ± 1,5° C, Temperatur der glatten Walze ± 3° C₁ Walzenspaltdruck ± 3,5 N/cm Spaltlänge, Wassersprührate ± 25%.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elastischer Vliesstoff, enthaltend in Kombination zwei Typen synthetischer organischer Faserfilamente, von denen der eine Typ elastomer und der andere verstreckbar bzw. verstreckt aber unelastisch ist, wobei die Filamente unter Bildung eines Wirrfaservlieses, in dem wenigstens einige der FiIamentkreuzungen solche zwischen elastomeren und unelastischen Fasern sind, zufällig verteilt abgelegt sind und wenigstens einige dieser Filamentkreuzungen durch Wärme und/oder Druck gebunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Bindungen an den Filamentkreuzungen eine Festigkeit aufweisen, die größer als die zur Verstreckung der unelastischen Filamente erforderliche Verstreckkraft ist, daß mindestens einige der unelastischen Filamente verstreckt sind und zwischen den Bindungen eine Schlingen- und Bauschbildung aufweisen, wobei die elastomeren Filamente zwischen den Bindungen annähernd entspannt sind, und daß der elastische Vliesstoff mindestens in einer Richtung einen relativ niedrigen Elastizitätsmodul aufweist, der praktisch allein durch die Elastizität der elastomeren Filamente verursacht ist

2. Elastischer Vliesstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er in mehreren Richtungen einen gleichartigen relativ niedrigen Elastizitätsmodul aufweist

3. Elastischer Vliesstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er unter Bildung eines allgemein gleichmäßigen Musters von Punktbindungen geprägt ist

4. Elastischer Vliesstoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Punktbindungen jeweils von einem Höckermuster stammen, das durch die Webart eines Formgebungsgewebes definiert ist.

5. Verfahren zur Herstellung eines elastischen Vliesstoffes durch gleichzeitiges Schmelzspinnen getrennter Ströme aus elastomeren und verstreckbaren aber unelastischen synthetischen organischen Polymerfilamenten durch getrennte Spinndüsenöffnungen größer als 0,18 mm, kontinuierliches mechanisches Abziehen dieser Filamentströme von den öffnungen und Verringerung ihrer Stärke auf textile Titerwerte, kontinuierliche Weiterleitung dieser Ströme auf eine poröse Formgebungsfläche zur Bildung eines ungebundenen Vlieses mit zufällig verteilten Filamentkreuzungen und Binden wenigstens einiger dieser Filamentkreuzungen unter Bildung eines thermisch gebundenen Wirrvliesstoffs, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesbahn nach dem Binden zusätzlich über eine kurze Spanne verstreckt wird, um wenigstens einige der unelastischen Filamente in mindestens einer Richtung zu dehnen, so daß beim Zusammenziehen der elastomeren Filamente eine Schlingen- und Bauschbildung der verstreckten unelastischen Filamente erfolgt und dadurch ein niedriger Elastizitätsmodul in dieser mindestens einen Richtung entwickelt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stufe der Weiterleitung die Filamentströme auf einem die poröse Formgebungsfläche darstellenden Gewebe gesammelt werden und in der Stufe des Bindens das ungebundene Vlies getragen von diesem Gewebe durch einen Bindewalzspalt geleitet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bindewalzspalt mindestens eine beheizte Walze umfaßt die eine autogene Bindung der Bahn bewirkt

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet daß in der Stufe des Bindens die Höcker des Formgebungsgewebes in die Bahn geprägt werden, um darin Punktbindungen zu bildin.