DE3688771T2

DE3688771T2 - Vliesstoff mit Scheuerfestigkeit.

Info

Publication number: DE3688771T2
Application number: DE86307594T
Authority: DE
Inventors: Larry Hughey Mcamish
Original assignee: Johnson and Johnson Medical Inc
Current assignee: Ethicon Inc
Priority date: 1985-10-02
Filing date: 1986-10-02
Publication date: 1993-11-11
Anticipated expiration: 2006-10-03
Also published as: BR8604752A; ES2042495T3; JPS6290361A; DE3688771D1; CA1290517C; JPH0320507B2; CN1014156B; EP0218473A3; ZA867505B; EP0218473B1; EP0218473A2; AU583667B2; CN86106922A; NZ217669A; AU6321386A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft verbesserte, nicht gewebte Stoffe, die aus Mikrofaservliesen hergestellt sind, und sich durch eine hohe Scheuerfestigkeit auszeichnen und insbesondere für die Verwendung als medizinische Stoffe geeignet sind.

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft nicht gewebte Stoffe und insbesondere Stoffe für medizinische Zwecke. Der Ausdruck "medizinische Stoffe", wie er hier benutzt wird, bezieht sich auf Stoffe, die für OP-Vorhänge, OP-Kittel, Instrumentenhüllen oder ähnliches verwendet werden können. Solche medizinischen Stoffe haben bestimmte erforderliche Eigenschaften, um sicherzustellen, daß sie während des beabsichtigten Gebrauchs einwandfrei wirksam sind. Diese Eigenschaften umfassen die Zugfestigkeit, die Fähigkeit, dem Eindringen von Wasser oder einer anderen Flüssigkeit zu widerstehen, oft als Durchschlagswiderstand bezeichnet, Atmungsfähigkeit, Weichheit, Faltenfall, Sterilisierbarkeit und bakterielle Absperreigenschaften.
Der Gebrauch von Mikrofaservliesen in Anwendungsfällen, in denen Absperreigenschaften erwünscht sind, ist aus dem Stand der Technik bekannt. Mikrofasern sind Fasern mit einem Durchmesser von weniger als 1 um bis etwa 10 um. Mikrofaservliese werden im Englischen oft als "melt-blown"- Vliese bezeichnet, da sie üblicherweise mittels eines Schmelzblasverfahrens hergestellt werden. Es ist generell bekannt, daß der Gebrauch von relativ kleinen Faserdurchmessern in einer Stoffstruktur eine gute Abstoßeigenschaft oder Filtereigenschaften ermöglicht, ohne daß unzulässige Kompromisse hinsichtlich der Atmungsfähigkeit eingegangen werden müssen. Stoffe aus Mikrofasergewebe, die bis heute hergestellt wurden und für einen Gebrauch als medizinische Stoffe vorgesehen sind, sind Verbundstoffe aus Mikrofaservliesen, die durch Laminieren oder auf andere Art und Weise mit spinngebundenen, thermoplastischen Faservliesen, Filmen oder anderen Verstärkungsbahnen, die die notwendige Zugfestigkeit erzeugen, verbunden sind.
Eine andere wichtige Eigenschaft sowohl für nicht gewebte Stoffe wie für medizinische Stoffe ist die Scheuerfestigkeit. Widerstand gegen Abriebeffekte beeinflußt nicht nur die Leistungsfähigkeit eines Stoffes, sondern kann auch das ästhetische Erscheinungsbild eines Stoffes beeinflussen. Beispielsweise sind Knoten von gebrochenen Oberflächenfasern insbesondere bei medizinischen Stoffen unerwünscht. Zusätzlich kann Oberflächenabrieb die Durchschlagsfestigkeit und die bakteriellen Absperreigenschaften eines medizinischen Stoffes beeinflussen. Die Bildung von Fuseln, Knoten o.a. von Oberflächenfasern ist auch bei vielen Wischanwendungen nicht akzeptabel. Um eine Scheuerfestigkeit bei schmelzgeblasenen Faserprodukten zu erzeugen, ist eine äußere Schicht aus einem spinngebundenen Faservlies, einem Film oder einer anderen Verstärkungsbahn verwendet worden.
U.S.-Patent 4,041,203 beschreibt einen nicht gewebten Stoff, der aus einer Kombination aus einem Mikrofaservlies und einem spinngebundenen Vlies besteht, um einen medizinischen Stoff mit gutem Faltenfall, Atmungsfähigkeit, Wasserabstoßeigenschaften und Scheuerfestigkeit herzustellen.
U.S.-Patent 4,196,245 beschreibt Kombinationen von schmelzgeblasenen oder mikrofeinen Fasern mit Öffnungen aufweisenden Filmen oder mit Öffnungen aufweisenden Filmen und spinngebundenen Stoffen. Wiederum sind der Öffnungen aufweisende Film und der spinngebundene Stoff die Komponenten, die dem fertigen, nicht gewebten Stoff Zugfestigkeit und Oberflächenstabilität verleihen.
Die britische Anmeldung UK 2 132 939 beschreibt ein schmelzgeblasenes Stofflaminat, das für medizinische Stoffe geeignet ist und ein schmelzgeblasenes Mikrofaservlies aufweist, das an einzelnen Punkten mit einem nicht gewebten Verstärkungsvlies aus diskontinuierlichen Fasern, wie einem Blasvlies oder einem naß gelegten Vlies aus Stapelfasern, verschweißt ist.
Während die oben erwähnten Stoffe das Potential haben, eine bessere Ausgewogenheit zwischen Abstoßkraft und Atmungsfähigkeit verglichen mit anderen, aus dem Stand der Technik bekannten Technologien zu erreichen, die keine Mikrofasern verwenden, führt die Zugabe von oberflächenverstärkenden Schichten aus Fasern relativ großen Durchmessers dazu, ihre Vorteile einzuschränken. U.S. Patent No. 4,436,780 (Hotchkiss et al.) beschreibt ein schmelzgeblasenes Wischtuch mit geringer Flusenneigung, geringer Schlierenbildung und einem verbesserten Flüssigkeitsaufnahmevermögen, das aus einer Mittelschicht schmelzgeblasener Fasern und aus einer spinngebundenen Schicht auf beiden Seiten besteht.
Um die Scheuerfestigkeit zu verbessern und die Flusenbildung von schmelzgeblasenen Vliesen generell zu verringern, ist es bekannt, das Vlies hochgradig zu verdichten oder Binder hinzuzufügen oder seinen Anteil zu erhöhen. Die anhängige EP-A-86111123.5 beschreibt einen medizinischen Stoff aus nicht verstärktem Vlies oder Vliesen aus mikrofeinen Fasern. Der Stoff ist in dem Sinne nicht verstärkt, daß er nicht an einen anderen Typ von Vlies oder Film anlaminiert oder gebunden werden muß, um angemessene Zugstärken für medizinische Anwendungsfälle zu erzielen. Der Stoff erreicht auch eine Ausgeglichenheit von Abstoßfähigkeit, Zugfestigkeit, Atmungsfähigkeit und anderen ästhetischen Eigenschaften, die besser sind als bei Stoffen gemäß dem Stand der Technik. Um jedoch den Stoff wie in der Anmeldung beschrieben für Anwendungsfälle besonders wirksam zu machen, die eine hohe Scheuerfestigkeit voraussetzen, kann eine geringe Menge eines chemischen Binders auf die Oberfläche des Stoffes aufgetragen werden.
Die UK-OS 2 104 562 beschreibt das Erhitzen der Oberfläche eines schmelzgeblasenen Stoffes, um ihm ein Finish gegen Flusenbildung zu geben. Es ist auch allgemein bekannt, einen bestimmten Hitze- und Verdichtungsgrad, z. B. durch Prägen, eines Mikrofaservlieses anzuwenden, um die Scheuerfestigkeit zu erhöhen.
Die oben genannten Stoffe, die Verstärkungsvliese aufweisen, müssen unter Verwendung von zwei oder mehr Vliesbildungstechnologien zusammengesetzt werden, was zu einer erhöhten Prozeßkomplexität und höheren Kosten führt. Darüber hinaus kann das Binden von relativ konventionellen Faservliesen an die Mikrofasern, die Verdichtung oder die Zugabe von Bindern zu einem Mikrofaservlies zu steifen Stoffen führen, insbesondere wenn hohe Festigkeit gewünscht wird.
U.S.-Patent 4,165,352 beschreibt einen schmelzgeblasenen Stoff zur Verwendung als Batterieteiler. Der Stoff weist ein Kernvlies auf mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 2-10 um und einer Oberflächenschicht mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 30-40 um sowie einem Flächengewicht, das höher ist als 25 gm&supmin;²

Kurze Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt ein schmelzgeblasenes, geprägtes Mikrofaservlies bereit, das verbesserte Naß- und Trockenscheuerfestigkeit von größer als 15 Belastungsprüfungen bis zum Ablösen aufweist. Die Scheuerfestigkeit wird ohne die Verwendung von zusätzlichem Binder und nicht auf Kosten des Falls oder Griffs des Materials erreicht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein scheuerfester, schmelzgeblasener Mikrofaserstoff angegeben, der ein schmelzgeblasenes Mikrofaser-Kernvlies und zumindest eine Oberflächenschicht aufweist, wobei letztere aus Fasern besteht, die einen Durchschnittsdurchmesser von über 8 um aufweisen, wobei 75% mindestens einen Durchmesser von 7 um haben, und dadurch gekennzeichnet ist, daß zumindest eine solche Oberflächenschicht ein Flächengewicht im Bereich von 3-10 gm&supmin;² hat.
Es wird auch ein Verfahren zum Herstellen eines scheuerfesten, schmelzgeblasenen Stoffes angegeben, das die Schritte umfaßt, ein Kernvlies aus schmelzgeblasenen Mikrofasern zu formen, weiter eine Oberflächenschicht aus schmelzgeblasenen Fasern mit einem Durchschnittsdurchmesser von über 8 um, wobei 75% einen Durchmesser von mindestens 7 um aufweisen, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Oberflächenschicht ein Flächengewicht im Bereich von 3- 10 gm&supmin;² aufweist.
Die Oberflächenschicht kann durch Hitzeprägen oder andere Verfahren mit einem schmelzgeblasenen Kernvlies verbunden werden, wie dies in der ebenfalls anhängigen EP-A- 86111123.5 dargestellt ist. Das Verbinden der Oberflächenschicht mit dem Kernvlies und das Hitzeprägen des Kernvlieses können in einem Verfahrensschritt durchgeführt werden. Zusätzlich kann in dem Fall, daß das Kernvlies und die Oberflächenschicht in einem Stoffherstellungsschritt unter Verwendung von Mehrfachdüsen hergestellt werden, die Oberflächenschicht auf dem Kernvlies produziert werden, und zwar mit hohen anfänglichen autogenen Bindungen, wodurch die Notwendigkeit eliminiert wird, die Oberflächenschicht mit dem Kernvlies zu verbinden.
Indem die Notwendigkeit für zusätzliche Binder eliminiert wird, stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines schmelzgeblasenen Mikrofaservlieses ohne die zusätzlichen Verfahrensschritte des Zufügens von Binder und des Trocknens und/oder Aushärtens des Binders zur Verfügung. Auch wird eine mögliche Beschädigung durch zugeführte Hitze während des Aushärtens oder Trocknens des Binders, die den Faltenwurf und den Griff eines Stoffes beeinträchtigen könnten, vermieden. Ein Versteifen des Stoffes durch die Verwendung von Binderlösungen wird ebenso eliminiert, wodurch die Verfahrensbedingungen des Kernvlieses eingestellt werden können, um andere Eigenschaften zu maximieren.
Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung einer Oberflächenschicht aus schmelzgeblasenen Fasern eine Kombination von Fall und Scheuerfestigkeit, die nicht durch das Hinzufügen von Bindermaterialien erreicht werden kann. Die Verwendung von schmelzgeblasenen Fasern zum Bilden der Oberflächenschicht bietet auch wirtschaftliche Vorteile und minimiert die Technologien, die notwendig sind, um den Stoff herzustellen.
Die vorliegende Erfindung stellt so einen verbesserten schmelzgeblasenen Stoff oder Mikrofaserstoff bereit, der eine verbesserte Scheuerfestigkeit ohne Binder aufweist und der als Stoff für medizinische Zwecke oder als Wischtuch oder in anderen Anwendungsfällen, bei denen eine hohe Scheuerfestigkeit notwendig ist, verwendet werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Stoff gemäß der Erfindung einen unverstärkten, schmelzgeblasenen Mikrofaserstoff mit verbesserter Scheuerfestigkeit, z. B. größer als 15 Belastungsprüfungen bis zum Ablösen, der geeignet ist, als Stoff für medizinische Zwecke verwendet zu werden, wobei der Stoff ein minimales Verhältnis von Greifzugfestigkeit zu Gewicht von größer als 0,8 N pro Gramm pro Quadratmeter und ein minimales Verhältnis der Elmendorf-Reißfestigkeit zu Gewicht von größer als 0,04 N pro Gramm und Quadratmeter aufweist. In einer höchst bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der geprägte, nicht verstärkte Stoff, wie oben beschrieben, eine Naßscheuerfestigkeit von mindestens 30 Belastungsprüfungen bis zum Ablösen und eine Trockenscheuerfestigkeit von mindestens 40 Belastungsprüfungen bis zum Ablösen auf. Diese Eigenschaften werden erreicht, während darüber hinaus auch die Eigenschaften hinsichtlich Abstoßfestigkeit, Luftdurchlässigkeit und insbesondere Faltbarkeit erreicht werden, die für medizinische Anwendungen des Stoffes wünschenswert sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine isometrische Ansicht des Schmelzblasverfahrens.
Fig. 2 ist ein Querschnitt, der die Anordnung der Extrusionsdüse und die Anordnung der sekundären Luftquelle zeigt.
Fig. 3 ist eine detaillierte Teilansicht der Extrusionsdüse mit negativem Versatz.
Fig. 4 ist eine detaillierte Teilansicht der Extrusionsdüse mit positivem Versatz.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Im weitesten Sinne umfaßt die vorliegende Erfindung das Bereitstellen einer Oberflächenschicht schmelzgeblasener Fasern auf einem schmelzgeblasenen Mikrofaservlies, wobei die Oberflächenschicht einen durchschnittlichen Faserdurchmesser aufweist, der größer ist als 8 um und in der zumindest 75% der Fasern einen Durchmesser von mindestens 7 um aufweisen, und die ein Flächengewicht in der Größenordnung von 3-10 gm&supmin;² hat. Bei den meisten Vliesstoffanwendungen wird die Oberflächenschicht auf den Rest des Vliesstoffes auflaminiert, z. B. durch Prägebinden oder kombiniert mit anderen bekannten Methoden. So kann die Oberflächenschicht getrennt von dem Rest des Vliesstoffes hergestellt und thermisch mit diesem verbunden werden, vorzugsweise an diskreten, unterbrochenen Verbindungsbereichen. Alternativ kann die Oberflächenschicht mit einer hohen, anfänglich autogenen Bindung auf dem Rest des Vliesstoffes hergestellt werden, wodurch die Notwendigkeit, die Oberflächenschicht mit dem Rest des Vliesstoffes zu verbinden, entfällt, obwohl thermisches Prägen des Stoffes bevorzugt werden mag. Die Stoffe der vorliegenden Erfindung zeigen eine verbesserte Scheuerfestigkeit im nassen und trockenen Zustand und sind insbesondere als Wischtücher oder medizinische Stoffe zu verwenden.
Im weitesten Sinne kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung auf einer herkömmlichen Schmelzblasmaschine ausgeführt werden, die so abgeändert worden ist, daß Sekundärluft mit hoher Geschwindigkeit zur Verfügung steht, wie dies in der ebenfalls anhängigen EP-A-86 11 1123.5 und in Fig. 1 dargestellt ist. Bei der dargestellten Vorrichtung wird ein thermoplastisches Harz in Form von Pellets oder Granulat in einen Trichter 10 gefüllt. Die Pellets werden dann dem Extruder 11 zugeführt, in dem die Temperatur durch mehrere Heizzonen geregelt wird, um die Temperatur des Harzes über dessen Schmelzpunkt zu erhöhen. Der Extruder wird durch einen Motor 12 angetrieben, der das Harz durch die Heizzonen des Extruders und in die Düse 13 befördert. Die Düse 13 kann ebenfalls mehrere Heizzonen aufweisen.
Wie in Fig. 2 dargestellt, gelangt das Harz von dem Extruder in eine Heizkammer 29, die sich zwischen den oberen und unteren Formplatten 30 und 31 befindet. Die oberen und unteren Formplatten werden durch Heizelemente 20 beheizt, um die Temperatur der Düse und des Harzes in der Kammer 29 auf die gewünschte Höhe zu bringen. Das Harz wird dann durch eine Vielzahl von sehr kleinen Öffnungen 17 an der Vorderseite der Düse gepreßt. Üblicherweise sind etwa 12 Öffnungen pro Zentimeter über die Breite der Düse angeordnet.
Ein inertes, heißes Gas, üblicherweise Luft, wird durch Leitungen 14 in die Gaskammer 19 gedrückt. Das erhitzte Gas, als Primärluft bekannt, strömt dann durch Gasschlitze 32 und 33, die zu beiden Seiten der Harzöffnungen 17 angeordnet sind. Das heiße Gas verdünnt das Harz zu Fasern, wenn das Harz durch die Öffnungen 17 austritt. Die Breite des Schlitzes 32 oder 33 wird als Luftspalt bezeichnet. Die Fasern werden durch das heiße Gas auf einen vliesbildenden, porösen Förderer oder Fänger 22 geleitet, um eine Matte oder ein Vlies 26 zu bilden. Üblicherweise wird ein Unterdruckkasten 23 verwendet, der mit einer geeigneten Unterdruckleitung 24 verbunden ist, um das Ansammeln der Fasern zu unterstützen. Der Förderer 22 wird um Walzen 25 angetrieben, so daß ein Vlies kontinuierlich erzeugt wird.
Die Ausgänge der Öffnungen 17 und die Gasschlitze 32 und 33 können in der gleichen Ebene oder versetzt zueinander angeordnet sein. Fig. 3 zeigt, daß die Öffnung 17 gegenüber der Vorderseite der Düse und der Schlitze 32 und 33 weiter innen endet. Diese Anordnung wird als negativer Versatz bezeichnet. Die Versatzgröße wird in Fig. 3 durch den Abstand zwischen den Pfeilen dargestellt. Positiver Versatz ist in Fig. 4 dargestellt. Der Ausgang der Öffnung 17 endet gegenüber der Vorderseite der Düse und der Schlitze 32 und 33 weiter außen. Die Versatzgröße ist durch den Raum zwischen den Pfeilen in Fig. 4 dargestellt. In dem vorliegenden Verfahren wird ein negativer Versatz bevorzugt, da er eine größere Flexibilität beim Einstellen des Luftspaltes zuläßt, ohne die Qualität des produzierten Vliesstoffes negativ zu beeinflussen.
Die Stoffe der vorliegenden Erfindung weisen zumindest eine Oberflächenschicht und ein Kernvlies auf. Vorzugsweise weist der Stoff ein Kernvlies und Oberflächenschichten auf beiden Oberflächen des Kernvlieses auf. In der hier benutzten Terminologie ist unter Oberflächenschicht ein aus Fasern bestehender Vliesstoff zu verstehen, der ein Flächengewicht aufweist, das nicht größer ist als 50% des Gesamtgewichtes des Stoffes. Vorzugsweise beträgt das Flächengewicht der Oberflächenschicht etwa 25% des Gewichtes des Gesamtstoffes, und besonders bevorzugt beträgt es etwa zwischen 15% bis 25% des Gesamtgewichtes des Stoffes. Die Oberflächenschicht(en) kann (können) getrennt von dem Kernvlies hergestellt und dann Oberfläche an Oberfläche damit verbunden werden. Wenn diese Methode angewendet wird, muß jede Oberflächenschicht ein Flächengewicht von etwa 6 g/m² aufweisen, um die Handhabung des Vlieses beim Kombinieren mit dem Kernvlies zu vereinfachen. Wahlweise können die Kern- und die Oberflächenschichtbahnen übereinander geformt werden, beispielsweise, indem die Kernvliesfasern auf die auf dem Förderer 22 angeordnete Oberflächenschichtbahn abgelegt werden, die als Empfänger für die Fasern des Kernvlieses wirkt. Bei dieser bevorzugten Methode der vorliegenden Erfindung kann eine Oberflächenschichtbahn von etwa 3 g/m² auf dem Förderer abgelegt werden und den Empfänger für das Kernvlies bilden und/oder es kann eine Oberflächenschichtbahn von etwa 3 g/m² auf dem als Empfänger wirkenden Kernvlies abgelegt werden. Wahlweise können die Fasern der Oberflächenschichtbahnen auf beiden Seiten des Kernvlieses in getrennten Vliesformschritten aufgebracht werden. Danach kann (können) das Kernvlies und die Oberflächenschichtbahn(en) laminiert werden, beispielsweise durch Hitzeprägen. Wenn die Oberflächenschichtbahn(en) unter Bedingungen hergestellt wird (werden), die hohe autogene (Selbst-)Bindungen oder Bindungen unter den einzelnen Fasern begünstigen, zu denen hohe Extrusionsdüsentemperatur, fehlende Sekundärluft und kurze Formabstände gehören (wie im folgenden noch ausführlicher beschrieben werden wird), kann es beim Aufbringen der Oberflächenschichtbahn(en) auf das Kernvlies weder nötig sein, die Oberflächenschichtbahn(en) mit dem Kernvlies zu laminieren, beispielsweise durch Hitzeprägen, noch die Oberflächenschicht zu prägen. Das Kernvlies kann entweder geprägt oder nicht geprägt werden, bevor die Fasern der Oberflächenschichtbahn darauf aufgebracht werden. Die geprägten Stofflaminate der vorliegenden Erfindung weisen eine Naßscheuerfestigkeit von mindestens 30 Belastungsprüfungen bis zum Ablösen und eine Trockenscheuerfestigkeit von mindestens 40 Belastungsprüfungen bis zum Ablösen auf.
Wie im folgenden ausgeführt wird, ist es möglich, das Vlies der vorliegenden Erfindung gemäß den obigen Verfahren mit nur einer Schmelzblasdüse herzustellen, indem der Polymerdurchsatz erhöht und die Primärluft verringert wird, um die Oberflächenschichtbahn(en) herzustellen. Bei einem meist bevorzugten Verfahren zum Herstellen des Vlieses der vorliegenden Erfindung werden Mehrfachextrusionsdüsen verwendet.
Gemäß einem höchst bevorzugten Gesichtspunkt umfaßt die vorliegende Erfindung einen verbesserten, nicht verstärkten, schmelzgeblasenen Mikrofaserstoff, der als medizinischer Stoff verwendbar ist, wobei das Vlies oder der Stoff ein Verhältnis von Greifzugfestigkeit zu Gewicht von mindestens 0,8 Ng&supmin;¹m&supmin;² und ein Verhältnis von Elmendorf- Reißfestigkeit zu Gewicht von mindestens 0,04 Ng&supmin;¹m&supmin;² aufweist. Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel beschrieben.
Die Anforderungen an für medizinische Zwecke geeignete Stoffe sind sehr hoch. Der Stoff muß eine genügende Stärke haben, um einem Einreißen oder Auseinanderreißen während des normalen Gebrauchs, beispielsweise in der Umgebung eines Operationssaals, zu widerstehen. Dies trifft insbesondere für Stoffe zu, die für OP-Kleidung verwendet werden sollen, wie beispielsweise Operationskittel, Putzkittel oder Operationsvorhänge. Ein Maß für die Stärke eines nichtgewebten Stoffes ist die Greifzugfestigkeit. Die Greifzugfestigkeit ist allgemein die Belastung, die notwendig ist, um eine 10 cm breite Probe des Stoffes auseinanderzureißen u
Der Test für die Greifzugfestigkeit eines nichtgewebten Stoffes ist in ASTM D1117 beschrieben. Nichtgewebte medizinische Stoffe müssen auch gegen Einreißen widerstandsfähig sein. Die Einreißstärke oder der Einreißwiderstand wird im allgemeinen durch den Elmendorf-Reißtest gemessen, wie er in ASTM D1117 beschrieben ist. Während die Greifzugfestigkeiten, gemessen in der schwächsten, normalerweise Quermaschinenrichtung, der schwächsten kommerziell genutzten medizinischen Stoffe im Bereich von 45 Newton (N) liegen, wobei die Zugfestigkeiten in der schwächsten Richtung bei ungefähr 2 N liegen, kann bei diesen Stärken ein Stoffversagen auftreten und es ist allgemein wünschenswert, höhere Zugfestigkeitswerte zu erreichen. Greifzugfestigkeiten von ungefähr 65 N und höher und Zugfestigkeiten von ungefähr 6 N und höher würden es einem speziellen medizinischen Vliesstoff erlauben, in einem größeren Anwendungsbereich genutzt zu werden. Die bevorzugten Stoffe gemäß der vorliegenden Erfindung haben ein hohes Verhältnis von Zugfestigkeiten zu Gewicht, so daß bei wünschenswerten Gewichten sowohl höhere Greifzugfestigkeiten wie auch höhere Zugfestigkeiten erreicht werden können, und ihr Flächengewicht generell im Bereich von 14 bis 85 gm&supmin;² liegt.
Medizinische Vliesstoffe müssen auch gegenüber Flüssigkeiten, einschließlich Blut, abstoßend sein, die üblicherweise in Operationsräumen von Krankenhäusern auftreten. Da diese Flüssigkeiten ein ideales Transportmedium darstellen, um Mikroorganismen von einer Stelle zur anderen zu transportieren, ist die Abstoßeigenschaft eine kritische funktionelle Eigenschaft von medizinischen Vliesstoffen. Ein Maß für die Abstoßeigenschaft, die primär durch die Porenstruktur eines Vliesstoffes beeinflußt ist, ist der Test der "hydrostatischen Druckhöhe", AATCC 127-1977. Der hydrostatische Druckhöhentest mißt den Druck, und zwar in Einheiten der Höhe einer Wassersäule, der notwendig ist, um in eine Probe eines vorhandenen Vliesstoffes einzudringen. Da der Grenzwiderstand eines gegebenen Vliesstoffes gegen das Eindringen von Flüssigkeit durch die Porenstruktur des Vliesstoffes beherrscht wird, ist der hydrostatische Druckhöhentest eine effektive Methode, um die dem medizinischen Vliesstoff innewohnenden Abstoßeigenschaften zu bewerten. Nichtgewebte medizinische Vliesstoffe, die keine flüssigkeitsundurchlässigen Membranen oder Mikrofaservliese enthalten, weisen im allgemeinen hydrostatische Druckhöhen zwischen 20 und 30 cm Wassersäule auf. Es ist allgemein anerkannt, daß diese Werte kein Optimum für Operationskittel und Vorhänge darstellen, speziell in den Situationen, in denen das Infektionsrisiko groß ist. Werte von 40 cm oder größer sind wünschenswert. Leider weisen die Einwegvliesstoffe gemäß dem Stand der Technik, die sich durch hohe Druckhöhenwerte auszeichnen, geringe Atmungsfähigkeit oder relativ geringe Stärken auf. Die Vliesstoffe der vorliegenden Erfindung können einen hohen Grad an Flüssigkeitsabweiseigenschaften erreichen.
Die Atmungsfähigkeit von medizinischen Vliesstoffen ist ebenfalls eine wünschenswerte Eigenschaft. Dies ist insbesondere dort zutreffend, wo die Vliesstoffe für am Körper zu tragende Kleidung benutzt werden sollen. Die Atmungsfähigkeit von Vliesstoffen steht in Relation sowohl zur Wasserdampfdurchlässigkeit (MVTR) als auch zur Luftdurchlässigkeit. Da die meisten für medizinische (Vlies-) Stoffe verwendeten Faserbahnen relativ hohe Wasserdampfdurchlässigkeitszahlen aufweisen, ist das Maß für die Luftdurchlässigkeit ein angemessener, Unterschiede aufzeigender, quantifizierender Test für die Atmungsfähigkeit.
Generell gilt, daß die Luftdurchlässigkeit um so größer ist, je offener die Struktur eines Stoffes ist. Demgemäß führen sehr kompakte, dichte Vliese mit sehr kleinen Porenstrukturen zu (Vlies-)Stoffen mit einer schwachen Luftdurchlässigkeit, und man stellt dementsprechend bei ihnen eine schlechte Atmungsfähigkeit fest. Eine Vergrößerung des Gewichts eines bestimmten Stoffes würde seine Luftdurchlässigkeit ebenfalls herabsetzen. Ein Maß für die Luftdurchlässigkeit ist der Frazier-Luftdurchlässigkeitstest ASTM D737. Aus Stoffen mit einer Frazier-Luftdurchlässigkeit unterhalb von 8 Kubikmetern pro Quadratmeter hergestellte medizinische Kleidung würde dazu neigen, unbequem zu sein, wenn sie für eine beliebige Zeitdauer getragen wird. Die Stoffe gemäß der vorliegenden Erfindung erreichen eine gute Atmungsfähigkeit, ohne daß die Abstoßeigenschaften oder ihre Zugfestigkeit leiden.
Medizinische (Vlies-)Stoffe müssen darüber hinaus gute Faltenwurfeigenschaften aufweisen, die mit verschiedenen Methoden, unter ihnen der Cusick-Faltentest, gemessen werden können. Bei dem Cusick-Faltentest wird eine kreisförmige Stoffprobe konzentrisch zwischen horizontalen Scheiben gehalten, die kleiner sind als die Stoffprobe. Der Stoff legt sich dann um die untere der Scheiben herum in Falten. Der Schatten der faltenwerfenden Probe wird auf einen kreisringförmigen Ring aus Papier projeziert, der die gleiche Größe aufweist, wie der nicht unterstützte Bereich der Stoffprobe. Der Umriß des Schattens wird auf dem kreisringförmigen Papierring aufgezeichnet. Die Masse des Papierrings wird festgestellt. Dann wird das Papier längs der Schattenspur ausgeschnitten und die Masse des inneren Bereichs des Rings festgestellt, der den Schatten repräsentiert. Der Faltenkoeffizient ist gleich der Masse des inneren Rings, dividiert durch die Masse des Kreisrings, multipliziert mal 100. Je kleiner der Faltenkoeffizient ist, desto faltbarer ist der Stoff. Die Stoffe der vorliegenden Erfindung zeigen eine hohe Faltbarkeit, wenn sie mit dieser Methode gemessen wird. Die Faltenwurfeigenschaften korrelieren gut mit Weichheit und Biegsamkeit.
Zusätzlich zu den obigen Eigenschaften muß Stoff medizinischer Güte antistatische und feuerhemmende Eigenschaften aufweisen. Die Stoffe sollten auch eine gute Scheuerfestigkeit aufweisen und keine kleinen Faserpartikel verlieren, die generell als Lint bezeichnet werden.
Zusätzlich zu den oben erwähnten Eigenschaften unterscheidet sich der bevorzugte Stoff gemäß der vorliegenden Erfindung von schmelzgeblasenen Vliesen gemäß dem Stand der Technik dadurch, daß die Durchschnittslänge der einzelnen Fasern in dem Vlies größer ist als die Durchschnittslänge in den Vliesen gemäß dem Stand der Technik. Die durchschnittliche Faserlänge in den Kernvliesen ist größer als 10 cm, vorzugsweise größer als 20 cm und am besten im Bereich von 25 bis 50 cm. Der Durchschnittsdurchmesser der Fasern im Kernvlies sollte nicht größer sein als 7 um. Die Verteilung der Faserdurchmesser ist derart, daß mindestens 80% der Fasern einen Durchmesser aufweisen, der nicht größer ist als 7 um, und daß vorzugsweise mindestens 90% der Fasern einen Durchmesser haben, der nicht größer ist als 7 um.
In der Beschreibung der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Ausdruck "Vlies" auf das ungebundene Vlies, das durch das Schmelzblasverfahren hergestellt wird. Der Ausdruck "Stoff" bezieht sich auf das Vlies, nachdem es durch Hitzeprägen oder andere Mittel gebunden worden ist.
Der bevorzugte Stoff gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt einen nicht verstärkten, schmelzgeblasenen, geprägten Stoff, der ein Kernvlies mit einer durchschnittlichen Faserlänge von größer als 10 cm hat und bei dem mindestens 80% der Fasern einen Durchmesser von 7 um oder weniger haben, und bei dem auf einer oder beiden Oberflächen des Kernvlieses eine Oberflächenschicht vorgesehen ist, wobei die Oberflächenschichten einen durchschnittlichen Faserdurchmesser aufweisen, der größer ist als 8 um und in denen 75% der Fasern einen Faserdurchmesser von mindestens 7 um aufweisen.
Bei dem Verfahren zum Herstellen dieses bevorzugten Stoffes gemäß der vorliegenden Erfindung kommen die Fasern des Kernvlieses, unmittelbar nachdem sie die Extrusionsdüse verlassen haben, mit Sekundärluft hoher Geschwindigkeit in Berührung. Die Fasern der Oberflächenschicht können, aber brauchen nicht mit Sekundärluft hoher Geschwindigkeit in Berührung zu kommen. Die Sekundärluft ist Umgebungsluft bei Raumtemperatur oder Außenlufttemperatur. Falls gewünscht, kann die Sekundärluft gekühlt werden. Die Sekundärluft wird mittels einer geeigneten Druckquelle durch die Zuführleitungen 15 in einen Verteiler 16 geleitet, der auf jeder Seite der Extrusionsdüse angeordnet ist. Die Verteiler sind im allgemeinen so lang wie die Vorderseite der Extrusionsdüse. Die Verteiler haben eine abgewinkelte Fläche 35 mit einer in der Nähe der Düsenvorderseite angeordneten Öffnung 27. Die Geschwindigkeit der Sekundärluft kann durch Erhöhen des Drucks in der Zuführleitung 15 oder durch die Verwendung von Prallblechen 28 geregelt werden. Die Prallbleche verringern die Größe der Öffnung 27, wodurch die Geschwindigkeit der aus dem Verteilkasten ausströmenden Luft bei konstantem Volumenstrom erhöht wird.
Der vorliegende, nichtgewebte Stoff unterscheidet sich von bekannten, Mikrofasern enthaltenden Stoffen durch die Verwendung des Schmelzblasverfahrens, um eine Oberflächenschicht von Fasern zu erzeugen, deren Eigenschaften sich von den Eigenschaften der Mikrofasern der Kernschicht unterscheiden, was zu einem Stoff mit hohen Verhältnissen von Zugfestigkeit zu Gewicht, einer guten Oberflächenscheuerfestigkeit und gutem Faltenwurf führt, wenn die Fasern zu einem Kernvlies und zu einer Oberflächenschicht geformt und thermisch gebunden werden, wie hier beschrieben.
In der gängigen Praxis der Schmelzblastechnik für stoffbezogene Anwendungen ist es typisch, Mikrofasern zu erzeugen, deren durchschnittlicher Durchmesser sich im Bereich von 1 bis 10 um bewegt. Während in einem gegebenen Vlies ein Bereich von Faserdurchmessern auftreten kann, ist es oft notwendig, die Durchmesser dieser Fasern klein zu halten, um die Vorteile von Mikrofaserstrukturen als gute Filtermedien voll auszunutzen. Es ist daher normal, Vliese oder Halbzeug mit Durchschnittsfaserdurchmessern von weniger als 5 um oder manchmal sogar kleiner als 2 um herzustellen. In solchen bekannten Verfahren ist es auch typisch, daß solche Fasern eine Durchschnittslänge zwischen 5 und 10 Zentimetern (cm) haben. Wie bei der Beschreibung der aus dem Stand der Technik bekannten Stoffe bereits erwähnt wurde, weisen die aus solchen Fasern hergestellten Vliese eine sehr geringe Zugfestigkeit und Scheuerfestigkeit auf. Die Zugfestigkeit und die Scheuerfestigkeit eines solchen Vlieses werden hauptsächlich durch die Verbindungen bestimmt, die zwischen den Fasern zustandekommen, wenn sie auf den formenden Förderer abgelegt werden. Ein gewisser Grad an Oberflächenbindungen zwischen den Fasern kann auftreten, weil bei der herkömmlichen Schmelzblastechnik die Fasern auf dem formenden Förderer in einem Zustand abgelegt werden, in dem die Fasern nicht völlig erstarrt sind. Ihre halb geschmolzenen Oberflächen können dann an den Kreuzungspunkten miteinander verschmelzen. Diese Bindungsbildung wird manchmal als autogene Bindung bezeichnet. Je höher der Grad der autogenen Bindung ist, desto höher ist die Integrität des Vlieses. Wenn jedoch die autogenen Bindungen der thermoplastischen Fasern zu groß werden, wird das Vlies steif, rauh und ziemlich spröde. Die Zugfestigkeit eines solchen nicht geprägten Vlieses ist darüber hinaus für einen praktischen Einsatz, z. B. als medizinischer Stoff, nicht geeignet. Thermisches Binden dieser Vliese kann im allgemeinen die Zug- und Scheuerfestigkeit verbessern. Wie jedoch in den vorstehenden Abschnitten beschrieben, war es ohne die Einführung von oberflächenverstärkenden Elementen oder Bindern bisher nicht möglich, schmelzgeblasene Mikrofaserstoffe herzustellen, die insbesondere zur Verwendung als Operationskittel, Putzkleidung und Vorhänge eine hohe Scheuerfestigkeit aufweisen.
Beim Herstellen der Kernvliese dieses bevorzugten Stoffes der vorliegenden Erfindung werden Fasern hergestellt, die länger sind als die Fasern des Standes der Technik. Die Faserlängen wurden unter Verwendung von rechteckförmigen Drahtformen festgestellt. Diese Formen hatten Spannweiten im Bereich von 5 bis 50 cm mit 5 cm Abständen. Streifen von doppelseitigem Klebeband wurden auf den Drähten angebracht, um Klebeflächen zu schaffen, um Fasern aus dem Faserstrom zu sammeln. Die Faserlängen wurden dadurch bestimmt, daß zunächst jede Drahtform schnell durch den Faserstrom rechtwinklig zur Strömungsrichtung und in einem Abstand näher an der Stelle des formenden Förderers als an der Schmelzblasdüse bewegt wurde. Die durchschnittlichen Faserlängen wurden dann auf der Grundlage der Anzahl der einzelnen, die Drahtformen in aufeinanderfolgenden Spannweiten überspannenden Fasern angenähert. Wenn ein wesentlicher Teil der Fasern länger als 10 cm ist, so daß die durchschnittliche Faserlänge zumindest größer als 10 cm und vorzugsweise größer als 20 cm ist, können die so hergestellten Vliese geprägte Stoffe mit einer guten Zugfestigkeit ergeben, während die anderen, für einen medizinischen Stoff wünschenswerten Eigenschaften beibehalten werden. Stoffe mit höchst wünschenswerten Eigenschaften werden hergestellt, wenn die durchschnittlichen Faserlängen sich im Bereich von 25 bis 50 cm bewegen. Um die Fähigkeit von Mikro-Denier-Fasern zu erhalten, dem Eindringen von Flüssigkeit zu widerstehen, ist es notwendig, die Durchmesser der Fasern klein zu halten. Um eine hohe Abstoßfähigkeit zu entwickeln, ist es notwendig, daß der durchschnittliche Durchmesser der Fasern des vorliegenden Kernvlieses nicht größer ist als 7 um. Zumindest 80% der Fasern sollten einen Durchmesser von nicht größer als 7 um aufweisen. Vorzugsweise sollten zumindest 90% der Fasern einen Durchmesser von nicht größer als 7 um haben. Eine geringe Streuung der Faserdurchmesser vergrößert die Möglichkeit, die einzigartige Ausgewogenheit von Eigenschaften der vorliegenden Erfindung zu erreichen. Während es möglich ist, Stoffe mit Durchschnittsfaserdurchmessern von größer als 7 um herzustellen und hohe Zugfestigkeit zu erreichen, würde die höchst erreichbare Abstoßfähigkeit eines solchen Stoffes Kompromissen unterworfen und es würde dann nicht möglich sein, einen Stoff mit niedrigem Gewicht und hoher Abstoßfähigkeit zu erzeugen.
Wenn das schmelzgeblasene Faserkernvlies so hergestellt wird, daß die autogene Bindung sehr gering ist und die Vliese nur eine geringe oder gar keine Integrität aufweisen, sind die Stoffe, die nach einem thermischen Prägen dieser Vliese entstehen, sehr viel stärker und weisen bessere ästhetische Eigenschaften auf als die Stoffe, die aus Vliesen mit einer hohen Ausgangszugfestigkeit hergestellt sind. Das heißt, die schwächsten, nicht geprägten Vliese mit den oben beschriebenen Faserabmessungen bilden die stärksten, geprägten Stoffe. Je höher das Maß an anfänglichen Bindungen zwischen den Fasern ist, desto steifer und spröder wird der entstehende Stoff, was zu schlechten Greif- und Zugfestigkeiten führt. Wenn die autogene Bindung reduziert wird, entwickelt der entstehende Stoff nicht nur eine gute Zugfestigkeit, sondern wird nach dem thermischen Prägen auch weicher und ist leichter faltbar. Wegen der relativ geringen Werte der Vliesintegrität ist es nützlich, die Zugfestigkeit des nicht geprägten Vlieses durch die Streifenzugfestigkeitsprüfung zu bestimmen, bei der eine 2,54 cm breite Probe sowie Klammerflächen benutzt werden, die ebenfalls mindestens 2,54 cm breit sind (ASTM D1117). Bei bekannten, schmelzgeblasenen Stoffen ist die Streifenzugfestigkeit in Maschinenrichtung (MD) des autogene Bindungen aufweisenden Vlieses generell größer als 30% und beträgt regelmäßig bis zu 70% oder mehr der Streifenzugfestigkeit des gebundenen Stoffes. Das heißt, daß der potentielle Beitrag der autogenen Bindung zu der Festigkeit des geprägten Stoffes ziemlich hoch ist. Bei dem Stoff gemäß der vorliegenden Erfindung trägt die autogene Bindung des Kernvlieses weniger als 30% und vorzugsweise weniger als 10% zur Streifenzugfestigkeit des Stoffes bei.
Beispielsweise kann ein schmelzgeblasenes, aus Nylon 6 hergestelltes Vlies mit einem Gewicht von ungefähr 50 gm&supmin;², das gemäß den Bedingungen des Standes der Technik hergestellt worden ist, eine Streifenzugfestigkeit in Maschinenrichtung zwischen 10 und 20 N aufweisen. Bei dem bevorzugten Stoff der Erfindung ist es notwendig, die Streifenzugfestigkeit des nicht geprägten Kernvlieses unterhalb von 10 N und vorzugsweise unterhalb von 5 N zu halten, um die Vorteile der Erfindung vollständig zu erreichen. Mit anderen Worten, wenn lange Fasern so hergestellt und angesammelt werden, daß die anfängliche Bindung zwischen den einzelnen Fasern gering ist, sind die einzelnen Fasern fester und die den Fasern selbst innewohnende Zugfestigkeit wird besser ausgenutzt.
Während es notwendig ist, die Fasern des Kernvlieses so herzustellen, daß die anfängliche Bindung zwischen den Fasern gering ist und 80% der Fasern einen Faserdurchmesser von nicht mehr als 7 um haben, weisen solche Vliese, nachdem sie geprägt sind, keine hohen Scheuerfestigkeiten auf und es wird häufig ein chemisches Bindemittel auf die Oberfläche solcher Stoffe aufgebracht, um die Scheuerfestigkeit zu verbessern. Der Zusatz von Bindemitteln wirkt sich negativ auf den Fall des Stoffes aus, weshalb die Menge des zugefügten Bindemittels auf einem Minimum gehalten werden muß, und in der Praxis ergibt die Menge von Bindemittel, die zugefügt werden kann, während eine angemessene Fallqualität beibehalten wird, lediglich zufriedenstellende, aber keine hohe Scheuerfestigkeit.
Bei dem Stoff der vorliegenden Erfindung werden die Verwendung von Bindemitteln und ihr negativer Einfluß auf den Fall vermieden, indem das Kernvlies mit einer Oberflächenschicht von Mikrofasern auf einer oder beiden Seiten des Kernvlieses versehen wird. Die Fasern der Oberflächenschicht haben einen durchschnittlichen Faserdurchmesser von größer als 8 um und 75% der Fasern haben einen Faserdurchmesser von mindestens 7 um. Zusätzlich wird die Oberflächenschicht bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel mit hoher Anfangsbindung zwischen den Fasern ausgeführt u
Zusammenfassend ist der bevorzugte Stoff gemäß der vorliegenden Erfindung im Gegensatz zu herkömmlichen, schmelzgeblasenen Vliesen durch ein Kernvlies hoher durchschnittlicher Faserlängen, geringe Zwischenfaserbindung, festere Einzelfasern und geringere Faserdurchmesser in einem relativ schmalen Streubereich, um eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen das Eindringen von Flüssigkeit zu gewährleisten, sowie durch zumindest eine Oberflächenschicht größerer Faserdurchmesser und, vorzugsweise, durch eine hohe Zwischenfaserbindung gekennzeichnet.
Das Verfahren zum Herstellen der gewünschten Kernvlies- und Oberflächenschichteigenschaften dieses bevorzugten Stoffes der Erfindung beruht auf der Regelung der Verfahrensschlüsselgrößen und ihrer gegenseitigen Beeinflussung, um die gewünschten Faser-, Vlies- und Stoffeigenschaften zu erreichen. Diese Verfahrensgrößen umfassen die Extrusionstemperaturen, Temperatur und Luftdurchsatz des Primärluftstroms, den Sekundärluftstrom und die Formlänge (Abstand zwischen Düse und Sammelvorrichtung). Der Einfluß dieser Variablen auf die gewünschten Eigenschaften des Kernvlieses und der Oberflächenschicht ist weiter unten beschrieben.
Sowohl für das Kernvlies als auch für die Oberflächenschicht kann die Einzelfaserfestigkeit beträchtlich erhöht werden, wenn die Düsenschmelztemperatur, beispielsweise, auf einem Niveau von generell 10 bis 35ºC unterhalb der für bekannte Verfahren empfohlenen Temperaturen gehalten werden kann. Generell ist beim vorliegenden Verfahren die Düsenschmelztemperatur nicht höher als etwa 75ºC oberhalb des Schmelzpunkts des Polymers.
Beim Herstellen des Kernvlieses müssen die Geschwindigkeit und Temperatur der Primärluft und die Geschwindigkeit und Temperatur der Sekundärluft eingestellt werden, um eine optimale Faserzugfestigkeit bei einer Nullspannweite eines gegebenen Polymers zu erreichen. Die Sekundärluft hoher Geschwindigkeit, die beim vorliegenden Verfahren verwendet wird, ist erforderlich, um die Zeitspanne und den Abstand zu erhöhen, über die die Fasern des Kernvlieses verdünnt werden, um die Faserzugfestigkeit zu verbessern. Die Verwendung von Sekundärluft ist beim Verfahren zum Herstellen der Oberflächenschichtfasern nicht wesentlich und beim Formen der bevorzugten Oberflächenschicht mit einem hohen Anteil an Anfangsbindung zwischen den Fasern wird die Sekundärluft vorzugsweise weggelassen.
Die in dem Kernvlies und der Oberflächenschicht erreichbare Faserlänge wird durch die Primär- und Sekundärluftgeschwindigkeiten, den Abbaugrad des Polymers und - dies ist von kritischer Bedeutung - die Gleichförmigkeit des Luftstroms beeinflußt. Es ist wichtig, den Luft- und Faserstrom auf einem hohen Gleichförmigkeitsniveau zu halten, wobei große Turbulenzamplituden, Wirbel, Schlieren und andere Unregelmäßigkeiten der Strömung vermieden werden. Die Zufuhr von Hochgeschwindigkeitssekundärluft kann dazu dienen, den Luft/Faserstrom durch Kühlen und Beibehalten einer molekularen Ausrichtung der Fasern zu regeln, so daß stärkere Fasern bergestellt werden, die gegenüber einem möglichen Bruch, verursacht durch einen nicht gleichmäßigen Luftstrom, widerstandsfähiger sind.
Um die Fasern des Kernvlieses auf dem formenden Förderer als Vlies mit einer geringen Streifenzugfestigkeit abzulegen, sind die Formluft und der Formabstand von besonderer Bedeutung. Beim vorliegenden Verfahren beträgt der Formabstand generell zwischen 20 und 50 Zentimetern. Zunächst müssen die Fasern an dem formenden Förderer in einem relativ starren Zustand, frei von Oberflächenklebrigkeit auftreffen, damit das Kernvlies eine minimale Zwischenfaserbindung hat. Damit die Fasern Zeit zum Verfestigen haben, ist es möglich, den Formförderer oder Sammelkasten weiter weg von der Düse anzuordnen. Bei übermäßig großen Abständen, d. h. größer als 50 cm, ist es jedoch schwierig, eine gute Gleichförmigkeit des Luft/Faserstroms beizubehalten und es kann "Strangbildung" auftreten. Strangbildung ist ein Phänomen, bei dem einzelne Fasern miteinander in dem Luftstrom verhaken und grobe Faserbündel bilden. Übermäßige Strangbildung verringert die Fähigkeit des resultierenden Stoffes, eindringender Flüssigkeit zu widerstehen und führt zu schlechten ästhetischen Eigenschaften. Ein Primärluftstrom hoher Gleichförmigkeit vergrößert die Möglichkeiten, eine gute Faserverfeinerung und eine Formung über eine relativ große Distanz ohne Strangbildung zu erreichen.
Das Primärluftvolumen ist ebenfalls ein wichtiger Faktor. Es muß ein ausreichendes Luftvolumen verwendet werden, um bei einer gegebenen Polymerfließgeschwindigkeit und Formlänge eine gute Fasertrennung im Luft/Faserstrom zu erreichen, um das Ausmaß der Strangbildung auf ein Minimum zu verringern.
Die Verwendung des Sekundärluftsystems ist ebenfalls wichtig, um eine geringe Zwischenfaserbindung in dem Kernvlies ohne Strangbildung zu erzielen. Wie bereits früher erwähnt, ist die Hochgeschwindigkeitssekundärluft nützlich zum Verbessern der Gleichförmigkeit des Luft/Faserstroms wirksam. So wird das Potential verbessert, die Formlänge zu verlängern, ohne daß unerwünschte Strangbildung auftritt. Da weiterhin die Sekundärluft bei Umgebungstemperatur oder geringer, falls gewünscht, gehalten wird, kann sie auch dazu dienen, die Fasern abzukühlen und in kürzerer Zeit zu verfestigen, so daß die Notwendigkeit schädlich großer Formlängen entfällt. Damit das Sekundärluftsystem einen Einfluß auf die Stromgleichförmigkeit und das Abkühlverhalten sowie die Verzögerung der Geschwindigkeit der Fasern hat, sollte seine Geschwindigkeit genügend hoch sein, damit seine Strömung nicht vollständig durch den Primärluftstrom überwältigt wird. Beim vorliegenden Verfahren ist eine Sekundärluftgeschwindigkeit von 30 m/s bis 200 m/s oder höher effektiv, um die gewünschten Luftstromeigenschaften zu gewährleisten. Offensichtlich gibt es verschiedene Ansätze und Kombinationen von Primär- und Sekundärluftströmen, Temperaturen und Formlängen, die verwendet werden können, um eine geringe Zwischenfaserbindung in dem nicht geprägten Kernvlies zu erreichen. Die Verfahrensparameter im einzelnen hängen von dem verwendeten Polymer ab, sowie außerdem von der Gestaltung der Düse und ihren Luftsystemen, der Produktionsrate und den gewünschten Produkteigenschaften u
Das nicht geprägte Kernvlies oder Schichten von nicht geprägten Kernvliesen müssen gebunden werden, um den bevorzugten Stoff der Erfindung zu bilden. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, thermische Bindetechniken zu verwenden. Bei einer höchst bevorzugten Methode gemäß der Erfindung werden das Kernvlies oder die Kernvliese thermisch gebunden und die Oberflächenschicht thermisch gebunden und in einem thermischen Prägeschritt mit dem Kernvlies laminiert. Es können entweder mit Ultraschall arbeitende oder mechanische Prägewalzsysteme verwendet werden, bei denen Hitze und Druck angewandt werden kann. Für die Erfindung wird der Einsatz eines mechanischen Prägesystems zum Punktbinden unter Verwendung einer Prägewalze auf einer Seite und einer festen, glatten Walze auf der anderen Seite des Stoffes bevorzugt. Um "Nadellöcher" in dem Stoff zu vermeiden, hat es sich als wünschenswert herausgestellt, einen schmalen Spalt in der Größenordnung von 0,01 bis 0,02 mm zwischen der oberen und unteren Walze einzustellen. Für den angestrebten Verwendungszweck der Stoffe, die mittels dieser Erfindung produziert werden können, muß der gesamte Prägebereich im Bereich von 5 bis 30% der gesamten Stoffoberfläche und vorzugsweise im Bereich von 10 bis 20% liegen. Bei den zur Illustration der Erfindung angegebenen Beispielen beträgt der geprägte Bereich 18%. Das Prägemuster ist ein 0,76 mm · 0,76 mm Rautenmuster mit 31 Rauten pro Quadratzentimeter Walzenoberfläche. Das genaue, verwendete Prägemuster ist nicht kritisch, und es kann irgendein Bindemuster verwendet werden, das zwischen 5 und 30% der Stoffoberfläche bedeckt.
Die Grundlagen dieser Erfindung lassen sich auf jedes handelsübliche Harz anwenden, wie beispielsweise Polypropylen, Polyethylen, Polyamid, Polyester oder jedes Polymer oder jede Polymermischung, die im Schmelzblasverfahren verarbeitet werden kann. Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, Polyamide zu benutzen, und insbesondere Nylon 6 (Polycaprolactam), um überragende ästhetische Eigenschaften, eine geringe Anfälligkeit gegen Zersetzung durch Kobalteinstrahlung, hervorragende Ausgewogenheit der verschiedenen Eigenschaften und eine allgemeine gute Verarbeitungsqualität zu erzielen.
Wie bereits vorstehend ausgeführt, haben die bevorzugten Stoffe der Erfindung ein Flächengewicht von 14 bis 85 Gramm pro Quadratmeter. Die Oberflächenschichten haben, wenn sie getrennt hergestellt werden, ein Flächengewicht von etwa 6 Gramm pro Quadratmeter und, wenn sie zusammen hergestellt werden, ein Flächengewicht von etwa 3 Gramm pro Quadratmeter. Die Flächengewichte der Oberflächenschichten sind im allgemeinen nicht größer als 10 bis 15 Gramm pro Quadratmeter, da höhere Oberflächenschichten-Flächengewichte niedrigere Flächengewichte des Kernvlieses notwendig machen könnten, um die erwünschten Gesamtflächengewichte des Stoffes zu erreichen. Die Stoffe haben ein minimales Verhältnis von Greifzugfestigkeit zu Gewicht von größer als 0,8 N pro Gramm und Quadratmeter, ein minimales Verhältnis von Elmendorf-Reißfestigkeit zu Gewicht von größer als 0,04 N pro Gramm und Quadratmeter und eine Naß und Trockenscheuerfestigkeit vom mindestens 15 Belastungsprüfungen bis zum Ablösen. Für medizinische Einwegstoffe, bei denen hohe Zugfestigkeit und Scheuerfestigkeit erforderlich sind, weisen die bevorzugten Stoffe Flächengewichte von nicht größer als 60 Gramm pro Quadratmeter auf, eine minimale Greifzugfestigkeit von nicht weniger als 65 N, eine minimale Elmendorf-Reißfestigkeit von nicht weniger als 6 N und eine Trockenscheuerfestigkeit von mindestens 40 Belastungsprüfungen bis zum Ablösen und eine Naß Scheuerfestigkeit von mindestens 30 Belastungsprüfungen bis zum Ablösen auf.
Es versteht sich, daß die Fasern, Vliese oder Stoffe, die gemäß der Erfindung produziert werden, in verschiedener Weise miteinander und mit anderen Fasern, Vliesen oder Stoffen unterschiedlicher Eigenschaften kombiniert werden können, um Produkte mit maßgeschneiderten Eigenschaften herzustellen.
Die folgenden Beispiele sind dazu gedacht, die Erfindung weiter darzustellen und sind in keiner Weise als den Bereich oder Inhalt der Erfindung begrenzend zu verstehen.

Beispiel 1

Im folgenden Beispiel wurden Vliese 1, 2 und 3 unter den in Tabelle I spezifizierten Bedingungen hergestellt. Tabelle I Verwendete Verfahrensbedingungen zum Herstellen schmelzgeblasener Nylon-Vliese Verfahrensbedingungen Vliese Extruder-Eingangstemperatur Extruder-Ausgangstemperatur Sieb/Mischertemperatur Düsentemperatur Primärlufttemperatur Polymerrate g/min Öffnung&supmin;¹ Luftspalt der Düse Düsenversatz - negativ Sekundärluftgeschwindigkeit Flächengewicht Durchschnittsfaserdurchmesser
Vlies 1 wurde unter Bedingungen produziert, die den in der anhängigen EP-A-86111123.5 beschriebenen ähnlich sind, um sowohl die Dichtigkeits- als auch die Zugfestigkeitseigenschaften des Enderzeugnisses zu optimieren. Vlies 2 wurde unter veränderten Bedingungen produziert, um einen Stoff mit verbesserter Stoffzugfestigkeit, aber mit einem leichten Verlust hinsichtlich der Dichtigkeitseigenschaften herzustellen, was erreicht wurde, indem die Düsentemperatur und die Primärluftgeschwindigkeit im Vergleich zu den Bedingungen des Vlieses 1 abgesenkt wurden. Vlies 3 wurde produziert, indem die Polymerdurchsatzrate erhöht und die Primärluftgeschwindigkeit verringert wurde, um eine Faserschicht mit einem Durchschnittsfaserdurchmesser von 9,8 um herzustellen, bei der 80% der Fasern einen Faserdurchmesser von größer als 7 um aufweisen. Zusätzlich wurde die Düsentemperatur erhöht, um die Zahl der anfänglichen Zwischenfaserbindung des Vlieses 3 zu erhöhen. Tabelle II führt die physikalischen Eigenschaften der aus den Vliesen 1, 2 und 3 geprägten Stoffe auf. Tabelle III zeigt die Verfahrensbedingungen zur Herstellung von geprägten Stoffen, deren physikalische Eigenschaften in Tabelle II aufgelistet sind. Tabelle II Beschreibung und Physikalische Eigenschaften thermisch geprägten, schmelzgeblasenen Nylons Eigenschaften Stoffe Zusammensetzung - Schicht Vlies gesamtes Flächengewicht Verhältnis von Greifzugfestigkeit zu Gewicht hydrostischer Druck (cm Wassersäule) Scheuerfestigkeit (Belastungsprüfungen) Seite 1 trocken bis zum Ablösen bis zum Versagen naß Tabelle III Verfahrensbedingungen für das thermische Prägen von schmelzgeblasenem Nylon Verfahrensbedingungen Stoffe Anteil des geprägten Bereichs Öltemperatur obere Prägewalze untere glatte Walze Druck im Walzenspalt Vliesgeschwindigkeit
Wie in Tabelle II aufgeführt, weist Stoff 5 eine höhere Greifzugfestigkeit auf als Stoff 4, aber verringerte Dichtigkeitseigenschaften, wie der hydrostatische Druck zeigt. Die Scheuerfestigkeit bleibt die gleiche. Die Stoffe 6 und 7 zeigen die verbesserte Scheuerfestigkeit, die durch Verwendung der Oberflächenschichten aus Vlies 3 erreicht werden. Die Stoffe 6 und 7 zeigen einen zunehmenden Abfall der normierten Greifzugfestigkeit wegen der Verwendung der Oberflächenschicht(en) von Vlies 3, was zwar das Gewicht des Stoffes erhöht, jedoch nicht so viel zur Greifzugfestigkeit pro Gewichtseinheit beiträgt wie Vlies 2. Die Oberflächenschichten von Vlies 3 tragen geringfügig zur hydrostatischen Druckhöhe der Stoffe 6 und 7 bei, erhöhen aber die Scheuerfestigkeit erheblich.
Die Trockenscheuerfestigkeit wurde wie folgt gemessen. Eine Probe des zu testenden Stoffes wurde auf ein Schaumkissen auf einer unteren Testplatte plaziert. Eine Probe der Größe 7,6 cm · 12,7 cm von Standard-Lytron-Schleiftuch wurde über eine obere Platte gezogen und in Kontakt mit der zu testenden Stoffprobe gebracht, wobei die Maschinenrichtung der zu testenden Stoffprobe zu der Maschinenrichtung (Länge) des Lytron-behandelten Tuchs ausgerichtet wurde. Ein Gewicht von 1,1 kg wurde auf der oberen Platte angeordnet und die untere Platte mit einer festen Geschwindigkeit von 1,25 Umdrehungen pro Minute gedreht, wobei jede Umdrehung der Platte als eine Belastungsprüfung aufgezeichnet wurde. Die zu testende Stoffprobe wurde nach jeder der ersten fünf Belastungsprüfungen unter einer Vergrößerung und anschließend in Intervallen von fünf Belastungsprüfungen untersucht. Die Anzahl der Belastungsprüfungen bis zum Ablösen wurde aufgezeichnet, wie auch die Anzahl der Belastungsprüfungen, die notwendig waren, um ein Loch in der Stoffprobe zu erzeugen. Ablösen ist definiert als das Abbrechen bzw. Ablösen von Fasern, die anfangen, Klumpen oder Knoten zu bilden. Vier Proben des Stoffes wurden getestet und die durchschnittliche Anzahl von Belastungsprüfungen bis zum Ablösen oder Versagen des Stoffes wurde aufgezeichnet.
Die Naßscheuerfestigkeit wurde unter ähnlichen Testbedingungen ermittelt, mit folgenden Abweichungen: Die auf der unteren Platte befestigte Stoffprobe wurde mit 5 Tropfen gereinigtem Wasser befeuchtet und es wurde lediglich ein Gewicht von 0,2 kg auf der oberen Platte angebracht.

Beispiel 2

Im folgenden Beispiel wurden Vliese 8, 9 , 10 und 11 unter den in Tabelle IV unten aufgeführten Bedingungen hergestellt. Tabelle IV Verfahrensbedingungen zum Herstellen schmelzgeblasener Nylon-Basis-Vliese Extruder-Eintrittstemperatur Extruder-Austrittstemperatur Verfahrensbedingungen Vliese Sieb/Mischer Temperatur Düsentemperatur Primärlufttemperatur Primärluftgeschwindigkeit Polymerrate g/min Öffnung &supmin;¹ Düsenluftspalt Düsenversatz - negativ Sekundärluftgeschwindigkeit Flächengewicht Durchschnittsfaserdurchmesser
Die Verfahrensbedingungen für die Vliese 8, 9, 10 und 11 fallen unter die Prozeßbedingungen, wie sie in der anhängigen EP-A-86111123.5 beschrieben sind. Vlies 8 wurde unter Bedingungen zum Optimieren sowohl der Zugfestigkeit als auch der Dichtigkeitseigenschaften im Endprodukt hergestellt. Vlies 9 wurde unter modifizierten Bedingungen hergestellt, um einen Stoff mit vergrößerter Stoffzugfestigkeit mit einem geringen Verlust hinsichtlich der Dichtqualitäten zu produzieren, indem die Düsentemperatur und die Primärluftgeschwindigkeit im Vergleich zu den Bedingungen des Vlieses 8 gesenkt wurden. Vlies 10 wurde produziert, indem die Polymerdurchsatzrate erhöht und die Primärluftgeschwindigkeit abgesenkt wurde, um eine Faserschicht mit einem Durchschnittsfaserdurchmesser von ungefähr 9 um zu produzieren, bei der 80% der Fasern einen Faserdurchmesser von größer als 7 um aufweisen.
Die Düsentemperatur blieb die gleiche für die Vliese 9 und 10. Vlies 11 wurde unter Bedingungen erzeugt, die im wesentlichen denjenigen zur Herstellung des Vlieses 3 gleichen, allerdings ohne Zufuhr von Sekundärluft, um die anfängliche Zwischenfaserbindung zu begünstigen. Die Düsentemperatur bei der Produktion des Vlieses 11 wurde gegenüber derjenigen beim Herstellen des Vlieses 10 ebenfalls erhöht, um die anfängliche Zwischenfaserbindung zu begünstigen.
Tabelle V, unten dargestellt, führt die physikalischen Eigenschaften von geprägten Stoffen auf, die aus den Vliesen 8, 9, 10 und 11 unter den in Tabelle 111 dargestellten Bedingungen hergestellt worden sind. Stoff 13 umfaßt Stoff 12 aus 3 g/m² Primacor 4990, einem 80/20 Copolymer aus Ethylen und Acrylsäure, hergestellt von Dow Chemical Company, das beiden Seiten des Stoffes zugefügt wurde. Tabelle V Beschreibung der charakteristischen physikalischen Eigenschaften von thermisch geprägtem, schmelzgeblasenem Nylon Eigenschaften Stoffe Aufbau - Schicht Vlies Binder Gesamtflächengewicht Greifzugfestigkeit hydrostatischer Druck (cm Wassersäule) Scheuerfestigkeit (Belastungsprüfungen) Seite 1 trocken bis zum Ablösen bis zum Versagen naß Cusick-Zahl (Falleigenschaften Tabelle VI Verfahrensbedingungen zum thermischen Prägen von schmelzgeblasenen Nylonvliesen Verfahrensbedingungen Stoffe Anteil des geprägten Bereichs Öltemperatur obere Prägewalze untere glatte Walze Druck im Walzenspalt Vliesgeschwindigkeit
Wie Tabelle V zeigt, weist Stoff 13 eine Erhöhung der Scheuerfestigkeit verbunden mit einer starken Erhöhung der Cusick-(Faltenwurf-)Zahl auf. Darüber hinaus trägt ein höherer Anteil an Binderzusätzen zur Scheuerfestigkeit bei, wirkt sich aber negativ auf den Faltenwurf aus.
Stoff 14 zeigt eine weit größere Scheuerfestigkeit als Stoff 13 ohne eine begleitende Verschlechterung des Faltenwurfs. Stoff 15 zeigt sogar noch größere Verbesserungen bei der Scheuerfestigkeit gegenüber Stoff 14. Es wird angenommen, daß dies der Steigerung der anfänglichen Zwischenfaserbindung des Stoffes 11 zuzuschreiben ist.
So ist ersichtlich, daß gemäß der Erfindung ein neuer, nicht verstärkter, schmelzgeblasener Mikrofaserstoff mit verbesserter Oberflächenscheuerfestigkeit geschaffen worden ist, der die Ziele, Vorstellungen und Vorteile wie oben dargestellt befriedigt. Während die Erfindung im Zusammenhang mit bestimmten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist es offensichtlich, daß zahlreiche Alternativen, Abwandlungen und Variationen im Rahmen der obigen Beschreibung für den Fachmann naheliegen. Es ist demgemäß beabsichtigt, alle solchen Alternativen, Modifikationen und Variationen zu umfassen, die in den Bereich der beigefügten Schutzansprüche fallen.

Claims

1. Scheuerfester, im Schmelz-Blasform-Verfahren hergestellter Mikrofaser-(Vlies-)Stoff, umfassend eine im Schmelz-Blasform-Verfahren hergestellte Mikrofaserkernbahn und zumindest eine im Schmelz-Blasform-Verfahren hergestellte Oberflächenschicht aus Fasern mit einem Durchschnittsdurchmesser oberhalb von 8 um, wobei 75% zumindest einen Durchmesser von 7 um aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine solche Oberflächenschicht ein Flächengewicht im Bereich von 3-10 gm&supmin;² aufweist.

2. (Vlies-)Stoff nach Anspruch 1, der geprägt ist.

3. (Vlies-)Stoff nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Kernbahn an einzelnen, unterbrochenen Bindebereichen mit der mindestens einen solchen Oberflächenschicht thermisch verbunden ist.

4. (Vlies-)Stoff nach Anspruch 3, bei dem der Stoff in einzelnen, unterbrochenen Bindebereichen thermisch geprägt ist, die zwischen 5 und 30% der Oberfläche des Stoffes einnehmen.

5. (Vlies-)Stoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der eine Naß und Trockenscheuerfestigkeit aufweist, die größer ist als 30 Umläufe bis zum Ablösen.

6. (Vlies-)Stoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zumindest eine Oberflächenschicht aus Fasern besteht, die einen Durchschnittsdurchmesser von etwa 9 um aufweisen.

7. (Vlies-)Stoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kernbahn ein minimales Verhältnis von Greifreißfestigkeit zu Gewicht von größer als 0,8 Ng&supmin;¹m&supmin;² und ein Verhältnis von Elmendorf Einreißfestigkeit zu Gewicht von mindestens 0,04 Ng&supmin;¹m&supmin;² aufweist.

8. (Vlies-)Stoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zumindest eine Oberflächenschicht eine Naß und Trockenscheuerfestigkeit von größer als 15 Umläufen bis zum Ablösen aufweist.

9. (Vlies-)Stoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kernbahn ein Flächengewicht im Bereich von 14-85 gm&supmin;² aufweist.

10. (Vlies-)Stoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Naß- und Trockenscheuerfestigkeit mindestens 30 bzw. 40 Umläufe bis zum Ablösen beträgt.

11. (Vlies-)Stoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Flächengewicht nicht größer als 60 gm&supmin;² eine minimale Greifreißfestigkeit nicht geringer als 65 N und eine minimale Elmendorf-Einreißfestigkeit nicht geringer als 6 N ist.

12. (Vlies-)Stoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest 80% der Fasern der Kernbahn einen Durchmesser von weniger oder gleich 7 um aufweisen und die autogenen Bindungen der Fasern der Kernbahn nicht mehr als 30% zur Streifenreißfestigkeit des Stoffes beitragen.

13. Verfahren zum Herstellen eines scheuerfesten, im Schmelz-Blasform-Verfahren hergestellten Mikrofaserstoffes, umfassend das Formen einer Kernbahn aus im Schmelz-Blasform-Verfahren hergestellten Mikrofasern und das Formen einer Oberflächenschicht aus im Schmelz-Blasform-Verfahren hergestellten Fasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser oberhalb von 8 um, wobei 75% der Fasern einen Durchmesser von zumindest 7 um aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht ein Flächengewicht im Bereich von 3-10 gm&supmin;² aufweist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Fasern der Oberflächenschicht einen durchschnittlichen Durchmesser von etwa 9 um aufweisen.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, bei dem die Oberflächenschicht mit hohen, anfänglichen autogenen Bindungen auf der Kernbahn gebildet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem die Oberflächenschicht getrennt von der Kernbahn hergestellt wird und mit dieser kombiniert wird, um ein Laminat zu bilden.

17. Verfahren nach Anspruch 16, umfassend den Verfahrensschritt das Laminat an einzelnen, unterbrochenen Bindebereichen thermisch zu prägen.

18. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem ein faserformendes, thermoplastisches Polymerharz in geschmolzenem Zustand durch eine Reihe von Öffnungen (17) in einer beheizten Düse (13) in einen Strom eines Inertgases gedrückt wird, um das Harz zu Fasern zu verdünnen, bei dem die Oberflächenschicht mit einer guten Zwischenfaserbindung hergestellt wird, indem die Polymerschmelztemperatur an einer ersten beheizten Düse auf einem Niveau gehalten wird, das die molekulare Zersetzung minimiert, indem die Geschwindigkeit, das Volumen und die Temperatur der Primärluft sowie der Polymerharzdurchsatz und die Austrittstemperatur geregelt werden, um Fasern herzustellen, die einen Durchschnittsfaserdurchmesser von größer als 8 um aufweisen, und bei denen 75% der Fasern einen Faserdurchmesser von mindestens 7 um aufweisen, und Sammeln der Fasern auf einem Sammelkasten (22) in einem Formabstand, bei dem die Kernbahn mit geringer Bindung zwischen den Fasern hergestellt wird, indem die Polymerschmelztemperatur an einer zweiten beheizten Düse auf einem Niveau gehalten wird, das die molekulare Zersetzung minimiert, und indem die Geschwindigkeit, das Volumen und die Temperatur der Primärluft geregelt werden, um Fasern zu produzieren, bei denen zumindest 80% einen Durchmesser von 7 um oder weniger aufweisen und die eine Durchschnittslänge von mehr als 10 cm haben, indem ein sehr ebenmäßiger und gleichförmiger Hochgeschwindigkeitsstrom von Sekundärluft zugeführt wird, dessen Menge ausreicht, um die Fasern abzukühlen und eine gute Fasertrennung sicherzustellen und die Fasern in einem Formabstand zu sammeln, und bei dem die Fasern der Kernbahn auf der Oberflächenschicht gesammelt werden.

19. Verfahren nach Anspruch 18, weiter umfassend den Verfahrensschritt, Fasern in einer dritten, beheizten Düse herzustellen und diese Fasern auf der freiliegenden Oberfläche der Kernbahn zu sammeln, um eine zweite Oberflächenschicht zu bilden.

20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, weiter umfassend den Verfahrensschritt, die Kernbahn und die Oberflächenschicht oder Oberflächenschichten thermisch zu prägen.