-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft Strech-Vliesstoffe und betriff spezieller
solche textilen Flächengebilde,
die elastomere Fasern, ein Bindemittel (speziell Binderfasern) und
Kräuselfasern
aufweisen.
-
BESCHREIBUNG
DES STANDES DER TECHNIK
-
Vliesstoffe,
die elastomere Fasern aus Polyurethan und Polyetherester enthalten,
sind beispielsweise offenbart worden in den US-P-5 238 534 und in
den Japanischen Patentanmeldungen JP 43-026578, 03-019952 und 10-025621. Allerdings
können
derartige textile Flächengebilde
unattraktiv sein und einen schlechten und klebrigen Griff haben.
Außerdem
sind Vliesstoffe offenbart worden, die Kräuselfasern enthalten, wie beispielsweise
in US-P-5 102 724 und den Japanischen Patentanmeldungen JP 02-091217
und 05-171555, die jedoch über
ein schwaches und anisotropes Streckvermögen und Erholungseigenschaften
verfügen
können.
Beide dieser Arten von Mängeln
können
dazu führen,
dass die Vliesstoffe bekannter Ausführung für den direkten Kontakt mit
der Haut unbefriedigend sind, wie beispielsweise in Windeln.
-
Quer
gelegte kardierte Bahnen werden verwendet, um die Eigenschaften
in Verarbeitungsrichtung und Querrichtung ähnlich zu machen, wie beispielsweise
in der Internationalen Patentanmeldung WO 00/63478 und den Japanischen
Patentanmeldungen JP 08-260313 und JP 11-061617 offenbart wurde,
wobei derartige Verfahrensschritte jedoch zu Kosten führen und
die textilen Flächengebilde
dick sein können
und einen schlechten Griff, eine geringe Flexibilität und/oder
geringes Dehnungsvermögen
und Erholungseigenschaften haben können.
-
Schichtstoffe
aus Vliesstoffbahnen und elastomeren Materialien sind ebenfalls
beispielsweise in der Japanischen Patentannmeldung JP 08-188950
offenbart worden, wobei jedoch derartige textile Flächengebilde
wiederum eine ungleichmäßige Dicke
haben können
und eine geringe Flexibilität,
so dass sie für
die überwiegenden
Teile des Körpers
nicht zufriedenstellend sind.
-
Binderfasern
aufweisende Vliesstoffe sind ebenfalls beispielsweise in den US-P-5
302 443 und der Japanischen Patentanmeldung JP 2000-328416 offenbart
worden, wobei diesen textilen Flächengebilden
jedoch typischerweise angemessene Streck- und Erholungseigenschaften
mangelt.
-
Es
gibt weiterhin einen Bedarf nach dünnen Vliesstoffen mit gutem
Griff und guten Streck- und Erholungseigenschaften.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung gewährt
einen Vliesstoff mit isotroper Dehungserholung von mindestens etwa
55%, der ein Bindemittel aufweist, etwa 3% bis 50 Gew.-% bezogen
auf das Gewicht des textilen Flächengebildes
nichtumsponnene elastomere Stapelfasern und gekräuselte Bikomponentenstapelfasern.
-
Die
Erfindung gewährt
ebenfalls ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Vliesstoffes,
umfassend die Schritte: (a) Bereitstellen von Stapel-Spandex, Stapelfasern
mit latenter Kräuselung,
die die Kräuselung beim
Erhitzen entwickeln, sowie Binderfasern; (b) Herstellen einer Suspension
aus dem Spandex, den Fasern mit latenter Kräuselung und den Binderfasern;
(c) Formen der Suspension zu einer Bahn mit Hilfe eines Prozesses,
der ausgewählt
ist aus der Gruppe, bestehend aus dem Luftauflegen und dem Nassauflegen;
(d) Erhitzen der Bahn zum Schmelzen der Binderfasern und zum Binden
der Fasern; und (e) Erhitzen der Bahn in einem erholten Zustand,
um in den Fasern mit latenter Kräuselung
die Kräuselung
zu entwickeln.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER FIGUREN
-
1 ist eine perspektivische Ansicht (1A)
sowie eine schematische Detailansicht (1B), die eine
der Ausführungsformen
des Vliesstoffes der Erfindung zeigt;
-
2 zeigt vergrößerte schematische Querschnittansichten
entlang der Linien IIA-IIA (2A) und IIB-IIB
(2B) von 1.
-
3 ist
eine schematische Ansicht eines Apparates zur Vliesstofferzeugung.
-
4 zeigt schematisch die Bahn vor dem Erhitzen
(4A) und nach dem Erhitzen (4B).
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Es
ist jetzt überraschend
festgestellt worden, dass Vliesstoffe, die ein Bindemittel aufweisen,
gekräuselte
Stapelfasern und nichtumsponnene elastomere Stapelfasern, über eine
ungewöhnliche
Kombination von gutem Griff, durch das Fehlen von Klebrigkeit wie
gezeigt, guter Erholung nach der Dehnung nach wiederholtem Strecken,
selbst bei einem geringen Gehalt an elastomerer Faser, und geringem
Flächengewicht
sowie Dicke verfügen.
Außerdem
sind sie flexibel und verfügen über isotrope
mechanische Eigenschaften. Die textilen Flächengebilde eignen sich gut
für Artikel
mit Stretch-Eigenschaften,
wie beispielsweise Futterstoffe für Bekleidung, Windeln, Substrate
für äußere Arzneimittelanwendungen,
für Wischtücher und
Verpackungsmaterialien.
-
Wie
hierin verwendet, bedeutet "elastomere
Faser" eine nicht
umhüllte
("bloße") Stapelfaser, die
frei von Streckmitteln ist und eine Reißdehnung von mehr als 100%
unabhängig
von jeglicher Kräuselung
hat und die, wenn sie bis auf das 2-fache ihrer Länge verstreckt
wird und nach einem Halten für
eine Minute losgelassen wird, sich auf weniger als das 1,5-fache
ihrer ursprünglichen
Länge innerhalb
von einer Minute nach dem Loslassen wieder zurückzieht. Derartige Fasern schließen Kautschukfaser
ein, Spandex, Polyetheresterfaser, Bikomponentenfaser und Elastoester,
ohne auf diese beschränkt
zu sein. "Spandex" bedeutet eine verarbeitete
Faser, bei der die fasererzeugende Substanz ein langkettiges synthetisches
Polymer ist, das mindestens 85 Gew.-% eines segmentierten Polyurethans
aufweist. "Isotrope
mechanische Eigenschaften" bedeutet,
dass Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Erholung nach Dehnung in
der Querrichtung des textilen Flächengebildes mindestens
80% derjenigen in der Verarbeitungsrichtung des textilen Flächengebildes
ausmachen. "Bikonstituentenfaser" bedeutet eine verarbeitete
Faser, die über
eine Komponente eines ersten einer allgemeinen Klasse von Polymeren
verfügt,
beispielsweise ein thermoplastisches Elastomer, und über eine
zweite Komponente einer zweiten allgemeinen Klasse von Polymeren
verfügt,
beispielsweise ein thermoplastisches Nichtelastomer, wobei beide
Komponenten sich weitgehend zusammenhängend entlang der Faserlänge erstrecken;
dabei kann die Faser über
einen konzentrischen oder exzentrischen Mantel-Kern- oder Seite-an-Seite-Aufbau
verfügen. "Bikomponentenfaser" bedeutet eine Faser,
in der zwei Polymere der gleichen allgemeinen Klasse in einer Seite-an-Seite-
oder exzentrischen Mantel-Kern-Beziehung vorhanden sind, wobei diese sowohl
gekräuselte
Fasern als auch Fasern mit latenter Kräuselung einschließt, die
jedoch noch nicht realisiert worden ist.
-
Zuerst
bezugnehmend auf 1A, wird eine der Ausführungsformen
von Stretch-Vliesstoff 10 der Erfindung schematisch veranschaulicht.
Das Detail in 1B zeigt, dass das textile Flächengebilde
elastomere Fasern 12 aufweist, gekräuselte Fasern 14 und
ein Bindemittel 16, welches die elastomeren Fasern 12 mit
den gekräuselten
Fasern 14 beispielsweise an den Berührungsstellen 18 dazwischen
bindet, so dass die Stretch- und Erholungseigenschaften der elastomeren
und der gekräuselten
Fasern nicht beeinträchtigt
werden.
-
Damit
bezugnehmend auf die 2A und 2B werden
schematisch Querschnitte einer der Ausführungsformen des Stretch-Vliesstoffes
der Erfindung gezeigt, aufweisend elastomere Fasern 12,
gekräuselte Fasern 14 und
ein Bindemittel 16. Die gekräuselten Fasern 14 sind
als Seite-an-Seite-Bikomponentenfasern gezeigt
und weisen die Komponenten 14x und 14y auf. Das
Bindemittel 16 wird als eine Mantel-Kern-Binderfaser gezeigt,
die den Mantel 16x und den Kern 16y aufweist.
-
Der
erfindungsgemäße Vliesstoff
weist etwa 3% bis 50 Gew.-% und bevorzugt etwa 5% bis 30 Gew.-% nicht
umhüllte
elastomere Stapelfasern bezogen auf das Gewicht des textilen Flächengebildes
auf. Wenn die Menge der elastomeren Faser weniger als etwa 3 Gew.-%
beträgt,
kann die Fähigkeit
des textilen Flächengebildes
zu einer Erholung nach der Dehnung mangelhaft sein, während, wenn
die Menge der elastomeren Fasern mehr als etwa 50 Gew.-% beträgt, der
elastomere Vliesstoff einen unangenehmen, klebrigen Griff haben kann.
-
Das
textile Flächengebilde
weist bevorzugt etwa 40% bis 80 Gew.-% gekräuselte Stapelfaser und mehr
bevorzugt etwa 50% bis 70 Gew.-% bezogen auf das textile Flächengebilde
auf. Bei einer Menge von weniger als etwa 40 Gew.-% kann der Vliesstoff
verringerte Streckeigenschaften haben, eine geringe Flexibilität und einen
harten Griff. Bei einer Menge von mehr als etwa 80 Gew.-% kann das
textile Flächengebilde eine
geringe mechanische Festigkeit haben und damit eine verminderte
Fähigkeit,
sich von der Dehnung bei wiederholtem Strecken zu erholen.
-
Das
textile Flächengebilde
weist bevorzugt auch etwa 15% bis 50 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des
textilen Flächengebildes
und mehr bevorzugt etwa 20% bis 40 Gew.-% eines Bindemittels auf.
Bei einer Menge von weniger als etwa 10 Gew.-% kann das textile
Flächengebilde
eine geringe mechanische Festigkeit haben und bei mehr als etwa
50 Gew.-% können
die Streckeigenschaften beeinträchtigt
sein und das textile Flächengebilde
einen unakzeptablen harten Griff haben.
-
Das
erfindungsgemäße textile
Flächengebilde
hat eine Erholung nach der Dehnung von mindestens etwa 55% und kann
eine Dicke von mindestens etwa 50 um und weniger als 135 um haben.
-
Beispiele
für verwendbare
Elastomerfasern schließen
Spandex ein, Polyetherester-Elastomerfasern und Polyetheramid-Elastomerfasern.
Ebenfalls lassen sich Naturkautschuk, synthetischer Kautschuk und halbsynthetischer
Kautschuk verwenden, was auch für
Bikonstituentenfasern gilt. Bevorzugt wird Spandex und mehr bevorzugt
Polyurethanharnstoff aufweisendes Spandex. Polyurethanharnstoffe
lassen sich im typischen Fall aus einem polymeren Glykol, aus einem
Diisocyanat und einem Diamin oder einem Alkoholamin-Kettenverlängerer herstellen.
-
Die
längenbezogene
Masse der elastomeren Stapelfasern kann etwa 0,5 bis 40 Decitex
betragen und im typischen Fall etwa 1 bis 30 Decitex. Bei weniger
als etwa 0,5 Decitex können
die Fasern eine zu geringe mechanische Festigkeit haben, während die
Zahl der die Bahn pro Einheit der Oberfläche ausmachenden Elastomerfasern
bei mehr als etwa 40 Decitex verringert ist; außerhalb eines solchen Bereiches
kann das textile Flächengebilde
eine verminderte Erholung nach der Dehnung haben. Die elastomeren
Stapelfasern können
eine Länge
von etwa 3 bis 50 mm und im typischen Fall von etwa 5 bis 30 mm
haben. Bei einer Länge
von weniger als etwa 3 mm kann das textile Flächengebilde eine geringe mechanische
Festigkeit haben, während es
bei einer Länge
von mehr als etwa 50 mm schwierig sein kann, eine gleichförmige Verteilung
der Fasern in der textilen Bahn zu erzielen. Es besteht keinerlei
spezielle Beschränkung
hinsichtlich der Querschnittform der Elastomerfasern, die einen
runden Querschnitt entsprechend der Darstellung in 2 haben
können
oder einen modifizierten Querschnitt, der beispielsweise dreieckig
oder abgeflacht ist.
-
Verwendbare
gekräuselte
Stapelfasern können
Polyesterfasern sein, Polyolefinfasern, Acrylfasern und Polyamidfasern.
Die Kräuselung
kann in derartigen Fasern von den entsprechenden Fasern mit latenter Kräuselung
durch Wärmebehandlung
unter relaxierten Bedingungen entwickelt werden, nachdem die Elastomerfaser,
die Fasern mit latenter Kräuselung
und das Bindemttel gemischt worden sind und bevorzugt nachdem die
Bahn daraus geformt wurde. Die latente Kräuselung und dementsprechend
die Fasern mit latenter Kräuselung
haben einen Bikomponentenaufbau, worin verwendbare Polymer-Paare
einschließen:
Polyethylenterephthalat und Poly(ethylenterephthalat-co-isophthalat);
Poly(ethylenterephthalat) und Poly(trimethylenterephthalat); Poly(ethylenterephthalat-co-isophthalat)
und Poly(trimethylenterephthalat); Poly(ethylenterephthalat) und
Poly(tetramethylenterephthalat); Poly(hexamethylenadipamid) und
Poly(hexamethylen-co-2-methyl-l,5-diaminpentamethylenadipamid) und
dergleichen.
-
Die
Fasern mit latenter Kräuselung
können
eine Temperatur zur Entwicklung der Kräuselung haben, die niedriger
ist als die Erweichtungstemperatur der Elastomerfasern. Sofern die
Temperatur der Entwicklung der Kräuselung bei den Fasern mit
latenter Kräuselung
höher ist
als die Erweichungstemperatur der Elastomerfasern, kann die Fähigkeit
der Elastomerfasern zur Erholung nach der Dehnung während der
Entwicklung der Kräuselung
beeinträchtigt
sein.
-
Die
gekräuselten
Fasern können
eine längenbezogene
Masse von etwa 0,2 bis 20 Decitex pro Filament haben und im typischen
Fall etwa 0,5 bis 10 Decitex pro Filament. Wenn die gekräuselten
Fasern eine längenbezogene
Masse von weniger als etwa 0,2 Decitex pro Filament haben, können die
Streckeigenschaften des textilen Flächengebildes unzureichend sein.
Bei einer längenbezogenen
Masse von mehr als etwa 20 Decitex pro Filament kann das textile
Flächengebilde
steif sein und einen schlechten Griff haben. Wie bei den Elastomerfasern
können
die gekräuselten
Fasern eine Länge
von etwa 3 bis 50 mm haben und im typischen Fall von etwa 5 bis
30 mm. Hinsichtlich des Querschnittes der gekräuselten Fasern besteht keinerlei
spezielle Beschränkung,
wobei sie entsprechend der Darstellung in 2 einen
runden Querschnitt haben können
oder einen dreieckigen, abgeflachten oder einen Querschnitt wie
ein "Schneemann".
-
Das
Bindemittel kann ein thermoplastisches Harz sein, wie beispielsweise
Polyester, Polyolefin, Acrylharz oder Polyamid. Wird es erhitzt
und geschmolzen und anschließend
gekühlt
und zum Erstarren gebracht, klebt es die Fasern der Bahn (Präkursor des
textilen Flächengebildes
der Erfindung) zusammen. Die Schmelztemperatur des Bindemittels
kann niedriger sein als die Erweichungstemperatur der Elastomerfasern,
so dass die Fähigkeit
der Elastomerfasern zur Erholung nach der Dehnung nicht beeinträchtigt wird,
wenn die Präkursorbahn
zum Schmelzen des Bindemittels erhitzt wird. Hinsichtlich der Form
des Bindemittels besteht keinerlei spezielle Beschränkung, wobei
es eine Flüssigkeit
sein kann, ein Pulver oder eine Faser entsprechend der Darstellung
in 1 und 2.
Bevorzugt wird eine Faserform, die beispielsweise einen konzentrischen
oder exzentrischen Mantel-Kern-Aufbau hat, worin der thermoplastische
Mantel bei einer geringeren Temperatur als der des Kerns schmilzt.
Beispiele für
derartige Fasern schließen
solche ein, in denen der Mantel aus Poly(ethylenterephthalat-co-isophthalat)
besteht und der Kern aus Poly(ethylenterephthalat) ist. Wie bei
den Elastomerfasern können
die Binderfasern eine Länge
von etwa 3 bis 50 mm und im typischen Fall von etwa 5 bis 30 mm haben.
-
Die
Polymere, aus denen die Fasern aufgebaut sind, können Copolymere sein, die zusätzliche
Monomere aufweisen, welche deren Herstellung, deren Funktionalität oder Verarbeitung
verbessern wie beispielsweise für
eine verbesserte Färbbarkeit
(beispielsweise 5-Natriumsulfoisophthalat in Polyestern), für optimierte Kräuselwerte,
Schmelzeviskosität,
Adhäsion,
Beständigkeit
gegen umweltbedingten Abbau und dergleichen unter der Voraussetzung,
dass die Vorteile der Erfindung nicht geopfert werden. In ähnlicher
Weise können
die Fasern Additive enthalten, wie beispielsweise UV-Absorber, Antioxidantien,
Antihaftmittel, Gleitmittel, gehinderte phenolische Stabilisiermittel,
gehinderte Amin-Stabilisiermittel, anorganische Pigmente, wie beispielsweise
Titanoxid, Zinkoxid, Carbonblack und dergleichen, antimikrobielle
Mittel, die Silber, Zink oder Verbindungen davon enthalten, Deodorantien,
Duftstoffe und antistatische Mittel, wie beispielsweise Poly(ethylenoxid), so
lange die Vorteile der Erfindung nicht nachteilig beeinträchtigt werden.
-
In
dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird eine Suspension aus elastomeren Stapelfasern (vorzugsweise
Spandex), Stapelfasern mit latenter Kräuselung und einem Bindemittel
(bevorzugt Binderfasern) hergestellt. Wahlweise lässt sich
der Suspension ein Dispergiermittel und/oder ein Eindickungsmittel
zusetzen. Die Suspension wird nach einem Verfahren des Nassauflegens-
oder des Schmelzbondens, d.h. Auflegen mit Luftbürste zu einer Bahn geformt
und die Bahn erhitzt, um das Bindemittel zu schmelzen und die Fasern
mit latenter Kräuselung
zu kräuseln.
Der Schritt des Erhitzens wird bevorzugt mit möglichst geringem oder keinem Druck
oder Spannung ausgeführt
(d.h. mit der in einem relaxierten Zustand befindlichen Bahn), so
dass die Fasern mit latenter Kräuselung
nicht an einem Kräuseln
gehindert werden, und dieses bei einer Temperatur unterhalb der
Erweichungstemperatur der Elastomerfasern. Der Schritt des Erhitzens
kann in zwei Stufen ausgeführt
werden, eine Stufe zum Bonden der Fasern und eine zur Entwicklung
der Kräuselung
in den Fasern mit latenter Kräuselung,
oder er kann in einem einzigen Schritt ausgeführt werden, um sowohl ein Bonden
als auch eine Kräuselung
zu erzielen.
-
Nachfolgend
wird eine der Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Verfahrens
unter Verwendung des in 3 schematisch veranschaulichten
Apparates beschrieben. In dieser speziellen Ausführungsform gelangen Fasern
mit latenter Kräuselung
und ein faseriges Bindemittel zur Anwendung.
-
Zunächst können in
einem Schritt zur Herstellung der Fasersuspension ("A" in 3) die Elastomerfasern,
die Fasern mit latenter Kräuselung
und die Binderfasern zu Wasser zugesetzt und in einer Rotationsvorrichtung 20,
wie beispielsweise in einem Pulper, gemischt werden, um die Fasern
zu zerteilen und eine Suspension von Fasern in dem Wasser aufzubereiten,
so dass die Suspension eine Faserkonzentration von etwa 0,1% bis
3 Gew.-% hat. Die Suspension lässt
sich mit Hilfe von Pumpen ("P") einem Mischbehälter 22 zuführen und
anschließend
zu einem Verarbeitungsbehälter 24.
Um das Verteilen der Fasern in dem Schritt der Herstellung der Suspension
zu unterstützen,
kann ein Dispergiermittel zugesetzt werden, wie beispielsweise ein
nichtionisches Dispergiermittel auf Polyetherbasis, ein schwach
kationisches Polyester/Polyether-Dispergiermittel oder dergleichen,
und zwar z.B. in einer Menge von 0,01% bis 10 Gew.-% bezogen auf
das Gesamtgewicht der Fasern. Wahlweise kann auch ein wasserlösliches
Eindickungsmittel beispielsweise in einer Menge von 5 bis 50 ppm
bezogen auf das Gewicht des Wassers (das Eindickungsmittel auf Basis
der Trockensubstanz) zugegeben werden.
-
Anschließend kann
in einem Schritt der Bahnerzeugung ("B" in 3)
die Suspension im Verarbeitungsbehälter 24 mit Hilfe
einer Pumpe ("P") einem Siebförderer 26a der
Kurzsieb-Papiermaschine 26 zugeführt und auf dem Siebförderer 26a unter
Erzeugung einer Bahn auf dem Band entwässert. Bei diesem Schritt ist
in 4A schematisch eine der Ausführungsformen der Bahn veranschaulicht,
welche Elastomerfasern 12 aufweist, Fasern mit latenter
Kräuselung 14 und
Binderfasern 16. Die Bahn auf dem Maschendrahtförderer 26a kann
anschließend
auf den Filz 28 umgesetzt werden, der eine glattere Oberfläche als
der Maschendrahtförderer 26a haben
kann.
-
Anschließend kann
in einem Bonding-Schritt ("C" in 3)
die Bahn auf dem Filz 28 auf einen Trockner vom Typ eines
Trommeltrockners 30 umgesetzt werden, der eine glattere
Oberfläche
haben kann als der Filz 28 wo die Bahn bis zu einer vorbestimmten
Temperatur erhitzt werden kann, die zum Schmelzen des Mantels 16x der
Binderfaser 16 im Inneren der Bahn ausreichend ist. Die
Bahn kann sodann vom Trommeltrockner 30 abgezogen werden
und gekühlt
werden, um das schmelzflüssige
Bindemittel zu verfestigen, so dass die Fasern 12 und 14 miteinander
verbunden sind, beispielsweise an den Stellen 18 (siehe 1B)
und ein Vliesstoff gebildet wird.
-
In
einem Schritt zur Entwicklung der Kräuselung ("D" in 3)
kann das textile Flächengebilde
mit Hilfe der Zuführrollen 31 einem
Ofen 32 zum Erhitzen zugeführt werden, der Wärme beispielsweise
in Form von Infrarotstrahlung oder Ferninfrarotstrahlung abgeben
kann. Die Temperatur im Inneren des Ofens zum Erhitzen 32 kann
niedriger sein als die Erweichungstemperatur der Elastomerfasern 12,
muss jedoch hoch genug sein, um die Entwicklung der Kräuselung
der Fasern zu ermöglichen.
Damit sich eine Kräuselung
entwickeln kann, wird das textile Flächengebilde in dem Ofen zum
Erhitzen 32 vorzugsweise in einem relaxierten Zustand sein.
Dementsprechend können
die Umfangsgeschwindigkeiten der Zuführrollen 31 und der
Abzugrollen 34 so eingestellt werden, dass auf dem textilen
Flächengebilde
keine Spannung aufgebracht wird. 4B veranschaulicht
schematisch eine der Ausführungsformen
des textilen Flächengebildes
bei diesem Schritt, worin die Fasern mit den Zahlen entsprechend
dem Zahlensystem bezeichnet sind, das für 4A verwendet
wurde.
-
Abschließend kann
das textile Flächengebilde
auf einen Aufwickler 36 ("E" in 3)
aufgewickelt werden.
-
Die
vorgenannten Schritte und der Apparat, die in den Beispielen zur
Anwendung kamen, veranschaulichten jedoch lediglich eine der Ausführungsformen
der Erfindung und können
in einer Reihe von Möglichkeiten
modifiziert werden. Beispielsweise können die Behälter, die
die Suspension aufnehmen (Mischbehälter 22 und Verarbeitungsbehälter 24),
aus nur einem Behälter
oder aus drei oder mehreren Behältern
bestehen. In dem Schritt der Bahnerzeugung lassen sich anstelle
der Kurzsieb-Papiermaschinen andere Arten von Papiermaschinen verwenden,
wie beispielsweise eine Langsiebmaschine oder eine Zylindermaschine.
In dem Schritt zur Herstellung der Fasersuspension und dem Schritt
der Bahnerzeugung lassen sich auch andere Flüssigkeiten als das Medium anstelle
von Wasser verwenden, wie beispielsweise Ethanol. Darüber hinaus
können
die Länge
und die Zahl der Filzbahnen, die die Bahn führen, variiert werden, oder
es können
eine oder mehrere Rollen anstelle der Filzbahn verwendet werden.
Darüber
hinaus lässt
sich ein Pressschritt, in welchem die Bahn unter Aufbringung von
Druck zusammengedrückt
wird, getrennt zwischen dem Schritt der Bahnerzeugung und dem Bondingschritt
vorsehen. In dem Bondingschritt können anstelle des Trockners
vom Typ des Trommeltrockners andere Arten von Heizvorrichtungen
verwendet werden (z.B. ein Lufttrockner, ein Umlufttrockner, Infrarottrockner,
Saugzugtrockner). Der Bondingschritt und der Schritt zur Entwicklung
der Kräuselung
können
zu separaten Zeiten oder an separaten Orten ausgeführt werden,
oder diese Schritte können so
integriert werden, dass ein Bonding und eine Entwicklung der Kräuselung
zur gleichen Zeit erfolgen.
-
Ein
Schritt zur Einstellung des Griffes oder Oberflächeneigenschaften des Stretch-Vliesstoffes,
in dem das textile Flächengebilde
durch zwei Kalanderwalzen geführt
wird (wahlweise mit einer prägenden
Oberfläche)(nicht
gezeigt) kann zwischen dem Schritt der Entwicklung der Kräuselung
und dem Aufwickelschritt vorgesehen werden. In dem Schritt zur Herstellung
der Fasersuspension und dem Schritt zur Bahnerzeugung kann anstelle
des Schrittes des Nassauflegens ein Schritt des Auflegens mit Luftbürste einbezogen
werden. In einem Luftauflegeprozess können die Fasern zerteilt und
mit einer Öffnungsmaschine
(nicht gezeigt) in dem Schritt zur Herstellung der Fasersuspension
verteilt werden und eine gemischte Suspension der Fasern mit einer
Fasermischmaschine (nicht gezeigt) aufbereitet werden. In dem Schritt
der Bahnerzeugung kann eine Maschine zum regellosen Kardieren zur
Anwendung gelangen, um die Regellosigkeit der Faserorientierungen zu
verbessern.
-
In
den "Beispielen" wurden die Eigenschaften
des textilen Flächengebildes
mit Hilfe der folgenden Methoden gemessen. Das Flächengewicht
und die Dicke wurden nach dem Standard "Japanese Industrial Standards", Testnummer JIS
L-1096 und die Zugfestigkeit nach dem Standard JIS P-8113 gemessen.
Die Erholung nach der Dehnung wurde gemessen, indem die Länge einer
Testprobe vor dem Testen (L0) gemessen wurde, die
Probe fünf
Dehnungs/Erholungs-Wechselbelastungen auf einem Instrontester mit
15% unterworfen wurde, die Länge
der Probe nach der fünften
Dehnung (Le) und nach der fünften Erholung
(Lf) bestimmt wurde. Die prozentuale Erholung
nach Dehnung (Re) wurde aus der folgenden
Gleichung berechnet: Re(%)
= 100 × (Le – Lf)/(Le – L0)
-
In
Tabelle I bedeutet "Comp." Vergleich, und die
Zugfestigkeit ist in KiloNewton pro Meter angegeben.
-
BEISPIEL 1
-
Die
Elastomerfasern, die verwendet wurden, waren Spandex (Lycra® T-127C,
ein eingetragenes Warenzeichen der DuPont-Toray Co., Ltd.) mit einer
längenbezogenen
Masse von 7 Decitex pro Filament, einer Faserlänge von 6 mm und einer Erweichungstemperatur
von etwa 180°C.
Die Fasern mit latenter Kräuselung waren
Poly(ethylenterephthalat) und Poly(ethylenterephthalat)-Copolymer
als Bikomponentenfasern (T81, hergestellt von Unitika Fiber Co.,
Ltd.) mit einer längenbezogenen
Masse von 1,7 Decitex pro Filament, einer Faserlänge von 5 mm und einer Temperatur
der Entwicklung der Kräuselung
von mindestens etwa 140°C.
Das Bindemittel waren Mantel-Kern-Binderfasern aus Poly(ethylenterephthalat)
und Poly(ethylenterephthalat-co-isophthalat)(30% Isophthalat)("Melty" 4080, hergestellt
von Unitika Fiber Co., Ltd.) mit einer längenbezogenen Masse von 1,1
Decitex pro Filament und einer Faserlänge von 3 mm und einer Mantel-Schmelztemperatur
von etwa 110°C.
-
Unter
Verwendung eines Pulpers wurden in Wasser 5 Gew.-% Spandex, 65 Gew.-%
Polyesterfasern mit latenter Kräuselung
und 30 Gew.-% Polyester-Mantel-Kern-Binderfasern dispergiert. Anschließend wurden 10
ppm (Trockensubstanz des Eindickungsmittels bezogen auf das Gewicht
des Wassers) eines Polyacrylamid-Eindickungsmittels ("Myresin" R10L, hergestellt
von Mitsui-Cytec, Ltd., 40%ige Emulsion) und 1 Gew.-% (bezogen auf
das Gesamtgewicht der Faser) eines modifizierten nichtionischen
Polyesterether-Dispergiermittels (MDP-002, hergestellt von Takemoto
Yushi KK) zugegeben und lieferten eine Suspension mit einer Faserkonzentration
von etwa 0,5 Gew.-%.
-
Die
resultierende Suspension wurde mit einer Kurzsieb-Papiermaschine
nass aufgelegt, so dass die Fasern weitgehend regellos orientiert
waren, wonach sie in einem Trockner vom Typ eines Trommeltrockners mit
einer Oberflächentemperatur
von 120°C
erhitzt wurden, um eine Bahn mit einem Flächengewicht von 22 g/m2 zu ergeben. Die Bahn wurde sodann in einem
relaxierten Zustand durch eine Infrarotheizvorrichtung geführt, die
auf 160°C
eingestellt war, um die Kräuselung
in der Faser mit der latenten Kräuselung
zu entwickeln. Anschließend
wurde die Bahn mit einer zylindrischen Walze bei einem Druck von
10 kgf/cm gepresst und lieferte den Vliesstoff, dessen Eigenschaften
in Tabelle 1 gezeigt sind.
-
BEISPIEL 2
-
Es
wurde ein Vliesstoff unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel
1 mit der Ausnahme erzeugt, dass der Anteil von Spandex 10 Gew.-%
betrug und der Anteil von Polyesterfasern mit latenter Kräuselung
60 Gew.-% betrug. Die Eigenschaften des resultierenden textilen
Flächengebildes
sind in Tabelle 1 gezeigt.
-
BEISPIEL 3
-
Es
wurde ein Vliesstoff unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel
1 mit der Ausnahme erzeugt, dass der Anteil von Spandex 20 Gew.-%
betrug und der Anteil von Polyesterfasern mit latenter Kräuselung
50 Gew.-% betrug. Die Eigenschaften des resultierenden textilen
Flächengebildes
sind in Tabelle 1 gezeigt.
-
VERGLEICHSBEISPIEL 1
-
Es
wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 ein Vliesstoff mit
der Ausnahme erhalten, dass kein Spandex verwendet wurde. Die Eigenschaften
des resultierenden textilen Flächengebildes
sind in Tabelle 1 gezeigt.
-
-
Die
Daten in Tabelle 1 zeigen, dass die in den Beispielen 1, 2 und 3
erhaltenen Stretch-Vliesstoffe eine isotrope Erholung nach Dehnung
hatten, die außerdem
sehr hoch war im Vergleich zu dem in dem Vergleichsbeispiel 1 erhaltenen
textilen Flächengebilde,
das für
ein Stretchgewebe ungeeignet war. Die textilen Flächengebilde
der Erfindung verfügten
außerdem über einen
guten Griff (geringe Klebrigkeit) und über eine gute Flexibilität.
