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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft flash-gesponnene Plexifilamente und
betrifft speziell nicht gewebte, flash-gesponnene Vliesstoff-Flächengebilde
oder textile Flächengebilde,
die aus flash-gesponnenen
Plexifilamenten hergestellt sind.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Seit
einer Reihe von Jahren ist bei E. I. du Pont de Nemours and Company
(DuPont) Tyvek® als
Spinnvlies-Olefin hergestellt worden. Das Spinnvlies-Olefin Tyvek® wird
als ein textiles Flächengebilde
bei Bekleidung verwendet und wird speziell für Schutzbekleidung bei Exponierung
an Chemikalien oder Gefahrstoffen verwendet, als eine Luft-Infiltrationssperre
bei Bauanwendungen, als medizinische Verpackung und auch für Umschläge, wie
beispielsweise Übernachtexpress-Briefkuverts.
Ständig
werden neue Anwendungen für
das Spinnvlies-Olefin Tyvek® in Betracht gezogen und
entwickelt.
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Die
Eigenschaften von Spinnvlies-Olefin Tyvek®, wie
beispielsweise hohe Festigkeit, geringes Flächengewicht, hohes Sperrvermögen, geringe
Kosten, hohe Opazität,
Porosität,
die Fähigkeit
zur Aufnahme von Aufdrucken mit lebhaften Ergebnissen und viele
andere Qualitäten,
machen es einzigartig. Kein anderes Produkt ist mit einer Kombination
von Eigenschaften kommerziell verfügbar gewesen, die mit dem Spinnvlies-Olefin
Tyvek® vergleichbar
sind. Bei DuPont ist man jedoch ständig bestrebt, seine Produktangebote
zu verbessern, und es ist durchaus wünschenswert, die Eigenschaften
von Spinnvlies-Olefin
Tyvek® über seine heutigen
Grenzen hinaus zu verbessern.
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Eine
besondere Eigenschaft, deren Verbesserung erstrebenswert wäre, ist
die Dehnung bis zum Reißen
oder die "Reißdehnung". Die Reißdehnung
ist der prozentuale Betrag des flächigen Materials, mit dem es gestreckt
werden kann, bevor es reißt.
Es ist wünschenswert,
die Reißdehnung
zu erhöhen,
um den Vliesstoff-Flächengebilden
vor dem Reißen
eine gewisse Nachgiebigkeit zu vermitteln. Als Bekleidungsstück für Schutzbekleidung
kann der Träger
beispielsweise seinen Arm vom Körper
nach außen
strecken und ihn dann am Ellbogen biegen. Wenn das Bekleidungsstück insgesamt
einen festen Sitz hat, würde
das Gewebe des Ärmels
unter diesen Umständen
gestreckt werden. Es wird jedoch bevorzugt, dass das Gewebe nachgibt
oder sich dehnt anstatt sich abtrennt oder reißt. Eine hohe Reißdehnung
wird in der Regel auch eine andere verwandte Eigenschaft erhöhen, die
als Zähfestigkeit
bezeichnet wird. Im Allgemeinen ist die Zähfestigkeit ein Maß für eine Kombination
von Zugfestigkeit und Reißdehnung.
Materialien mit hoher Reißdehnung
haben eine ausgeprägte
Zugfestigkeit mit der Fähigkeit,
sich vor dem Versagen zu strecken.
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Die
US-P-4554207 offenbart leichte Vliesstoff-Flächengebilde aus plexifilamentären Folienfaserspinnfäden aus
Polyethylen, die mit Hilfe einer Streck- und Bonding-Operation hergestellt
werden, wobei das Einheitsgewicht des Flächengebildes stufenweise herabgesetzt
wird, während
es sich bei einer Temperatur innerhalb von 3° bis 8°C des Schmelzpunktes des Polyethylens
befindet.
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Die
DE-A1-38 26 621 offenbart eine Spinndüsenplatte, die dadurch gekennzeichnet
ist, dass sie aus einem synthetischen Polymer besteht und vorzugsweise
aus einem mit Carbonfaser verstärkten
Polyether-Etherketon
oder Polyphenylensulfid. Die Spinndüsendurchgänge haben vorzugsweise ein
Verhältnis
von Länge/Durchmesser
von 5 : 1 bis 50 : 1.
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Die
US-P-3774387 offenbart Textilerzeugnisse, die eine Anordnung von
Fibrillen aufweisen. Diese Anordnung kann in Form eines Garns vorliegen,
eines Plexifilamentes, eines textilen Flächengebildes oder dergleichen
und hat mindestens Stapelfaserlänge.
Die Fibrillen haben einen unregelmäßigen Querschnitt und sind
zusammengesetzt aus cellulosefreiem, synthetischem organischen Polymer
und sind zumeist miteinander unter Erzeugung einer verwickelten
Fasermasse verbunden.
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Die
US-P-5250237 offenbart ein Verfahren zum Flash-Spinnen von plexifilamentären Folienfaserspinnfäden eines
fasererzeugenden Polyolefins aus einer C1-4-Alkohol-
oder einer C1-4-Alkohol/Colösemittel-Spinnflüssigkeit.
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Damit
besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Verbesserung
der Dehnung von flash-gesponnenen Vliesstoff-Flächengebilden unter Bewahrung
ihrer anderen Eigenschaften.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorgenannten sowie andere Eigenschaften der vorliegenden Erfindung
werden mit Hilfe eines flash-gesponnenen polymeren flächigen Materials
erzielt, das über
eine Opazität
größer als
85% verfügt,
dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Material ein Flächengewicht
größer als
30 g/m2 und jedoch kleiner als 100 g/m2 hat sowie eine mittlere Reißdehnung,
gemessen nach dem Standard ASTM D1682-64, größer als etwa 30%. Dieses flächige Material
hat vorzugsweise eine Durchstoßfestigkeit
nach Spencer, gemessen nach dem Standard ASTM D-3420-91, Prozedur
B, größer als
0,34 Nm/cm2 (20 in-lb/in2).
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Die
Erfindung betrifft ferner Hüllmaterial
mit einer Opazität
größer als
85%, dadurch gekennzeichnet, dass das Material ein Flächengewicht
größer als
30 g/m2 hat, jedoch kleiner als 100 g/m2, eine Durchstoßfestigkeit nach Spencer, gemessen
nach dem Standard ASTM D-3420-91, Prozedur B, größer als 0,34 Nm/cm2 und
eine mittlere Reißdehnung,
gemessen nach Standard ASTM D1682-64, größer als etwa 35%.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Flash-Spinnen von Polymer
und zum Erzeugen von flächigem
Material entsprechend der vorstehenden Beschreibung, wobei die Verbesserung
das Mischen des Polymers in einem Kohlenwasserstoff-Spinnmittel
mit einem Anteil von weniger als etwa 16% Polymer umfasst und das
Ausdrücken
der Polymerlösung
durch eine Spinndüse
bei einer Temperatur von mindestens etwa 180°C, wobei die Spinndüse ein Verhältnis von
Länge/Durchmesser
von mindestens 2,0 hat.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Flash-Spinnen von Polymer
und zum Erzeugen eines textilen Flächengebildes aus einem flächigen Material
gemäß der Erfindung,
wobei die Verbesserung das Spinnen einer Polymerlösung durch
eine Spinndüse
mit einem Verhältnis
Länge/Durchmesser
von mindestens 2,0 umfasst und einen Inline-Mischer mit einer Fallkammer,
die der Spinndüse
vorgeschaltet ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung ist leichter anhand einer detaillierten Erklärung der
Erfindung unter Einbeziehung der Zeichnungen zu verstehen. Dementsprechend
sind die Zeichnungen, die speziell für die Erläuterung der Erfindung geeignet
sind, dieser beigefügt,
wobei jedoch davon auszugehen ist, dass diese Zeichnungen ausschließlich zur
Erläuterung
dienen und nicht notwendigerweise maßstabsgerecht.
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1 ist
eine schematische Querschnittsansicht eines Spinnschachtes zur Veranschaulichung
des Grundprozesses für
die Erzeugung von flash-gesponnenen, nicht gewebten Produkten; und
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2 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
der Spinnausrüstung
zum Flash-Spinnen von Fasern.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Der
Grundprozess des Flash-Spinnens zur Erzeugung von flash-gesponnenen,
nicht gewebten Produkten und speziell von Spinnvlies-Olefin Tyvek® wurde
zuerst vor mehr als 25 Jahren entwickelt und kommerziell von DuPont
genutzt. Der Grundprozess ist in 1 veranschaulicht
und ist ähnlich
dem, wie er in der US-P-3860369 von Brethauer et al. offenbart wurde,
die hiermit als Fundstelle einbezogen ist. Der Prozess des Flash-Spinnens
wird normalerweise in einer Kammer 10 ausgeführt, die
gelegentlich bezeichnet wird als "Spinnschacht", die über eine Austrittsöffnung 11 verfügt, und
zwar zum Ablassen der Atmosphäre
des Spinnschachtes an ein Spinnmittel-Rückgewinnungssystem, und über eine Öffnung 12 verfügt, durch
die das nicht gewebte flächige
Material, das in dem Verfahren erzeugt wird, abgezogen wird.
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Es
wird eine Lösung
von Polymer und Spinnmittel durch eine unter Druck gesetzte Zuführleitung 13 zu
einer Ablassdüse 15 und
in eine Ablasskammer 16 bereitgestellt. Durch die Druckverringerung
in der Ablasskammer 16 wird die Keimbildung von Polymer
aus einer Polymerlösung
entsprechend der Offenbarung der US-P-3227794 von Anderson et al.
ausgeschieden. Eine der Möglichkeiten
für das
Verfahren besteht darin, einen statischen Inline-Mischer 36 (siehe 2)
in die Ablasskammer 16 einzubeziehen. Ein dafür geeigneter Mischer
ist bei der Koch Engineering Company of Wichita, Kansas, als Modell
SMX verfügbar.
Zur Überwachung
des Druckes in der Kammer 16 kann ein Drucksensor 22 vorgesehen
werden. Die Polymermischung in der Kammer 16 durchläuft als
nächstes
die Spinndüse 14.
Es wird angenommen, dass die Passage des unter Druck gesetzten Polymers
und Spinnmittels aus der Ablasskammer 16 in die Spinndüse 14 ein
Dehnströmung bei
Annäherung
an der Düse
erzeugt, die die Orientierung des Polymers zu langgestreckten Polymermolekülen unterstützt. Sobald
das Polymer die Spinndüse
passiert, werden die Polymermoleküle weiter gestreckt und ausgerichtet.
Wenn das Polymer und Spinnmittel aus der Spinndüse 14 austreten, wird
das Spinnmittel rasch zu einem Gas expandiert und lässt fibrillierte
plexifilamentäre
Folienfasern zurück.
Das Gas verlässt
die Kammer 10 durch die Austrittsöffnung 11. Die Ausdehnung
des Spinnmittels während
des Flash-Spinnens vermittelt dem Polymer eine Beschleunigung, so
dass die Polymermoleküle
unmittelbar bei der Erzeugung der Folienfasern weiter gestreckt
werden und das Polymer durch die adiabatische Expansion gekühlt wird.
Durch das Abschrecken des Polymers wird die lineare Orientierung
der Molekülketten
des Polymers ortfest eingefroren, was zur Festigkeit der resultierenden,
flash-gesponnenen, plexifilamentären
Polymerstruktur beiträgt.
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Der
aus der Spinndüse 14 austretende
Polymerstrang 20 wird in konventioneller Weise gegen eine rotierende,
gelappte Verteilerplatte 26 gerichtet. Die rotierende Verteilerplatte 26 breitet
den Strang 20 zu einem flacheren Bandaufbau 24 aus,
den der Verteiler alternierend nach links und rechts auslenkt. Wenn
das ausgebreitete Band von dem Verteiler abfälllt, durchläuft das
Band eine elektrische Koronaentladung, die zwischen einem Ionenstrahlsystem 28 und
einer Targetplatte 30 erzeugt wird. Die Korona lädt das Band
so auf, dass es in einer offenen Konfiguration ausgebreitet wird,
wenn das Band 24 auf ein Förderband 32 abfällt, wo das
Band ein Fadengelege 34 bildet. Das Förderband ist geerdet, um eine
geeignete Aufnadelung der geladenen Bahn 24 auf dem Förderband
zu gewährleisten.
Das faserige Fadengelege 34 wird unter einer Walze 31 hindurchgeführt, die
das Fadengelege zu einem Flächengebilde 35 zusammenpresst,
das mit plexifilamentären
Folienfaser-Netzwerken gebildet wird, die in einer überlappenden
multidirektionalen Konfiguration orientiert sind. Das Flächengebilde 35 verlässt den
Spinnschacht 10 durch den Auslass 12, bevor es
auf einer Flächengebilde-Aufnahmerolle 29 aufgenommen
wird.
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Das
Flächengebilde 35 durchläuft danach
eine Endbehandlungsreihe, die das Material in geeigneter Weise für seine
Endanwendung behandelt und bondet. Beispielsweise ist ein wesentlicher
Teil der Tyvek-Fertigungslinie ein hartes Erzeugnis, das auf einer
glatten, beheizten Bonderwalze gepresst wird. Das harte Erzeugnis
vermittelt das Gefühl
von glattem Papier und wird üblicherweise
in Übernachtexpress-Briefkuverts verwendet
sowie für
Luftinfiltrationssperren bei Anwendungen im Bau. Mit Hilfe dieses
Bonding-Prozesses werden beide Seiten des Flächengebildes einem im Allgemeinen
gleichförmigen,
vollflächigen
Kontakt eines thermischen Bondens unterworfen. Für Bekleidungsstücke wird
das Flächenerzeugnis 35 typischerweise
einem Punktbonden unterworfen, das ein weicheres textilähnliches
Gefühl
vermittelt. Die Aufgabe besteht darin, dicht beabstandete Bonding-Stellen
mit ungebundener Faser dazwischen in einem ästhetisch angenehmen Muster zu
schaffen. Bei DuPont kommt ein spezielles Punktbondingmuster zur
Anwendung, bei dem die eine Seite des Flächengebildes mit einer relativ
gewellten Oberfläche
eines thermischen Bonders in Kontakt gebracht wird, indem Abschnitte
mit sehr leichtem thermischen Bonding geschaffen werden, während andere
Abschnitte einem nachhaltigeren Bonding unterworfen werden. Nach
dem Bonden des Flächengebildes
wird dieses oftmals einem mechanischen Weichmachen unterworfen,
um eine gewisse Rauhgriffigkeit zu entfernen, die während des
Bondens unter Umständen
eingeführt
wurde.
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Wiederum
Bezug nehmend auf 2, betrifft einer der Aspekte
der vorliegenden Erfindung die Größe und Form der Spinndüse 14.
Die Spinndüse 14 lässt sich
mit einem Verhältnis
von Länge/Durchmesser
kennzeichnen. Der Durchmesser der Spinndüse 14 wird mit dem
Buchstaben "d" angegeben. Die Länge der
Spinndüse 14 wird
in der Figur mit dem Buchstaben "1" angegeben und bezieht
sich auf die Länge
der Spinndüse, die
den Durchmesser "d" hat. Die konventionelle
Spinndüse
hat ein Länge/Durchmesser-Verhältnis von
0,9. Damit ist die Länge
der Düse
etwas kleiner als der Durchmesser. Es ist festgestellt worden, dass
eine Spinndüse,
die eine sehr viel größere Länge hat
als ihr Durchmesser, Bahnen erzeugt, die beim Ablegen zu textilen Flächengebilden über sehr
viel höhere
Dehnungseigenschaften verfügen.
Dieses wird eingehender im Zusammenhang mit den nachfolgenden Beispielen
diskutiert.
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Das
vorstehend beschriebene Verfahren zum Flash-Spinnen und Endbehandeln
befindet sich seit einer Reihe von Jahren in der kommerziellen Anwendung.
Bis vor kurzem beruhten die einzigen kommerziellen Einrichtungen
zum Flash-Spinnen auf der Verwendung eines Chlorfluorkohlenstoffes
(CFC) als Spinnmittel, Trichlorfluormethan (FREON®-11).
Unter Anbetracht der Komplexität
einer Fertigungseinrichtung zum Flash-Spinnen und der Vielzahl von Überlegungen
für das
Betreiben einer solchen Einrichtung, war bis vor kurzem Freon-11
die einzige vernünftige
Wahl für
ein Spinnmittel, da von DuPont nachgewiesen worden war, dass dieses
funktioniert. Allerdings müssen
nach der gegenwärtigen
Rechtsprechung, die CFC aus der technischen Anwendung herausgenommen
werden, um die Ozonschicht zu schützen.
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Aufgrund
der heutigen Notwendigkeit zur Eliminierung der CFC aus dem technischen
Gebrauch sind bei DuPont umfangreiche Arbeiten zur Entwicklung des
Verfahrens für
die Herstellung von Spinnvlies-Olefin Tyvek® ausgeführt worden,
um ein CFC-freies, nicht-ozonausdünnendes Spinnmittel zu verwenden.
Nach umfangreichen Tests und Bemühungen
ist das Verfahren notwendigerweise mit einem Kohlenwasserstoff als Spinnmittel,
d. h. Pentan, neu entwickelt worden. Der Übergang hat zahlreiche umfangreiche Änderungen
an dem Verfahren erforderlich gemacht und es war notwendig, eine
vollständig
neue Einrichtung zu bauen, um das neue Spinnmittel zu implementieren.
Viele dieser Entwicklungen in dem Projekt sind Gegenstand zahlreicher
Patentschriften und Patentanmeldungen geworden. Als Bestandteil
des Entwicklungs- und Übergangsprozesses
(der noch immer andauert) wurden Testanlagen mit voller Leistungsfähigkeit
gebaut, um für
die zahlreichen Aspekte und Parameter des Flash-Spinnens optimale
Betriebsbedingungen herauszufinden.
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Zu
Beginn wurden die Arbeitsbereich für den Ablassdruck, die Lösungstemperatur
und das Polymerverhältnis
sowie die anderen Verfahrensparameter im Labor auf der Grundlage
ausschließlich
der Eigenschaften der Bahn entwickelt. Im Hinblick auf die Suche
nach verbesserter Leistung bei Fertigung und Produkt wurde ein umfangreiches
Testen in den Testeinrichtungen zugelassen. Frühere Tests in den kommerziellen
Einrichtungen hatten bestätigt,
dass das System mit schwerwiegenden Problemen bei Anstricharbeiten
der Anlage im großen
Stil anfällig
sind, wenn die Verfahrensparameter auch nur geringfügig geändert werden.
Wenn die Anlage einen Anstrich erhält, muss sie auseinandergenommen
werden, aggressiv gereinigt und wieder zusammengebaut werden. In
einer kommerziellen Einrichtung würde dieses eine längere Stillstandzeit
bewirken, die unerschwinglich wäre.
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Schließlich ist
entdeckt worden, dass durch wesentliches Verringern der Polymerkonzentration
in dem Lösungsgemisch
und durch Erhöhung
der Temperatur der Lösung
festere textile Flächengebilde
hergestellt wurden, die über
bessere Sperreigenschaften verfügen,
während
sie gleichzeitig bessere Komfortqualitäten aufweisen. Eine besonders
interessante Entdeckung während
dieses Entwicklungsprozesses bestand darin, dass eine geringere
Konzentration die Dehnung nicht zu erhöhen schien, bis die Spinndüse so umgebaut
wurde, dass sie ein Verhältnis
von größerer Länge zu Durchmesser
(L/D) hatte. Bei einem herkömmlichen L/D-Verhältnis von
etwa 0,9 wurde nahezu kein Unterschied in der Dehnung festgestellt.
Nachdem jedoch eine Ersatzspinndüse
mit einem Verhältnis
von größerer Länge/Durchmesser
eingebaut wurde, verbesserte sich die Dehnung mit Herabsetzungen
der Polymerkonzentration wesentlich.
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Es
gibt eine Reihe von Eigenschaften von Tyvek®-Gewebe
und Flächengebilde,
die von DuPont gemessen wurden. Für die Aufgaben der Erläuterung
der vorliegenden Erfindung wurden die folgenden Tests ausgeführt:
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Die "Gurley Hill-Porosität" ist ein Maß für die Durchlässigkeit
des flächigen
Materials für
gasförmige Substanzen.
Insbesondere ist sie ein Maß dafür, wie lange
ein Gasvolumen benötigt
wird, um eine Fläche
des Materials zu passieren, worin ein bestimmter Druckgradient besteht.
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Die
Gurley Hill-Porosität
wird nach TAPPI T-460 om-88, die hiermit als Fundstelle einbezogen
ist, unter Verwendung des Lorentzen & Wette-Densometers Modell 121D gemessen.
Bei diesem Test wird die Zeit gemessen, in der 100 cm3 Luft
durch eine Probe mit einem Durchmesser von 1 inch unter einem Druck
von näherungsweise
124 mmWS (4,9 inch) gedrückt
wird. Das Ergebnis wird in Sekunden ausgedrückt und in der Regel bezeichnet
als "Gurley-Sekunden". "ASTM" bezeichnet die "American Society
of Testing Materials" und "TAPI" bezeichnet "Technical Association
of Pulp and Paper Industry".
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Reißdehnung
eines Flächengebildes
ist ein Maß für den Betrag,
um den sich ein Flächengebilde
vor dem Versagen (Reißen)
in einem Bandzugversuch streckt. Es wird eine Probe mit einer Breite
von 2,54 cm (1,0 inch) in die Spannvorrichtung eingespannt, die
auf einen Abstand von 12,7 cm (5,0 inch) eingestellt ist, und zwar
mit einer konstanten Dehnungsgeschwindigkeit durch eine Zugprüfmaschine,
wie beispielsweise ein Tischmodell einer Instron-Zugprüfmaschine.
Auf die Probe wird mit einer Querkopfgeschwindigkeit von 5,08 cm/min
(2,0 inch/min) bis zum Versagen eine kontinuierlich steigende Last
gegeben. Das Messergebnis wird als prozentuale Streckung vor dem
Versagen angegeben. Der Test folgt allgemein dem Standard ASTM D1682-64,
der hiermit als Fundstelle einbezogen ist. Der Mittelwert der Dehnung
bis zum Reißen
oder die mittlere Reißdehnung
sind der Mittelwert der Reißdehnung
in Querrichtung und der Reißdehnung
in Faserlaufrichtung.
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Die
Opazität
gibt an, wieviel Licht durch ein Flächengebilde durchgelassen wird.
Eine der Qualitäten von
Tyvek®-Flächengebilden
besteht darin, dass sie opak sind und man nicht durchschauen kann.
Die Opazität ist
ein Maß dafür, wieviel
Licht reflektiert oder umgekehrt wieviel Licht durchgelassen wird,
um das Material zu passieren. Gemessen wird der prozentuale Anteil
des reflektierten Lichts. Obgleich in den folgenden Daten in den
Tabellen Opazitätsmessungen
nicht angegeben werden, hatten alle Beispiele Opazitätsmesswerte
oberhalb von 90%, und es wird angenommen, dass eine Opazität von mindestens
etwa 85% für
die meisten aller Endanwendungen akzeptabel ist.
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Hydrostatischer
Druck ist ein Maß für den Widerstand
des Flächengebildes
gegenüber
Eindringen von flüssiges
Wasser unter einer statischen Last. Es wurde eine Probe von 17,78
cm × 17,78
cm (7 × 7
inch) in einen SDL 18 hydrostatischen Druckprüfapparat nach Shirley (hergestellt
von Shirley Developments Limited, Stockport, England) eingespannt.
In die Rohrleitung oberhalb der Probe wurde mit 60 ± 3 cm/min
Wasser gepumpt, bis 3 Flächen
der Probe von Wasser durchdrungen waren. Der gemessene hydrostatische
Druck wird in inch angegeben und wurde in SI-Einheiten umgerechnet
und Zentimeter Wassersäule
angegeben. Im Großen
und Ganzen folgte der Test dem Standard ASTM D-583 (entnommen aus
der Veröffentlichung
im November, 1976).
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Sticheinreißfestigkeit
nach Spencer wird nach dem Standard ASTM D-3420-91, Prozedur B,
gemessen, der hiermit als Fundstelle einbezogen ist, und zwar mit
der Ausnahme, dass ein Schlagkopf mit einer Kontaktfläche von
2,26 cm2 (0,35 in2)
auf einem modifizierten Prüfapparat
nach Elmendorf mit einer Kapazität
von 62,72 N (6.400 gf) verwendet wurde. Die Ergebnisse wurden normiert,
indem die gemessene Energie zum Reißen durch die Fläche des
Schlagkopfes dividiert wurde und wird in Nm/cm2 (in-lbs/in2) angegeben. Die nachfolgenden Ergebnisse
beruhen jeweils auf einem Mittelwert von mindestens 6 Messungen
an dem Flächengebilde.
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BEISPIELE 1 BIS 7
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Die
Beispiele 1 bis 7, Tabellen I und II, wurden in dem Kohlenwasserstoff-Spinnmittelsystem
mit Polyethylen hoher Dichte und einem Spinndüsenverhältnis L/D von 5,1 erzeugt und
mit einem Leinwand- und "P"-Punktmuster mit 5.515 kPa (800 psi)
auf einem 86,4 cm (34'')-Bondingkalander
mit einem Dampfdruck bei 483 kPa (70 psig) Überdruck ohne mechanisches
Weichmachen punktgebondet.
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BEISPIELE 8 BIS 14
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Die
Beispiele 8 bis 14, Tabellen III und IV, wurden in dem Kohlenwasserstoff-Spinnmittelsystem
mit Polyethylen hoher Dichte, einem Spinndüsenverhältnis von L/D von 5,1 erzeugt
und mit einem Rippen- und
Stabmuster bei 5.515 kPa (800 psi) auf einem 86,4 cm (34'')-Bondingkalander mit einem Dampfdruck
bei 483 kPa (70 psig) Überdruck
ohne mechanisches Weichmachen punktgebondet.
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Alle
vorgenannten Beispiele hatten Opazitätsmesswerte oberhalb von 90,
und es wird angenommen, dass eine Opazität von mindestens etwa 85 für die meisten
aller Endanwendungen als Minimum akzeptabel ist.
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Eine
der besonderen Eigenschaften, die in den vorgenannten Beispielen
zu beachten ist, ist die Dehnung des textilen Flächengebildes. Eine Dehnung
von nahezu 50% ist, wie in Beispiel 15 gezeigt wird, durchaus erheblich.
Es ist eindeutig wünschenswert, über wesentliche
prozentuale Dehnungen zu verfügen,
so dass sich die textilen Flächengebilde
strecken und nachgeben, bevor sie reißen oder aufreißen. Diese
Verbesserung wurde dadurch erhalten, dass ein System mit einer verlängerten
Spinndüse 14 in
Kombination mit einem statischen Inline-Mischer in der Ablasskammer
bereitgestellt wurden.
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Die
Daten haben sich bisher auf die weiche Struktur von "punktgebondetem" Material konzentriert.
Der Nutzen der vorliegenden Erfindung lässt sich auch auf die harte
Struktur übertragen,
die auf beiden Seiten des Flächengebildes
vollständig
gebondet ist. Die harte Struktur wird sicherlich nicht für Anwendungen
in Bekleidungsstücken
eingesetzt, jedoch werden Verbesserungen hinsichtlich der Dehnung
und Zähigkeit
bei Anwendungen begrüßt, die
sich für
gebondete flash-gesponnene Vliesstoffe eignen.
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BEISPIELE 15 BIS 22
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Die
Beispiele 15 bis 22, Tabellen V und VI, wurden in dem Kohlenwasserstoff-Spinnmittelsystem
mit Polyethylen hoher Dichte und einem Spinndüsenverhältnis L/D von 5,1 erzeugt und
unter Verwendung eines thermischen Bonders gebondet.
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SCHLUSSFOLGERUNG
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Fasst
man die vorstehend beschriebene Erfindung zusammen und sieht die
Perspektive dafür,
so werden die hierin beschriebenen Entwicklungen zu wesentlich verbesserten
Produkten führen.
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Die
vorstehende Beschreibung und die Zeichnungen sollen die Erfindung
erläutern
und beschreiben und so zu einer allgemeinen Kenntnisnahme beitragen.
Für diesen
Beitrag zum Kenntnisstand und zum Verständnis werden im Gegenzug exklusive
Rechte beansprucht, die zu beachten sind. Der Geltungsbereich dieser
exklusiven Rechte soll in keiner Weise durch die speziellen Einzelheiten
und bevorzugten Anordnungen, die gezeigt werden konnten, weder beschränkt noch
in irgendeiner Weise eingeengt werden. Der Schutzumfang aller Patentrechte,
die aufgrund der vorliegenden Patentanmeldung gewährt werden,
ist eindeutig durch die beigefügten
Patentansprüche
zu bemessen und zu bestimmen.
