DE9117078U1 - Vliesstoff aus feinen Fasern - Google Patents

Vliesstoff aus feinen Fasern

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Description

Beschreibung
Diese Neuerung betrifft allgemein einen Vliesstoff.
Vliesstofflaminate sind für eine Fülle von Anwendungen geeignet. Solche Vliesstofflaminate kann man für Wischer, Handtücher, industrielle Bekleidung, medizinische Bekleidung, medizinische Tücher usw. verwenden. Wegwerfstofflaminate haben besonders in Operationsräumen von Krankenhäusern eine weitgestreute Verwendung für Tücher, Kittel, Handtücher, Fußschützer, Sterilisationsumhüllungen usw. gefunden. Solche in der Chirurgie verwendeten Stofflaminate sind gewöhnlich Spinnvlies-/Schmelzblasvlies-7 Spinnvlies-(SMS)-Laminate, die
— aus äußeren Vliesschichten aus Spinnvlies-Polypropylen und einer inneren Sperrschicht aus schmelzgeblasenem Polypropylen bestehen. Besonders die Kimberly-Clark Corporation, der Rechtsnachfolger der vorliegenden Neuerung, hat mehrere Jahre chirurgische SMS-Vliesstofflaminate unter dem Markennamen Spunguard® und Evolution® hergestellt und verkauft. Solche SMS-Stofflaminate besitzen äußere strapazierfähige Spinnvliesschichten und eine innere schmelzgeblasene Sperrschicht, die porös ist, aber das Durchschlagen von Flüssigkeiten von der Außenseite des Stofflaminats auf die Innenseite verhindert. Damit ein solcher chirurgischer Stoff richtig funktioniert, ist es notwendig, daß die schmelzgeblasene Sperrschicht eine Fasergröße und eine Porengrößenverteilung aufweist, welche die Atmungsfähigkeit des Stoffes sicherstellt, während gleichzeitig das Durchschlagen von Flüssigkeiten unterbunden wird.
Das momentan in der Herstellung der medizinischen Stofflaminate vom Typ Evolution® von Kimberly-Clark verwendete schmelzgeblasene Vlies weist Porengrößen auf, die vorwiegend im Bereich von 10 bis 15 um verteilt sind, wobei die Spitze der Porengrößenverteilung bei größer als 10 um
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liegt. Ein solches schmelzgeblasenes Vlies weist als Sperrschicht Vorteile auf.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Neuerung, solche Vliesstoffe weiter zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch den Vliesstoff des unabhängigen Anspruchs 1, die Vliesstofflaminate der unabhängigen Ansprüche 11 und 13, die Sterilisationsumhüllung des unabhängigen Anspruchs 23 und das chirurgische Gewebe des unabhängien Anspruchs 24 erreicht.
Weitere Eigenschaften und Details der Neuerung werden durch die abhängigen Ansprüche, die Beschreibung, die Beispiele und die Zeichnungen offensichtlich.
Die Neuerung schafft einen Vliesstoff mit feinen Fasern und einer schmalen Porengrößenverteilung. Die vorliegende Neuerung verwendet ein Reaktionskornharz mit einer anfänglich breiten Molekulargewichtsverteilung, wobei das Harz modifiziert wurde, um seine Molekulargewichtsverteilung einzuengen und seine Schmelzflußrate zu vergrößern. Folglich kann der Vliesstoff durch Schmelzblasen mit hohem Durchsatz gebildet werden. Solche Vliesstoffe sind besonders als Sperrschichten für Stofflaminate geeignet. Die vorliegende Neuerung erlaubt eine deutliche Verbesserung der Porosität und Durchschlagsverhinderung und schafft ein schmelzgeblasenes Vlies mit durchschnittlichen Fasergrößen von 1 bis 3 &mgr;&pgr;&igr; und einer Porengrößenverteilung, bei der sich der Großteil der Poren im Bereich von 7 bis 12 um befindet, wobei die Spitze der Porengrößenverteilung bei unter 10 um liegt. Insbesondere können in bezug auf Porosität und Durchschlagen verbesserte Leistungsmerkmale erzielt werden, wenn der schmelzgeblasene Vliesstoff Porengrößen aufweist, die vorwiegend im Bereich von 7 bis 12 um verteilt sind, mit einer geringeren Porenmenge zwischen 12 und 2 5 um und praktisch ohne Poren über 25 um, gemessen mit dem Coulter Porometer.
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Die vorliegende Neuerung schafft daher einen Vliesstoff, der als Sperrschicht in einem Stofflaminat verwendet werden soll, wobei der Vliesstoff einen durchschnittlichen Faserdurchmesser von 1 bis 3 um, sowie Porengrößen aufweist, die vorwiegend im Bereich von 7 bis 12 &mgr;&idiagr;&eegr; verteilt sind, mit einer geringeren Porenmenge zwischen 12 und 25 um, praktisch ohne Poren über 25 um und mit der Spitze der Porengrößenverteilung bei unter 10 &mgr;&igr;&agr;.
Die vorliegende Neuerung schafft auch ein Vliesstofflaminat mit einer Sperrschicht, die feine Fasern und eine schmale Porengrößenverteilung aufweist, so daß das resultierende Stofflaminat Porengrößen aufweist, die vorwiegend im Bereich von 5 bis 10 um verteilt sind, mit einer geringeren Porenmenge zwischen 10 und 15 um, praktisch ohne Poren über 22 um, wobei die Spitze der Porengrößenverteilung um bis zu 5 um von der Spitze des Schmelzblasvlieses alleine nach unten verschoben ist.
Die vorangegangenen Punkte werden bevorzugt durch Bildung eines Schmelzblasvlieses aus einem Harz realisiert, welches eine breite Molekulargewichtsverteilung und eine hohe Schmelzflußrate aufweist, wobei das Harz vor der Verarbeitung durch Zugabe einer kleinen Menge Peroxid modifiziert wird, um eine noch höhere Schmelzflußrate zu erreichen (geringere Viskosität). Im allgemeinen bedingt die vorliegende Neuerung, daß mit einem Polymer in Reaktionskörnerform begonnen wird, wobei das Polymer eine Molekulargewichtsverteilung von 4,0 bis 4,5 Mw/Mn und eine Schmelzflußrate von etwa 400 g/10 min bei 2300C aufweist. Ein solches Molekulargewichtsreaktionskornpolymer wird dann modifiziert, um die Molekulargewichtsverteilung des Polymers durch Zusetzen von bis zu 3000 Teilen pro Million (ppm) Peroxid auf einen Bereich von 2,2 bis 3,5 Mw/Mn zu reduzieren und einzuengen.
Während des Schmelzblasprozesses weist das modifizierte Reaktionskornpolymer eine vergrößerte Schmelzflußrate von 400
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g/10 min auf einen Bereich von 800 bis zu 5000 g/10 min bei 2300C auf.
Insbesondere wird ein Polypropylenharz in der Form eines Reaktionskorns mit einer anfänglichen Molekulargewichtsverteilung von 4,0 bis 4,5 Mw/Mn und einer Schmelzflußrate von 1000 bis 3000 g/10 min bei 23O0C mit einer kleinen Menge Peroxid - weniger als 500 ppm - verbunden, um ein modifiziertes Polypropylen mit einer sehr hohen Schmelzflußrate von bis zu 5000 g/10 min bei 23O0C und einer schmaleren Molekulargewichtsverteilung von 2,8 bis 3,5 Mw/Mn zu erzeugen.
Alternativ dazu kann ein verbessertes Schmelzblasvlies, das als Sperrschicht verwendet werden soll, durch Verwendung eines Harzes - insbesondere Polypropylen - gebildet werden, das eine schmale Molekulargewichtsverteilung und eine niedrigere Schmelzflußrate aufweist, wobei das Harz vor dem Schmelzblasen durch Zusetzen einer größeren Menge Peroxid modifiziert wird, um eine hohe Schmelzflußrate zu erzielen. Das anfängliche Reaktionskornpolypropylenharz weist eine Molekulargewichtsverteilung zwischen 4,0 und 4,5 Mw/Mn und eine Scnmelzflußrate im Bereich von 300 bis 1000 g/10 min bei 23O0C auf. Das Polypropylenharz wird durch Zusetzen von Peroxidmengen im Bereich von 500 bis 3000 ppm modifiziert.
{Die größeren Peroxidmengen werden in Verbindung mit der niedrigeren anfänglichen Schmelzflußrate verwendet.) Das modifizierte Polypropylenharz weist eine Schmelzflußrate bis etwa 3000 g/10 min bei 2300C und eine schmalere Molekulargewichtsverteilung von 2,2 bis 2,8 Mw/Mn auf.
Am bevorzugtesten ist das Starterpolypropylenharz für das Schmelzblasvlies der vorliegenden Neuerung ein Polypropylenreaktionskorn, wobei das Harz eine Molekulargewichtsverteilung zwischen 4,0 und 4,5 Mw/Mn und eine Schmelzflußrate von etwa 2000 g/10 min bei 2300C aufweist und
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mit etwa 500 ppm Peroxid versetzt wird, um ein modifiziertes Harz mit einer Schmelzflußrate von größer als 3000 g/10 min bei 2300C und einer Molekulargewichtsverteilung von 2,8 bis 3,5 Mw/Mn zu erzeugen. Die breitere MoIekulargewichtsverteilung bei der hohen Schmelzflußrate hilft mit, die Erzeugung von Lint und Polymertröpfchen zu minimieren.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Neuerung werden beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die Zeichnungen offensichtlich werden.
Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer Formmaschine, die für die Herstellung des Vliesstofflaminats inklusive der Schmelzblassperrschicht der vorliegenden Neuerung verwendet wird;
Fig. 2 ist eine Querschnittansicht des Vliesstofflaminats der vorliegenden Neuerung, welche die Schichtanordnung inklusive der inneren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Neuerung hergestellten Schmelzblassperrschicht zeigt;
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, welche folgendes zeigt: die Porengrößenverteilung für ein in Übereinstimmung mit der vorliegenden Neuerung hergestelltes Schmelzblasvlies {Probe 1), ein SMS-Stofflaminat, das ein solches Schmelzblasvlies als Sperrschicht beinhaltet (Probe 2) , ein herkömmliches Schmelzblasvlies (Probe 3) und ein herkömmliches SMS-Stofflaminat {Probe 4).
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In Figur 1 ist schematisch eine Formmaschine 10 gezeigt, welche zur Herstellung eines SMS-Stofflaminats 12 verwendet wird, welches eine Schmelzblassperrschicht 32 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Neuerung aufweist. Insbesondere besteht die Formmaschine 10 aus einem mit Löchern versehenen Endlosformband 14, welches so über Rollen 16 und 18 geführt
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wird, daß das Band 14 in die durch die Pfeile angezeigte Richtung angetrieben wird. Die Formmaschine 10 weist 3 Stationen auf, eine Spinnbindestation 20, eine Schmelzblasstation 22 und eine Spinnbindestation 24. Es sollte klar sein, daß mehr als drei Formstationen verwendet werden können, um Schichten mit .höherem Flächengewicht aufzubauen. Alternativ dazu kann jede der Laminatschichten einzeln gebildet, gerollt und später off-line in das SMS-Stoff laminat umgewandelt werden. Zusätzlich könnte das Stofflaminat 12, abhängig von den Anforderungen für den besonderen Verwendungszweck des Stofflaminats 12, aus mehr oder weniger als drei Schichten gebildet werden.
Die Spinnbindestationen 20 und 24 sind herkömmliche Extruder mit Spinndüsen, welche kontinuierliche Polymerspinnfäden bilden und diese Spinnfäden in einer zufällig vernetzten Art auf dem Formband 14 ablegen. Die Spinnbindestationen 20 und 24 können abhängig von der Prozeßgeschwindigkeit und dem besonderen verwendeten Polymer einen oder 0 mehrere Spinndüsenköpfe beinhalten. Das Bilden von Spinnvliesmaterial ist in der Technik gängig und man nimmt an, daß der Durchschnittsfachmann ausreichend befähigt ist, eine solche Spinnvliesformstation zu entwerfen. Die Spinnvliese 28 und 3 6 werden auf herkömmliche Art hergestellt, wie sie durch die folgenden Patente veranschaulicht wird: U. S.-Patent Nr. 3.692.618 (Dorschner et al.), U. S.-Patente Nr. 3.338.992 und Nr. 3.341.394 (Kinney) , U. S.-Patent Nr. 3.502.538 (Levy), U. S.-Patente Nr. 3.502.763 und Nr. 3.909.009 (Hartmann), U. S.-Patent Nr. 3.542.615 (Dobo et al.), kanadisches Patent -30 Nr. 803.714 (Harmon) und U. S.-Patent Nr. 4.340.563 (Appel et al.). Andere Verfahren zur Bildung eines Vliesstoffes, der aus kontinuierlichen Spinnfäden eines Polymers besteht, werden für Verwendung in der vorliegenden Neuerung in Betracht gezogen.
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Spinnvliesmaterialen, welche mit kontinuierlichen Spinnfäden hergestellt wurden, haben im allgemeinen zumindest drei gemeinsame Eigenschaften. Zuerst wird das Polymer kontinuierlich durch eine Spinndüse extrudiert, um diskrete Spinnfäden zu bilden. Danach werden die Spinnfäden entweder mechanisch oder pneumatisch ohne sie abzureißen gezogen, um die Moleküle der Polymerspinnfäden auszurichten, und um Festigkeit zu erlangen. Zum Schluß werden die kontinuierlichen Spinnfäden in einer weitgehend zufälligen Weise auf einem Trägerband abgelegt, um ein Vlies zu bilden. Insbesondere die Spinnbindestation 20 erzeugt aus einem faserbildenden Polymer Spinnvliesfäden 26. Die Spinnfäden werden in zufälliger Weise auf das Band 14 gelegt, um eine äußere Spinnvliesschicht 28 zu bilden. Das faserbildende Polymer wird unten genauer beschrieben.
Die Schmelzblasstation 22 besteht aus einer Düse 31, welche zur Bildung von Mikrofasern 30 verwendet wird. Der Durchsatz der Düse 31 ist in Pound Polymerschmelze pro Zoll (Inch) Düsenweite pro Stunde (Hour) (PIH)* spezifiziert. Wenn das thermoplastische Polymer die Düse 31 verläßt, verfeinert und spreizt ein Hochdruckfluid - gewöhnlich Luft - den Polymerstrahl, um Mikrofasern 30 zu bilden. Die Mikrofasern 30 werden in zufälliger Weise oben auf die Spinnvliesschicht 28 gelegt und bilden so eine Schmelzblasschicht 32. Konstruktion und Betrieb der Schmelzblasstation 22 zur Bildung der Mikrofasern 30 und der Schmelzblasschicht 32 werden als gängig betrachtet, und der Durchschnittsfachmann ist ausreichend befähigt, sie zu entwerfen und zu betreiben.
Eine solche Befähigung wird durch den NRL Report 4364, "Manufacture of Super-Fine Organic Fibers", von V.A. Wendt, E. L. Boon and CD. Fluharty, den NRL Report 5265, "An Improved Device for the Formation of Super-Fine Thermoplastic Fibers", von K.D. Lawrence, R.T. Lukas and J.A. Young und das
U. S.-Patent Nr. 3.849.241, das am 19. November 1974 an
PIH = 1 Pound = 0,453 kg; 1 Inch = 2,54 cm
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Buntin et al. erteilt wurde, demonstriert. Andere Verfahren zur Bildung eines Vliesstoffes aus Mikrofasern werden für die Verwendung in der vorliegenden Neuerung in Betracht gezogen.
Die Schmelzblasstation 22 erzeugt aus einem faserbildenden Polymer feine Fasern 30, was unten genauer beschrieben werden wird. Die Fasern 30 werden in zufälliger Weise oben auf der Spinnvliesschicht 28 abgelegt, um eine innere Schmelzblasschicht 32 zu bilden. Für ein SMS-Stofflaminat weist die Schmelzblasschicht 32 zum Beispiel ein Flächengewicht von vorzugsweise etwa 0,35 - 0,50 oz./yd.2** auf.
Nachdem die innere Schicht 32 durch die Schmelzblasstation 22 auf Schicht 28 abgelegt wurde, erzeugt die Spinnbindestation 24 Spinnvliesfäden 34, welche in zufälliger Orientierung oben auf der Schmelzblasschicht 32 abgelegt werden, um eine äußere Spinnvliesschicht 36 zu erzeugen. Für ein medizinisches SMS-Stofflaminat besitzen die Schichten 28 und 36 zum Beispiel ein Flächengewicht von vorzugsweise etwa 0,30 oz./yd.2 bis etwa 1,2 oz./yd.2.
Das resultierende SMS-Stofflaminatvlies 12 (Fig. 2) wird dann durch Bindungswalzen 38 und 40 geführt. Die Oberflächen der Bindungswalzen 38 und 40 sind mit einem erhabenen Muster wie Punkten oder Gittern versehen. Die Bindungswalzen werden auf die Erweichungstemperatur des zur Bildung der Schichten von Vlies 12 verwendeten Polymers erwärmt. Wenn das Vlies 12 durch die erwärmten Bindungswalzen 38 und 40 hindurchgeht, wird das Material durch die Bindungswalzen in Übereinstimmung mit dem Muster auf den Rollen zusammengedrückt und erwärmt, um ein Muster von diskreten Bereichen zu erzeugen, wie bei 41 in Fig. 2 gezeigt, wobei die Bereiche von Schicht zu Schicht und in bezug auf die besonderen Spinnfäden und/oder Fasern innerhalb jeder Schicht verbunden werden. Ein solches Binden
oz/yd? = 33,91 g/m2
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über diskrete Bereiche oder Punkte ist in der Technik wohlbekannt und kann wie beschrieben mittels erwärmter Walzen oder mittels einer Ultraschallerwärmung des Vlieses 12 durchgeführt werden, um Spinnfäden, Fasern und Schichten zu erzeugen, die über diskrete Bereiche thermisch verbunden sind. In Übereinstimmung mit der herkömmlichen, in U. S.Patent Nr. 4.041.203 (Brock et al.) beschriebenen Praxis wird — es bevorzugt, daß die Fasern der Schmelzblasschicht im Stofflaminat innerhalb der Bindungsbereiche schmelzen, während die Spinnfäden der Spinnvliesschichten ihre Unversehrtheit behalten, um gute Festigkeitseigenschaften zu erzielen.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Neuerung fanden wir heraus, daß sich der Durchsatz (PIH) des Spinndüsenkopfes 22 vergrößern läßt, während gleichzeitig feine Fasern bereitgestellt werden, indem man anstatt einer pelletierten Form eine Reaktionskornform des Polymers verwendet, wobei das Polymer in Reaktionskornform eine Molekulargewichtsverteilung von 4,0 bis 4,5 Mw/Mn und eine Schmelzflußrate von etwa 400 g/10 min bei 2300C aufweist. Ein solches Molekulargewichtsreaktionskornpolymer wird dann modifiziert, um die Molekulargewichtsverteilung des Polymers durch die Zugabe von bis zu 3000 ppm Peroxid auf einen Bereich von 2,2 bis 3,5 Mw/Mn zu reduzieren. Während des Schmelzblasprozesses weist das modifizierte Reaktionskornpolymer eine vergrößerte Schmelzflußrate von 400 g/10 min auf einen Bereich von 800 bis zu 5000 g/10 min bei 2300C auf. Durch Modifizieren des Starterpolymers wird das resultierende Polymer eine niedrigere Dehnungsviskosität besitzen, wodurch weniger Kraft erforderlich ist, um die Fasern bei ihrem Austritt aus der Spinndüse 31 zu verfeinern. Daher wird das Polymer mit der höheren Schmelzflußrate mit dem gleichen Luftstrom feinere Fasern bei wirtschaftlich akzeptablen Durchsätzen erzeugen. Ein wirtschaftlich akzeptabler Durchsatz liegt bei über 3 PIH. Niedrigere Durchsätze werden jedoch die Faser- und Porengrößen der Schmelzblasschicht 32 weiter reduzieren.
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14
' Das resultierende Schmelzblasvlies 32 mit seinen feinen
Fasern und der resultierenden kleinen Porengrößenverteilung
; weist hervorragende Sperreigenschaften auf, wenn es in ein
5 Stofflaminat eingearbeitet ist. Insbesondere das unlaminierte
■■,. ' Schmelzblasvlies 32 weist eine durchschnittliche Fasergröße
• ':■ von 1 bis 3 um und Porengrößen auf, die vorwiegend im Bereich ; ;. von 7 bis 12 um verteilt sind, mit einer geringeren ": Porenmenge zwischen 12 und 25 &mgr;&igr;&agr;, praktisch ohne Poren über
• 10 25 &mgr;&igr;&agr;, wobei die Spitze der Porengrößenverteilung bei unter l·:. 10 um liegt.
Vt-" &igr;
I -.. Bei Einarbeitung des Schmelzblasvlieses 32 in das SMS-
^ Stofflaminat 12 wird die Spitze der Porengrößenverteilung im
15 resultierenden SMS-Stoff laminat um bis zu 5 &mgr;&igr;&agr; nach unten
1 verschoben. Das SMS-Stofflaminat 12 weist Porengrößen auf, die vorwiegend im Bereich von 5 bis 10 &mgr;&idiagr;&eegr; verteilt sind, mit einer geringeren Porenmenge zwischen 10 und 15 um, praktisch ohne Poren über 22 um, wobei die Spitze der
., 20 Porengrößenverteilung um bis zu 5 pm nach unten verschoben f-. ist.
Figur 3 zeigt die Porengrößenverteilung für ein Schmelzblasvlies, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden ; 25 Neuerung hergestellt wurde (Probe 1), für ein SMS- : Stofflaminat, das unter Verwendung des Schmelzblasvlieses der ■ vorliegenden Neuerung hergestellt wurde {Probe 2) , für ein '■ herkömmliches Schmelzblasvlies (Probe 3) und für ein SMS-Stofflaminat wie das medizinische SMS-Stofflaminat vom Typ .30 Evolution® von Kimberly-Clark, das unter Verwendung des herkömmlichen Schmelzblasvlieses hergestellt wurde (Probe 4). Insbesondere das Schmelzblasvlies der vorliegenden Neuerung
und das SMS-Stofflaminat der vorliegenden Neuerung sind in ir ■"
Übereinstimmung mit Beispiel 1 unten hergestellt worden.
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Die vorliegende Neuerung kann mit Polyolefinen ausgeführt werden, wobei Polypropylen, Polyethylen oder andere mit der Ziegler-Natta Katalysatortechnik polymerisierte Alphaolefine, sowie Copolymere, Terpolymere oder Mischungen davon eingeschlossen sind. Polypropylen ist bevorzugt.
Zwei Verfahren können verwendet werden, um ein Polymer mit hohem Schmelzfluß zu erzielen, das für die Herstellung eines Vlieses aus feinen Fasern bei wirtschaftlichen Produktionsgeschwindigkeiten geeignet ist. Das erste und bevorzugte Verfahren besteht darin, mit einem Reaktionskornpolypropylenharz zu beginnen, das eine Molekulargewichts-Verteilung zwischen 4,0 und 4,5 Mw/Mn und eine hohe Schmelzflußrate von 1000 bis 3000 g/10 min bei 230°C aufweist. Eine geringe Menge Peroxid wird dem Starterharz zugesetzt, um die Molekulargewichtsverteilung auf einen Bereich von 2,8 bis 3,5 Mw/Mn zu modifizieren und um die Schmelzflußrate auf bis zu 5000 g/10 min bei 2300C zu vergrößern.
Das zweite aber weniger bevorzugte Verfahren zur Erzeugung von Vliesen aus feinen Fasern in Übereinstimmung mit der vorliegenden Neuerung besteht darin, mit einem Reaktionskornharz mit einer Molekulargewichtsverteilung von 4,0 bis 4,5 Mw/Mn und einer niedrigeren Schmelzflußrate zu beginnen. Durch Zusetzen größerer Peroxidmengen zum Starterharz wird die Schmelzflußrate vergrößert und die Molekulargewichtsverteilung verbreitert. Das Reaktionskornpolypropylenstarterharz weist eine Molekulargewichtsverteilung zwischen 4,0 und 4,5 Mw/Mn und eine Schmelzflußrate im Bereich von 300 bis 1000 g/10 min bei 23O0C auf. Das Polypropylenharz wird durch Zusetzen von Peroxidmengen im Bereich von 500 bis 3000 ppm modifiziert. (Die größeren Peroxidmengen werden in Verbindung mit der niedrigeren anfänglichen Schmelzflußrate verwendet.) Das modifizierte Polypropylenharz weist eine Schmelzflußrate von
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bis zu etwa 3000 g/10 min bei 2300C und eine schmalere Molekulargewichtsverteilung von 2,2 bis 2,8 Mw/Mn auf. Dieses zweite Verfahren erzeugt eine schmalere Molekulargewichtsverteilung - zwischen 2,2 und 2,8 Mw/Mn - als das bevorzugte Verfahren und wird deshalb wahrscheinlich mehr Lint und Polymertröpfchen erzeugen.
Beispiel 1
Um die vorangegangene Neuerung zu veranschaulichen, wurde auf einem herkömmlichen Schmelzblasformungsband unter Verwendung des modifizierten Polymers der vorliegenden Neuerung ein Schmelzblasvlies gebildet. Zusätzlich wurde ein SMS-Stofflaminat unter Verwendung des neuerungsgemäßen Schmelzblasvlieses als innere Sperrschicht gebildet. Das SMS-Stofflaminat besaß in herkömmlicher Art aus Polypropylen gebildete Spinnvliesschichten. Das SMS-Stofflaminat wurde, wie in Fig. 1 veranschaulicht, bevorzugt on-line auf einer aus mehreren Stationen bestehenden Formmaschine gebildet. Das Schmelzblasvlies und die Schmelzblassperrschicht für das SMS-Stofflaminat wurden aus Polypropylenreaktionskörnern mit einer anfänglichen Molekulargewichtsverteilung zwischen 4,0 und 4,5 Mw/Mn und einer Schmelzflußrate von etwa 2000 g/10 min bei 230°C gebildet. Das Polypropylenstarterharz wurde mit etwa 500 ppm Peroxid versetzt, um ein Harz mit einer Schmelzflußrate von größer als 3000 g/10 min bei 2300C und einer Molekulargewichtsverteilung von 2,8 bis 3,5 Mw/Mn zu erzeugen. Die breitere Molekulargewichtsverteilung bei der hohen Schmelzflußrate hilft mit, die Erzeugung von Lint und Polymertröpfchen zu minimieren.
Das in Übereinstimmung mit dem Vorangegangenen hergestellte Schmelzblasvlies besaß ein Flächengewicht von 0,50 oz./yd.2 und wurde als Probe 1 bezeichnet. Das SMS-Stofflaminat mit einer in Übereinstimmung mit der vorliegenden Neuerung hergestellten inneren Schmelzblassperrschicht besaß
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Spinnvliesschichten mit einem Flächengewicht von 0,55 oz./yd.2, und die Schmelzblassperrschicht besaß ein Flächengewicht von 0,50 oz./yd.2. Das neuerungsgemäße SMS-Stoff laminat wurde als Probe 2 bezeichnet. Zusätzlich wurden als Kontrollen ein herkömmliches Schmelzblasvlies und ein herkömmliches SMS-Stofflaminat {Kimberly-Clark's Evolution® Stofflaminat) mit den gleichen Flächengewichten wie das neuerungsgemäße Vlies und das neuerungsgemäße SMS-Stoff-, laminat hergestellt. Das Kontrollschmelzblasvlies wurde als Probe 3 bezeichnet, und das Kontroll-SMS-Stofflaminat wurde als Probe 4 bezeichnet. Die Proben 1 bis 4 weisen die in Tabelle 1 und 2 unten dargelegten Eigenschaften auf:
Tabelle 1
15
% Porengrößenverteilung
1 0-5um 5-10um 10-15um 15-20um 2,9
Probe 2 50,7 45,8 1/9
Probe 3 1/8 55,4 40,3 21,4
Probe 4 10,5 67,7 11, 6
Probe 1/2 20,0 61, 6 Maximale Porengröße
20-25um 25-30um
1
Probe 2 0,6 0
Probe 3 0,4 0
Probe 4 0,5 0,1
Probe 1/2 0,9 um
22,0
38,2
Die in Tabelle 1 enthaltene Porengrößenverteilung wurde mit dem Coulter Porometer gemessen. Die in Tabelle 1 enthaltene Porengrößenverteilung ist in Fig. 3 graphisch dargestellt. Die in Fig. 3 gezeigten Kurven zeigen die im Vergleich zu Probe 3 bzw. Probe 4 feinere Porengrößen-
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verteilung von Probe 1 und 2. Die Porengrößenverteilung für das neuerungsgemäße Vlies und das neuerungsgemäße SMS-Stofflaminat ist schmaler als die des herkömmlichen Schmelzblasvlieses und des herkömmlichen SMS-Stofflaminats. Man beachte, daß die Porengrößenverteilung für das neuerungsgemäße SMS-Stofflaminat die Spitze seiner Kurve um bis zu 5 &mgr;&igr;&agr; von der Spitze des Schmelzblasvlieses alleine vor der Laminierung nach unten verschoben hat. Offensichtlich bewirken der Laminierprozeß und die zusätzlichen Spinnvliesschichten, daß die Porenstruktur dichter wird, wodurch die Sperreigenschaften des resultierenden Stofflaminats verbessert werden. Die Porengrößenverteilung, die vorwiegend zwischen 5 und 10 um liegt, stellt ein Stofflaminat dar (Probe 2), das einen feineren Aufbau als -15 herkömmliche Stofflaminate (Probe 4) aufweist plus den resultierenden verbesserten Sperreigenschaften.
Die im Vergleich zum herkömmlichen Stofflaminat (Probe 4) verbesserten Sperreigenschaften des neuerungsgeiuäßen Stofflaminats (Probe 2) sind unten in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2
Sperreigenschaften
Blutdurchschlag
t = 0 min t = 1 min
p = l psi P = I psi
Probe 2 2, 5% 12, 4%
Probe 4 10, 6% 14, 5%
Bakterienfiltrationswirkungsgrad
Probe 2 95,4%
Probe 4 91,9%
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Der Blutdurchschlag wurde durch das folgende Verfahren gemessen. Ein 7 in*** &khgr; 9 in. großes Stück von jedem Probenstoff wurde auf ein ähnlich großes Stück Löschpapier gelegt. Das Löschpapier wurde von einer wassergefüllten Blase getragen, welche selbst auf einem Unterstellheber ruhte. Der Unterstellheber war mit einem Meßinstrument ausgerüstet, um die ausgeübte Kraft zu bestimmen, aus welcher der durch die Blase auf das Löschpapier ausgeübte Druck berechnet wurde. Eine 1, 4 g Probe Rinderblut wurde auf die Stoffprobe gegeben und mit einem Stück Kunststoffilm bedeckt. Über dem Kunststoffilm befand sich eine feste Platte. Die Wasserblase wurde dann hochgewunden, bis unter dem Löschpapier ein Druck von 1 psi**** erreicht war. Sobald der Druck erreicht war, wurde dieser Druck die gewünschte Zeit gehalten. War die Zeit vergangen, wurde der Druck gelöst, und das Löschpapier wurde entfernt und gewogen. Auf Grund des Gewichtsunterschieds des Löschpapiers zwischen vorher und nachher wurde der prozentuelle Durchschlag bestimmt.
Die Testresultate deuten an, daß das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Neuerung hergestellte SMS-Stofflaminat hervorragende Durchschlagseigenschaften aufweist, insbesondere für kurze Zeiträume. Kurze Zeiträume stellen die Situationen dar, die man äußerst oft in der medizinischen Anwendung antrifft, wo Blut im allgemeinen nicht lange auf dem Tuch oder dem Kittel bleiben wird, bevor es abrinnen kann.
Die Filtereigenschaften wurden gemessen, um die Fähigkeit des SMS-Stofflaminats zu bestimmen, das Durchdringen von schwebenden Bakterien zu blockieren. Die Proben wurden in Übereinstimmung mit Mil. Spec. 36954-C 4.4.1.1.1 und &Agr;&Lgr;&Lgr;.2 getestet. Die 3,5%ige Steigerung der Effektivität innerhalb des plus 90%-Bereiches stellt eine bedeutende Verbesserung
*** 1 Inch = 2,54 cm
**** 1 psi = 0,069 Bar
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bei der Filtration und der Fähigkeit dar, den Durchgang von schwebenden Bakterien zu verhindern.

Claims (24)

Schutzansprüche
1. Vliesstoff aus feinen Fasern, der aus einem Reaktionskorn eines modifizierten Polymers gebildet ist, wobei das Polymer eine Molekulargewichtsverteilung zwischen 2,2 und 3,5 Mw/Mn und eine Schmelzflußrate von mehr als 800 g/10 min bei 23O0C aufweist.
2. Vliesstoff nach Anspruch 1, der aus einem Reaktionskorn eines modifizierten Polymers gebildet ist, wobei das Polymer eine Molekulargewichtsverteilung zwischen 2,8 und 3,5 Mw/Mn und eine Schmelzflußrate von mehr als 3000 g/10 min bei 2300C aufweist.
3. Vliesstoff nach Anspruch 2, wobei das modifizierte Polymer durch eine vor der Vliesbildung durchgeführte Beigabe von bis zu 500 ppm Peroxid zu den Reaktionskörnern entstanden ist.
4. Vliesstoff nach Anspruch 1, der aus einem Reaktionskorn eines modifizierten Polymers gebildet ist, wobei das Polymer eine Molekulargewichtsverteilung zwischen 2,2 und 2,8 Mw/Mn und eine Schmelzflußrate von mehr als 800 g/10 min bei 2300C aufweist.
5. Vliesstoff nach Anspruch 4, wobei das modifizierte Polymer durch eine vor der Vliesbildung durchgeführte Beigabe von 500 bis 3000 ppm Peroxid zu den Reaktionskörnern entstanden ist.
&bgr;. Vliesstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Polymer ein Polyolefin ist.
7. Vliesstoff nach Anspruch 6, wobei das Polymer Polypropylen ist.
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&PSgr;:
&igr; * * •r * *♦*■
8. Vliesstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Vlies bei einem Polymerdurchsatz gebildet ist, der größer als 0,535 kg pro cm pro Stunde ist (3 PIH).
9. Vliesstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Vlies eine durchschnittliche Fasergröße von 1 bis 3 um aufweist und die Porengrößen überwiegend im Bereich von 7 bis 12 pm verteilt sind, wobei die Spitze der Porengrößenverteilung bei kleiner als 10 pm liegt. 10
10. Vliesstoff nach Anspruch 1 mit einer kleinen Porengrößenverteilung und gebildet durch Schmelzblasen des Reaktionskorns.
11. Vliesstofflaminat, welches als Sperrschicht den Vliesstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 10 umfaßt.
12. Vliesstofflaminat nach Anspruch 11, wobei das erhaltene Gewebelaminat Porengrößen aufweist, die überwiegend im Bereich von 5 bis 10 um verteilt sind, mit einer geringeren Porerunenge von 10 bis 15 um und praktisch keinen Poren über 22 um, wobei die Spitze der Porengrößenverteilung bevorzugt um bis zu 5 um von der Spitze des Schmelzblasvlieses allein nach unten verschoben ist.
13. Vliesstofflaminat mit mindestens zwei Schichten, wobei eine Schicht einen Vliesstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 10 umfaßt.
14. Vliesstofflaminat nach Anspruch 13, wobei das Vlies im Vliesstofflaminat eine Sperrschicht bildet.
15. Vliesstofflaminat mit mindestens zwei Schichten, wobei eine der Schichten eine Sperrschicht ist, die aus dem Reaktionskorn eines modifizierten Polymers gebildet ist, welches eine Molekulargewichtsverteilung zwischen 2,2 und 3,5
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Mw/Mn und eine Schmelzflußrate aufweist, die größer als 800 g/10 min bei 2300C ist.
16. Vliesstofflaminat nach Anspruch 15, wobei das Vliesstofflaminat ein SMS-Vliesstofflaminat mit einer internen Sperrschicht ist.
17. Vliesstofflaminat nach einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei das Polymer eine Molekulargewichtsverteilung zwischen 2,8 und 3,5 Mw/Mn und eine Schmelzflußrate aufweist, die größer als 3000 g/10 min bei 23O0C ist.
~" 18. Vliesstoff laminat nach einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei das modifizierte Polymer eine Molekulargewichtsverteilung zwischen 2,2 und 2,8 Mw/Mn aufweist.
19. Vliesstoff laminat nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei das Gewebelaminat Porengrößen aufweist, die überwiegend im Bereich von 5 bis 10 &mgr;&idiagr;&eegr; verteilt sind.
20. Vliesstofflaminat nach Anspruch 19, wobei das Gewebelaminat eine geringere Porenmenge im Bereich von 10 bis 15 pm und praktisch keine Poren über 22 um aufweist, wobei die Spitze der Porengrößenverteilung bevorzugt um bis zu 5 um von der Spitze des Vlieses allein nach unten verschoben ist.
21. Vliesstoff laminat nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei das Polymer ein Polyolefin ist.
22. Vliesstoff laminat nach Anspruch 21, wobei das Polymer Polypropylen ist.
23. Sterilisationsumhüllung enthaltend das Vliesstofflaminat nach einem der Ansprüche 15 oder 16.
35
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24. Chirurgisches Gewebe enthaltend das Vliesstofflaminat nach einem der Ansprüche 15 oder 16.
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