DE69119667T2

DE69119667T2 - Vlieslappen und Verfahren zur Herstellung

Info

Publication number: DE69119667T2
Application number: DE69119667T
Authority: DE
Inventors: James Dennis Cotton; Paul James King
Original assignee: Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc
Priority date: 1990-08-10
Filing date: 1991-08-09
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2011-08-10
Also published as: US5223319A; JPH0693549A; KR100187584B1; CA2048732A1; TW198078B; AU646479B2; CA2048732C; MX174361B; KR920004635A; EP0472992A1; EP0472992B1; ES2087193T3; SA92120420B1; DE69119667D1; JP3220184B2; BR9103359A; AU8150791A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Vliesstoffe, welche auf die Herstellung von Wischtüchern ausgelegt sind, insbesondere für industrielle und andere Verwendungszwecke, wobei die Aufnahme von Wasser und/oder Öl eine Rolle spielt.
Im allgemeinen müssen Industriewischtücher in der Lage sein, verschüttete Flüssigkeiten, sowohl auf der Basis von Öl als auch auf der Basis von Wasser, rasch aufzunehmen und eine saubere, streifenfreie Oberfläche zu hinterlassen. Außerdem müssen sie ein ausreichendes Aufnahmevermögen aufweisen, um derartige Flüssigkeiten solange in der Wischtuchstruktur zu halten, bis eine Entfernung der Flüssigkeiten durch Auswringen oder Waschen gewünscht wird. Darüber hinaus müssen sie die Festigkeit besitzen, um während des Gebrauchs nicht zu zerreißen, keine Risse zu bilden etc., und ebenso, um der Reinigung sowie manuellem Auswringen standzuhalten. Ferner ist es wünschenswert, daß sie sich beim Anfassen angenehm anfühlen.
Es sind mindestens drei Arten von Wischtüchern erhältlich: Papier, gewebte Stoffe oder Vliese. Papierwischtücher sind zwar preisgünstig, doch vorwiegend für das Aufwischen wäßriger Stoffe geeignet, und beim Gebrauch im Zusammenhang mit Öl nicht vollkommen zufriedenstellend. Stoffwischtücher sind zwar für das Aufwischen von sowohl Wasser als auch Öl geeignet, sind jedoch teuer und müssen gewaschen und gebügelt werden. Falls sie ohne Sorgfalt gewaschen und gebügelt werden, können die Wasseraufnahmeraten bei Stoffwischtüchern beeinträchtigt werden.
Vlieswischtücher haben gegenüber Wischtüchern aus gewebtem Stoff den Vorteil, daß sie rentabel und wegwerfbar sind. Vlieswischtücher werden durch die Bildung von Filamenten oder Fasern und deren Ablegen auf einem Träger, um ein überlappen oder eine Verschlingung der Filamente oder Fasern als Bahn mit einem gewünschten Flächengewicht zu bewirken, hergestellt. Die Bahn wird durch Verschlingung, Haftmittel, Ausübung von Wärme und/oder Druck auf thermisch ansprechende Fasern, oder, am häufigsten, durch eine Punktausübung von Wärme und Druck unter Verwendung gemusterter Bindewalzen gebunden. Zu herkömmlich eingesetzten Vliesherstellungsverfahren zählen Kardieren, Naßablegen und Vernadeln, Spinnbinden und Schmelzblasen.
In der Vergangenheit zeigten Industriewischtücher aus Vlies nicht die gleiche erwünschte Leistung wie gewebte, in Betrieben verwendete Tücher, insbesondere was die Aufnahmefähigkeit für sowohl Öl als auch Wasser angeht. Es wird angenommen, daß dieses Problem teilweise auf die Bindungen zurückzuführen ist. An durch Wärme und Druck entstandenen Bindungpunkten verschmelzen die thermoplastischen Mikrofasern, was zu einer Festigung der Bahnstruktur führt. Das Verschmelzen der Fasern führt jedoch zur Entstehung von festen Punkten aus nicht saugfähigem Thermoplast. Diese Punkte sind nicht nur nicht saugfähig, sondern können auch Barrieren für den Fluß oder die Übertragung von Fluid innerhalb der Bahn darstellen. Dies kann sich im Falle eines linienartigen Bindemusters besonders schädlich auswirken, da die Linien des geschmolzenen Thermoplasts als Dämme fungieren, über welche eine Flüssigkeit nicht fließen kann.
Eine dieser Vliesbahnen ist in US-A-3 255 496 offenbart. Die Bahn gemäß dieser Druckschrift weist erhöhte Oberflächenbereiche auf, welche Öffnungen ausbilden, wobei die im allgemeinen neben der Offnung angeordneten Fasern der Vliesbahn sich im wesentlichen in einer Ausrichtung befinden.
Zur Verbesserung der Leistung von Wischtüchern schafft die vorliegende Erfindung eine Vliesbahn, dadurch gekennzeichnet, daß die im allgemeinen neben der Öffnung angeordneten Fasern der Vliesbahn im wesentlichen unverfestigt sind, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Bahn gemäß dem unabhängigen Anspruch 9. Die Erfindung schafft außerdem eine bevorzugte Verwendung der Bahn als Wischtuch gemäß den unabhängigen Ansprüchen 18 und 19. Weitere vorteilhafte Merkmale, Aspekte und Einzelheiten der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung, den Beispielen und den Zeichnungen hervor. Die Ansprüche sind als erster, nicht einschränkender Versuch einer allgemeinen Definition der Erfindung zu verstehen.
Die Erfindung stellt ein Vlieswischtuch mit hohem Ölaufnahmevermögen zur Verfügung.
Die Erfindung schafft ein Vliesmaterial zur Herstellung eines Wischtuchs mit hohem Ölaufnahmevermögen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Vlieswischtuch mit einem Ölaufnahmevermögen von über etwa 500 Gew.% Öl in bezug auf das Gewicht der Bahn bereitgestellt. Das Wischtuch weist eine Vliesbahn aus Fasern mit mindestens einem erhöhten Oberflächenbereich auf. In dem erhöhten Oberflächenbereich ist eine Öffnung ausgebildet, und die im allgemeinen neben der Öffnung angeordneten Fasern sind im wesentlichen unverfestigt.
Wie hierin verwendet, bedeutet "im wesentlichen unverfestigt", daß die im allgemeinen neben der Öffnung angeordneten Fasern eine gewisse Bewegungsfreiheit haben, und deren Position in bezug auf die anderen Fasern der Bahn nicht fest ist. Mit anderen Worten: Die im allgemeinen neben der Öffnung angeordneten Fasern sind nicht in einem solchen Ausmaß zusammengepreßt oder verschmolzen, daß sich die Öffnung nicht schließen kann, sondern die Öffnung kann durch einige Faserstränge blockiert sein, welche sich über die Öffnung erstrecken und diese teilweise blockieren.
Bei einer Ausführungsform handelt es sich bei der Vliesbahn um eine spinngebundene Bahn, welche aus Polypropylenfasern hergestellt ist.
Das Flächengewicht des Wischtuchs kann sich im Bereich von etwa 17 g/m² bis etwa 170 g/m² (etwa 0,5 bis etwa 5,00 Unzen/yd²) bewegen. Beispielsweise kann das Flächengewicht des Wischtuchs etwa 50 g/m² bis etwa 85 g/m² (etwa 1,50 bis etwa 2,50 Unzen/yd²) betragen. Bei einer bestimmten Ausführungsform, bei der die Vliesbahn eine spinngebunden Bahn ist, liegt das Flächengewicht der Bahn bei etwa 64,1 g/m² (etwa 1,89 Unzen/yd²).
Bei einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Vliesbahn eine Mehrzahl erhöhter Oberflächenbereiche aufweisen, wobei beide Oberflächen der Bahn erhöhte Bereiche umfassen. Insbesondere kann der erhöhte Oberflächenbereich eine durchschnittliche Höhe, gemessen von der Basisebene der Bahn in z-Richtung der Bahn zu den erweitertsten Fasern des erhöhten Bereichs, von etwa 0,19 mm bis etwa 3,17 mm (etwa 0,0075 bis etwa 0,125 Inch) aufweisen. Im allgemeinen liegt die Anzahl erhöhter Bereiche bei etwa 0,93 pro cm² (etwa 6 pro in²) des verfügbaren Oberflächenbereichs des Wischtuchs bis etwa 62 pro cm² (etwa 400 pro in²). Die Anzahl erhöhter Bereiche kann durchschnittlich beispielsweise etwa 15,5 pro cm² (etwa 100 pro in²) des verfügbaren Oberflächenbereichs des Wischtuchs betragen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform zielt die Erfindung auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines Vliesmaterials für ein Wischtuch mit einem Ölaufnahmevermögen von mehr als etwa 500 Gew.% des Wischtuchs ab. Das Verfahren umfaßt folgende Schritte: a) Bereitstellung einer Vliesbahn; b) Bereitstellung einer Quetschwalzenanordnung mit einer ersten Walze mit einer Mehrzahl unerwärmter Stifte und einer zweiten Walze mit einer Mehrzahl unerwärmter entsprechender Öffnungen; und c) Durchlassen der Bahn durch die Quetschwalzenanordnung zur Bildung einer Mehrzahl erhöhter Oberflächenbereiche auf der Bahn, wobei jeder der Oberflächenbereiche eine Öffnung ausbildet, wo die im allgemeinen neben der Öffnung angeordneten Fasern im wesentlichen unverfestigt sind.
Wie hierin verwendet, bedeutet die Bezeichnung "unerwärmt", daß die Temperatur im wesentlichen unter dem Schmelzpunkt eines Vliessubstrats liegt, so daß eine unerwärmte Oberfläche, welche mit dem Substrat in Kontakt gebracht wird, kein Verschmelzen von Fasern des Substrats bewirkt.
Die Stifte können einen Schaftdurchmesser von etwa 0,76 mm bis etwa 6,35 mm (etwa 0,030 bis etwa 0,250 Inch) aufweisen. Beispielsweise kann der Schaftdurchmesser der Stifte etwa 1,8 mm (etwa 0,072 Inch) betragen. Jeder Stift kann ein abgeschrägtes Ende mit einem Abschrägungswinkel im Bereich von etwa 45 Grad bis etwa 90 Grad aufweisen. Außerdem kann die Eindringtiefe der Stifte durch die Bahn im Bereich von etwa 0,38 mm bis etwa 5,59 mm (etwa 0,015 bis etwa 0,220 Inch) liegen. Ferner können die Stifte aus einem Metall, wie beispielsweise rostfreiem Stahl, hergestellt sein.
Um einen Eingriff der Stifte und der Öffnungen zu ermöglichen, ist der Öffnungsdurchmesser mindestens etwa 0,25 mm (etwa 0,010 Inch) größer als der Durchmesser des entsprechenden Stiftschaftes.
Ebenso betrifft die Erfindung die durch das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Produkte.
FIG. 1 zeigt eine Perspektivansicht einer Probe eines Vlieswischtuchs der vorliegenden Erfindung.
FIG. 2 zeigt eine in der Ebene einer nicht mit Öffnungen versehenen Vliesbahn aus spinngebundenem Stoff aufgenommene Elektronenmikroskopaufnahme.
FIG. 3 zeigt eine in der Ebene eines erfindungsgemäßen Vliesstoffs aufgenommene Elektronenmikroskopaufnahme, die einen charakteristischen erhöhten Bereich mit Öffnung zeigt.
FIG. 4 zeigt eine am Querschnitt einer nicht mit Öffnungen versehenen Vliesbahn aus spinngebundenem Stoff aufgenommene Elektronenmikroskopaufnahme.
FIG. 5 zeigt eine am Querschnitt eines Vliesstoffes der vorliegenden Erfindung aufgenommene Elektronenmikroskopaufnahme, die einen charakteristischen erhöhten Bereich mit Öffnung zeigt.
FIG. 6 zeigt eine am Querschnitt eines erfindungsgemäßen Vliesstoffes aufgenommene Elektronenmikroskopaufnahme, die eine vergrößerte Ansicht eines erhöhten Bereichs darstellt.
FIG. 7 zeigt ein schematisches Diagramm des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.
FIG. 8 zeigt eine Ansicht einer in dem Verfahren von FIG. 7 verwendeten Quetschwalzenanordnung, die einen Stift und eine entsprechende Öffnung darstellt.
FIG. 9 zeigt eine Planansicht eines Stifts, der bei der Ausführung des Verfahrens der Erfindung verwendet werden kann.
In bezug auf die Zeichnungen, bei denen gleiche Bezugszeichen für die gleiche oder äquivalente Struktur stehen, und insbesondere auf FIG. 1, ist ein Vlieswischtuch 1 der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Vlieswischtuch 1 umfaßt eine Vliesbahn 2 aus Fasern mit mindestens einem erhöhten Oberflächenbereich 3, welcher eine Öffnung 4 ausbildet, und die im allgemeinen neben der Öffnung 4 angeordneten Fasern sind im wesentlichen unverfestigt. Das Vlieswischtuch 1 weist ein Ölaufnahmevermögen von mehr als etwa 500 Gew.% Öl in bezug auf das Gewicht der Bahn auf.
Das Ölaufnahmevermögen bezieht sich auf die Menge an Öl, die eine Probe der Vliesbahn hält. Das Ölaufnahmevermögen wird wie folgt getestet: Es wird eine Probe von 17,8 cm x 28 cm (7 Inch x 11 Inch) geschnitten und auf 0,01 g genau gewogen (Gewicht #1). Nach dem Einweichen über 1 Minute in "Blandol white mineral oil" mit einem spezifischen Gewicht im Bereich von 0,845 bis 0,860 bei 15,6 ºC (60ºF) wird die Probe entfernt, und man läßt sie 1 Minute lang abtropfen, und anschließend wird sie erneut gewogen (Gewicht #2). Aus diesen Schritten wird das Ölaufnahmevermögen in Prozent wie folgt errechnet: Gewicht #2/Gewicht #1 x 100.
Bei dem Substratmaterial für die Vliesbahn 2 können verschiedene Arten synthetischer Faserbahnen zum Einsatz kommen, doch aus Kostengründen sind Vliese, die durch Spinnen oder Schmelzblasen thermoplastischer Polyolefinpolymere, oder Kombinationen solcher Polymere und Zellstoff, hergestellt wurden, wünschenswert. Zu Beispielen thermoplastischer Polymere zählen Polypropylen, Polyethylen, Polyester und Polyamide sowie Copolymere und Polymermischungen.
Ein geeignetes Material für die Vliesbahn 2 ist eine spinngebundene Bahn aus Polypropylenfasern oder -filamenten von 1 1/2 Denier oder mehr. Ein solches Material ist in dem am 20. Juli 1982 an Appel et al ausgegebenen U.S.-Patent Nr. 4,340,563 beschrieben, worauf hierin Bezug genommen wird. Dieses Material, das auch linear gestrecktes Spinnvlies (linear drawn spunbonded = LDS) genannt wird, kann mustergebunden sein, wie beispielsweise in dem am 9. August 1977 an Brock et al ausgegebenen U.S.-Patent Nr. 4,041,203, welches hierin zum Zwecke der Bezugnahme zitiert wird, beschrieben.
Ein weiteres geeignetes Material für die Vliesbahn 2 ist eine schmelzgeblasene Bahn, welche durch ein Schmelzblasverfahren hergestellt wurde, wie beispielsweise in Wendt, Industrial and Engineering Chemistry, Band 48, Nr. 8 (1965), Seiten 1342 bis 1346, beschrieben. Verbesserungen beim Schmelzblasverfahren sind beispielsweise in dem am 31. August 1976 an Buntin et al ausgegebenen U.S.-Patent Nr. 3,978,185, dem am 5. März 1974 an Prentice ausgegebenen U.S.-Patent Nr. 3,795,571 und dem am 21. Mai 1974 an Buntin ausgegebenen U.S.-Patent Nr. 3,811,957, welche alle zum Zwecke der Bezugnahme zitiert werden, beschrieben.
Noch ein weiteres geeignetes Material ist eine gebundene kardierte Bahn. Eine derartige Bahn kann aus 100 % Polypropylen zusammengesetzt sein, doch Mischungen mit Reyon, Polyester und dergleichen sind gleichermaßen geeignet. Die Fasern der gebundenen kardierten Bahn liegen im Bereich von etwa 1 1/2 bis etwa 3 Denier. Die Stapellänge ist im Bereich von etwa 1 1/2 bis etwa 2 Inch.
Wenn sie aus synthetischen thermoplastischen Filamenten gebildet ist, kann die Vliesbahn 2 in bezug auf Wasser nicht benetzbar und hydrophob sein. Daher ist es für die meisten Verwendungszwecke notwendig, die Bahn zu behandeln, um sie benetzbar zu machen. Für diesen Zweck wurden viele verschiedene anionische und nichtionische Benetzungsmittel entwickelt, welche eingesetzt werden. Beispiele dafür sind Octylphenoxypolyethoxyethanol und Dioctylester der Natriumbernsteinsäure. Ein besonders wünschenswertes Benetzungsmittel stellt Dioctylnatriumsulfosuccinat dar. Das Benetzungsmittel kann durch herkömmliche Verfahren, wie beispielsweise Sprühen, Eintauchen, Beschichten, Imprägnieren und Drucken hinzukommen. Im allgemeinen kann das Benetzungsmittel in einem Verhältnis im Bereich von etwa 0,1 Gew.% bis 1,0 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Vliessubstrats, hinzugegeben werden. Insbesondere kann das Benetzungsmittel in einem Verhältnis von etwa 0,30 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Vliessubstrates, hinzugegeben werden.
Im allgemeinen kann das Flächengewicht der Vliesbahn 2 etwa 17 g/m² bis etwa 170 g/m² (etwa 0,5 bis etwa 5,00 Unzen/yd²) betragen. Insbesondere kann die Bahn, wenn es sich dabei um eine spinngebundene Bahn handelt, ein Flächengewicht von etwa 64, 1 g/m² (etwa 1,89 Unzen/yd²) aufweisen.
Bei anderen Ausführungsformen kann das Vlieswischtuch 1 mehrere erhöhte Oberflächenbereiche 3 aufweisen. Bei noch weiteren Ausführungsformen können beide Oberflächen des Wischtuchs 1 erhöhte Oberflächenbereiche vorweisen.
Mit Bezugnahme auf die Figuren 2 - 6 werden nun verschiedene Merkmale der Erfindung genauer beschrieben.
FIG. 2, die eine in der Ebene einer nicht mit Öffnungen versehenen Vliesbahn 2 aus spinngebundenem Stoff aufgenommene Elektronenmikroskopaufnahme zeigt, stellt eine "zuvor"-Basis zur Verfügung, welche zum Vergleich mit FIG. 3 dienen kann.
FIG. 3, die ein Vlieswischtuch 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, stellt, einen typischen erhöhten Bereich 3 und eine Öffnung 4 dar.
FIG. 4, die eine am Querschnitt einer nicht mit Öffnungen versehenen Vliesbahn 2 aus spinngebundenem Stoff aufgenommene Elektronenmikroskopaufnahme zeigt, stellt eine "zuvor"-Basis zur Verfügung, welche zum Vergleich mit FIG. 5 dienen kann.
FIG. 5, die ebenso am Querschnitt eines Vlieswischtuchs 1 der vorliegenden Erfindung aufgenommen wurde, zeigt einen typischen erhöhten Bereich 3 mit einer Öffnung 4.
Die Anzahl erhöhter Bereiche 3 liegt durchschnittlich bei etwa 0,93 pro cm² (etwa 6 pro in²) bis etwa 62 pro cm² (etwa 400 pro in²) des verfügbaren Oberflächenbereichs der Bahn. Bei einer Ausführungsform beträgt die Anzahl erhöhter Bereiche durchschnittlich etwa 15,5 pro cm² (etwa 100 pro in²).
FIG. 6, die ebenso eine am Querschnitt eines erfindungsgemäßen Vlieswischtuchs aufgenommene Elektronenmikroskopaufnahme zeigt, stellt eine vergrößerte Ansicht eines erhöhten Bereichs 3 und der durch den erhöhten Bereich 3 ausgebildeten Öffnung 4 dar. Der erhöhte Bereich 3 erscheint hier als kuppelförmiger Vorsprung, welcher sich von der Bahn 2 auswärts erstreckt. In dieser Aufnahme erscheinen die im allgemeinen neben der Öffnung 4 angeordneten Fasern in vertikaler Richtung oder z-Richtung getrennt. Es ist zu sehen, daß diese nicht in einem solchen Ausmaß zusammengepreßt oder verschmolzen sind, daß sich die Öffnung 4 nicht schließen kann. Die Öffnung 4 kann vielmehr durch einige Faserstränge blockiert sein, welche sich über die Öffnung erstrecken und diese teilweise blockieren. Schließlich scheint es, daß einige der einzelnen, im allgemeinen neben der Öffnung 4 angeordneten Fasern gestreckt oder verlängert sein können.
Mit Bezugnahme auf die Figuren 7 und 8 wird nun ein schematisches Diagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Das Verfahren umfaßt die Bereitstellung einer Vliesbahn 2 und die Bereitstellung einer Quetschwalzenanordnung 5 mit einer ersten Walze 6 mit einer Mehrzahl unerwärmter Stifte 7 und einer zweiten Walze 8 mit einer Mehrzahl entsprechender erwärmter Öffnungen 9. Des weiteren umfaßt das Verfahren das Durchlassen der Bahn 2 durch die Quetschwalzenanordnung 5.
Bei der Quetschwalzenanordnung 5 kann es sich allgemein um jede Art von Perforiervorrichtung oder Vorrichtung zur Erzeugung von Öffnungen handeln, welche ein erstes Element, welches eine Reihe von Stiften umfaßt, und ein zweites Element mit einer Reihe von Einschnitten oder Öffnungen zur Aufnahme der Stifte aufweist. Es kann sich beispielsweise um ein Rotationsperforiersystem handeln, womit eine Kombination aus Löchern mit vielen verschiedenen Formen in den verschiedensten Mustern erzeugt werden kann, wobei die Vliesbahn ein einziges Mal durch das System durchgelassen wird. Eine bestimmte Vorrichtung, die für die Quetschwalzenanordnung 5 verwendet werden kann, ist in dem am 12. Dezember 1989 an Van Iten et al ausgegebenen U.S.-Patent Nr. 4,886,632 beschrieben, welches zum Zwecke der Bezugnahme zitiert wird. Wird die Vorrichtung von Van Iten für die Quetschwalzenanordnung 5 eingesetzt, so müssen die Walzen der Vorrichtung nicht im Inneren erwärmt werden, sondern können bei Umgebungstemperatur betrieben werden.
Während des Betriebs werden die Walzen 6 und 8 synchron gedreht, während eine Bahn 2 durch den von den Walzen ausgebildeten Walzenspalt bewegt wird. Zur Bildung der erhöhten Oberflächenbereiche 3 kommen die Stifte 7 mit der Bahn 2 in Berührung, drücken die Fasern nach oben in die entsprechenden Öffnungen 9 und hinterlassen somit mehrere erhöhte Oberflächenbereiche 3 auf der Bahn 2. Die erhöhten Oberflächenbereiche 3 dienen zur Vergrößerung der Tiefe der Bahn 2, um somit die stoffartige Struktur und das stoffartige Anfühlen zu verbessern. Zur Bildung der Öffnungen 4 durchdringen die Stifte 7 die Bahn 2 an jedem der erhöhten Oberflächenbereiche 3, d. h. die Stifte 7 dringen vollständig durch die Bahn 2 hindurch. Dabei beinflussen die Stifte 7 jedoch thermisch keine Fasern, mit welchen sie in Kontakt kommen, und damit bleiben die im allgemeinen neben der Öffnung 4 angeordneten Fasern im wesentlichen unverfestigt. Unter "unverfestigt" ist zu verstehen, daß die Fasern im allgemeinen nicht enger gedrängt oder konfiguriert sind wie derartige Fasern in nicht gebundenen Bereichen außerhalb der Bereiche der Öffnung. Daher können sich die Öffnungen 4 teilweise schließen, d. h. es können Faserstränge bleiben, welche sich über die Öffnungen 4 erstrecken und diese teilweise blockieren könnten.
Der Betrieb der Walzen kann bei einer Geschwindigkeit im Bereich von etwa 7,6 m/Min. (etwa 35 Fuß/Min.) bis etwa 152,5 m/Min (etwa 500 Fuß/Min) erfolgen, je nach der Art des für die Vliesbahn 2 verwendeten Substrats.
Es wird nun Bezug auf Figur 8 genommen. Um ein Zusammenkommen, d. h. unabsichtlichen Kontakt der Stifte 7 und des Inneren der entsprechenden Öffnung 9 zu verhindern, weisen die Öffnungen 9 einen Innendurchmesser auf, welcher um mindestens 0,25 mm (0,010 Inch) größer als der Durchmesser der Stifte 7 ist.
Die Endabmessungen der erhöhten Oberflächenbereiche 3 und der Öffnungen 4 werden teilweise durch die Tiefe des Eindringens des Stiftes 7 durch die Bahn 2 bestimmt. Die Eindringtiefe wird durch den Abstand von der Eindringspitze 7A des Stiftes bis zur Oberfläche 8A der entsprechenden Öffnungen 9 bestimmt. Im allgemeinen kann sich die Eindringtiefe im Bereich von etwa 0,38 mm bis etwa 5,59 mm (etwa 0,015 bis etwa 0,220 Inch) bewegen.
Mit Bezugnahme auf FIG. 9 ist ein Stift 7 gezeigt, der zur Ausführung des Verfahrens der Erfindung verwendet werden kann. Der Stift 7 weist eine Eindringspitze 7A und einen Schaft 7B auf. Der Durchmesser des Schaftes 7B bestimmt den Durchmesser der Öffnung 4, welche in der Bahn 4 gebildet wird. Im allgemeinen weist der Stift 7 einen Schaftdurchmesser von etwa 0,76 mm bis etwa 6,35 mm (etwa 0,030 bis etwa 0,250 Inch) auf. Bei einer Ausführungsform beträgt der Durchmesser des Schaftes des Stiftes etwa 1,8 mm (etwa 0,072 Inch).
Das für den Stift 7 verwendete Material ist im allgemeinen ein Metall, wie beispielsweise harter oder weicher Stahl, Messing oder rostfreier Stahl. Ein besonders wünschenswertes Material ist harter Stahl.
Alternativ kann der Sift 7 einen Metallkern wie beispielsweise Stahl mit einer Kunststoffoberfläche aufweisen. Die Kunststoffumhüllung kann durch Beschichtung aufgetragen werden oder mechanisch durch Schieben der Beschichtung oder Schicht auf den Stift angepaßt werden. Die Variante des mit Kunststoff beschichteten Metallstifts ist besonders vorteilhaft, da die Kunststoffoberfläche dem Stift eine glatte, rutschige Oberfläche verleiht und diesem somit ein leichteres Eindringen in den Vliesstoff ermöglicht. Ein geeignetes Beschichtungsmaterial wäre eine Fluorpolymerbeschichtung, insbesondere Polytetrafluorethylen (TEFLON von Dupont).
Ein Metallstift kann ebenso mit Kunststoffmaterial imprägniert werden. In diesem Fall muß die Metalloberfläche porös genug sein, um das tatsächliche Imprägnieren des Kunststoffs auf das Metall zu ermöglichen. Geeignete Kunststoffmaterialien für dieses Imprägnieren umfassen Polypropylen, Polyethylen und dergleichen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
Der Stift 7 kann eine abgeschrägte Eindringspitze 7A mit einem Abschrägungswinkel im Bereich von etwa 45 Grad bis etwa 90 Grad aufweisen. Bei einer Ausführungsform beträgt der Abschrägungswinkel etwa 60 Grad.
Um zu demonstrieren, daß die vorliegende Erfindung mit verschiedenen Vliesbahnen wirksam ist, wurden die folgenden Vergleichsbeispiele durchgeführt.

BEISPIELE 1 & 2

Bei Beispiel 1 handelt es sich um eine nicht mit Öffnungen versehene, thermisch gebundene, kardierte Bahn (TBCW) aus 100 % Polypropylenfasern.
Bei Beispiel 2 handelt es sich um ein erfindungsgemäßes Vlieswischtuch, welches gemäß dem Verfahren der Erfindung mit Öffnungen versehen ist, wobei eine Probe derselben Basisvliesbahn wie in Beispiel 1 verwendet wird. Die Vorrichtung, die dazu verwendet wird, um die Bahn von Beispiel 2 mit Öffnungen zu versehen, ist in dem am 12. Dezember 1989 an Van Iten et al ausgegebenen U.S.-Patent Nr. 4,886,632 beschrieben. Die Walzen der Vorrichtung liefen ungefähr bei Raumtemperatur und einer Geschwindigkeit von etwa 15,25 m (etwa 50 Fuß) pro Minute. Die Öffnungen wiesen einen Innendurchmesser von 2,4 mm (0,096 Inch) und eine Innentiefe von 5,8 mm (0,230 Inch) auf. Die Stifte wiesen einen Schaftdurchmesser von 1,8 mm (0,072 Inch), eine Länge von 16 mm (0,63 Inch), einen bestimmten Abschrägungswinkel der Eindringspitze und eine Abschrägungstiefe der Eindringspitze von 1,6 mm (0,062 Inch) auf. Die Stifte waren aus hartem Stahl hergestellt. Die Tiefe des Eindringens der Stifte durch die Bahn betrug 2,6 mm (0,104 Inch). Um der Vliesbahn Benetzbarkeit zu verleihen, wurde diese mit Triton GR-5M behandelt, einem Benetzungsmittel, welches durch Eintauchen in einem Verhältnis von 0,30 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der Vliesbahn, zugegeben wurde. Das entstandene Wischtuch wies etwa 15,5 erhöhte Bereiche pro cm² (100 erhöhte Bereiche pro Quadratinch) auf. Die Ergebnisse sind in Tabelle I gezeigt. TABELLE I Flächengew. g/m² (Unzen/yd²) Masse mm (Inch) Öl Kap.(%) Wasser Kap.(%) Beispiel
Es wird angenommen, daß der Unterschied im Flächengewicht zwischen der nicht mit Öffnungen versehenen Bahn von Beispiel 1 und dem mit Öffnungen versehenen Wischtuch von Beispiel 2 auf normale Schwankungen von plus oder minus 10 % beim Flächengewicht an willkürlichen Stellen der Vliesbahn zurückzuführen ist.

BEISPIELE 3 & 4

Beispiel 3 (PPPB) ist eine thermisch mustergebundene spinngebundene Polyethylen/Polybutylen-Bahn, welche von der Kimberly-Clark Corporation erhältlich ist.
Beispiel 4 (AP PPPB) ist ein erfindungsgemäßes Vlieswischtuch, welches gemäß dem Verfahren der Erfindung hergestellt wurde, wobei eine Probe derselben Basisvliesbahn wie in Beispiel 3 verwendet wird. Die Vorrichtung, die dazu verwendet wird, um die Bahn von Beispiel 4 mit Öffnungen zu versehen, ist in dem am 12. Dezember 1989 an Van Iten et al ausgegebenen U.S.-Patent Nr. 4,886,632 beschrieben. Die Walzen der Vorrichtung liefen bei einer Temperatur von ungefähr Raumtemperatur, d. h. 21,1 ºC (70ºF), und einer Geschwindigkeit von etwa 15,25 m (etwa 50 Fuß) pro Minute. Die Öffnungen wiesen einen Innendurchmesser von 2,4 mm (0,096 Inch) und eine Innentiefe von 5,8 mm (0,230 Inch) auf. Die Stifte wiesen einen Schaftdurchmesser von 1,8 mm (0,072 Inch), eine Länge von 16 mm (0,63 Inch), einen Abschrägungswinkel der Eindringspitze von 60 Grad und eine Abschrägungstiefe der Eindringspitze von 1,6 mm (0,062 Inch) auf. Die Stifte waren aus Stahl hergestellt. Die Tiefe des Eindringens der Stifte durch die Bahn betrug 2,6 mm (0,104 Inch). Um der Vliesbahn Benetzbarkeit zu verleihen, wurde diese mit Triton GR-5M behandelt, einem Benetzungsmittel, welches durch Eintauchen in einem Verhältnis von 0,30 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der Vliesbahn, zugegeben wurde. Das entstandene Wischtuch wies etwa 15,5 erhöhte Bereiche pro cm² (100 erhöhte Bereiche pro Quadratinch) auf. Die Ergebnisse sind in Tabelle II gezeigt. TABELLE II Flächengew. g/m² (Unzen/yd² ) Masse mm (Inch) Öl Kap.(%) Wasser Kap.(%) Beispiel

BEISPIELE 5, 6, 7 & 8

Beispiel 5 (PESB) ist eine thermisch mustergebundene spinngebundene Bahn aus Polyethylenfasern, welche von der Kimberly-Clark Corporation erhältlich ist.
Beispiel 6 (AP PESB) ist ein erfindungsgemäßes Vlieswischtuch, welches gemäß dem Verfahren der Erfindung hergestellt wurde, wobei eine Probe derselben Basisvliesbahn wie in Beispiel 5 verwendet wird. Die Vorrichtung, die dazu verwendet wird, um die Bahn von Beispiel 6 mit Öffnungen zu versehen, ist in dem am 12. Dezember 1989 an Van Iten et al ausgegebenen U.S.-Patent Nr. 4,886,632 beschrieben. Die Walzen der Vorrichtung liefen bei einer Temperatur von ungefähr Raumtemperatur und einer Geschwindigkeit von etwa 15,25 m (etwa 50 Fuß) pro Minute. Die Öffnungen wiesen einen Innendurchmesser von 2,4 mm (0,096 Inch) und eine Innentiefe von 5,8 mm (0,230 Inch) auf. Die Stifte wiesen einen Schaftdurchmesser von 1,8 mm (0,072 Inch), eine Länge von 16 mm (0,630 Inch), einen Abschrägungswinkel der Eindringspitze von 60 Grad und eine Abschrägungstiefe der Eindringspitze von 1,6 mm (0,062 Inch) auf. Die Stifte waren aus Stahl hergestellt. Die Tiefe des Eindringens der Stifte durch die Bahn betrug 2,6 mm (0,104 Inch). Um der Vliesbahn Benetzbarkeit zu verleihen, wurde diese mit Triton GR-5M behandelt, einem Benetzungsmittel, welches durch Eintauchen in einem Verhältnis von 0,30 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der Vliesbahn, zugegeben wurde. Das entstandene Wischtuch wies etwa 15,5 erhöhte Bereiche pro cm² (100 erhöhte Bereiche pro Quadratinch) auf. Die Ergebnisse sind in Tabelle III gezeigt.
Beispiel 7 (SB) ist eine thermisch mustergebundene spinngebundene Bahn aus Polyethylenfasern, welche unter dem Handelsnamen ACCORD von der Kimberly-Clark Corporation erhältlich ist.
Beispiel 8 (AP SB) ist ein erfindungsgemäßes Vlieswischtuch, welches gemäß dem Verfahren der Erfindung hergestellt wurde, wobei eine Probe derselben Basisvliesbahn wie in Beispiel 7 verwendet wird. Die Vorrichtung, die dazu verwendet wird, um die Bahn von Beispiel 8 mit Öffnungen zu versehen, ist in dem am 12. Dezember 1989 an Van Iten et al ausgegebenen U.S.- Patent Nr. 4,886,632 beschrieben. Die Walzen der Vorrichtung liefen bei einer Temperatur von ungefähr Raumtemperatur und einer Geschwindigkeit von etwa 15,25 m (etwa 50 Fuß) pro Minute. Die Öffnungen wiesen einen Innendurchmesser von 2,4 mm (0,096 Inch) und eine Innentiefe von 5,8 mm (0,230 Inch) auf. Die Stifte wiesen einen Schaftdurchmesser von 1,8 mm (0,072 Inch), eine Länge von 16 mm (0,63 Inch), einen Abschrägungswinkel der Eindringspitze von 60 Grad und eine Abschrägungstiefe der Eindringspitze von 1,6 mm (0,062 Inch) auf. Die Stifte waren aus Stahl hergestellt. Die Tiefe des Eindringens der Stifte durch die Bahn betrug 2,6 mm (0,104 Inch). Um der Vliesbahn Benetzbarkeit zu verleihen, wurde diese mit Triton GR-5M behandelt, einem Benetzungsmittel, welches durch Eintauchen in einem Verhältnis von 0,30 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der Vliesbahn, zugegeben wurde. Das entstandene Wischtuch wies etwa 15,5 erhöhte Bereiche pro cm² (100 erhöhte Bereiche pro Quadratinch) auf. Die Ergebnisse sind in Tabelle III gezeigt. TABELLE III Flächengew. g/m² (Unzen/yd²) Masse mm (Inch) Öl Kap.(%) Wasser Kap.(%) Beispiel

Claims

1. Vliesbahn (2) mit mindestens einem erhöhten Oberflächenbereich (3), welcher eine Öffnung (4) ausbildet dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern der Vliesbahn, die im allgemeinen neben der Öffnung angeordnet sind, im wesentlichen unverfestigt sind.

2. Bahn gemäß Anspruch 1, wobei es sich bei der Vliesbahn um eine spinngebundene Bahn handelt.

3. Bahn gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Flächengewicht der Vliesbahn bei 17 g/m² bis 170 g/m² (0,5 bis 5,00 Unzen pro yd²) liegt und die Bahn ein Ölaufnahmevermögen von mindestens etwa 500 Gew.% Öl bezogen auf das Bahngewicht aufweist.

4. Bahn gemäß Anspruch 3, bei der die Vliesbahn ein Flächengewicht von etwa 64,1 g/m² (etwa 1,89 Unzen pro yd²) aufweist.

5. Bahn gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Mehrzahl an erhöhten Oberflächenbereichen (3), wobei beide Oberflächen des Wischtuchs (1) erhöhte Bereiche aufweisen.

6. Bahn gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der mindestens eine erhöhte Bereich (3) eine durchschnittliche Höhe, gemessen von der Basisebene der Bahn in z-Richtung der Bahn zu den erweitertsten Fasern des erhöhten Bereichs, von 0,19 mm bis 3,17 mm (0,0075 bis 0,125 Inch) aufweist.

7. Bahn gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Anzahl erhöhter Bereiche im Durchschnitt 0,93 pro cm² bis 62 pro cm² (6 pro Quadratinch bis 400 pro Quadratinch) beträgt, wobei die Anzahl erhöhter Bereiche vorzugsweise bei durchschnittlich etwa 15,5 pro cm² (etwa 100 pro Quadratinch) liegt.

8. Vliesbahn gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei diese in Form eines Wischtuchs (1) vorliegt.

9. Verfahren zur Herstellung einer Vliesbahn, insbesondere gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, welche eine mit Öffnungen versehene erhöhte Oberfläche aufweist, mit folgenden Schritten:

Bereitstellung einer Vliesbahn;

Bereitstellung einer Quetschwalzenanordnung mit einer ersten Walze mit einer Mehrzahl unerwärmter Stifte und einer zweiten Walze mit einer Mehrzahl entsprechender Öffnungen;

Durchlassen der Bahn durch die Quetschwalzenanordnung zur Bildung einer Mehrzahl erhöhter Oberflächenbereiche auf der Bahn, wobei jeder der Oberflächenbereiche eine Öffnung ausbildet, an welcher die im allgemeinen neben der Öffnung angeordneten Fasern im wesentlichen unverfestigt sind.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, bei dem jeder der Stifte einen Schaftdurchmesser von 0,76 mm bis 6,35 mm (0,03 bis 0,25 Inch) aufweist.

11. Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem der Durchmesser des Schaftes der Stifte etwa 1,8 mm (etwa 0,072 Inch) beträgt.

12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem jeder der Stifte ein abgeschrägtes Ende mit einem Abschrägungswinkel im Bereich von 45 Grad bis 90 Grad aufweist.

13. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Tiefe des Eindringens der Stifte durch die Bahn im Bereich von 0,38 mm bis 5,59 mm (0,015 bis 0,22 Inch) liegt.

14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, bei dem die Stifte ein Metall aufweisen.

15. Verfahren gemäß Anspruch 14, bei dem es sich bei den Stiften um rostfreien Stahl handelt.

16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 15, bei dem der Öffnungsdurchmesser mindestens 0,25 mm (0,010 Inch) größer als der Durchmesser des entsprechenden Stiftschaftes ist.

17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 16, bei dem sich die erhöhten Bereiche von beiden Oberflächen der Bahn auswärts erstrecken.

18. Verwendung der durch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 17 hergestellten Bahn als Wischtuch.

19.Vlieswischtuch mit einem Ölfassungsvermögen von über etwa Gew.% Öl in bezug auf das Gewicht der Bahn, hergestellt durch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 17.