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ALLGEMEINER STAND UND ZUSAMMENFASSUNG
DES STANDS DER TECHNIK
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein preiswertes Schlingenmaterial
für einen
Haken- und Schlingenverschluss, der mindestens eine Bahn aus flexiblem
Vliesmaterial aufweist, das intermittierend an eine nicht elastische
orientierte Folie geklebt ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren
Verfahren zum Herstellen dieser Schlingen.
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Schlingenware,
die durch Laminieren von Vliesstoffen an Folien gebildet wird, ist
beispielsweise aus der
US-Patentschrift Nr.
5,032,122 bekannt, die durch Folgendes gebildet wird: Bereitstellen
eines Trägers
aus orientierbarem Material im dimensionsunbeständigen Zustand, Positionieren
mehrerer Filamente auf den Träger,
Befestigen der Filamente am Träger
in im Abstand gehaltenen, fixierten Regionen jedem der Filamente entlang,
wobei die fixierten Regionen zwischen jedem Paar eine nicht befestigte
Auffangregion definieren, und Verursachen, dass das orientierbare
Material seinem Reaktionsweg entlang in seinen dimensionsbeständigen Zustand überführt wird,
wodurch die Filamente in den Auffangregionen gekräuselt werden
unter Bildung faserförmiger
Elemente, die aus dem Träger
zwischen den fixierten Regionen herausragen. Die
US-Patentschrift Nr. 5,547,531 beschreibt
das Bilden einer Schlingenware durch ein Verfahren, das folgende
Schritte umfasst: Bereitstellen einer ersten dünnen Schicht umfassend einen
elastomeren Haftklebstofffilm mit einer ersten Klebstofffläche und
einer zweiten Klebstofffläche
der ersten Klebstofffläche
gegenüberliegend,
einer entspannten Orientierung und einer gedehnten Orientierung;
Strecken der ersten dünnen
Schicht aus der entspannten Orientierung zur gedehnten Orientierung;
Kontaktieren einer zweiten dünnen
Schicht umfassend einen Vliesflor mit der ersten Fläche der
ersten dünnen
Schicht in der gedehnten Orientierung, wodurch die zweite dünne Schicht
und die erste dünne
Schicht direkt unter Bildung eines Laminats verbunden werden; und
Entspannen der ersten dünnen
Schicht derart, dass die zweite dünne Schicht unter Bilden von
Auffangregionen gekräuselt wird,
die dazu fähig
sind, die Haken einer komplementären
Stempelbefestigungskomponente zu verwickeln. In der
US-Patentschrift
Nr. 5,595,567 wird ebenfalls einen Vliesflor verwendet,
der bevorzugt mit einem Träger verbunden
ist, während
der Träger
sich in seiner gedehnten unbeständigen
Orientierung befindet. Konstruktionsbindungen bilden ein Bindungsmuster,
das den Vliesflor mit dem Träger
verbindet. Wenn der Träger
aus seiner gedehnten Orientierung zu seiner entspannten Orientierung
zusammengeschrumpft ist, werden die unbefestigten Regionen des Vliesflors
gekräuselt
und erstrecken sich vom Träger
nach außen,
um Auffangregionen zu bilden, die dazu fähig sind, die eingreifenden
Elemente einer komplementären
Stempelbefestigungskomponente zu verwickeln. Die
US-Patentschrift
Nr. 5,256,231 beschreibt ein Verfahren zum Bereitstellen
einer Bahn aus Schlingenmaterial, die dazu geeignet ist, in Stücke geschnitten
zu werden, um Schlingenabschnitte für Verschlussvorrichtungen des
Typs zu bilden, der freisetzbare eingrifffähige Haken- und Schlingenabschnitte umfasst und
in Artikeln wie wegwerfbare Kleidungsstücke oder Windeln eingearbeitet
wird. Die Bahn aus Schlingenmaterial umfasst eine Bahn aus längsorientierten
Fasern mit Ankerabschnitten und bogenförmigen Abschnitten, die in
einer Richtung von den Ankerabschnitten hinweg herausragen, und
eine Schicht aus thermoplastischem Trägermaterial, das auf die Ankerteile
aufextrudiert wird, um sich mit den Ankerteilen unter Bildung mindestens
eines Teils eines Trägers
für das
Schlingenmaterial zu verbinden.
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Bei
allen diesen Verfahren zum Bilden von Schlingen wird die Wichtigkeit
betont, dass die Schlingenfasern sich aus einem Träger oder
einer Grundschicht heraus nach außen hervorstrecken. Dadurch
wird die Verfügbarkeit
der Fasern zum Eingreifen in geeignete Hakenelemente erhöht. Jedoch
sind die Träger
im Allgemeinen spezialisiert und teuer, dimensionsunbeständig oder
dick. Es ist erwünscht,
ein Schlingenmaterial bereitzustellen, das hervorstehende Schlingenfasern
auf einem Träger
aufweist, der dünn,
sehr fest (dimensionsbeständig),
kostengünstig
und leicht herzustellen ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
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Die
vorliegende Erfindung bietet eine verbesserte, nicht elastische,
dimensionsbeständige,
sehr feste Schlingenverbundware umfassend eine orientierte, nicht
elastische Folie, die sich in mindestens einer ersten Richtung erstreckt,
und eine oder mehrere Bahnen aus flexiblem Vliesmaterial, das intermittierend
mindestens eines Flächenteils
der orientierten nicht elastischen Folie entlang aufgeklebt ist.
Bevorzugt weist die Schlinge in regelmäßigem Abstand gehaltene Bindungsabschnitte
zwischen dem Vliesmaterial und der orientierten Folie auf. Diese
intermittierenden Bindungsverankerungsabschnitte sind durch ungebundene
Abschnitte voneinander getrennt, wobei die Folie und das Vliesmaterial
einander zugewandt, jedoch nicht miteinander verbunden sind. Diese
Schlingenverbundwaren bieten einzigartige Vorteile als preiswertes,
flexibles oder weiches, dimensionsbeständiges Hochleistungsschlingenmaterial,
das relativ einfach herzustellen ist.
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Der
vorliegenden Erfindung gemäß wird auch
ein Verfahren zur Herstellung einer Schlingenwarenbahn, das (1)
das Bereitstellen einer ersten Bahn flexiblen Vliesmaterials (z.B.
eines Vliesflors aus natürlichen und/oder
polymeren Fasern und/oder Garnen), (2) das Formen der ersten Bahn
flexiblen Vliesmaterials derart, dass sie bogenförmige Abschnitte aufweist,
die von beabstandeten Verankerungsabschnitten der ersten Bahn flexiblen
Vliesmaterials in die gleiche Richtung hervorstehen, (3) das Extrudieren
einer Bahn thermoplastischen Materials, das nicht elastisch ist
(z.B. Polyester, Polyolefine, Nylonarten, Polystyrole) auf die erste
Bahn flexiblen Schlingenmaterials, (4) das Bereitstellen der thermoplastischen
Folie im noch geschmolzenen Zustand an mindestens den beabstandeten
Verankerungsabschnitten der ersten Bahn flexiblen Vliesmaterials derart,
dass die extrudierte thermoplastische Folienbahn an Klebestellen
oder den Verankerungsabschnitten an das Vliesmaterial geklebt wird,
und (5) das Ausrichten des mittels Extrusion geklebten Vliesgewebebahnverbunds
in mindestens die Längsrichtung
der Bahn, womit die Bahn ausgerichtet und die Höhe der bogenförmigen Abschnitte
des Vlieses reduziert wird. Durch dieses Verfahren wird ein neuartiger
bahnartiger Vliesschlingenverbundstoff bereitgestellt, der ein flexibles
Vliesmaterial umfasst, das intermittierend mit einer dünnen hochfesten
Folie verbunden ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird noch weiter unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei die gleichen Bezugsnummern
sich auf gleiche Teile in verschiedenen Ansichten beziehen und wobei
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die 1 eine
perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform von Vorläuferschlingenmaterial ist,
das erfindungsgemäß hergestellt
worden ist.
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Die 2 eine
schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform des Schlingenmaterials
ist, das erfindungsgemäß unter
Zuhilfenahme des Vorläufermaterials
von 1 hergestellt worden ist.
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Die 3 eine
schematische Ansicht ist, die ein Verfahren zum Bilden des in 1 gezeigten
erfindungsgemäßen Schlingenmaterials
veranschaulicht.
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Die 4 eine
Draufsicht auf die in 3 gezeigten gewellten Teile
ist.
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Die 5 eine
Draufsicht alternierender gewellter Teile ist, die die in 4 veranschaulichten
gewellten Teile ersetzen könnten.
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GENAUE BESCHREIBUNG
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Der
erfindungsgemäße Schlingenwarenverbund
wird bevorzugt durch Extrudieren einer nicht elastischen Folie auf
Verankerungsabschnitte einer ersten Bahn flexiblen Vliesmaterials
gebildet, das so geformt ist, dass es bogenförmige Abschnitte aufweist,
die sich von den Verankerungsabschnitten aus erstrecken, gefolgt vom
Orientieren unter Bereitstellen eines verstärkten Schlingenverbundstoffs.
Der geschmolzen Folie verkapselt die Fasern der Verankerungsabschnitte
unter Bildung von Bindungsstellen. Die geschmolzene Folie kann Bindungsstellen
der gesamten oder eines Teils der Folienlänge entlang bilden, wo sich
Verankerungsabschnitte (d.h. ein flacher Abschnitt des Vliesmaterials)
befinden. Die verfestigte nicht elastische Folie weist eine im Allgemeinen
gleichförmige
Morphologie ihrer Länge,
einschließlich
der Bindungsstellen entlang, auf. Die Folie kann gegen die Verankerungsabschnitte
an den Bindungsstellen gepresst werden, wodurch die Bindungsstärke zwischen
der Vliesbahn und der Folie erhöht
wird.
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Ein
Verfahren zum Bilden eines Schlingenvliesgewebes mit bogenförmigen Vliesstrukturen
zwischen beabstandeten Bindungsstellen umfasst einen Schritt des
Bildens eines bogenförmigen
Vliesvorläufermaterials,
das folgende Schritte umfassen kann. Es werden erste und zweite,
im allgemeinen zylindrische gewellte Teile bereitgestellt, von denen
jeder eine Achse aufweist und mehrere beabstandete Grate umfasst,
die die Peripherie der gewellten Teile definieren. Die Grate weisen
Außenflächen auf
und definieren Lücken
zwischen den Graten, die geeignet sind, Abschnitte von Graten des
anderen gewellten Teils in Verkettungsverhältnis mit der Bahn flexiblen
Materials dazwischen aufzunehmen. Die Grate können in Form radialer oder
in Längsrichtung
beabstandeter paralleler Grate vorliegen oder sie können sich überschneiden,
wodurch regelmäßige oder unregelmäßige Gestalten
definiert werden, wobei die Grate linear, gekrümmt, kontinuierlich oder intermittierend
sind. Die gewellten Teile werden in axial parallelem Verhältnis mit
Abschnitten der gegenüber
liegenden Grate in eingreifendem Verhältnis montiert. Mindestens
einer der gewellten Teile wird rotiert. Die Bahn flexiblen Vliesmaterials
wird zwischen die eingreifenden Abschnitte der Grate eingeführt, um
die Bahn flexiblen Vliesmaterials an der Peripherie eines der gewellten
Teile zu bilden. Dieser bildet bogenförmige Abschnitte der Bahn flexiblen
Vliesmaterials in den Lücken
zwischen den Graten eines ersten gewellten Teils und von Verankerungsabschnitten
der Bahn flexiblen Vliesmaterials den Außenflächen der Grate des ersten gewellten
Teils entlang. Die gebildete Bahn flexiblen Vliesmaterials wird
der Peripherie des ersten gewellten Teils entlang über eine
vorbestimmte Entfernung nach dem Vorbeibewegen an den eingreifenden
Abschnitten der Grate gehalten. Auf das Bilden des bogenförmigen Vorläufervliesmaterials
hin wird ein nicht elastischer Film in einem Extrudierschritt extrudiert,
der das Bereitstellen eines Extruders umfasst, der durch eine Düse mit einer
Düsenöffnung eine
Bahn von geschmolzenem thermoplastischem Material auf die Verankerungsabschnitte
der Bahn flexiblen Vliesmaterials der Peripherie des ersten gewellten
Teils innerhalb der oben erwähnten
vorbestimmten Entfernung entlang extrudiert. Der so gebildete extrusionsverbundene
Verbundstoff wird dann orientiert, wodurch die Bahn dazu gebracht
wird, dass sie eine molekulare Orientierung zumindest zwischen den
beabstandeten Verbindungsstellen durchmacht. Der Orientierungsgrad
beträgt
im Allgemeinen mindestens 1,25 bis 1,0 in mindestens der Längsrichtung
und kann 4,0 bis 1,0 in der Längsrichtung
betragen, bevorzugt wird die extrusionsgebundene Bahn in zwei oder
mehr Richtungen um 2,5 bis 1,0, bevorzugt 1,5 bis 1,0, orientiert.
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Fasern,
die für
das Bilden des aus Vliesfaserschichten bestehenden Vliesschlingenmaterials
geeignet sind, können
aus einer umfangreichen Reihe verschiedener thermoplastischer Polymere
hergestellt werden, von denen bekannt ist, dass sie Fasern bilden.
Geeignete thermoplastische Polymere werden unter Polyolefinen, Polyamiden,
Polyestern, Copolymeren, die Acrylmonomere enthalten, und Mischungen
und Copolymere derselben ausgewählt.
Geeignete Polyolefine umfassen Polyethylen, z.B. lineares Polyethylen
niedriger Dichte, Polyethylen hoher Dichte, Polyethylen niedriger
Dichte und Polyethylen mittlerer Dichte; Polypropylen, z.B. isotaktisches
Polypropylen, syndiotaktisches Polypropylen, Mischungen derselben
und Mischungen von isotaktischem Polypropylen und ataktischem Polypropylen;
und Polybutylen, z.B. Poly(1-buten) und Poly(2-buten); Polypenten,
z.B. Poly-4-methylpenten-1 und Poly(2-penten); sowie Mischungen
und Copolymere derselben. Geeignete Polyamide umfassen Nylon 6,
Nylon 6/6, Nylon 10, Nylon 4/6, Nylon 10/10, Nylon 12, Nylon 6/12,
Nylon 12/12 und hydrophile Polyamidcopolymere wie beispielsweise
Copolymere von Caprolactam und einem Alkylenoxid, z.B. Ethylenoxid,
und Copolymere von Hexamethylenadipamid und einem Alkylenoxid sowie
Mischungen und Copolymere derselben. Geeignete Polyester umfassen
Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polycyclohexylendimethylenterephthalat
und Mischungen und Copolymere derselben. Acrylcopolymere umfassen
Ethylenacrylsäure,
Ethylenmethacrylsäure,
Ethylenmethylacrylat, Ethylenethylacrylat, Ethylenbutylacrylat und
Mischungen derselben. Besonders geeignete Polymere sind Polyolefine,
einschließlich
Polyethylen, z.B. lineares Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen
niedriger Dichte, Polyethylen mittlerer Dichte, Polyethylen hoher
Dichte und Mischungen derselben; Polypropylen; Polybutylen und Copolymere
sowie Mischungen derselben.
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Vorgeformte
Fasern können
zu Faservliesflor durch irgendein geeignetes Verfahren wie beispielsweise
Kardieren, Wirrfaserflorbildnern, Hydroverwirrung und Vernadelung
geformt werden. Alternativ kann der Faservliesflor direkt aus thermoplastische
Fasern bildenden Polymeren wie beispielsweise durch Spinnvliesverfahren
oder Schmelzblasen und ähnliche
Techniken gebildet werden, die Vliesstoffe direkt aus einer Polymerschmelze
bilden. Diese Vliesstoffe können
durch Einmischen zusätzlicher
einzelner Fasern oder Teilchen modifiziert, beschichtet werden oder
geeignete Schmelzzusatzmittel für
die beabsichtigte Endanwendung einschließen. Im Allgemeinen beträgt der Faservliesflor,
der zum Bilden des erfindungsgemäßen Schlingenverbunds
verwendet wird, 10 bis 100 g/m2, bevorzugt
15 bis 50 g/m2 und umfasst mindestens teilweise
thermoplastische Fasern, die für
das Binden geeignet sind, wie beispielsweise mindestens 10 Prozent
bindungsfähige thermoplastische
Fasern, in einer spezifischen Ausführungsform 20 bis 100 Prozent
bindungsfähige
thermoplastische Fasern.
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1 veranschaulicht
eine Vorläufervliesschlingenware
vor der Orientierung, das allgemein durch die Bezugsnummer 10 bezeichnet
ist, welches Vlieslaminatmaterial 10 orientiert und dann
zur Verwendung in einem einzelnen Verschlusssystem allgemein in
Stücke
geschnitten wird. Im Allgemeinen weist das Vlieslaminatmaterial 10 einen
Träger 11 auf,
der eine thermoplastische Folie mit vorderen und hinteren Flächen 13 und 14 umfasst.
Der Vliesflor 16 weist nichtverformte Verankerungsabschnitte 17 auf,
die autogen an den Träger 11 unter
Bildung von Bindungsstellen 18 gebunden sind. Die Bindungsstellen 18 in 1 befinden
sich der Vorderseite 13 entlang, wobei bogenförmige Abschnitte 20 des
Vliesflors 16 aus der Vorderfläche 13 der Trägerschicht 111 zwischen
den Bindungsstellen 18 hervorstehen. Wie in 1 gezeigt,
können
die Bindungsstellen kontinuierliche Reihen, die sich quer über das
Vliesverbundschlingenmaterial 10, sein. Jedoch können die
Bindungsstellen in irgendeinem Muster, einschließlich beispielsweise intermittierenden
Linien, hexagonalen Zellen, Rautenzellen, viereckigen Zellen, willkürlichen
Punktbindungen, gemusterten Punktbindungen, Gitterschnittlinien
oder irgendeinem anderen regelmäßigen oder
unregelmäßigen geometrischen
Muster angeordnet sein.
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2 veranschaulicht
die Orientierung dem Schlingenverbundstoff von 1 gemäß. Der Schlingenverbundstoff 36 umfasst
eine orientierte thermoplastische Folie 42 mit vorderen
und hinteren Flächen 43 und 44.
Der Vliesflor weist Verankerungsabschnitte 48 auf, die
autogen an die Trägerschicht 42 gebunden
sind. Diese Verankerungsabschnitte können mindestens leicht verformt
werden. Die Folie zwischen den Bindungsstellen 48 wird
in mindestens der Längsrichtung 2 und
bevorzugt auch in Querrichtung 1 orientiert. Der Orientierungsgrad
beträgt
im Allgemeinen 4,0 bis 1,0 oder weniger.
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3 veranschaulicht
schematisch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bilden des in 1 gezeigten
Schlingengewebes 10. Das Verfahren umfasst im Allgemeinen
das Bereitstellen erster und zweiter wellenbildender Teile oder
Walzen, 26 und 27, die jede eine Achse aufweisen
und mehrere um den Umfang beabstandete, allgemein sich axial erstreckende
Grate 28 um die Peripherie und diese definierend aufweisen, wobei
sich Lücken
zwischen den Graten 28 befinden, die geeignet sind, um
Abschnitte der Grate 28 des wellenbildenden Teils 26 oder 27 in
eingreifendem Verhältnis
mit dem Vliesflor 16 zwischen den Eingriffsgraten 28 aufzunehmen.
Die wellenbildenden Teile 26 und 27 werden in
axial parallelem Verhältnis
zu Teilen der Grate 28 montiert, die allgemein auf die
Art und Weise von Getriebezähnen
eingreifen; mindestens einer der wellenbildenden Teile 26 oder 27 wird
rotiert; und der Vliesflor 16 wird zwischen die eingreifenden
Abschnitte der Grate 28 der wellenbildenden Teile 26 und 27 eingeführt, um
den Vliesflor 16 allgemein gewellt zu gestalten. Der gewellte
Vliesflor 16 wird der Peripherie des ersten wellenbildenden
Teils 26 entlang zurückgehalten,
nachdem er an den eingegriffenen Abschnitten der Grate 28 vorbeibewegt
worden ist. Beim Verfahren der 3 wird eine
thermoplastische Trägerschicht 12 einer
Folie gebildet und auf die Verankerungsabschnitte 17 der
Bahn aus Fasern 16 an den Endflächen der Grate 28 auf
dem ersten wellenbildenden Teil 26 durch Extrudieren oder Coextrudieren
der thermoplastischen Trägerschicht 12 in
einem geschmolzenen Zustand aus einer Düse 24 in einen Quetschspalt
zwischen den Verankerungsabschnitten 17 des Vliesmaterials 16 an
der Peripherie des ersten wellenbildenden Teils 26 und
einer Kühlwalze 25 gebunden.
Dadurch werden die Fasern des Vliesflors in die Folienträgerschicht
eingebettet. Nach dem Kühlen
durch die Kühlwalze 25 im
Quetschspalt wird die Bahn von Schlingenmaterial 10 von
dem ersten wellenbildenden Teil 26 getrennt und teilweise
um die Kühlwalze 25 herum
und durch einen Quetschspalt zwischen der Kühlwalze 25 und einer
Abquetschwalze 29 herum geführt, um das Kühlen und
die Verfestigung der Trägerschicht 12 abzuschließen. Der
Schlingenverbundstoff wird dann in Längsrichtung und/oder Querrichtung
durch herkömmliche Vorrichtungen 31 und 32,
die sequentiell oder gleichzeitig arbeiten können, orientiert.
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Der
Vliesfaserflor kann aus einzelnen Fasern unter Anwendung z.B. einer
Kardiermaschine 30 gebildet werden, welcher Vliesflor aus
willkürlich
orientierten Fasern 16 eine ausreichende Integrität besitzt,
um von der Kardiermaschine 30 in den Quetschspalt zwischen
den wellenbildenden Teilen 26 und 27 gespeist
zu werden (nötigenfalls
könnte
eine Fördervorrichtung
(nicht gezeigt) bereitgestellt werden, um zum Tragen und Führen des
Vliesflors 16 zwischen der Kardiermaschine 30 und
den wellenbildenden Teilen 26 und 27 beizutragen).
Wenn ein derartiger Vliesflor 16 verwendet wird, so weist
der erste wellenbildende Teil 26 eine raue Oberflächenbeschaffenheit
(z.B. durch Sandbestrahlung gebildet) auf, der zweite wellenbildende
Teil 27 weist eine glatte polierte Oberflächenbeschaffenheit
auf und der erste wellenbildende Teil 26 wird auf eine
Temperatur erhitzt, die leicht über
der Temperatur des zweiten wellenbildenden Teils 26 liegt,
so dass der Vliesflor 16 bevorzugt der Oberfläche des
ersten wellenbildenden Teils 26 entlang verbleibt und in
den Quetschspalt zwischen dem ersten wellenbildenden Teil 26 und
der Walze 25 geführt
werden kann, nachdem er durch den Quetschspalt zwischen den wellenbildenden
Teilen 26 und 27 hindurchgegangen ist. Als Alternative
könnte
ein Vakuum angewendet werden, um dazu beizutragen, der Faservliesflor 16 auf
der Struktur des ersten wellenbildenden Teils 26 zu halten.
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Die
wellenbildenden Teile 26 und 27, wie in 3 gezeigt,
die darauf eingestellt sind, dass ein Faservliesflor 16 in
sie hineingeführt
wird, können
Grate 28 aufweisen, die allgemein im Bereich von 0 bis
45 Grad bezüglich
ihrer Achsen orientiert sind, bei denen jedoch ihre Grate 28 mit
0 Grad bezüglich
(oder parallel zu) ihrer Achsen orientiert sind, was das Herstellen
der wellenbildenden Teile 26 und 27 vereinfacht.
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Die
Kühlwalze 25 in
den in 3 gezeigten Ausführungsformen kann wassergekühlt sein
und eine mit Chrom plattierte Peripherie aufweisen. Als Alternative
kann die Kühlwalze 25 eine äußere Kautschukschicht aufweisen,
die ihre Oberflächen
definiert. Wenn die Walze 25 eine erhitzte Walze ist, könnte dies
durch eine öl-
oder wassererhitzte Walze oder eine Induktionswalze erfolgen.
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Bevorzugt
können
für ein
Extrusionsverbindungs- oder thermisches Verbindungsverfahren unter
Anwendung von wellenbildenden Walzen 26 und 27 und
einer Quetschwalze 25 die Antriebe für die wellenbildenden Teile 26 und 27 und
für die
Walze 25 mit einer Oberflächengeschwindigkeit rotiert
werden, die gleich oder verschieden ist wie die Oberflächengeschwindigkeit
des ersten wellenbildenden Teils 26. Wenn die Walze 25 und
der erste wellenbildende Teil 26 so rotiert werden, dass
sie die gleiche Oberflächengeschwindigkeit
besitzen, so wird der Vliesflor 16 etwa die gleiche Gestalt
dem Träger 11 entlang
aufweisen, wie er der Peripherie des ersten wellenbildenden Teils 26,
wie in 3 veranschaulicht, entlang aufwies. Wenn die Walze 25 und der
erste wellenbildende Teil 26 so rotiert werden, dass die
Walze 25 eine Oberflächengeschwindigkeit
aufweist, die langsamer ist als die Oberflächengeschwindigkeit des ersten
wellenbildenden Teils 26 (z.B. ein Viertel oder die Hälfte), so
werden die Verankerungsabschnitte 17 des Vliesstoffs 16 in
der Trägerschicht 12 am Quetschspalt
zwischen der Walze 25 und dem ersten wellenbildenden Teil 26 näher zueinander
hin bewegt, was zu einer höheren
Dichte der bogenförmigen
Abschnitte 20 dem Träger 11 entlang
führt,
als wenn die Kühlwalze 25 und
der erste wellenbildende Teil 26 so rotiert werden, dass
sie die gleiche Oberflächengeschwindigkeit aufweisen.
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4 und 5 veranschaulichen
zwei verschiedene wellenbildende Teile. Ein oder ein Paar von zylindrischen
erhitzten wellenbildenden Teilen 65 könnte die wellenbildenden Teile 26 und 27 ersetzen,
um einen Vliesschlingenverbundstoff unter Anwendung allgemein des
oben unter Bezugnahme auf 3 beschriebenen
Verfahrens zu bilden. Der wellenbildende Teil 65 und sein
wellenbildender Paarungsteil 67, wird er bereitgestellt,
weisen jeweils eine Achse auf und umfassen mehrere Grate 63 oder 66.
Die Grate 63 oder 66 an jedem wellenbildenden
Teil definieren Lücken
zwischen den Graten 63 oder 66, welche Lücken so
eingestellt werden können,
dass sie einen Abschnitt der Grate eines anderen wellenbildenden
Teils in eingreifendem Verhältnis
auf die Art und Weise eines Paars von Getrieben aufnehmen können. Falls
erwünscht,
könnten
die Grate eines ersten wellenbildenden Teils in einem geeigneten
Muster angeordnet werden, einschließlich des Bildens von Wörtern, Zahlen
oder Symbolen, beispielsweise zum Bilden eines Warenzeichens auf
dem Vliesschlingenverbundstoff.
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Die
bogenförmigen
Abschnitte des Vorläufervliesflors
zwischen nebeneinander liegenden Bindungsstellen bieten die Offenheit
in z-Richtung und weisen eine allgemein gleichförmige maximale Höhe von der
Trägerschicht
aus von weniger als etwa 10 mm und bevorzugt 0,5 bis 5,0 mm auf.
Die Höhe
der bogenförmigen Abschnitte
des Vliesfasermaterials beträgt
mindestens ein Drittel und bevorzugt die Hälfte bis mindestens das Eineinhalbfache
des Abstands zwischen nebeneinander liegenden Bindungsstellen. Nach
dem Orientieren des Folienträgers
weisen die bogenförmigen
Abschnitte allgemein eine gleichförmige maximale Höhe von der orientierten
Trägerschicht
aus von weniger als 3,0 mm, bevorzugt 0 bis 1 mm auf und der Abstand
zwischen den gebundenen Abschnitten beträgt 4 mm bis 1000 mm, bevorzugt
5 mm bis 500 mm. Die bogenförmigen Abschnitte
umfassen im Allgemeinen 20 bis 99 Prozent des Querschnitts des gesamten
Schlingenverbundstoffs, bevorzugt 50 bis 95%.
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Die
Mehrzahl der einzelnen Fasern, die der faserförmige Vliesflor bilden, weisen
bevorzugt einen Durchmesser von im Durchschnitt 1 bis 70 μm auf. Das
faserförmige
Vliesflormaterial ohne Träger
weist ein Basisgewicht im Bereich von 10 bis 100 g/m2 (und
bevorzugt im Bereich von 15 bis 50 g/m2),
der ersten Fläche 13 entlang
gemessen, auf. Die Trägerschicht
weist im Allgemeinen ein Basisgewicht von 15 bis 150 g/m2, bevorzugt von 20 bis 50 g/m2 auf.
Der gesamte Vliesschlingenverbundstoff 10 weist ein Basisgewicht
von 30 bis 300 g/m2, bevorzugt 40 bis 100
g/m2 auf.
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Wenn
das Vliesmaterial ein faserförmiges
Vliesflormaterial ist, das durch Kardieren von Wirrfaservliesfloren,
Blasvliesfloren, Spunlace-Vliesstofffloren,
Spinnvliesfloren oder dergleichen bereitgestellt wird, wird das faserförmige Vliesmaterial
bevorzugt nicht vorher gebunden oder konsolidiert, um den offenen
Bereich zwischen den Fasern zu maximieren. Jedoch ist es, um das
Handhaben vorgeformter Flore zu gestatten, ab und zu notwendig,
geeignete Punktbindungen und dergleichen bereitzustellen, die in
einem Niveau vorliegen sollten, das nur ausreicht, um Integrität beim Abwickeln
des vorgeformten Flors von einer Walze und in den Formungsvorgang
zum Bilden des erfindungsgemäßen Vliesschlingenverbundstoffs
bereitstellen.
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Im
Allgemeinen betragen die nichtgebundenen Abschnitte des faserförmigen Vliesflors
99,5 bis 50 Prozent, was gebundene Bereiche von 50 bis 0,5 Prozent
des Oberflächenbereichs
des faserförmigen
Vliesflors bereitstellt, bevorzugt beträgt der gebundene Bereich des
Vliesmaterials insgesamt 20 bis 2 Prozent. Die gebundenen Bereiche
umfassen diejenigen Bereiche der Bahn von Fasern, die an die Trägerschicht
gebunden sind, sowie irgendwelche vorher gebundenen oder konsolidierten
Bereiche, die zum Verbessern der Bahnintegrität bereitgestellt werden. Die
spezifischen Bindungsabschnitte oder -bereiche, die an die Trägerschicht
gebunden sind, können
im Allgemeinen irgendeine Breite aufweisen; jedoch betragen sie
0,01 bis 0,2 Zentimeter in den Bereichen schmälsten Breitendimension. Nebeneinanderliegende
Bindungsabschnitte sind im Allgemeinen 0,1 bis 2,0 cm und bevorzugt
0,2 bis 1,0 cm voneinander im Abstand gehalten. Wenn die gebundenen Abschnitte
in Form von Punktbindungen vorliegen, sind die Punkte im Allgemeinen
von im Wesentlichen runder Gestalt, die runde Bindungen bereitstellen,
die bevorzugt entweder durch Extrusionsbinden oder thermisches Binden
gebildet werden. Andere Gestalten in den gebundenen und ungebundenen
Abschnitten sind möglich,
wodurch ungebundene Erhebungen oder bogenförmige Abschnitte bereitgestellt
werden, die bezüglich
ihrer Gestalt rund, dreieckig, hexagonal oder unregelmäßig sind.
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Um
die erwünschte
Weichheit des Schlingenmaterials beizubehalten, weist die Trägerschicht
oder weisen die Trägerschichten
im Allgemeinen eine Dicke von 10 bis 300 Mikron, bevorzugt 20 bis
100 Mikron auf, was ein weiches faserförmiges Vliesschlingenmateriallaminat
bereitstellt, das eine kreisförmige
Bindungssteifigkeit insgesamt (wie durch ASTM D4302 gemessen) von
weniger als 9N, bevorzugt weniger als 7N und am bevorzugtesten 6N
bis 1N aufweist. Der Schlingenverbundstoff weist eine ausreichende
Zugfestigkeit auf, um auf verlässliche
Weise bei kontinuierlichen Herstellungstechniken verwendet zu werden,
die ein dimensionsbeständiges
Material erfordern, das im Allgemeinen eine Zugfestigkeit von mindestens
0,5 kg/cm, bevorzugt mindestens 1,0 kg/cm, aufweist.
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Als
Alternative kann die Vliesschlingenware mit bogenförmigen Vliesstrukturen
an eine vorgeformte Folie durch herkömmliche Bindungsverfahren wie
thermisches Binden, Ultraschallbinden und Klebstoffbinden gebunden
werden. Ein derartiges Verfahren ist in
EP 341 993 B1 beschrieben.
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Testmethoden
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Basisgewicht
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Die
Basisgewichte der Verbundmaterialien wurden durch Stanzen einer
Probe von 10 cm auf 10 cm aus einem Flor von Material und Wiegen
der Probe auf das nächste
Zehntel eines Gramms hin auf einer Waage gemessen. Es wurden drei
Replikate gewogen und der Durchschnitt genommen und sie sind in
Tabelle 1 unten aufgeführt.
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Streckzugspannung
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Die
Zugspannungen von Vliesverbundstoffen wurden ASTM D882 gemäß mit einer
INSTRON-Streckzugmaschine konstanter Rate, Modell 1122, gemessen.
Eine 25 mm breite auf 76 mm lange Probe wurde aus den Verbundstoffflor
ausgeschnitten, wobei die Längsrichtung
in der Maschinenrichtung (MR) des Flors lag. Die Probe wurde in
die Backen der Prüfmaschine
mit einem anfänglichen
Backenabstand von 76 mm montiert. Die Backen wurden dann mit einer
Rate von 30,5 cm/min auseinandergeschoben, bis der Bruchpunkt der
Probe erreicht wurde. Die Belastung an der Streckgrenze der Probe
wurde in Pfund aufgezeichnet. Es wurden vier Replikate geprüft und der
Durchschnitt genommen und in eine Belastung beim Streckwert in kg/cm-Einheiten umgerechnet.
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135 Grad-Abschältest
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Der
135 Grad Abschältest
wurde zum Messen der Kraftmenge angewendet, die erforderlich war,
um eine Probe eines mechanischen Verschlusshakenmaterials (KN-3457, 3M Co., St.
Paul, MN) von einer Probe des Vliesschlingenverbundstoffs abzuziehen.
Ein 5,1 cm × 12,7
cm großes
Stück des
Schlingentestmaterials wurde auf einer 5,1 cm × 12,7 cm großen Stahlplatte
mit Hilfe eines doppelseitigen Klebebands befestigt. Das Schlingenmaterial
wurde auf die Platte so aufgebracht, dass die Querrichtung des Schlingenmaterials
parallel zur Längendimension
der Platte lag. Ein 1,9 cm × 2,5
cm großer
Streifen der Hakenschließvorrichtung
wurde abgeschnitten, wobei die Längendimension
in der Maschinenrichtung des Flors lag. Ein 2,5 cm breiter auf 20 cm
langer Papierstreifen wurde an der glatten Seite eines Endes des
Hakenstreifens angebracht. Der Hakenstreifen wurde dann mittig auf
das Schlingenmaterial aufgebracht, so dass ein Kontaktbereich von
1,9 cm × 2,5
cm zwischen dem Streifen und dem Schlingenmaterial bestand und die
Führungskante
des Streifens sich der Länge
der Platte entlang befand. Der Streifen und das Schlingenmateriallaminat
wurden dann von Hand zweimal in jeder Richtung unter Anwendung einer
Walze von 1000 Gramm mit einer Rate von etwa 30,5 cm pro Minute
gewalzt. Die Probe wurde dann in eine 135 Grad Abzieheinspannvorrichtung
eingegeben. Die Einspannvorrichtung wurde in die untere Backe eines
INSTRON-Zugspannungsprüfapparats,
Modell 1122, eingegeben. Das lose Ende des Papierstreifens wurde
in die obere Backe des Zugspannungsprüfapparats eingegeben. Eine
Kreuzkopfgeschwindigkeit von 30,5 cm pro Minute und ein auf eine
Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 50,8 cm pro Minute eingestellter
Diagrammaufzeichner wurden zum Aufzeichnen der Abschälkraft angewendet,
während
der Hakenstreifen in einem konstanten Winkel von 135 Grad vom Schlingenmaterial
abgezogen wurde. Ein Durchschnitt der vier höchsten Gipfelwerte wurde in
Gramm aufgezeichnet. Die zum Entfernen des mechanischen Verschlussstreifens
vom Schlingenmaterial erforderliche Kraft wurde in Gramm/cm-Breite
aufgezeichnet. Es wurden 12 Replikate hergestellt und der Durchschnitt
für jede
Haken- und Schlingenkombination bestimmt. Die Schälfestigkeiten
wurden durch Teilen der Schälstärken durch
das Basisgewicht des Schlingenverbundstoffs normalisiert, um zu
einer Schälstärke pro
Einheitsgewicht des Verbundstoffs zu kommen.
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Dynamische Scherkraft
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Der
dynamische Schertest wurde zum Messen der Menge an Kraft angewendet,
die zum Abscheren einer Probe von mechanischem Verschlusshakenmaterial
von einer Probe von Vliesschlingenverbundmaterial erforderlich ist.
Das gleiche Hakenmaterial wie oben im 135 Grad-Schältest beschrieben,
wurde zum Durchführen
des Schertests verwendet. Eine 2,5 cm × 7,5 cm große Probe
des Schlingenmaterials wurde abgeschnitten, wobei die kurze Dimension
sich in der Maschinenrichtung der Haken befand. Diese Schlingenprobe wurde
dann mit Gurtband von 3M auf der Rückseite der Schlingen verstärkt. Eine
1,25 cm × 2,5
cm große
Hakenprobe wurde ebenfalls hergestellt. Die Längendimension liegt in der
Maschinenrichtung der Haken. Diese Probe wurde auf das Ende einer
Schlaufe von 2,5 cm breitem × 7,5
cm langem Gurtband von 3M auflaminiert. Das Gurtband wurde über sich
selbst am Ende ohne Haken zurückgeschlagen,
um den Klebstoff zu bedecken. Der Haken wurde dann mittig auf das
Schlingenmaterial aufgebracht, wobei die langen Schlingenrichtungen parallel
zueinander lagen, derart, dass die Schlingenschlaufe sich am ersten
Ende vorbei erstreckte und die Hakenschlaufe sich am zweiten Ende
vorbei erstreckte. Das Hakenmaterial wurde durch Walzen von Hand
mit einer 5 kg schweren kautschukbeschichteten Stahlwalze fünfmal vorwärts und
rückwärts zum
Eingreifen in das Schlingenmaterial gebracht. Die zusammengebrachten
Schlaufen wurden in die Backen einer Instron-Zugspannungsprüfvorrichtung,
Modell 1122, gegeben. Die Hakenschleife wurde in die obere Backe, die
Schlingenschleife in die untere Backe eingebracht. Eine Kreuzkopfgeschwindigkeit
von 30,5 cm pro Minute und ein auf eine Aufzeichnungsgeschwindigkeit
von 50,8 cm pro Minute eingestellter Diagrammaufzeichner wurden
zum Aufzeichnen der Scherkraft angewendet, während der Hakenstreifen in
einem konstanten Winkel von 180 Grad vom Schlingenmaterial abgeschert
wurde. Die maximale Belastung wurde in Gramm aufgezeichnet. Die zum
Abscheren des mechanischen Verschlussstreifens vom Schlingenmaterial
erforderliche Kraft wurde in Gramm/cm-Breite aufgezeichnet. Es wurden
8 Replikate hergestellt und der Durchschnitt für jede Haken- und Schlingenkombination
bestimmt. Die Scherfestigkeiten wurden durch Teilen der Scherstärken durch
das Basisgewicht des Schlingenverbundstoffs normalisiert, um zu
einer Abscherstärke
pro Einheitsgewicht des Verbundstoffs zu kommen.
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BEISPIELE
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Vergleichsbeispiel C1
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Ein
Schlingenvliesverbundstoff wurde mit Hilfe des in der
US-Patentschrift Nr. 5,643,397 veranschaulichten
und beschriebenen Verfahrens durch Eingeben eines kardierten Polypropylenvliesflors
(T196, Fasern von 4 Denier, 40 Gramm pro Quadratmeter, Fiber Vision,
Athens, Georgia) in den Quetschspalt zwischen einer ersten und zweiten
ineinander eingreifenden wellenbildenden Walze hergestellt, die
mit axial parallelen Graten maschinell versehen worden waren, die
so beabstandet waren, dass etwa 4 Grate pro Zentimeter mit einer Rille
zwischen jedem Grat vorlagen. Jeder Grat wurde maschinell so bearbeitet,
dass er eine flache obere Fläche
mit einer Breite von etwa 0,7 mm aufwies. Die gewellte Bahn aus
Vliesmaterial wurde so gestaltet, dass bogenförmige Abschnitte und Verankerungsabschnitte
der Länge
des Vliesstoffs entlang vorlagen, wobei jeder bogenförmige Abschnitt etwa
0,33 cm hoch und der Länge
des Vliesstoffs entlang etwa 0,33 Zentimeter lang war, und jeder
Verankerungsabschnitt etwa 0,07 Zentimeter breit war. Die erste
wellenbildende Walze wurde auf 93°C
erhitzt, während
die zweite wellenbildende Walze auf 149°C erhitzt wurde. Ein schlagfestes
Polypropylencopolymer (7C50, Dow Chemical, Midland, MI) wurde durch
eine herkömmliche
Kleiderbügeldüse bei einer
Düsentemperatur
von 246 Grad C. und auf die Verankerungsabschnitte des gewellten
Vliesmaterials kurz vor dem Quetschspalt zwischen der zweiten wellenbildende
Walze und einer Kühlwalze
in einer Menge extrudiert, die zum Bilden einer thermoplastischen
Trägerschicht
mit einem Basisgewicht von 28 Gramm pro Quadratmeter geeignet war,
wobei die Verankerungsabschnitte der geformten Faserbahn in der
Trägerschicht
eingebettet wurden.
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Beispiel 1
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Die
Schlingenvliesverbundware C1 wurde mit Hilfe einer KARO IV Pantografenstreckvorrichtung (Bruckner
GmbH, Siegfred, Deutschland) biaxial orientiert. Eine 115 mm auf
115 mm große
Probe wurde aus dem Verbundstoffflor ausgeschnitten und in die Streckvorrichtung
montiert. Die Probe wurde 60 Sekunden lang bei 140°C erhitzt
und dann mit einer Rate von 100%/sec bis auf eine Enddimension von
etwa 150 mm auf 150 mm gestreckt, was zu einer biaxialen Orientierung
von 1,5 zu 1 sowohl in der Maschinen- als auch der Querrichtung
der Probe führte.
Die Probe wurde von der Streckvorrichtung entfernt und auf Zugfestigkeit
und Abschäl-
und Schereigenschaften hin geprüft.
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Vergleichsbeispiel C2
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Eine
Schlingenvliesverbundware wurde wie in C1 hergestellt, mit der Ausnahme,
dass das Basisgewicht der Eingabefaserbahn 28 Gramm pro Quadratmeter
betrug und das Basisgewicht des Extrudats 30 Gramm pro Quadratmeter
betrug.
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Beispiel 2
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Die
Schlingenvliesverbundware C2 wurde in der Querrichtung mit Hilfe
einer KARO IV Pantografenstreckvorrichtung orientiert. Eine 115
mm auf 115 mm große
Probe wurde aus dem Verbundstoffflor ausgeschnitten und in die Streckvorrichtung
montiert. Die Probe wurde 60 Sekunden lang bei 140°C erhitzt
und dann mit einer Rate von 100%/sec bis auf eine Enddimension von
etwa 100 mm auf 250 mm gestreckt, was zu einer Querorientierung
von 2,5 zu 1 führte.
Die Probe wurde von der Streckvorrichtung entfernt und auf Zugfestigkeit und
Abschäl-
und Schereigenschaften hin geprüft.
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Beispiel 3
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Die
Schlingenvliesverbundware C2 wurde in der Maschinenrichtung mit
Hilfe einer KARO IV Pantografenstreckvorrichtung orientiert. Eine
115 mm auf 115 mm große
Probe wurde aus dem Verbundstoffflor ausgeschnitten und in die Streckvorrichtung
montiert. Die Probe wurde 60 Sekunden lang bei 140°C erhitzt
und dann mit einer Rate von 100%/sec bis auf eine Enddimension von
etwa 250 mm auf 100 mm gestreckt, was zu einer Maschinenrichtungsorientierung
von 2,5 zu 1 führte.
Die Probe wurde von der Streckvorrichtung entfernt und auf Zugfestigkeit
und Abschäl-
und Schereigenschaften hin geprüft.
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Beispiel 4
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Die
Schlingenvliesverbundware C2 wurde biaxial mit Hilfe einer KARO
IV Pantografenstreckvorrichtung orientiert. Eine 115 mm auf 115
mm große
Probe wurde aus dem Verbundstoffflor ausgeschnitten und in die Streckvorrichtung
montiert. Die Probe wurde 60 Sekunden lang bei 140°C erhitzt
und dann mit einer Rate von 100%/sec bis auf eine Enddimension von
etwa 150 mm auf 150 mm gestreckt, was zu einer biaxialen Orientierung
von 1,5 zu 1 sowohl in der Maschinen- als auch der Querrichtung
der Probe führte.
Die Probe wurde von der Streckvorrichtung entfernt und auf Zugfestigkeit
und Abschäl-
und Schereigenschaften hin geprüft.
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Vergleichsbeispiel C3
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Eine
Schlingenvliesverbundware wurde wie in C1 hergestellt, mit der Ausnahme,
dass das Basisgewicht der Eingabefaserbahn 22 Gramm pro Quadratmeter
betrug und das Basisgewicht des Extrudats 30 Gramm pro Quadratmeter
betrug.
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Beispiel 5
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Die
Schlingenvliesverbundware C3 wurde in der Querrichtung mit Hilfe
einer KARO IV Pantografenstreckvorrichtung orientiert. Eine 115
mm auf 115 mm große
Probe wurde aus dem Verbundstoffflor ausgeschnitten und in die Streckvorrichtung
montiert. Die Probe wurde 60 Sekunden lang bei 140°C erhitzt
und dann in der Querrichtung mit einer Rate von 100%/sec bis auf
eine Enddimension von etwa 100 mm auf 250 mm gestreckt, was zu einer
Querrichtungsorientierung von 2,5 zu 1 Probe führte. Die Probe wurde von der
Streckvorrichtung entfernt und auf Zugfestigkeit und Abschäl- und Schereigenschaften
hin geprüft.
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Beispiel 6
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Die
Schlingenvliesverbundware C3 wurde in der Maschinenrichtung mit
Hilfe einer KARO IV Pantografenstreckvorrichtung orientiert. Eine
115 mm auf 115 mm große
Probe wurde aus dem Verbundstoffflor ausgeschnitten und in die Streckvorrichtung
montiert. Die Probe wurde 60 Sekunden lang bei 140°C erhitzt
und dann in er Maschinenrichtung mit einer Rate von 100%/sec bis
auf eine Enddimension von etwa 250 mm auf 100 mm gestreckt, was
zu einer Maschinenrichtungsorientierung von 2,5 zu 1 führte. Die
Probe wurde von der Streckvorrichtung entfernt und auf Zugfestigkeit
und Abschäl-
und Schereigenschaften hin geprüft.
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Beispiel 7
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Die
Schlingenvliesverbundware C3 wurde biaxial mit Hilfe einer KARO
IV Pantografenstreckvorrichtung orientiert. Eine 115 mm auf 115
mm große
Probe wurde aus dem Verbundstoffflor ausgeschnitten und in die Streckvorrichtung
montiert. Die Probe wurde 60 Sekunden lang bei 140°C erhitzt
und dann mit einer Rate von 100%/sec bis auf eine Enddimension von
etwa 150 mm auf 150 mm gestreckt, was zu einer biaxialen Orientierung
von 1,5 zu 1 sowohl in der Maschinen- als auch der Querrichtung
der Probe führte.
Die Probe wurde von der Streckvorrichtung entfernt und auf Zugfestigkeit
und Abschäl-
und Schereigenschaften hin geprüft.
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Vergleichsbeispiel C4
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Eine
Schlingenvliesverbundware wurde wie in C1 hergestellt, mit der Ausnahme,
dass das Basisgewicht des Eingabefaserflors 17 Gramm pro Quadratmeter
betrug und das Basisgewicht des Extrudats 30 Gramm pro Quadratmeter
betrug.
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Beispiel 8
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Die
Schlingenvliesverbundware C4 wurde in der Querrichtung mit Hilfe
einer KARO IV Pantografenstreckvorrichtung orientiert. Eine 115
mm auf 115 mm große
Probe wurde aus dem Verbundstoffflor ausgeschnitten und in die Streckvorrichtung
montiert. Die Probe wurde 60 Sekunden lang bei 140°C erhitzt
und dann in der Querrichtung mit einer Rate von 100%/sec bis auf
eine Enddimension von etwa 100 mm auf 250 mm gestreckt, was zu einer
Querrichtungsorientierung von 2,5 zu 1 sowohl in der Maschinen-
als auch der Querrichtung der Probe führte. Die Probe wurde von der
Streckvorrichtung entfernt und auf Zugfestigkeit und Abschäl- und Schereigenschaften
hin geprüft.
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Beispiel 9
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Die
Schlingenvliesverbundware C4 wurde in der Maschinenrichtung mit
Hilfe einer KARO IV Pantografenstreckvorrichtung orientiert. Eine
115 mm auf 115 mm große
Probe wurde aus dem Verbundstoffflor ausgeschnitten und in die Streckvorrichtung
montiert. Die Probe wurde 60 Sekunden lang bei 140°C erhitzt
und dann in Maschinenrichtung mit einer Rate von 100%/sec bis auf
eine Enddimension von etwa 250 mm auf 100 mm gestreckt, was zu einer
Maschinenrichtungsorientierung von 2,5 zu 1 der Probe führte. Die
Probe wurde von der Streckvorrichtung entfernt und auf Zugfestigkeit
und Abschäl-
und Schereigenschaften hin geprüft.
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Beispiel 10
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Die
Schlingenvliesverbundware C4 wurde biaxial mit Hilfe einer KARO
IV Pantografenstreckvorrichtung orientiert. Eine 115 mm auf 115
mm große
Probe wurde aus dem Verbundstoffflor ausgeschnitten und in die Streckvorrichtung
montiert. Die Probe wurde 60 Sekunden lang bei 140°C erhitzt
und dann mit einer Rate von 100%/sec bis auf eine Enddimension von
etwa 150 mm auf 150 mm gestreckt, was zu einer biaxialen Orientierung
von 1,5 zu 1 sowohl in der Maschinen- als auch der Querrichtung
der Probe führte.
Die Probe wurde von der Streckvorrichtung entfernt und auf Zugfestigkeit
und Abschäl-
und Schereigenschaften hin geprüft. Tabelle 1
| Beispiel | Orientierung | Flächengewicht des
Verbundstoffs (gm/m2) | Streckzugfestigkeit in
MR (kg/cm) | 135° Schälfestigkeit (gm/cm) | Normalisierte Schälfestigkeit (g/cm/g/m2) | Scherfestigkeit (gm/cm) | Normalisierte Scherfestigkeit (g/cm/g/m2) |
| C1 | 0 | 63 | 1,61 | 84,1 | 1,3 | 1375 | 21,8 |
| 1 | 1,5
biax | 40 | 1,52 | 86,2 | 2,2 | 1307 | 32,7 |
| C2 | 0 | 64 | 1,64 | 98,3 | 1,5 | 1758 | 27,5 |
| 2 | 2,5
QR | 37 | 0,73 | 33,9 | 0,9 | 1139 | 30,8 |
| 3 | 2,5
MR | 33 | 2,43 | 46,5 | 1,4 | 552 | 16,7 |
| 4 | 1,5
biax | 37 | 1,51 | 90,0 | 2,4 | 1563 | 42,3 |
| C3 | 0 | 57 | 1,40 | 57,4 | 1,0 | 1055 | 18,5 |
| 5 | 2,5
QR | 32 | 0,68 | 24,4 | 0,8 | 728 | 22,7 |
| 6 | 2,5
MR | 31 | 2,16 | 22,4 | 0,7 | 533 | 17,2 |
| 7 | 1,5
biax | 35 | 1,22 | 66,7 | 1,9 | 1251 | 35,8 |
| C4 | 0 | 50 | 1,32 | 41,7 | 0,8 | 1321 | 26,4 |
| 8 | 2,5
QR | 30 | 0,75 | 20,5 | 0,7 | 748 | 24,9 |
| 9 | 2,5
MR | 27 | 1,97 | 21,7 | 0,8 | 471 | 17,4 |
| 10 | 1,5
biax | 32 | 1,28 | 55,3 | 1,7 | 1270 | 39,7 |
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Diese
Tabelle zeigt, dass, wenn die Proben entweder in Querrichtung oder
Maschinenrichtung orientiert wurden, die normalisierte Abschäl- und/oder
Scherleistung bei oder in der Nähe
derjenigen der unorientierten Schlingen blieb. Jedoch stieg, wenn
die Schlingen der Vergleichsbeispiele biaxial orientiert wurden,
die normalisierte Abschäl-
und Scherleistung signifikant an, trotz des signifikant niedrigeren
Basisgewichts der Verbundstoffschlinge. Dies war unerwartet.