-
Nichtgewebtes Erzeugnis mit gewebeartiger Wabenstruktur und
-
Verfahren zur Herstellung -Die Erfindung betrifft ein neuartiges
nichtgewebtes Erzeugnis und ein Verfahren zu seiner Herstellur.g. Die Erfindung
be--trifft insbesondere ein nichtgewebtes Erzeugnis mit gewebeartiger Wabenstruktur
und ein Verfahren zu deren Herstellung.
-
Für den Ausdruck "nichtgewebtes Erzeugnis", ein sog. nnonwoven fabric"
wird nachfolgend kurz die Bezeichnung "Vliesstoffe" verwendet.
-
Es sind schon viele Untersuchangen und Änstrengimgen unternommen worden,
feste und trotzdem weiche Vliesstoffe herzustellen. Trotz aller Anstrengungen hat
bislang keines dieser Produkte hinsichtlich dieser beiden Eigenschaften oder im
Vergleich mit gewebten Erzeugnissen in Griff und Cover Faktor (ein Maß für die Dichte
solcher Materialien) vollständig befriedigt. Soweit dic Weichheit betrachtet wird,
weisen die Vliesstoffe, iijsbesondere wegen ihrer hohen Scherbeanspruchlmg, schlechtere
Eigenschaften auf, und, außer dieser Bereich wird verbessert, ist es unmöglich,
den Faltenwurf von gewebten Materialien zu erreichen. Ein wirksames Mittel zur Verbesserung
der Scherbeanspruchung besteht (nach üblichen Erfahrungen) darin, Öffnungen in dem
faserförmigen Gewebe auszubilden, wie das mit zahlreichen Patentschriften vorgeschlagen
wurde; so werden beispielsweise mit den US-Patentschriften 2 862 251 und 3 485 106
Vliesstoffe beschrieben, die jeweils einen ersten Bereich aufweisen mit Gruppen
aus ineinandergreifenden Fasern und einen zweiten Bereich mit Fasergruppen, die
mit dem ersten Bereich verbunden sind, und mit einem dritten Bereich, wo keine Fasern
vorgesehen sind oder lediglich eine geringe Faserdichte vorliegt. Jedoch wegen ihrem
speziellen musterartigen Aussehen und der schlechten Erholung nach Zugbeanspruchungen
haben sich diese Vliesstoffe nicht als gleichwertig genug erwiesen, um für die üblichen
Anwendungsfälle gewebte Materialien zu ersetzen. W4rd beispielsweise ein Vliesstoff
mit einem Muster aus quadratischen oder dreieckigen Maschen betrachtet, so ist dieser
vergleichsweise befriedigend hnsichtlich seiner Festigkeit und Weichheit, da ineinandergreifende
Faserbereiche, geordnete Fasergruppen und Öffnungen vorliegen; wegen seines Speziellen
Musters kann ein solcher Vliesstoff für spezielle Anwendungsfälle geeignet sein,
beispielsweise bei geklöppelten Vorhänge. Um jedoch ein für alle üblichen Zwecke
geeignetes Erzeugnis darzustellen, fehlt es einem
solchen Vliesstoff
etwas am gewünschten Ausseh en bzw.
-
Griff und am Cover Faktor. Dariiberhinaus weisen solche Materialien,
welche durch Schrumpfen von Vliesstoffen erhalten wurden, um den Bereich der Öffnungen
zu vermindern, lediglich verminderte Festigkeit und schlechte Erholung von Zugbeanspruchungen
auf. Matei1a1' mit weniger Öffnungen oder Durchbrüchen und einem höheren Ausmaß
an Verflechtung sind filzähnlich, weisen eine höhere Scherbeanspruchung und eine
geringe Erholung von Zugebanspruchungen auf, d.h., sie zeigen einegrößere Neig-ng
zur Defonnierung; dIese unvermeidlichen Nachteile kommen allen nicht gewebten Produkten
zu. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Vliesstoff mit solchem Aussehen
und Cover Faktor bereitzustellen, daß er hinsichtlich dieser Eigenschaften mit gewebten
Materialien vergleichbar ist, und der hohe Festigkeit und Weichheit, insbesondere
geringe Scherbeanspruchung (shear stress) aufweist.
-
Eine weitere Aufgate der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffes mit einer gewebeartigen Wabenstruktur
anzugeben, nach dem ein Produkt mit den oben genannten Eigenschaften erhalten wird.
-
Weitere Aufgaben und Besonderheiten der vorliegenden Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein nichtgewebtes
Erzeugnis mit gewebeartiger Wabenstruktur bereitgestellt, das in seiner allgemeinsten
Form dadurch gekennzeichnet ist, daß das Erzeugnis eine doppelschichtige betrug
tur aufweist, wobei jede Schicht aus einer Vielzahl von Faserbündeln
besteht;
jeder Kreuzungspunkt der Faserbündel oder jede Gruppe von Kreuzungspunkten in jeder
Schicht sich in einem Bereich befindet, der von Faserbündeln in der anderen Schicht
gebildet und umschlossen wird; und die die Faserbündel bildenden Fasern aus einer
Schicht teilweise in diejenigen Fasern eingreifen, welche die Faserbündel der anderen
Schicht bilden.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung dieser nichtgewebten
Erzeugnisse ist dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Verfahrensstufe eine
Faserbahn mit einem fluiden Medium behandelt wird, wobei die Bahn mit der dem Medinm
zugewandten Seite auf einer ersten durchlächerten Halterung aufliegt, wobei der
Koeffizient der Faserfülligkeit (a) 0,1 bis 0,5 beträgt; und in einer zweiten Verfahrens
stufe die gleiche Bahn mit einem fluiden Medium behandelt wird, wobei die Bahn mit
der anderen, wiederum dem Medium zugewandten Seite auf einer zweiten durchlöcherten
Halterung aufliegt, welche eine größere Stegdichte aufweist, als die erste Halterung.
-
Mit der Erfindung wird ein Vliesstoff bereitgestellt, dessen Aussehen
und Oover Faktor mit denen üblicher Erzeugnisse vergleichbar ist, wobei zu beachten
ist, daß zur Herstellung dieser erfindungsgemäßen Erzeugnisse keinerlei Spinn-und
Webverfahren erforderlich sind ; weitere Eigenzchaften der erfindungsgemäßen Vlieastoffe
sind hohe Festigkeit, kche Erholung nach Zugbeanspruchung und geringe Scherbeanspruchung
jeweils im Vergleich zu diesem Eigenschaften bei gewebten materialien ; hierbei
muß auch beachtet werden, daß diese Uigenschaften ohne ein zusätzliches spozielles
Matewial, wie etwa ein Klobamittel, errsicht werden.
-
Zur Erfläxterung der Erfindung dienen neben der Reschreitung vit
Ame ragetchen auch 4 Blatt abbildungen mit den Fig. 1
bis 13; im
einzelnen zeigen: Fig. 1a und ib photographische Darstellungen einer beispielhaften
Ausführungsform des orm des erfindungsgemäßen Vliesstoffes, wobei 1a die Vorderseite
und 1b die Rückseite des gleichen Vliesstoffes zeigt; Fig. 2 in einer schematischen,
ebenen Darstellung den Aufbau des erfindungsgemäßen Vliesstoffes gem.
-
Fig. Ib; Fig. 3 und 4 photographische Darstellungen eines üblichen
Vliesstoffes, wobei 3a und 4a jeweils die Vorderseiten verschiedener Vlies stoffe
eigen, während 3b und 4b die Rückseiten der entsprechenden Vliesstoffe Fig. 5 eine
photographische Darstellung des Flors an einmzerfindungsgemäßen Vliesstoff nach
-einer Abriebprüfung; Fig. 6 und 7 die Flore an den üblichen, mit den Fig. 3 und
4 dargestellten Vliesstoffen nach der entsprechenden Abriebprüfung; Fig. 8 bis 11
schematische Darstellungen verschiedener Ausführungsformen der gewebeartigen, Waben-Struktur
des erfindungsgemäßen Vliesstoffes; Fig. 12 eine Draufsicht auf eine Probe, die.
zur Bestimmung der Scherbeanspruchung von Vliesstoffen benutzt wurde; und Fig. 13
in graphischer Darstellung ein Spannungs-Dehnungs-Diaeramm mit den Kurven für erfindungsgemäße
und zum Vergleich herangezogene Vlie
Nach einem Gesichtspunkt ist
die Erfindung auf einen Vliesstoff mit gewebeartiger VJabenstractur gerichtet, insbesondere
auf einen Vliesstoff mit geebeartiger wabenstruktur, der aus zwei aufeinandergelegten
Schichten besteht, wobei jede Schicht eine Vielzahl von Faserbündeln aufweist, welche
aus jeweils der gleichen oder unterschiedlichen Fasern bestehen können, wobei jeder
Kreuzungspunkt der Faserbündel oder jede Gruppe von solchen Kreuzungspunkten innerhalb
jeder dieser Schichten innerhalb solcher Bereiche angeordnet ist, welche durch Faserbimdel
in der anderen Schicht gebildet sind, wobei die, die Faserbündel in einer Schicht
bildenden Fasern teilweise in diejenigen Fasern eingreifen, welche die Faserbündel
der anderen Schicht bilden.
-
Nach einem weiteren Gesichtspunkt betrifft die vorliegende Erfindung
ein Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen mit gewebeartiger Wabenstruktur,
wobei in einer ersten Verfahrensstufe eine Faserbahn, die auf einer durchlöcherten
ersten Halterung aufliegt, mit einem fluiden Medium behandelt wird, wobei der Koeffizient
der Faserfülligkeit (C) 0,1 bis 0,5 beträgt, und wobei in einer zweiten Verfahrensstufe
das gleiche Gewebe, das nunmehr mit der Rückseite auf einer zweiten durchlöcherten
Halterung, welche eine grössere Stegdichte als die erste Halterung aufweist, aufliegt.
-
Der erfindungsgemäße Vliesstoff stellt einen Vliesstoff dar, des einer
Vielzahl von Faserbündeln besteht, wobei jedes Bündel aus einer einzigen Fasersorte
oder aus einem gemisch aus verschiedenen Fasern besteht. Insbesondere: (1) ) besteht
der Vliesstoff aus zwei aufeinandergelegten Schichten und weist eine gewebeartige
Wabenstruktur auf (honeycozab-weave structure) ;
(2) in jeder Schicht
bilden die Faserbündel eine Maschenstruktur, und an den Kreuzungspunkten der Faserbündel
greifen die Fasern dreidiaensional ineinander ein, d.h., die Fasern sind miteinander
verfilzt, während die Pasern zwischen den Kreuzungspunkten relativ orientiert sind;
(3) jeder Krenzungspunkt der Faserbündel oder jede Gruppe solcher Kreuzungspunkte
in jeder Schicht ist in einem Bereich angeordnet, der von Faserbündeln der anderen
Sebicht gehildet wird ; und (4) die die Faserbündel einer Schicht bildenden Fasern
greifen teilweise in Fasern ein, bzw. sind mit diesen verfilzt, welche die Faserbündel
der anderen Schicht bilaen, um die beiden Schichten miteinander zu verbinden.
-
Die bedeutsamste Besonderheit der erfindungsgemäßen Vliesstoffe ist
deren gewebeartige Wabenstruktur; das bedeutet, zwei Schichten der faserigen Maschenstruktur
sind mit ihren Kreuzungspunkten der Faserbündel so aufeinander gelegt, daß sie gegenseitig
versetzt bzw. auf Lücke stehend angeordnet sind. Anders ausgedrückt sind die Faserbündel
der beiden Schichten in ihren orientierten Bereichen teilweise in der Weise aufeinander
gelegt, daß sie Kreuze bilden.
-
Diese besondere Struktur ist verantwortlich für das mnähnliche Aussehen
der Vorderseite und der Rückseite. Die Fig.
-
la und Ib sind photographische Darstellungen und zeigen das Aussehen
eines beispielhaften erfindungsgemäßen Vliesstoffss.
-
Fig. ia zeigt als photographische Darstellung die Ärorderseite des
erfindungsgemäßen Vliesstoffes und Fig. Ib zeigt als photographische Darstellung
die Rückseite des gleichen Vliesstoffes.
-
Die ltig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung die Struktur
des Vliesstoffes nach Fig. Ib. Bei Fig. 2 bedeutet das woiße maschenförmige Muster
die Gruppe der Faserbündel in der rückeeitigen Schicht. Mit 1 wird der orientierte
Bereich der Faserbündel in der rückwärtigen Schicht bezeinhnet, während mit 2 ein
Kreuzungspunkt der Faserbündel in der rückwärtien Schicht bezeichnet wird.
-
Das schraffierte maschenförmige Muster bedeutet die Gruppe der Faserbündel
in der vorderen Schicht. Mit 3 wird ein urientierter b?'ereic£r£ der Faserbündel
in der vorderen Schicht und mit 4 ein Kreuzungspunkt der Faserbündel in dieser vorderen
Schicht bezethact. Diese beiden faserigen Schichton grcifen teilweise ineinander
ein, hauptsächlich anden überlapponden Bereichen 5 sind die Faserbündel der beiden
Schichten in n der Weise integriert, daß sie eine untrennbaro Einheit bilden. Dicses
Ineinandergreifen der Fasern verschiedenen Schichten wird nachfolgend kurz als Verfilzung
bezeichnet. Die zu aolchen teilweisen Verfilzungen gehörenden Fasern in einem überlzppenden
Bereich sind hauptsaohlich jene Pasern welche die Kreuzungspunkte der Faserbündel
in der rückwärtigen Schicht bilden, wobei diese, sich bis in die überlappton Bereiche
erstreckenden Fasern teilwaise mit der lasern verfilzt sind, welche die vordere
Schiebt bilden. Die Fig. 3a und 3b zeigen anhand photographischer Derstelinagen
das Aussehen eines Wliesstoffes, der nach einem zweistvfigen Verfahren durch Behandlung
von Vorderseite und Rückseite mit einem fluiden Medium auf Drahteieben mit gleicher
Easchesgröße analog zu dem Verfahren nach der US-Patentschrift 3 485 106 arhalten
wurde. Mit den Fig.
-
3a und 3b ist die Vorderseite und die Bückseite des gleichen Vliessvoffes
Bargestellt. Lie Fig. 4a und 4b zeigen anband photographidanbar Darstellungen einen
Vliesstoff, der analug zu der US-Patentschrift 3 485 106 aurch Bchandlung mit einem
flüider Madiun auf Ledigliet einew Seite auf einen Drchtaieb
erhalten
wurde. Mit den Fig. 4a und 4b ist die Vorderseite bzw. die Rückseite des Vliesstoffes
dargestellt. Die mit den Fig. 3 und 4 dargestellten Vliesstoffe weisen jeweils eine
einzige Schicht aus Faserbündeln auf, wobei Kreuzungspunkte und Öffnungen eine flache
Bahn bilden, im Gegensatz zu der gewebeartigen Wabenstruktur nach der vorliegenden
Erfindung.
-
Beim erfindungsgemäßen Vliesstoff sind in jeder Schicht die Faserbündel
in einem maschenförmigen Muster angeordnet, wobei die Fasern ausreichend verfilzt
und an den Kreuzungspunkten ausreichend miteinander verbunden sind, um den Forderungen
nach hoher Festigkeit und Weichheit zu genügen.
-
Hinsichtlich der Zugeigenschaften ist der Vliesstoff in Laufrichtung
(der Maschine) und in der Querrichtung dazu weniger leicht zu deformieren, dagegen
leichter in Richtung der Diagonalen (bei einem Winkel von 6°} gerade so, wie das
bei gewebtem Material beobachtet wird. Darüberhinaus zeigt der erfindungsgemäße
Vliesstoff ausgezeichnete Erholung von einer Zugdehnung. Ferner weist dex Vliesstoff
eine hohe Abriebbeständigkeit der Oberfläche auf, da die Faserbündel in der ersten
Schicht (Vorderseite) eine höhere Dichte der Faserverflechtung aufweisen, als die
Faserbündel in der zweiten Schicht (Rückseite), verbunden mit einer besonders hohen
Verflechtung an den Kreuzungspunkten. Die Fig. 5, 6 und 7 zeigen anhand photographischer
Darstellungen die Oberflächen der Vliesstoffe nach Durchlaufen von 300 Abriebzyklen
unter vorgegebenen Bedingungen (ein Abrieb an einer flachen Oberfläche nach dem
sog. Taber- Verfahren, das nachfolgend beschrieben wird). Im einzelnen zeigt Fig.
5 einen erfindungsgemäßen Vliesstoff, während die Fig. 6 und 7 den Vergleichsproben
nach den Fig. 3, 4 entsprechen. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß der erfindungsgemäße
Vliesstoff eine stark verminderte Neigung zur Florbildung aufweist; diese Florbildung
ist einer der Nachteile der geläufigen Vliesstoffe.
-
Darüberhinaue laufen an den Kreusungspunlcten der Faserbündel in der
zweiten Schicht die Faserbündel aus vier Richtungen zusarimen und sind miteinander
verfilmt und zur gleichen Zeit erstrecken sich einige Fasern aus dem Kregzungspunkt
in den überlappten Bereich der Faserbündel hinein und greifen in die Faserbündel
der ersten Schicht hinein, d.h., sie sind mit diesen Fasern verfilzt. Aufgrund dieser
Anordnung sind die Faserbündel in den beiden Schich-ten miteinander verbunden und
trotzdem ist eine adäguate Freiheit in einer Beziehung von feststehenden relativen
Positionen gegeben.
-
Ein Waschtest, zu dem 30 Waschzyklen mit einer automatischen Waschmaschine,
wie sie für den Hausgebrauch üblich ist, gehörten, ergab, daß der erfindungsgemäße
Vliesstoff frei von Deformierungen ist, die sich störend bzw. nachteilig auf die
praktische Verwendung eines solchen Vliesstoffes auswirken.
-
Eine weitere vorteilhafte Eigenschaft des erfindungsgemäßen Vlies
stoffes ist darin zu sehen, daß seine Scherspannung derjenigen von gewebten Materialien
entspricht.
-
Die Fig. 13 zeit Scher-Dehnungs-Kurven des erfindungsgemäßen Vliesstoffes
und von den Vergleichsmaterialien. Dabei entspricht in Fig.13 die Kurve (1) dem
geläufigen Vliesstoff gem. Fig. 4 mit einem Gewicht von 78 g/m2; die Kurve (2) entspricht
einem glatten Gewebe aus gesponnenem Polyester (jeweils mit einer Fadenzahl 30 für
Kettfäden und Schussfäden, mit ca. 35 Kettfäden und ca. 18 Schussfäden pro cm) mit
einem Gewicht von 118 g/m2. Die Kurven A, B und C entsprechen den Spannungs-Dehnungs-Kurven
von erfindungsgemäßen Vliesstoffen, nämlich den Proben A, B-und C aus dem nachfolgenden
Beispiel 1. Es ist ohne weiteres zu ersehen, daß die gebräuchlichen Vliesstoffe
einen hohen
Schermodul und einen entsprechend steifen Griff aufweisen,
während die erfindungsgemäßen Vliesstoffe die Spannungseigenschaften zeigen, die
im wesenüichen identisch mit den entsprechenden Eigenschaften gewebter Naterialien
sind.
-
Zusätzlich zu den bereits genannten Eigenschaften wie attraktives
Ausschen und guter Cover Faktor weisen die erfindungsgemäßen Vliesstoffe cinan Gruiff,
mechanische Eigenschaften, Haltbarkeit und weitere Eigenschaften auf, die mit den
entsprechenden Eigenschaften gewehter Materialien vergleichbar sind. Alle diese
verbesserten Eigenschaften gehen darauf zurück, daß die erfindungsgemäßen Vliesstoffe
eine gewebertige Wabenstruktur aus Faserbündem aufweisen. Bislang ist ein derartiger
Vliesstoff nicht vorgeschlagen worden.
-
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung im einzelnen erläutert.
-
Die verbesserten Eigenschaften der erfindungegemäßen Vliesstoffe treten
noch wirksamer auf, wenn diese Vliesstoffe aus geschnittenen Fasern aufgebaut werden,
obwohl auch Gemische aus geschnittenen Fasern und (endlosen) Fäden, sog.
-
Filaments, und sogar auch endlose Fäden alleine brauchbar sind. Die
den Vliesstoffen zugrunde liegenden Fasern können auch Gemische verschiedener Fasersor-ten
darstellen, die Sasern können unterschiedliche Dicke aufweisen, unterschiedliche
Stapellängen und dgl., und es können auch Gemische aus aneinander haft enden Fasern
verwendet werden.
-
Werden bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Vliesstoffe zuwenig
Fasern eingesetzt, so führt das zu einer geringen Dichte der Vlicestaffbahn, was
wiederum odnen
Mangel an Faserbündeln auf der Rückseite nach sich
zieht Dadurch wird die angestrebte gewebeartige Wabenstruktur nicht erreicht, da
in der Bahn zu große.freie Bereiche vorlegen. Werden dagegen bei der Herstellung
der Vliesstoffe zuviele Fasern eingesetzt, so führt das zu einer ungenügenden Ausbildung
der Faserbündel in der rckwärdigen Schichtk, was zu einem filzähnlichen Aussehen
führt.
-
Die geeignettc Fasermenge wird duch den Koeffizienten der Fasrfülligkeit
(C) definiert, der nachfolgend in Verbindung mit der Herstollung der Vliesstoffe
erläutert wird.
-
Der Wert von (o) liegt vorzugsweise im Bereich von G,1 Wis 0,5.
-
Weiterhin wird es angestrebt, daß der Anteil der Fasern in der Schicht
bei einer gegebenen Zeilen- bzw. Stegdichte der Fasern der (die Anzahl der Faserbündel
pro Längeneinhei t) innerhalb eines entsprechenden Bereichs liegt.
-
Für eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vliesstoffe
beträgt die Zeilendichte der Rückseite, welche mit Fig. 8 als Standardansführung
dargestellt ist, etwa 1,2 bis 7,9 pro cm. Wenn dieser Bereich überschritten wird,
denn weist die vorliegende gewebeartige Wahenstruktur kein awtraksives Aussehen
auf. Dies trifft nicht für nachbehandelte matcrialien zu, beispielsweise für gestreckte,
geschrumpfto sder nach einem sonstigen Verfahren nach der Herstellung wärmebehandelte
Materialien. Das Gewicht der Vliesstoffe Lisgt rorzugsweise im Bereich von 300 bis
40 g/m², wobei das gesignete Gewicht durch die oben genannte Zeilendichte bestimmt
wird. D.h., es ist vorteilhaft, eine geringese Zeilendichte aussuwählen, wenn ein
Inhes Gewicht angestreht rird, während eine höhere Zeilendichte bevorzugt wird,
wenn r Vliesstoff ein geringes Gewient aufweisen soll. In Verndung mit diesen Ausführungen
liegt ein bevorzugterer Ge-
250 bis 70 g/mz und entsprechend beträgt
die Zeilendichte dieær bevorzugten Ausführungsform der rüclçwartigen Schicht etwa
2,0 bis 6,3 Zeilen pro cm. Durch Ausnutzung unterschiedlicher Ausbildungen, die
mit den Fig. 9 bis 11 dargestellt sind, in Verbindung mit den obigen Auzführungen,
können unterschiedliche Formen von Vliesstoffen bereitgestellt werden. Eine weitere
Besonderheit der erfindungsgemäßen Vliesstoffe besteht darin, daß gewebeähnliche
Strukturen unterschiedlicher Dichte ausgebildet werden können.
-
Die erfindungsgemäßen Vliesstoffe weisen im. allgemeinen eine Zeilendichte
von ungefähr 2,0 bis 12,0 Faserbündel pro cm auf, wobei eine Zeilendichte von ungefähr
4 bis 10 Faserbündel pro cm noch weiter bevorzugt wird.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Faserbündel
in der Vorderseite und der rückwärtigen Schicht jeweils weitgehend parallel angeordnet
und bilden ein Maschenmuster. Wird nur eine einzige Schicht verwendet, so würde
ein solches Maschennuster zu große offene Bereiche ergeben, und es würde ein Produkt
mit einem kleinen Cover Faktor erhalten werden.
-
Bei den erfindungsgemäßen Vliesstoffen bilden die Faserbündel in den
beiden Schichten Maschenmuster, die gegenseitig versetzt angeordnet sind, so daß
Jeder Kreuzungspunkt von Faserbündeln oder jede Gruppe von Kreusungspunkten in einer
Schicht innerhalb solcher Bereiche angeordnet ist, der von Faserbündeln in der anderen
Schicht umgeben ist, 80 daß insgesamt das gesamte Matrrial einen ausreichend hoh-en
Cover Faktor aufweist.
-
Die erfindungsgemäßen Vliesstoffe weisen einen hohen Cover Faktor
auf, wenn deren Koeffizient der gewebeartigen Wabenstruktur (D) innerhalb des Bereichs
von 0,3 bis 1,5
und vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0,5
bis 1,5 liegt. Dieser koeffisient der gewebuartigen Wahanatrcktur (honeycomb-weave
structure) entapricht dem Verhältnis des Taseranteils in einer Schicht zu dem Faserentoil
in der andoren Schicht und kann mittels der nachfolgenden methodes bestimnt werden:
Än den Kreuzungspunkten der vorderen und der rückwärtigen Schicht des zu prüfenden
Vliesstoffes erden 10 Faserproben aus Kreuzungspunkten in einem begrenzten Bercich
herausgenommen und das Gewicht (g/cm²) der Fasern in jeder Schicht bestimmt. Unter
der Annahme, daß das Gewicht der Vorderseite W1 und entsprechend das Gewicht der
Rückseite W2 beträgt, ergibt sich der Koeffizient der gewebeartigen Wabenstruktur
durch das Verhältnis W2/W1. Unter dem Ausdruck "begrenzter Bereich" wird ein quadratisches
Feld verstanden, dessen Sei tenlänge 80 bis 100% der Breite der Faserbündel in der
vorderen Schicht beträgt. Je größer der Wert des Koeffizienten (D) innerhalb des
oben genannten bereiches ist, umso größer ist der Cover Faktor des Produktes.
-
Wie bereits ausgeführt, besteht die Besonderheit der erfindungsgemäßen
Vliesstoffe darin, daß jeder Kreuzungspunkt der Faserbündel in den beiden Schichten
innerhalb eines Bereichs liegt, der von Faserbündeln in der anderen Schicht umgeben
ist. Hierbei muß jedoch beachtet werden, da3 das verhältnis der Anzahl der Faserbündel
oder Kreuzungspunkte in einer Schicht zu dem entsprechenden Wert in der anderen
Schicht nicht notwendigerweise 1:1 betragen muß. Diese Tatsache ergibt sich noch
besser aus dernachfolgenden Erläuterung in Verbindung mit den Abbildungen. Die Fig.
8 bis 11 zeigen
jeweils eine schematische Darstellung der gewebeartigen
Wabenstruktur erfindungggemäßer Vliesstoffe, wobei die punktierten Linien die Faserbündel
in der rückwärtigen Schicht bedeuten, während mit den durchgehenden Linien die Faserbündel
in der Vordercchicht dargestellt sind.
-
Mit den Bezugsziffern 1 und 2 werden die Kreuzungspunkte der Faserbündel
in den entsprechenden Schichten bezeichnet. Bei der Ausführungsform nach Fig. 8
liegt einer der Kreuzungspunkte der Baserbündel der Vorders clii cht innerhalb des
BereIchs, der von Fasenbündeln der rückxrärtigen Schicht umgeben ist. wobei das
Verhältnis der Anzahl der Kreuzungspunkte in einer Schicht zu der Anzahl der Kreuzungspunkte
in der anderen Schicht 1:1 beträgt. Beim Vliesstoff nah Fig. 9 werden jeweils zwei
diskrete Faserbündel verwendet. Bei den Vliesstoffen nach den Fig. 10 und 11 entsprechen
jeweils nur Faserbündel in der Vorderschicht zwei diskreten Faserbündeln in der
Laufrichtung (der Maschine) und in der Querrichtung dazu, oder in einer sonstigen
vorgegebenen Richtung. Auch Kombinationen mit anderen Verhältnissen sind ebenfalls
durchführbar.
-
Mit den Fig. 9 bis 11 sind Strukturen dargestellt, wobei jeweils eine
Gruppe von Kreuzungspunkten der Faserbündel entweder in der Vorderschicht oder in
der rückwärtigen Schicht von Faserbündeln in der anderen Schicht umgeben ist.
-
Die Faserbündel müssen nicht notwendigerweise vollständig als diskrete
Faserbündel ausgebildet sein, sondern die Ausbildungals diskrete Faserbündel kann
in der Größenordnung liegen, welche durch Prägen bzw. Bossieren (embossing)erreicht
werden kann.
-
Nach der vorliegenden Erfindung können durch Abwandlung der für die
beiden Schichten verwendeten Fasermaterialien
unterschiedliche
Stoffe erhalten werden, die für unterschiedliche Verwendungszwecke geeignet sind.
Beispielsweise stellt ein Vliesstoff aus einer Schicht aus hydrophoben Fasern und
einer weiteren Schicht aus hydrophilen Fasern ein umkohrbares bzw. beidseitig verwendbares
Material dar, das beispielsweise für die Verwendung in Windeln bsondere gut geeignet
ist. Wenn eine Kombination von Fasern verw-endct wird, die eine unterschiedliche
Affinität zu einem Farbstoff aufweisen, so können Gegenstände erhalten werden, die
gedrvkts, maschenähnliche Muster mit einer oder zwei Farb tönungen durch eine Tauchfärbung
erhalten werden. Solche Gegenstände können auch durch Behandlung der Gewebebahn
nach dem erfindungsgomäßen Verfahren erhalten werden, wenn eine Kombinstion aus
lacklerlen (Rope-dyed0 Fasern vorwendet wird.
-
Die erfindusngsgemäßen Vliesstoffe können noch weiter modifiziert
werden. Beispiesweise können die Fasern der Vorderseite oaer dr Rückseite aufgerauht
werden, wobei ein Vliesstoff erhalten werden kann, der auf einer Seite den Griff
bzw. den Eindruck von Flanell vormittelt. Es können auch Vlies stoffe für eine Vielzahl
anderer Vorwendungszwecke bexeit-gestellt werden, beispielsweise durch Wärmebehandlungen
wmler konstanter Länge, Streck- oder schrumpfbedingungen, wabei diese Wärmebahandlungen
zu den Modifizierungen des Ausschens, des Griffs, der Eigenochaften usw. beitragen.
-
Wenn es erforderlich ist, können auch Gemische mit klebrigen bzw.
anginander haftonden Fassrn eingesetzt werden, oder es kann cine Schandlung mit
einem Klebstoff durchgeführt werden.
-
Weiterhin ist zw beschten, daß nach der vorliegenden Erfindang eine
Vielsahl von Gegesstöuden hergestellt werden kann, durch nine Abänderung der grunölegenden
Elemente und Besonderheiten und/oder dnrch Ansführing verschiedener nachbehandlangen,
srwoft Bie doen erläuterten stratturellen Fesonßedheiten
beibehalten
werden, fallen diese Gegenstände ebenfalls unter den Umfang der vorliegenden Erfindung.
-
Die nachfo]gende Beschreibung ist auf das Verfahren zur Herstellung
der erfindungsgemäßen Vliesstoffe gerichtet.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung
eines Vliesstoffes von gewebeartiger Wabenstruktur, wobei zu dem Verfahren im wesentlichen
zwei Verfahrensstufen gehören; in einer ersten Verfahrensstufe wird ein Gewebe,
das auf einem durchlöcherten Element aufliegt, mittels einem fluiden Medium bis
zu einem Koeffizienten der Faserfülligkeit (C) im Bereich von 0,1 bis 0,5 verfilzt;
und in einer zweiten Verfahrensstufe wird das gleiche Gewebe, das nunmehr auf einem
anderen durchlöcherten Element aufliegt, welches eine größere Stegdichte als das
in der ersten Behandlungsstufe verwendete Element aufweist, mittels einem fluiden
Medium verfiMB, wobei in der zweiten Verfahrensstufe das fluide Medium auf diejenige
Seite der Stoffbahn trifft, die der in der ersten Verfahrensstufe behandelten Seite
gegenüberliegt.
-
Der Koeffizient der Faserfülligkeit (fiber repletion), wie er hier
verwendet wird, hängt von dem Gewicht der faserigen Bahn W (g/m2), dem Ausmaß der
Öffnungen in den durchlöcherten, in der ersten Verfahrensstufe eingesetzten Element
X (%), der Dicke des durchlöcherten Elements bzw.
-
vom Drahtdurchmesser des Drahtmaschensiebes d (cm) und der Dichte
des faserigen Materials p (g/cm3) ab, und kann nach der folgenden Gleichung berechnet
werden:
Daraus folgt, der erfindungsgemäße Vliesstoff mit der oben beschriebenen
Struktur kann nur durch eine Behandlung beider Seiten mit einer Kombination von
Stoffbabnen mit dem oben angegebenen Gewicht des Materials in einer ersten Behandlungsstufe
mit einem durchlöclierten Element und der genannten Rombination von zwei durchlöcherten
Elementen erhalten werden.
-
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren im einzelnen beschrieben.
-
Das verwendete durchlöcherte Halte element ist entweder eine durchlöcherte
Metallplatte oder ein Drahtmaschensieb, wobeidie Vertfendung des Drahtmaschensiebes
bevorzugt wird. Um einen Vliesstoff mit der erfindungggemäßen gewebeartigen Wabenstruktur
zu erhalten, muß die Stegdichte des durchlöcherten Halteelements, das in der zweiten
Verfahrensstufe eingesetzt wird, größer sein, als die Stegdichte des in der ersten
VerfahrensstuSe benutzten durchlöcherten Elements. Vorzugsweise wird in der zweiten
Verfahrensstufe ein durchlöchertes Element verwendet, dessen Stegdichte ungefähr
das 1,4 bis 4-fache der Stegdichte des in der ersten Verfahrensstufe benutzten durchlöcherten
Elements beträgt. Natürlich muß das Halteelement nicht notwendigerweise die gleiche
Stegdichte sowohl in Laufrichtung der Maschine wie in Querrichtung dazu aufweisen,
sondern kann unterschiedliche Stegdichten aufweisen. Die Stegdichte ist definiert
als die Anzahl der Zeilen bzw. Stege in der durchlöcherten Metallplatte oder die
Anzahl der Drähte in dem Drahtmaschensieb pro Langeneinheit. Die Stegdichte des
in der ersten Verfahrens stufe benntzen durchlöcherten Elements beträgtungefähr
1,2 bis 7,8 Stege pro cm, wobei eine Stegdichte von 2,0 bis 4,8 Stege pro cm bevorzugt
wird.
-
Das als durchlöchortes Element verwendete Drahtmaschensieb
muß
nicht notwendigerweise ein Sieb für ein ebenes Gewebe sein, sondern kann ein Sieb
für ein gemustertes Tuch darstellen.
-
Wie oben au-sgefiihrt, hängt das angestrebte Gewicht und die Ausbildung
eines erfindungsgemäßen Vliesstoffes von der Kombination des in der ersten Verfahrensstufe
benutzen durchlöcherten Elementes mit einem in der zwiten Verfahrensstufe benutzten
durchlöcherten Element und von einem Koeffizienten der Faserfülligkeit a ab. Es
besteht jedoch eine inhärente Beziehung zwischen dem Gewicht und der Stegdichte
des in der ersten Verfahrensstufe benutzten, durchlöcherten Tragelements. Das bedeutet,
mit zunehmendem Gewicht muß vorzugsweise ein durchlöchertes Element mit einer kleineren
Segdichte verwendet werden.
-
Als fluides Medium wird vorzugsweise Wasser verwendet, das in Form
von säulenartigen Strömen oder in Form von Sprühetrahlen gegen die Stoffbahn gerichAt
werden kann.
-
Die Ausbildung einer gewebeartigen Wabenstruktur wird leichter erreicht,
wenn ein divergenter Strahl oder Strom des flüssigen Mediums verwendet wird, der
etwa um einen Winkel von 5 bis 200 divergiert. Die Ursache liegt hierfür darin,
daß ein divergenter Strom zu einer freieren relativen Bewegung der Fasern beiträgt.
Der Druck des fluiden Mediums und die Anzahl der Behandlungen für jede Verfahrensstufe
hängt naturgemäß vom Gewicht der Stoffbahn und der angestrebten Struktur des Wabengewebes
ab. Ein Druck im Bereich von ungefähr 20 bis 200 kg/cm2 ist für das fluide Medium
geeignet, und der Abstand zwischen der Stoffbahn und den Düsen kann ungefähr 4 bis
20 cm betragen. Manchmal ist es vorzuziehen, diese Behandb lungen mit einem Decksieb
mit großen offenen Bereichen auf der Stoffbahn durchzuführen, , eine turbulente
der
Fasern zu verhindern. Aus der vorhergegangen Beschreibung kann ein Fachmann 1 leicht
die Bedingungen ermitteln,um das Herstellungsverfahren für jede beliebige Bahn zu
optimieren, wobei insbesondere die faserartige Struktur der Stoffbahn mit einer
Wärmebehandlung, Klebebehandlungen, Färbenchritten und anderen Behandlungen kombiniert
wird und abgestimmt erden kann.
-
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung noch weiter anhund von
Bei spielen erläutert; die hierbei angegebenen Meßwerte wurden unter den folgenden
Bedingungen ermittelt: Alle Messungen erfolgten bei 200C und unter einer Atmosphäre
mit 65% relativer Luftfouchtigkeit und, soweit erfindungsgemäße Vlies stoffe davon
betroffen sind, erfolgten die Messungen an Proben, die nicht gebunden, geschrumpft
der auf sonstige Weise wärmebehandelt, nachbehandelt oder in sonstiger Weise behandelt
worden waren.
-
Die Zugeigenschaften wurden an Proben mit 2,5 cm Breite und 10 cm
Länge ermittelt. wozu ein "Instron-testgerät" mit einer Zuggeschwindigkeit von 300%/min
verwendet wurde.
-
Die Spannung für 10% (Dehnung) wurde aus der Kurve bei einer Belastong
für 10% Verlängerung aus der Spannungs-Dehnungs-Kurve ermittelt.
-
Die spezifische reißfestigkeit worde erreohnet, indem der Belastungswert
(g) für eine einzelne Lasche bzw. Tunge bei einer Zuggteschwindigkeit von 30 eine
durch das Gewic (g/m²) geteilt wurde.
-
Jeder Weichheits-Wert wurde durch das Gantilever-Verfahren (45°) bestimmt.
-
Jeder Wert für die Beständigkeit gegen Pillbildung wurde nach dem
JIS-pilling-Prüflrerfahren "C" (A.R. T. -Verfahren) bestimmt. Die Beständigkeit
gegen Abrieb wird als Ausmaß des Abriebverlustes der Faser nach 300 Zyklen angegeben,
und die Anzahl der Zyklen vor einem (durchgehenden) Bruch der Faser wurde unter
den Bedingungen des JIS-Verfahrens 'tC" für gewebte Materialien (Taber-Verfahren)
bestimmt.
-
Die Schereigenschaften wurden auf nahfolgendem Wege bestimmt: Jede
Probe wurde in 20 x 15 cm große Stücke geschnitten, um Proben zu erhalten, wie sie
mit Fig. 12 dargestellt sind. Abgesehen von zwei 4 x 20 cm großen (schraffierten)
Bereichen wurde der Rest durch Anbinden an Streifen aus harter Pappe befestigt.
Es wurde ein Rahmen gebildet, so daß die mit 1 bezeichnete Stellung mit dem Haken
fluchtete, der aus dem Dehnungsmesser des Instron-Prüfgerätes heraushing, und unter
einer Zuganspannung von 2 x 50 g in Querrichtuhng, von einer Scheibe oder Rdle aufgebracht
wurde, und die Proben wurden mittels Schrauben an den mittels 2 bezeiceten Stellungen
festgelegt. Die Probe wurde auf dem Instron-Prüfgerät ausgerichtet unter einer anfänglichen
Zugspannung von 10 g,und bis zu einem vollen Gewicht von 2 kg erfolgten die Messungen
bei einer Zuggeschwindigkeit von 2 cm/min.
-
Bei einer Belastung von 1 kg konnte sich die Probe erholen und nach
einer Zeitspanne von 20 sec wurde auf gleiche Weise eine zweite Messung durchgeführt.
Die nach beiden Messungen erhaltenen Werte wurden gemittelt. Aus der Breite der
Probe (4 cm) und ihrem Deformationsabstand wurde der Winkel für Tangent's Sberechnet
und als Scher-Dehnungs-Wert verwendet; der entsprechende Spannungs-Wert wurde durch
die Länge der Probe (2 x 20 cm) geteilt und weiterhin durch das Gewicht geteilt,
um die Scherspannung
zu erhalten. Auf diese Weise wurden die Punkte
für die charakteristische Scherkurve (Fig.13) ermittelt.
-
Beispiel 1: Mit diesem Beispiel soll das Verfahren zur Herstellung
von Vliesstoffen mit gewebeartiger Wabenstruktur aus Polyester-Stapelfaserr beschrieben
werden und die entsprechenden Eigenschaften dies er Vliesstoffe angegeben werden.
Bei diesem Beispiel wurden verschiedene Kombinationen der durchlöchenten Tragelemente
für die erste und zweite Stufe der Behandlung veniendet. Zum Vergleich wurden entsprechende
Daten des mit Fig. 4 dargestellten Vliesstoffes angegeben. Polyesterfasern mit 1,5
d x 38 mni wurden auf einem üblichen regellosen Weber verarbeitet, um eine Stoffbahn
mitvorgegebenem Gewicht zu erhalten. Es wurden die nachfolgend aufgeführten drei
Kombinationen von durchlöcherten Elementen (Drahtmaschensieben) verwendet.
| A B C |
| 1. 2. 1. 2. 1. 2. |
| Stufe Stufe Stufe Stufe Stufe Stufe |
| Maschen Drähte/m) 10 18 8 16 5 14 |
| offener Bereich (%) 52,4 46,4 68,4 47,1 67.7 48,4 |
| Durchmesser des |
| Drahts (mm) 0,7 0,45 0,5 0,9 0,55 |
| Koeffizient der |
| Faserfülligkeit 0,22 0,23 0,15 |
Jede Stoffbahn wurde auf das in der ersten Verfahrens stufe benutzte
Sieb gelegt und anschließend ein 40-Maschen-Abdeck-Sieb (Drahtdurchmesser 0,18 mm)
darauf gelegt. Die Verfilzungsbehandlung erfolgte an der Stoffbahn bei einer Siebband-Laufgeschwindigkeit
von 10 mlmin. Um die angestrebte Verfilzung zu erreichen, wurde Wasser unter einem
Druck von 90 kg/cm² aus Sprühdüsen gegen die Stoffbahn gerichtet, wobei die Sprühdüsen
einen Divergenz-Winkel von 120 aufwiesen und die Düsen untereinander in einem Abstand
von 25 mm (von Mittelpunkt zu Mittelpunkt) angeordnet waren während der Abstand
der Düsen von der Stoffbahn 10 cm betrug. Insgesamt führte die Stoffbahn auf dem
Sieb für die erste Behandlungsstufe 7 Durchgänge aus. Anschließend wurde die Stoffbahn
abgenommen und mit der Vorderseite nach unten auf ein Drah-tmaschensieb für die
zweite Behandlungsstufe gelegt. Anschließend wurde die Stoffbahn auf dem Drahtsieb
für die zweite Behandlungsstufe 10 mal an den gleichen Wasserstrahlen vorbeigeführt.
Der danach erhaltene Vliesstoff konnte an Luft trocknen. Die an dem trockenen Produkt
ermittelten Eigenschaften sind nachfolgend aufgeführt.
-
A B 0 Kontrolle Gewicht (g/m²) 105 101 121 78 Festigkeit(g/cm//g/m2)
56 x 41 59 x 41 42 Y. 37 52 x 54 Dehnung (%) 49 x 64 51 x 66 62 x 61 50 x 49 Spannung
bei 10,' (g/cm//g/m2) 3,9 x 2,0 4,2 x 2,1 2,5 x 2,0 3,1 x 6,1 spez. Reißfestigkeit
(g//g/m2) 26 x 32 34 x 41 29 x 34 24 x 31 Beständigkeit gegen Pillbildung (Graa)
N N N - L Abriebverlust (mg/300 Zyklen) 5 7 10 4
noch Tabelle von
Seite 23: A B C Kontrolle Anzahl der Zyklen bis zum Bruch 850 750 800 650 Weichheit
56 x 41 58 x 48 64 x 57 48 x 58 Scherspannung bei 1° (mg/cm//g/m²) 21 15 21 96 Scherdehnung
bei 100 mg/cm//gfm2 (0) 6,3 8,3, 6,4 1,1 Die Beständigkeit gegen Pillbildung nimmt
in der Reihen folge H, k-, T und r zu.
-
Die nach diesem Beispiel erhaltenen Vliesstoffe weisen ausnahmslos
eine gewebeartige Wabenstruktur auf; die Zeilendichte der Faserbündel nimmt in der
Reihenfolge A, B und C ab; die Photographien der Probe B und der Vergleichsprobe,
jeweils nach 300 Abriebzyklen, sind mit den Fig. 5 und 7 dargestellt, Bei den erfindungsgemäßen
Vliesstoffen ist die Anzahl der Abriebzyklen bis zum Bruch größer als bei der Vergleichsprobe.
Aus den obigen Ergebnissen ist ersichtlich, daß der erfindungsgemäße Vliesstoff-eine
ausgezeichnete Festigkeit, Oberflächencharakteristik, Scher-Erholung und andere
Eigenschaften aufweist.
-
Bsispiel 2 : Bei diesem Beispiel wurde als durchlöchertes Tragelement
für die Verfilzungsbehandlung in der ersten Verfahrensstufe
ein
0,5 mm dickes Blech aus rostfreiem Stahl mit einer Vielzahl von quadratischen Öffnungen
verwendet, mit einer Kantenlänge der quadratischen'Öffnungen von 2,5 mm und einem
Abstand, der in einem Maschenmuster angeordneten Öffnungen von 3 mm. Als Tragelement
für die zweite Behandlungsstufe wurde ein Drahtmaschensieb mit 16 Maschen, einem
Drahtdurchmesser von 0,5 mm und einem Ausmaß des offenen Bereichs von 47,1% verwendet.
Die verwendete faserige Stoffbahn und die Wasserstrahlen stimmten mit den entsprechenden
Maßnahmen aus Beispiel 1 überein.
-
Der Koeffizient der Faserfülligkeit betrug 0,27. Nach diesem Beispiel
wurde ein Vliesstoff mit den nachfolgenden Eigenschaften erhalten.
-
Gewicht Festigkeit Dehnung Spannung bei 10% Weichheit (g/m2) (g/cm//g/m2)
(%) (g/cm//g/m2) mm 112 51,2 x 47,0 52 x 55 4,1 x 3,9 61 x 54 Das Aussehen und die
sonstigen Eigenschaften des nach diesem Beispiel erhaltenen Vliesstoffes entsprachen
den entsprechenden Eigenschaften der Probe B aus Beispiel 1.
-
Beispiel 3: Bei diesem Beispiel wurden lackierte (dope-dyed) Vinylon-Stapelfasern
(2 d x 35 mm) und ungefärbte Polyester-Stapelfasern (1,5 d x 38 mm) unabhängig zu
regellosen Stoffbahnen verarbeitet, die anschließend zu einem doppelschichtigen
Vlies stoff aufeinandergelegt wurden und daraufhin behandelt wurden, um ein Material
mit gewebeartiger Wabenstruktur zu erhalten. Hierbei wurden die nachfolgenden Drahtmaschensiebe
als durchlöcherte Tragelemente verwendet.
-
Durchmesser des Drahtes Maschen Offener Bereich (mm) (%) 1. Verfahrensstufe
0,9 5 67,7 2. Verfahrensstufe 0,7 10 52,4 Mit einem Koeffizienten der Faserfülligkeit
von 0,18 wurden die Stoffbahnen mit der gefärbten Vinylon-Schicht nach oben auf
das Sieb für die erste Verfahrensstufe gelegt und behandelt. Nach dieser Behandlung
wurden die Stoffbahnen umgedreht und auf dem Sieb für die zweite Verfahrensstufe
behandelt. Bei jeder Verfahrensstufe wurden 10 Durchgänge an den Wasserstrahlen
durchgeührt. wobei der Diver4genz-Winkel der Wasserstrahlen 780 und der Wasserdruck
80 kg/cm2 betrug. Die Vorderseite des erhaltenen Stoffes zeigte ein gefärbtes maschenartiges
Muster, während die Rückseite ein weißes Maschenmuster aufwies. Die Eigenschaften
dieses Vliesstoffes sind nachfolgend aufgeführt : Gewicht (g/m²) 143 Festigkeit
(g/cm//g/m2) 49,6 x 36,7 Dehnung (%) 45 x 55 Spannung bei 10 (g/cm//g/m2) 5,9 X
4,8 Beständigkeit gegen Pillbildung (Grad) L Abriebverlust (mg/300 Zyklen) 10 Anzahl
der Zyklen bis zum Buch 1400 Weichheit (mm) 68 x 52 Scherspannung bei 10 (mg/cm//g/m2)
21 Scherdehnung bei 100 mg/cm//g/m2 (o) 5,7
Vergleichsbeispiel
1 : Bei diesem Vergleichsbeispiel wiirden zwei Stufen der Behandlung auf dem gleichen
durchlöcherten Tragelement durchgeführt.
-
Es wurden regellose Stoffbahnen aus Polyester-Stapelfasern (1,5 d
x 80 mm) verwendet. Als durchlöchertes Element wurde ein 16-Maschen-Drahtsieb mit
einem Drahtdurchmesser von 0,5 mm und einem offenen Bereich von 47,1% verwendet,
das sowohl bei der ersten wie bei der zweiten Behandlungsstufe eingesetzt wurde.
Die Wasserstrahlen, die Anzahl der Durchläufe und andere Verfahrensbedingungen entsprachen
den entprechenden Maßnahmen nach Beispiel 1.
-
Die erhaltene Bahn wies das mit Fig. 3 dargestellte Aussehen auf;
es fehlte die erfindungsgemäß vorgesehene gewebeartige Wabenstruktur. Die Eigenschaften
der nach diesem Vergleichsbeispiel erhaltenen Bahn sind nachfolgend aufgeführt:
Gewicht (g/m2) 53 Festigkeit (g/cm//g/m2) 36,2 x 31,2 Dehnung (%) 71 x 64 Spannung
bei 10,' (g/cm//g/m2) 1,1 x 1,8 Spez. Reißfestigkeit g//g/m2) 42,6 x 22,5 Beständigkeit
gegen Pillbildung (Grad) L Abriebverlust (mg/300 Zyklen) 6 Anzahl der Zyklen bis
zum Bruch 250 Weichheit (mm) 40 x 39 Mit Fig. 6 ist eine Photographie der Oberfläche
der obigen Bahn nach 300 Abriebzyklen dargestellt. Aus obigen Ergebnissen ist ersichtlich,
daß sich der nach diesem Vergleichsbeispiel hergestellte Vliesstoff von einem erfindungsgemäßen
Vliesstoff nicht nur im Aussehen sondern
auch in der Haltbarkeit
und anderen Eigenschaften unterscheidet.
-
Beispiel t: Bei diesem Beispiel wurde die Stoffbahn mit säulenförmigen
Wasserströmen aus Düsen behandelt, wobei die Düsenöffnungen in zwei Reihen in einer
zick-zack-förmigen Anordnung bei einem Abstand (von Mittelpunkt zu Mittelpunkt)
von 2 mm angeordnet waren; die Düsenöffnung betrug 0,3 mm.
-
Es wurde die gleiche Stoffbahn wie in Beispiel 1 verwendet und es
wurden weiterhin die durchlöcherten Elemente nach Beispiel 1-A eingesetzt. Die weiteren
Maßnahmen entsprachen den entsprechenden Maßnahmen nach Beispiel 1.
-
Mit einem Koeffizienten der Faserfülligkeit von 0,29 wurde die Stoffbahn
sowohl im Verlauf der ersten Behandlung wie im Verlauf der zweiten Behandlung zwanzigmal
an den Wasserstrahlen vorbeigeführt, wobei der Wasserdruck jeweils 70 kg/cm2 betrug.
Der nach diesem Beispiel erhaltene Vliesstoff wies die nachfolgenden Eigenschaften
auf: Gewicht (g/m2) 142 Festigkeit (g/cm//g/m2) 58 x 45 Dehnung (%) 49 x 54 Spannung
bei 10% (g/cm//g/m2) 3,5 x 3,1 Spez. Reißfestigkeit (g//g/m2) 29 x 35 Weichheit
(mm) 69 x 62 Der nach dieser Beispiel erhaltende Vlies stoff wies eine gewebeartlge
Wabenstruktur auf und zeigte ein Aussehen, das dem Vliesstoff nach Beispiel 1-S
entsprach. Die Eigen schaften dieser beiden Materialien waren nahezu identisch.
-
Beispiel 5: Bei diesem Beispiel wurde der Einfluß von Modifikationen
des Koeffizienten der Faserfülligkeit oder des Koeffizienten der gewebeartigen Wabenstruktur
auf das Aussehen und weitere charakteristische Eigenschaften der Vliesstoffe untersucht.
Hierzu wurde eine regellose Stoffbahn aus Polyester-Stapelfasern (1,5 d x 38 mm)
verwendet.
-
Als durchlöcherte Elemente wurden die nachfolgenden Drahtmaschensiebe
verwendet: 1. Verfahrensstufe 2.Verfahrensstufe Maschen (Draht/cm) 5 10 Drahtdurchmesser
(mm) 0,9 0,7 Offener Bereich (%) 67,7 52,4 Die säulenartigen Wasserströme traten
hunter einem Druck von 90 kg/cm2 aus Düsen (Durchmesser 0,3 mm) aus, die in zwei
Reihen in einem zick-zack-Muster bei einem gegenseitigen Abstand von Mittelpunkt
zu Nittelpunkt von 2 mm angeordnet waren; der Abstand zwischen der Stoffbahn und
den Düsen betrug 8 cm. Die weiteren Behandlungsbedingungen entsprachen den Bedingungen
nach Beispiel 1 mit der Abweichung, dass der Koeffizient der Faserfülligkeit und
die Anzahl der Durchgänge entsprechend der nachfolgenden Aufstellung variiert wurden.
| Versuch Koeffizient der Anzahl der Durchgänge |
| Nr. FAserfülligkeit C 1. Stufe 2. Stufe |
| A 0,07 5 7 |
| B 0,18 5 7 |
| C 0,21 10 12 |
| D 0,31 20 15 |
| E 0,47 25 20 |
| F 0,55 30 30 |
Die erhaltenen Vliesstoffe wiesen die nachfolgenden Koeffizienten der Faserfülligkeit
und der gewebeartigen Wabenstruktur auf:
| Versuch Koeffizient der Gewicht Festigkeit Dehnung |
| Nr. gewebeartigen (g/cm²) (g/cm//g/m²) (%) |
| Wabenstruktur D |
| A - 58 45 42 |
| B 0,35 103 53 48 |
| C 0,80 165 62 47 |
| D 1,01 244 60 46 |
| E 1,12 380 52 55 |
| F - 440 41 71 |
Dort wo der Koeffizient der Faserfülligkeit kleiner war als es dem erfindungsgemäß
vorgesehenen Bereich entspricht, ist der offene Bereich des Materials zu groß, um
eine gewebeartige
Wabenstruktur zu ergeben, wie im Falle des Versuchs
A. Da, wo der Koeffizient der Faserfülligkeit o zu groß ist, kann Icein Vliesstoff
mit ciner gewebeartigen Wabenstruktur erhalten werden, wie im Falle des Versuchs
F. Weiterhin wird mit einem solchen außerordentlich hohen Koeffizienten der Faserfülligkeit,
mit dem keine adequate Bildung der Faserbündel erreicht wird, keine zufriedenstellende
gewebeartige Wabenstruktur erhalten; vielmehr fällt ein filzälmliches Material an,
das der Deformation unterliegt. Weiterhin ist aus den Ergebnissen zu ersehen, daß
nicht nur hinsichtlich der Formfaktoren sondern auch hinsichtlich der Festigkeitseigenschaften
der Vliesstoffe die besten Ergebnisse dann erhalten werden, wenn die Koeffizienten
der Faserfülligkeit innerhalb des geeigneten Bereichs liegen. Hierbei ist zu beachten,
daß der Koeffizient der Faserfülligkeit einen wichtigen Parameter beim erfindungsgemäßen
Verfahren und beim erfindungsgemäßen Verfahrensprodukt darhellt.
-
L e e r s e i t e