DE60122720T2 - Verfahren zur herstellung eines vliesstoffes zur polierung - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines vliesstoffes zur polierung Download PDF

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Description

  • Fachgebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Verfahren zum Herstellen eines Vliesstoffs durch Wasserstrahlverfestigung einer Stapelfaservorläuferbahn und insbesondere ein Verfahren zum Herstellen eines Vliesstoffs durch Wasserstrahlverfestigung und durch Behandlung mit einer Bindemittelzusammensetzung, die die Verwendung des Stoffs für Anwendungen auf dem Gebiet des Schwabbelns zur Feinbearbeitung von Metallen, Marmor, Kunststoffen und anderen Materialien erleichtert.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Es ist bekannt, dass die Herstellung von herkömmlichen Textilstoffen ein komplexes mehrstufiges Verfahren ist. Die Herstellung von Stoffen aus Stapelfasern beginnt mit dem Kardierungsverfahren, in welchem die Fasern geöffnet und in ein als Faserband bekanntes Ausgangsmaterial ausgerichtet werden. Mehrere Faserbandstränge werden dann mehrmals auf Ziehrahmen gezogen, um die Fasern weiter auszurichten, zu mischen, die Gleichförmigkeit zu verbessern, sowie den Durchmesser der Faserbänder zu reduzieren. Das gezogene Faserband wird dann in einen Vorspinnmaschine befördert, um durch weiteres Reduzieren seines Durchmessers Vorgarn herzustellen, sowie ihm eine leichte Vordrehung zu verleihen. Das Vorgarn wird dann in die Spinnmaschine befördert, in welcher es zu Garn gesponnen wird. Die Garne werden als nächstes auf einer Aufwickelmaschine angeordnet, in welcher sie in größere Spulen überführt werden. Das Garn ist dann zur Verwendung zum Bilden eines Stoffs bereit.
  • Für ein Gewebe sind die Garne zur spezifischen Verwendung als Kett- oder Füllgarne bestimmt. Die Füllgarnspulen (die in Querrichtung laufen und als Durchschuss bekannt sind) werden direkt zum Weben in die Webmaschine geleitet. Die Kettgarne (die in Maschinenrichtung verlaufen und als Kettfäden bekannt sind) müssen weiter bearbeitet werden. Die Kettgarnspulen werden zum Bilden eines Kettbaums verwendet. Hier werden die Spulen auf eine Aufwickelmaschine gegeben, die mehrere dem Holm Garnkettfäden in paralleler Anordnung zuführt. Die Kettbaumgarne laufen dann durch eine Schichtmaschine, in welcher eine wasserlösliche Schlichte auf die Garne aufgetragen wird, um sie zu versteifen und die Abriebsfestigkeit während des Rests des Web- oder Strickverfahrens zu verbessern. Die Garne werden, beim Verlassen der Schichtmaschine, auf einen Webmaschinenholm aufgewickelt, der dann an der Rückseite der Webmaschine befestigt wird. Hier werden die Kett- und Füllgarne in einem komplexen Verfahren verwoben oder gestrickt, um Yards von Gewebe herzustellen. Sobald der Stoff hergestellt ist, ist ein Auswaschverfahren nötig, um die Schlichte aus den Kettgarnen zu entfernen, bevor er getrocknet oder appretiert werden kann. Gegenwärtige herkömmliche Hochgeschwindigkeitswebmaschinen arbeiten mit einer Geschwindigkeit von 1000 bis 1500 Durchschüssen pro Minute, wobei ein Durchschuss das Einsetzen des Füllgarns quer über die gesamte Breite des Stoffs ist. Herkömmliche in der beabsichtigten Anwendung verwendete Gewebe der vorliegenden Erfindung liegen im Bereich von 40 × 40 bis 80 × 80 Durchschüssen pro 2,54 Zentimeter (Zoll). Deshalb würden diese Stoffe mit herkömmlichen Geschwindigkeiten von etwa 63,5 bis 101,6 Zentimeter (25 bis 40 Zoll) Stoff pro Minute hergestellt werden.
  • Demgegenüber ist es bekannt, dass die Herstellung von Vliesstoffen aus Stapelfasern effizienter als traditionelle Textilverfahren ist, da die Stoffe direkt aus dem Kardierungsverfahren hergestellt werden. Vliesstoffe sind für eine breite Auswahl an Anwendungen geeignet, in welchen die Effektivität, mit denen die Stoffe hergestellt werden können, verglichen mit traditionellen Textilien, einen deutlichen wirtschaftlichen Vorteil für diese Stoffe bereitstellt. Jedoch waren Vliesstoffe beim Vergleichen von Stoffeigenschaften, insbesondere in Bezug auf Oberflächenabrieb, Knötchenbildung und Haltbarkeit in Anwendungen mit mehrfachen Verwendungen im Allgemeinen benachteiligt. Durch Wasserstrahlverfestigung hergestellte Stoffe wurden mit verbesserten Eigenschaften entwickelt, die ein Ergebnis der Verwirbelung der Fasern oder Fäserchen im Stoff sind, wobei sie verbesserte Stoffintegrität bereitstellen. Nach der Verwirbelung kann die Stoffhaltbarkeit durch die Aufbringung von Bindemittelzusammensetzungen und/oder durch Wärmestabilisierung der verwirbelten Fasermatrix erhöht werden.
  • US-Patent Nr. 3,485,706 an Evans offenbart Verfahren zum Bewirken der Wasserstrahlverfestigung von Vliesstoffen. In letzterer Zeit wurden Wasserstrahl-Faserverwirbelungstechniken entwickelt, die dem verwirbelten Stoff durch Bewirken von Wasserstrahlverfestigung auf dreidimensionalen Bildübertragungsvorrichtungen Bilder oder Muster verleihen. Derartige dreidimensionale Bildübertragungsvorrichtungen sind in US-Patent Nr. 5,098,764 offenbart, wobei die Verwendung einer derartigen Bildübertragungsvorrichtung zum Bereitstellen eines Stoffs mit erhöhten physikalischen Eigenschaften sowie einem ästhetisch angenehmen Erscheinungsbild erwünscht ist.
  • Für spezifische Anwendungen muss ein Vliesstoff eine Kombination aus spezifischen physikalischen Merkmalen aufweisen. Viele Materialfeinbearbeitungsvorgänge erfordern die Verwendung von kraftbetriebenen Schwabbelrädern oder -bändern zum Schwabbeln und Polieren von Metall-, Gummi-, Marmor- und Kunststoffoberflächen. Schwabbelräder umfassen typischerweise einen Anlageflächenbestandteil, an den ein oder mehrere gewobene Textilelemente zum Kontaktieren der zu behandelnden Oberfläche befestigt werden. Gewobene Baumwoll- und Polyester/Baumwollmaterialien wurden typischerweise eingesetzt, da derartige Materialien die nötige Abriebfestigkeit, Aufnahmefähigkeit, Wärmebeständigkeit, geringe Bruchdehnung und Formbeständigkeit aufweisen. Auf Grund der Aufnahmefähigkeit derartiger Materialien werden die typischen Schwabbel- und Polierzusammensetzungen auf Wasserbasis durch den Stoff aufgenommen und zurückgehalten, wobei die Schleifmittelsplitter in den Verbindungen dazu geeignet sind, die gewünschte Schwabbel- oder Polierwirkung zu erzielen.
  • Verschiedene Nachteile sind mit der typischen Verwendung von Vliesstoffen für Anwendungen auf dem Gebiet des Schwabbelns verbunden. Um Vliesstoffe in Anwendungen auf dem Gebiet des Schwabbelns einzusetzen, ist es nötig, den Stoff mit einem Winkel von 45° zu orientieren, um das Ausfransen während der Verwendung zu minimieren. Diese Anwendung der „Ausrichtungsteilung" erfordert eine zusätzliche Bearbeitung durch spezielle Anlagen, wobei die Herstellung von Schwabbelrädern weiter verkompliziert wird. Außerdem weisen Vliesstoffe tendenziell eine schwache örtlich begrenzte Formstabilität auf, da die durch die gewobene Struktur verliehene Festigkeit infolge des wiederholten Aufpralls und resultierenden Bruchs der Trägergarne während den durch das Schwabbeln aufgebrachten Spannungen abnimmt. Zudem können Preisschwankungen bei Textilrohstoffen die wirtschaftliche Verwendung derartiger Vliesstoffe beeinträchtigen.
  • Bisher wurden Versuche, Vliesstoffe für Anwendungen auf dem Gebiet des Schwabbelns einzusetzen, mit beschränktem wirtschaftlichem Erfolg angetroffen. US-Patent Nr. 5,989,113 offenbart ein Schwabbelwerkzeug, umfassend einen spinngeschnürten (durch Wasserstrahlverfestigung hergestellten) Vliesstoff. Das durch das Bezugspatent betrachtete Material weist nicht die gewünschten Haltbarkeitsgrade, Aufnahmefähigkeit oder verbesserten Schwabbeleigenschaften auf, die durch den bebilderten Vliesstoff der vorliegenden Erfindung erzielt werden können.
  • Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von Vliesstoffen für Anwendungen auf dem Gebiet des Schwabbelns ist in US-Patent Nr. 5,492,550 offenbart, in welchem ein Oberflächenbehandlungsgegenstand, umfassend eine im Wesentlichen durch ein Bindemittel eingehüllte organische Matrix, gelehrt wird.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Vliesstoffs für Anwendungen auf dem Gebiet des Schwabbelns, in welchem der Stoff ausgezeichnete Haltbarkeit sowie Aufnahmefähigkeit aufweist, um die wirtschaftliche und effiziente Verwendung zu erleichtern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Herstellen eines Vliesstoffs für kraftbetriebene Anwendungen auf dem Gebiet des Schwabbelns wie im unabhängigen Anspruch 1 definiert erzielt. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 7 definiert.
  • Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung, den begleitenden Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen leicht ersichtlich.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Ansicht eines Geräts zum Herstellen eines die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörpernden Vliesstoffs;
  • 2 ist eine fragmentarische, isometrische Ansicht der Bildungsoberfläche einer dreidimensionalen Bildübertragungsvorrichtung mit einer Achteck- und Quadrat-Konfiguration des zum Ausüben der vorliegenden Erfindung verwendeten Typs;
  • 3 ist eine fragmentarische Draufsicht der in 2 dargestellten Bildungsoberfläche;
  • 4 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A von 3;
  • 5 ist ein Querschnitt entlang der Linie B-B von 3;
  • 6 ist eine fragmentarische Draufsicht der Bildungsoberfläche einer dreidimensionalen Bildübertragungsvorrichtung mit einer Fischgräten-Konfiguration des zum Ausüben der vorliegenden Erfindung verwendeten Typs; und
  • 7 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A von 6.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Obwohl die vorliegende Erfindung für die Ausführung in verschiedenen Formen empfänglich ist, ist in den Zeichnungen eine derzeit bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und wird hier nachstehend beschrieben, mit dem Verständnis, dass die vorliegende Offenbarung als beispielhafte Darstellung der Erfindung betrachtet werden soll und es nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf die veranschaulichte spezifische Ausführungsform zu beschränken.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung von Vliesstoffen durch Wasserstrahlverfestigung, wobei die Bebilderung und Musterung der Stoffe durch Wasserstrahlverfestigung auf einer dreidimensionalen Bildübertragungsvorrichtung erhöht wird. Durch die Verwendung einer erfindungsgemäß konfigurierten Bildübertragungsvorrichtung zusammen mit der Aufbringung einer insbesondere zum Erhöhen der Stoffhaltbarkeit formulierten Bindemittelzusammensetzung sind erfindungsgemäß gebildete Stoffe besonders geeignet für Materialfeinbearbeitungsanwendungen auf dem Gebiet des Schwabbelns, einschließlich der Feinbearbeitung von Metall-, Gummi-, Marmor- und Kunststoffoberflächen. Die Stoffe weisen den gewünschten Grad an Aufnahmefähigkeit zum „Ausnässen" von Schwabbel- und Polierverbindungen auf Wasserbasis auf, wobei die bevorzugte Bildung aus Polyesterfasern mit Stapellänge die wirtschaftliche Herstellung und Verwendung erleichtert.
  • Mit Bezug auf 1 ist hier ein Gerät zum Ausüben des vorliegenden Verfahrens zum Bilden eines Vliesstoffs veranschaulicht. Der Stoff wird aus einer vorzugsweise Polyesterfasern mit Stapellänge umfassenden Fasermatrix gebildet, jedoch liegt es innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung, dass verschiedene Fasertypen oder Fasermischungen eingesetzt werden können. Die Fasermatrix ist vorzugsweise kardiert und kreuzweise überlappt, um eine mit P bezeichnete Vorläuferbahn zu bilden. In einer gegenwärtigen Ausführungsform umfasst die Vorläuferbahn 100% Polyesterfasern mit Stapellänge.
  • 1 veranschaulicht ein Gerät zur Wasserstrahlverfestigung zum Bilden von erfindungsgemäßen Vliesstoffen. Das Gerät schließt eine kleine Öffnungen aufweisende Bildungsoberfläche in Form eines Gurts 10 ein, auf dem die Vorläuferbahn P zum Vorverfestigung durch einen Verfestigungsverteiler 12 angeordnet ist. Das Vorverwirbeln der Vorläuferbahn vor dem Bebildern und Mustern wird anschließend durch Bewegung der Bahn P sequentiell über eine Trommel 14 mit einer kleine Öffnungen aufweisenden Bildungsoberfläche bewirkt, wobei der Ver festigungsverteiler 12 die Verwirbelung der Bahn bewirkt. Eine weitere Verwirbelung der Bahn wird auf der kleine Öffnungen aufweisenden Bildungsoberfläche einer Trommel 18 durch den Verfestigungsverteiler 20 bewirkt, wobei die Bahn anschließend über aufeinander folgende, kleine Öffnungen aufweisende Trommeln 20 zur nachfolgenden Verfestigungsbehandlung durch die Verwirbelungsverteiler 24, 24' geleitet wird.
  • Das Verfestigungsgerät von 1 schließt des Weiteren eine Bebilderungs- und Musterungstrommel 24 ein, umfassend eine dreidimensionale Bildübertragungsvorrichtung zum Bewirken der Bebilderung und Musterung der nun verwirbelten Vorläuferbahn. Die Bildübertragungsvorrichtung schließt eine bewegbare Bebilderungsoberfläche ein, die sich um mehrere Verfestigungsverteilern 26 bewegt, die zusammen mit durch die Bebilderungsoberfläche der Bildübertragungsvorrichtung definierten dreidimensionalen Elementen arbeiten, um die Bebilderung und Musterung des gebildeten Stoffs zu bewirken. Die vorliegende Erfindung erwägt, dass die Vorläuferbahn P auf der bewegbaren Bebilderungsoberfläche zur Bildübertragungsvorrichtung mit einer Geschwindigkeit, die im Wesentlichen gleich der Geschwindigkeit der Bewegung der Bebilderungsoberfläche ist, weiter befördert wird. Wie in 1 veranschaulicht, kann eine J-Box oder Fangkasten 23 zum Stützen der Vorläuferbahn P eingesetzt werden, da sie auf der Bildübertragungsvorrichtung weiter befördert wird, um dadurch die Spannung in der Vorläuferbahn zu minimieren. Durch die Steuerung der Beförderungsgeschwindigkeit der Vorläuferbahn auf der Bebilderungsoberfläche zum Minimieren oder im Wesentlichen Eliminieren von Spannung in der Bahn wird eine erwünschtermaßen erhöhte Wasserstrahlverfestigung der Vorläuferbahn bewirkt. Eine Wasserstrahlverfestigung führt dazu, dass Teile der Vorläuferbahn von der Oberseite der dreidimensionalen Oberflächenelemente der Bebilderungsoberfläche abgelöst werden, um einen bebilderten und gemusterten Vliesstoff zu bilden. Eine erhöhte Verwirbelung in Z-Richtung wird erwünschtermaßen erzielt, wobei folglich der erhaltene Stoff mit einer verbesserten Bebilderung und Musterung und erhöhten physikalische Eigenschaften versehen wird.
  • Die beiliegende Tabelle 1 legt Vergleichstestdaten für verschiedene bekannte Stoffe und erfindungsgemäß gebildete Stoffe dar. Die Herstellung eines haltbaren Vliesstoffs, der die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörpert, wird durch Bereitstellen der Vorläufervliesbahn, vorzugsweise in Form einer 100% Polyesterfasern mit Stapellänge umfassenden Fasermatrix initiiert, deren Verwendung die wirtschaftliche Ausübung der vorliegenden Erfindung begünstigt. In den folgenden Beispielen wurde die Polyesterfaser vom Typ DuPont 54W eingesetzt, jedoch könnte alternativ dazu die Polyesterfaser vom Typ Wellman T472 verwendet werden.
  • Beispiel 1
  • Unter Verwendung eines wie in 1 veranschaulichten Bildungsgeräts wurde erfindungsgemäß ein Vliesstoff (als Beispiel 1 in Tabelle 1 bezeichnet) durch Bereitstellen einer Polyester umfassenden Vorläuferbahn hergestellt. Die Bahn wies ein Basisgewicht von 11,85 mg/cm3 (3,5 Unzen pro Quadratyard) (plus/minus 7%) auf. Die Vorläuferbahn war zu 100% kardiert und mit einem Verzugverhältnis von 2,5 bis 1 kreuzweise überlappt.
  • Der Stoff umfasste Polyester vom Typ DuPont 54W (1,2 Den, 3,81 cm (1,5 Zoll) Stapellänge). Vor der Musterung und Bebilderung der Vorläuferbahn wurde die Bahn durch eine Reihe an wie in 1 schematisch veranschaulichten Verfestigungsverteilern verwirbelt. 1 veranschaulicht die Anordnung der Vorläuferbahn P auf einer kleine Öffnungen aufweisenden Bildungsoberfläche in Form des Gurts 10, wobei die Bahn durch einen Verfestigungsverteiler 12 beauf schlagt wurde. Die Bahn läuft dann nacheinander über eine Trommel 14 mit einer kleine Öffnungen aufweisenden Bildungsoberfläche zum Verfestigen durch den Verfestigungsverteiler 16, wobei die Bahn danach über die kleine Öffnungen aufweisende Bildungsoberfläche einer Trommel 18 zum Verfestigen durch den Verfestigungsverteiler 20 geleitet wird. Die Bahn wird danach über aufeinander folgende kleine Öffnungen aufweisende Trommeln 22 mit nachfolgender Verfestigungsbehandlung durch die Verfestigungsverteiler 24, 24' geführt. In den vorliegenden Beispielen schließt jeder Verfestigungsverteiler Öffnungen mit 120 Mikron im Abstand von 16,65 pro Zentimeter (42,3 pro Zoll) ein, wobei die Verteiler aufeinander folgend bei 70, 90, 120, 120 und 120 bar mit einer Liniengeschwindigkeit von 45,72 Meter (50 Yard) pro Minute, betrieben werden. Eine Bahn mit einer Breite von 191,50 Zentimeter (75 Zoll) wurde eingesetzt.
  • Das Verfestigungsgerät von 1 schließt des Weiteren eine Bebilderungs- und Musterungstrommel 25 ein, umfassend eine dreidimensionale Bildübertragungsvorrichtung zum Bewirken von Bebilderung und Musterung der nun verwirbelten Vorläuferbahn. Das Verfestigungsgerät schließt mehrere Verfestigungsverteiler 26 ein, die zusammen mit der dreidimensionalen Bildübertragungsvorrichtung der Trommel 25 arbeiten, um die Musterung des Stoffs zu bewirken. In der vorliegenden Erfindung wurden die Verfestigungsverteiler 26 aufeinander folgend bei 130, 165 und 165 bar mit einer Liniengeschwindigkeit, die dieselbe war, wie diejenige, die während der Vorverfestigung verwendet wurde, betrieben.
  • Die dreidimensionale Bildübertragungsvorrichtung der Trommel 25 war wie in den 2, 3, 4 und 5 veranschaulicht als so genanntes Achteck und Quadrat konfiguriert.
  • Im Anschluss an die gemusterte Wasserstrahlverfestigung erhielt der Stoff einen im Wesentlichen gleichförmigen Auftrag an Polymerbindemittelzusammenset zung an der Auftragsstation 30. Die Bahn wird dann durch ein bei wie spezifizierten Temperaturen betriebenes Spannrahmengerät 32 geleitet, wobei die Herstellung des Vliesstoffs der vorliegenden Erfindung folglich abgeschlossen wurde.
  • Im vorliegenden Beispiel wurde die Polymerbindemittelzusammensetzung bei einer Liniengeschwindigkeit von 22,86 Meter pro Minute (25 Yard pro Minute) mit einem Walzenspaltdruck 3,52 bar (50 psi) aufgetragen, wobei angenommen wurde, dass die gemischten Feststoffe etwa 14% und die prozentuale Feuchtigkeitsaufnahme etwa 150-160% betrug. Die Zusammensetzung wurde über eine Tauch- und Walzenspaltsättigung auf einem Spannrahmen Nr. 4 aufgetragen. Die Spannrahmenofentemperatur wurde auf 232,22°C (459°F) eingestellt.
  • Die Formulierung der Polymerbindemittelzusammensetzung des Bads in Gew.-% lautete wie folgt:
    Wasser 83,14%
    DeFoam 525 0,1%
    (DeFoam ist ein Oberflächenspannungsreduktionsmittel)
    Wet Aid Special 0,5%
    (Wet Aid ist ein Oberflächenenergiereduktionsmittel)
    Phoplex.RTM TR407 15,0%
    (Rhoplex ist eine Acryl/Copolymeremulsion) Eingetragen für Rhom & Haas Co., Delaware
    Cymel.RTM 303-Resin 0,24%
    (Cymel ist ein Melamin vernetzendes Harz) Eingetragen für American Cyanamid Co., New York
    Freecat.RTM 187 0,02%
    (Freecat ist ein chemischer Katalysator) Eingetragen für Freedom Textile Chemicals Co., North Carolina
    MilSoft.RTM N23 1,0%
    (MilSoft ist eine antistatische Beschichtung) Eingetragen für Atlas Chemical Industries, Delaware
  • Beispiel 2
  • Unter Verwendung des vorstehend in Verbindung mit Beispiel 1 dargelegten Verfahrens, wurde ein weiterer in Tabelle 1 als Beispiel 2 bezeichneter Stoff hergestellt. Die Verfahrensbedingungen unterschieden sich dahingehend, dass die Bildübertragungsvorrichtung der Trommel 25 als so genanntes wie in den 6 und 7 veranschaulichtes Fischgräten-Muster konfiguriert war. Zur Bindemittelauftragung betrug die Liniengeschwindigkeit 20 Yard pro Minute mit einem Walzenspaltdruck von 32 psi und einer Feuchtigkeitsaufnahme von 130%. In der Bindemittelzusammensetzung wurde Rhoplex K3 durch denselben Prozentsatz Rhoplex TR407 substituiert; die Bindemittelzusammensetzung wies 7,72% gemischte Feststoffe auf. Die Spannrahmenofentemperatur wurde auf 300°F eingestellt.
  • Zum Ausüben der vorliegenden Erfindung kann die spezifische Bindemittelzusammensetzung variiert werden. Zum Beispiel können das Acrylbindemittel etwa 10-25% der Formulierung, die Pigmente 1-3%, das Melaminvernetzungsmittel 0,2-0,5% und die verschiedenen Benetzungsmittel und Antimigrationsmittel weniger als 1% umfassen.
  • Die in Tabelle 1 tabellarisch dargestellten Daten stellen die durch Ausüben der vorliegenden Erfindung erhaltenen höchst erwünschten Haltbarkeitseigenschaften, einschließlich Vliesstoffe mit einer hohen kombinierten Zugfestigkeit (Maschinenrichtungszug + Querrichtungszug/Grundgewicht pro Stoff) und hohem Taber-Abrieb dar. Ein Vergleich mit einem gemäß US-Patent Nr. 5,989,113 gebildeten Stoff zeigt deutlich verbesserte physikalische Eigenschaften.
  • Ein weiterer Vorteil von erfindungsgemäß gebildeten Stoffen für Anwendungen auf dem Gebiet des Schwabbelns wird aus den Oberflächenunregelmäßigkeiten abgeleitet, die im Stoff, der zur Stoffbebilderung und -musterung auf dreidimensionalen Bildübertragungsvorrichtung bereit ist, gebildet werden können.
  • Die Leistungsfähigkeit von Oberflächenunregelmäßigkeiten als Mittel zum Zurückhalten von zeitweise darauf aufgebrachten Verbindungen oder Mitteln wurde durch die einfache Aufbringung einer Schwabbelverbindung durch ein Streichmesser untersucht. Insbesondere wurden Streifen von einem Zoll × sieben Zoll aus einem Rohwarenstoff mit derselben wie vorstehend beschriebenen 100%igen PET-Faserzusammensetzung geschnitten. Der erste Stoff wurde durch die Verwendung einer Bildübertragungsvorrichtung 25 mit einem ihr verliehenen „Fischgräten"-Muster (gleichwertig mit Rohwarenstoff von Beispiel 2) bebildert. Dem zweiten Stoff wurde ein Muster gemäß einem „Achteck und Quadrat" (gleichwertig mit Rohwarenstoff von Beispiel 1) verliehen. Einem letzten Stoff wurde kein Muster verliehen, und er stellt den Vliesstoff herkömmlicher Praxis dar. Die drei Stoffproben wurden anfänglich gewogen und die Ergebnisse aufgezeichnet.
  • Die drei Stoffproben wurden in Nebeneinanderstellung Seite an Seite angeordnet, wobei ihre entsprechenden Längsmaße aneinander grenzten. Eine abgeschrägte Kante eines Polymerbreitmessers mit sechs Zoll wurde dann auf die abgeschrägte Seite innerhalb eines Überschusses an gründlich homogenisierter, im Handel erhältlicher Polierzusammensetzung, wie von Turtls Wax Inc. Chicago erhältlich, beladen. Das beladene Breitmesser wurde dann mit der abgeschrägten Kante nach unten auf die positionierte Stoffprobe etwa ein Zoll vom Schlussende der Probe mit einem Überhang von 3,81 Zentimeter (1,5 Zoll) von jeder Seite der Probensammlung angeordnet. Das Breitmesser wurde dann auf die beladene abgeschrägte Seite in spitzem Winkel von etwa 45 Grad aufgebracht, eine Kraft von etwa 0,88 Newton pro linearem Zentimeter (0,5 Pfund pro linearem Zoll) wurde dann auf das Messer aufgebracht, als es mit einer konstanten Geschwindigkeit von etwa 1 Zoll pro Sekunde gezogen wurde, und bis zu diesem Zeitpunkt bewegte sich das Breitmesser vollständig über das Ende der Stoffproben hinaus. Die drei beladenen Stoffproben wurden dann entfernt und erneut gewogen. Die Ergebnisse dieser Bewertung sind in Tabelle 2 bereitgestellt.
  • Wie in den Ergebnissen von Tabelle 2 ersichtlich, dienen derartige Oberflächenunregelmäßigkeiten erwünschtermaßen zum Zurückhalten von Schwabbel- und Polierzusammensetzungen während der Verwendung, wobei folglich die Effektivität begünstigt und erhöht wird. Das Fehlen von Musterung in Vliesstoffen des Stands der Technik, wie im vorstehend bezogenen Patent offenbart, erleichtert nicht die Rückhaltung von Schwabbelzusammensetzungen auf diese Weise. Außerdem kann die Tiefe der Bebilderung derart variiert werden, dass die Menge an zurück gehaltener Schwabbelzusammensetzung eingestellt werden kann. Während die Bildung von Öffnungen in einem erfindungsgemäß gebildeten bebilderten Musterstoff zum Erleichtern der Wärmeverteilung während Schwabbelvorgängen betrachtet wird, liegt es innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung, dass Stoffe durch eine geeignete Konfiguration der Bildübertragungsvorrichtung während der Bildung selektiv gelocht werden, so dass Öffnungen an Teilen eines Schwabbelrads beabstandet von seinem Umfang bereitgestellt werden können, wobei folglich die Verstopfung von Öffnungen mit Schwabbelzusammensetzungen vermieden wird.
  • TABELLE 1
    Figure 00150001
  • Figure 00160001
  • TABELLE 2
    Figure 00170001

Claims (7)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Vliesstoffes für kraftbetriebene Anwendungen auf dem Gebiet des Schwabbelns, umfassend den Schritt des Behandelns des Vliesstoffes mit einer polymeren Bindemittelzusammensetzung, gekennzeichnet durch die nachfolgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Vorläuferbahn, umfassend Polyesterfasern mit Stapellänge; b) Bereitstellen einer kleine Öffnungen aufweisenden dreidimensionalen Bildübertragungsvorrichtung mit einer Anordnung von dreidimensionalen Oberflächenelementen; c) Positionieren der Vorläuferbahn auf der Bildübertragungsvorrichtung und Wasserstrahlverfestigung der Vorläuferbahn, um einen bebilderten Vliesstoff mit Oberflächenunregelmäßigkeiten zu bilden, der zum Verbessern der Aufrechterhaltung einer damit verbundenen Schwabbel-Verbindung konfiguriert ist; d) Aufbringen der polymeren Bindemittelzusammensetzung auf den bebilderten Vliesstoff, um den Vliesstoff mit einer kombinierten Zugfestigkeit von mindestens etwa 28,2 Gramm/Gramm (800 Gramm/Unze) des Vliesstoffes bereitzustellen, wobei die polymere Bindemittelzusammensetzung eine Melamin-Polymerverbindung und eine Acryl/Copolymer-Zusammensetzung umfasst, wodurch der bebilderte Vliesstoff einen Taber-Abrieb von mindestens ungefähr 100 Zyklen nach Aufbringen der Bindemittelzusammensetzung aufweist.
  2. Verfahren zum Herstellen eines Vliesstoffes nach Anspruch 1, einschließend: Vorverfestigen der Vorläuferbahn auf einer kleine Öffnungen auf weisenden formenden Oberfläche vor dem Schritt der Wasserstrahlverfestigung der Vorläuferbahn auf der Bildübertragungsvorrichtung.
  3. Verfahren zum Herstellen eines Vliesstoffes nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt der Wasserstrahlverfestigung der Vorläuferbahn auf der Bildübertragungsvorrichtung das Bilden eines Musters von Oberflächenunregelmäßigkeiten in dem hierdurch gebildeten Vliesstoff einschließt.
  4. Verfahren zum Herstellen eines Vliesstoffes nach Anspruch 3, wobei das Muster der Oberflächenunregelmäßigkeiten Öffnungen einschließt.
  5. Verfahren zum Herstellen eines Vliesstoffes nach Anspruch 3, wobei das Muster der Oberflächenunregelmäßigkeiten erhöhte Abschnitte einschließt.
  6. Verfahren zum Herstellen eines Vliesstoffes nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Bereitstellens der dreidimensionalen Bildübertragungsvorrichtung das Bereitstellen der Bildübertragungsvorrichtung mit einer Anordnung von dreidimensionalen Oberflächenelementen mit einer Achteck- und Quadrat-Konfiguration aufweist.
  7. Verfahren zum Herstellen eines Vliesstoffes nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei der Schritt des Bereitstellens der dreidimensionalen Bildübertragungsvorrichtung das Bereitstellen der Bildübertragungsvorrichtung mit einer Anordnung von dreidimensionalen Oberflächenelementen mit einer Fischgräten-Konfiguration aufweist.
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