EP1252384B1 - Thermovliesstoff - Google Patents

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EP1252384B1
EP1252384B1 EP00979597A EP00979597A EP1252384B1 EP 1252384 B1 EP1252384 B1 EP 1252384B1 EP 00979597 A EP00979597 A EP 00979597A EP 00979597 A EP00979597 A EP 00979597A EP 1252384 B1 EP1252384 B1 EP 1252384B1
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EP
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nonwoven fabric
thermal
continuous
fabric according
multicomponent filaments
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EP00979597A
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Robert Groten
Oliver Bittner
Terry O'regan
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Carl Freudenberg KG
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Carl Freudenberg KG
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    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/10—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between yarns or filaments made mechanically
    • D04H3/11—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between yarns or filaments made mechanically by fluid jet
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D27/00—Details of garments or of their making
    • A41D27/02—Linings
    • A41D27/06—Stiffening-pieces
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D04H3/08—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
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    • D04H3/147—Composite yarns or filaments
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D04H3/08—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/16—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic filaments produced in association with filament formation, e.g. immediately following extrusion

Definitions

  • the invention relates to a thermal nonwoven fabric consisting of a microfilament nonwoven fabric having basis weights of 60 to 300 g / m 2 and a tensile strength> 150 N.
  • the object of the invention has been found to provide inexpensive thermal nonwoven fabric having a tensile strength> 150 N and to provide a method for its preparation.
  • the object is achieved by a thermal nonwoven fabric, which consists of a microfilament nonwoven fabric having basis weights of 60 to 300 g / m 2 and a tear strength> 150 N, wherein the microfilament nonwoven fabric of melt spun, stretched and deposited directly to a nonwoven multicomponent Endless filaments with a titer of 1.5 to 5 dtex consists and the Mehrkomponentenlosfilfile after any pre-solidification at least 80% to micro-continuous filaments with a titer of 0.1 to 1.0 dtex are split and solidified.
  • the thermal nonwoven fabric according to the invention no seaming is required due to the continuous filaments and no fraying occurs.
  • the thermal nonwoven fabric is one in which the nonwoven fabric consists of melt spun, aerodynamically stretched and immediately laid to a nonwoven multicomponent continuous filaments with a titer of 1.5 to 3 dtex and the multicomponent continuous filaments optionally after a preconsolidation at least 80% to micro Infinite filaments with a titer of 0.1 to 0.8 dtex are split and solidified.
  • the thermal nonwoven fabric has an isotropic filament distribution in the nonwoven. Therefore, consideration of the machine direction when cutting the thermal nonwoven fabric is not required.
  • the thermal nonwoven web is one in which the multicomponent filament is a bicomponent filament of two incompatible polymers, particularly a polyester and a polyamide.
  • a bicomponent filament has a good splittability in micro-continuous filaments and causes a favorable ratio of strength to weight per unit area.
  • the thermal nonwoven fabric according to the invention is wrinkle-poor due to the polymers used and their filament structure, easy to wash and quick-drying, ie, easy to clean.
  • the thermal nonwoven fabric is one in which the multicomponent filaments have a cross-section with an orange-like or "pie" called multi-segment structure, wherein the segments alternately contain one of the two incompatible polymers.
  • a side-by-side (s / s) segment arrangement of the incompatible polymers in the multicomponent continuous filament is also possible, which is preferably used to produce crimped filaments.
  • Such segmental arrangements of the incompatible polymers in the multicomponent continuous filament have proven to be very highly cleavable.
  • the thermal nonwoven fabric has a very good thermal insulation capacity in relation to the thickness and / or the weight, so that soft and warm winter clothing can be produced in particular by subsequent treatment steps such as roughening or sanding.
  • the thermal nonwoven fabric is further one in which at least one of the multi-component continuous filament-forming incompatible polymers, an additive such as color pigments, permanent antistatic agents, fungicides, bactericides, acaricides and / or the hydrophilic or hydrophobic properties affecting additives in amounts up to 10 weight percent , contains.
  • an additive such as color pigments, permanent antistatic agents, fungicides, bactericides, acaricides and / or the hydrophilic or hydrophobic properties affecting additives in amounts up to 10 weight percent .
  • the spun-dyed fibers existing thermal nonwoven fabric has a very good wash fastness. Furthermore, the additions can reduce or avoid static charges and improve the moisture transport properties.
  • the thermal nonwoven fabric has very good care properties in terms of its washability and a low drying time.
  • a thermal nonwoven fabric according to the features of the preamble of claim 1 is known from document US-A-5 899 785.
  • thermal nonwoven fabric is that multi-component continuous filaments are melt-spun, drawn and deposited directly to a nonwoven, preconsolidation takes place and the nonwoven fabric solidified by high-pressure fluid jets as in micro continuous filaments with a titer of 0 ,1 to 1.0 dtex, preferably in micro continuous filaments with a titer of 0.1 to 0.8 dtex, is split.
  • the resulting thermal nonwoven fabric is very uniform in thickness, it has an isotropic thread distribution, has no tendency to delaminate and is characterized by high modulus values.
  • the process for producing the thermal nonwoven fabric is carried out in such a manner that the solidification and splitting of the multicomponent filaments takes place in that the preconsolidated nonwoven fabric is subjected to high-pressure water jets at least once on each side.
  • the thermal nonwoven fabric has a good surface area and a degree of splitting of the multicomponent continuous filaments> 80%.
  • the multicomponent filaments are spin dyed.
  • the incorporation of the dyes in the polymer filaments leads to excellent wash fastness.
  • the thermal nonwoven fabric produced according to the invention is used in particular for the production of inner pockets, inner lining materials or outer fabrics. Furthermore, it is suitable as an insert for padding or padding.
  • a Filamentflor is produced with a basis weight of 120 g / m 2 and subjected to a water jet needling with pressures up to 230 bar on both sides.
  • the bicomponent Endlosfilarnente have a titer 1.0 dtex after the water jet needling, which leads to a simultaneous splitting of the starting filaments.
  • the resulting micro-continuous filament nonwoven fabric has a water vapor transmission index i mt of 0.56.
  • the thermal insulation capacity expressed as the heat transfer resistance R ct is 42.5 10 -3 m 2 K / W and the water vapor transmission resistance R et is 4.58 m 2 Pa / W.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Thermovliesstoff, bestehend aus einem Mikrofilament-Vliesstoff mit Flächengewichten von 60 bis 300 g/m2 und einer Reißfestigkeit > 150 N.
  • In der Textilindustrie werden ganz unterschiedliche Anforderungen an die für die Herstellung von Winterbekleidungen eingesetzten Vliesstoffe gestellt. Neben der Belastbarkeit, die sich in der Reißfestigkeit des eingesetzten Stoffes ausdrückt, sind gute Verarbeitbarkeit, Drapierfähigkeit und Weichheit sowie je nach Anwendungszweck eine möglichst geringe Materialdicke bei einem gleichzeitig gutem Wärmeisolationsvermögen von Interesse. Bisher werden Stoffen mit einem guten Wärmeisolationsvermögen aus unterschiedlichen Fasermischungen gewebt oder aus Tierhaaren Filze erzeugt. Während die gewebten Stoffe zum Ausfasern bzw. Ausfransen neigen und deshalb Gesäumt werden mußten, weisen die Filzmaterialien ein sehr hohes Flächengewicht auf. Bei den gewebten Stoffen ist hinsichtlich deren Belastbarkeit auch immer die Laufrichtung des Gewebes zu beachten.
  • Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, preiswerten Thermovliesstoff, der eine Reißfestigkeit > 150 N besitzt sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung anzugeben.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Thermovliesstoff gelöst, welcher aus einem Mikrofilament-Vliesstoff mit Flächengewichten von 60 bis 300 g/m2 sowie und einer Reißfestigkeit > 150 N besteht, wobei der Mikrofilament-Vliesstoff aus schmelzgesponnenen, verstreckten und unmittelbar zu einem Vlies abgelegten Mehrkomponenten-Endlosfilamenten mit einem Titer von1,5 bis 5 dtex besteht und die Mehrkomponenten-Endlosfilamente nach gegebenenfalls einer Vorverfestigung zumindest zu 80 % zu Mikro-Endlosfilamenten mit einem Titer von 0,1 bis 1,0 dtex gesplittet und verfestigt sind. Bei dem erfindungsgemäßen Thermovliesstoff ist aufgrund der Endlosfilamente kein Säumen erforderlich und es tritt kein Ausfasern ein.
  • Vorzugsweise ist der Thermovliesstoff einer, bei dem der Vliesstoff aus schmelzgesponnenen, aerodynamisch verstreckten und unmittelbar zu einem Vlies abgelegten Mehrkomponenten-Endlosfilamenten mit einem Titer von 1,5 bis 3 dtex besteht und die Mehrkomponenten-Endlosfilamente gegebenenfalls nach einer Vorverfestigung zumindest zu 80 % zu Mikro-Endlosfilamenten mit einem Titer von 0,1 bis 0,8 dtex gesplittet und verfestigt sind. Der Thermovliesstoff weist eine isotrope Filamentverteilung im Vlies auf. Daher ist eine Berücksichtigung der Maschinenlaufrichtung beim Zuschnitt des Thermovliesstoffs nicht erforderlich.
  • Vorzugsweise ist der Thermovliesstoff einer, bei dem das Mehrkomponenten-Endlosfilament ein Bikomponenten-Endlosfilament aus zwei inkompatiblen Polymeren, insbesondere einem Polyester und einem Polyamid, ist. Ein solches Bikomponenten-Endlosfilament weist eine gute Spaltbarkeit in Mikro-Endlosfilamenten auf und bewirkt ein günstiges Verhältnis von Festigkeit zu Flächengewicht auf. Gleichzeitig ist der erfindungsgemäße Thermovliesstoff aufgrund der verwendeten Polymere und deren Filamentstruktur knitterarm, gut waschbar und schnell trocknend, d. h., pflegeleicht.
  • Vorzugsweise ist der Thermovliesstoff einer, bei dem die Mehrkomponenten-Endlosfilamente einen Querschnitt mit orangenartiger oder auch "Pie" genannten Multisegment-Struktur aufweisen, wobei die Segmente alternierend jeweils eines der beiden inkompatiblen Polymeren enthalten. Neben dieser orangenartigen Multisegment-Struktur der Mehrkomponenten-Endlosfilamente ist auch eine "side-by-side" (s/s) Segment-Anordnung der inkompatiblen Polymeren im Mehrkomponenten-Endlosfilament möglich, die vorzugsweise zur Erzeugung gekräuselter Filamente genutzt wird. Solche Segment-Anordnungen der inkompatiblen Polymeren im Mehrkomponenten-Endlosfilament haben sich als sehr gut spaltbar erwiesen. Der Thermovliesstoff besitzt ein sehr gutes Wärmeisolationsvermögen im Verhältnis zur Dicke und/oder dem Gewicht, so daß sich insbesondere durch nachfolgende Behandlungsschritte wie Rauhen oder Schmirgeln weiche und wärmende Winterbekleidung herstellen läßt.
  • Vorzugsweise ist der Thermovliesstoff weiterhin einer, bei dem mindestens eines der das Mehrkomponenten-Endlosfilament bildenden inkompatiblen Polymere ein Additiv, wie Farbpigmente, permanent wirkende Antistatika, Fungizide, Bakterizide, Akarizide und/oder die hydrophilen oder hydrophoben Eigenschaften beeinflussende Zusätze in Mengen bis zu 10 Gewichtsprozent, enthält. Der aus spinngefärbten Fasern bestehende Thermovliesstoff weist eine sehr gute Waschechtheit auf. Weiterhin können durch die Zusätze statische Aufladungen vermindert bzw. vermieden und die Feuchtigkeits-Transporteigenschaften verbessert werden. Der Thermovliesstoff weist sehr gute Pflegeeigenschaften hinsichtlich seiner Waschbarkeit und eine geringe Trockenzeit auf. Ein Thermovliesstoff gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus dem Dokument US-A-5 899 785 bekannt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Thermovliesstoff besteht darin, daß Mehrkomponenten-Endlosfilamente aus der Schmelze ersponnen, verstreckt und unmittelbar zu einem Vlies abgelegt werden, eine Vorverfestigung erfolgt und der Vliesstoff durch Hochdruck-Fluidstrahlen verfestigt wie gleichzeitig in Mikro-Endlosfilamente mit einem Titer von 0,1 bis 1,0 dtex, vorzugsweise in Mikro-Endlosfilamente mit einem Titer von 0,1 bis 0,8 dtex, gesplittet wird. Die so erhaltene Thermovliesstoff ist sehr gleichmäßig hinsichtlich ihrer Dicke, sie weist eine isotrope Fadenverteilung auf, besitzt keine Neigung zum Delaminieren und ist durch hohe Modulwerte ausgezeichnet.
  • Vorteilhafterweise wird das Verfahren zur Herstellung der Thermovliesstoff in der Weise durchgeführt, daß die Verfestigung und Splittung der Mehrkomponenten-Endlosfilamente dadurch erfolgt, daß der vorverfestigte Vliesstoff mindestens einmal auf jeder Seiten mit Hochdruck-Wasserstrahlen beaufschlagt wird. Die Thermovliesstoff weist dadurch eine gute Oberfläche und einen Splittungsgrad der Mehrkomponenten-Endlosfilamente > 80 % auf.
  • Besonders bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem die Mehrkomponenten-Endlosfilamente spinngefärbt werden. Die Einbindung des Farbstoffe in die Polymerfilamente führt zu hervorragenden Waschechtheiten.
  • Der erfindungsgemäß hergestellte Thermovliesstoff wird insbesondere verwendet zur Herstellung von Innentaschen, Innenfutterstoffen oder Oberstoffen. Weiterhin eignet er sich als Einsatz für Wattierungen oder Auspolsterungen.
    • Beispiel 1
  • Aus einem Polyester-Polyamid (PES-PA)-Bikomponenten-Endlosfilament wird ein Filamentflor mit einem Flächengewicht von 120 g/m2 erzeugt und einer Wasserstrahlvernadelung mit Drücken bis 230 bar beidseitig unterzogen. Die Bikomponenten-Endlosfilarnente weisen nach der Wasserstrahlvernadelung, die zu einer gleichzeitigen Splittung der Ausgangsfilamente führt, einen Titer 1,0 dtex auf. Der erhaltene Vliesstoff aus Mikro-Endlosfilamenten besitzt einen Wasserdampfdurchgangsindex imt von 0,56. Das Wärmeisolationsvermögen ausgedrückt durch den Wärmedurchgangswiderstand Rct beträgt 42,5 10-3 m2K/W und der Wasserdampfdurchgangswiderstand Ret beträgt 4,58 m2Pa/W.

Claims (14)

  1. Thermovliesstoff bestehend aus einem Mikrofilament-Vliesstoff mit Flächengewichten von 60 bis 300 g/m2 und einer Reißfestigkeit > 150 N, wobei der Vliesstoff aus schmelzgesponnenen, verstreckten und unmittelbar zu einem Vlies abgelegten Mehrkomponenten-Endlosfilamenten mit einem Titer von 1,5 bis 5 dtex besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrkomponenten-Endlosfilamente nach gegebenenfalls einer Vorverfestigung zumindest zu 80 % zu Mikro-Endlosfilamenten mit einem Titer von 0,1 bis 1,0 dtex gesplittet und verfestigt sind.
  2. Thermovliesstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesstoff aus schmelzgesponnenen, aerodynamisch verstreckten und unmittelbar zu einem Vlies abgelegten Mehrkomponenten-Endlosfilamenten mit einem Titer von 1,5 bis 3 dtex besteht und die Mehrkomponenten-Endlosfilamente gegebenenfalls nach einer Vorverfestigung zumindest zu 80 % zu Mikro-Endlosfilamenten mit einem Titer von 0,1 bis 0,8 dtex gesplittet und verfestigt sind.
  3. Thermovliesstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrkomponenten-Endlosfilament ein Bikomponenten-Endlosfilament aus zwei inkompatiblen Polymeren, insbesondere einem Polyester und einem Polyamid, ist.
  4. Thermovliesstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrkomponenten-Endlosfüamente einen Querschnitt mit orangenartiger Multisegment-Struktur aufweisen, wobei die Segmente alternierend jeweils eines der beiden inkompatiblen Polymeren enthalten und/oder eine "side-by-side"-Struktur besitzen.
  5. Thermovliesstoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Seiten des Thermovliesstoff eine unterschiedliche Segment-Struktur besitzen.
  6. Thermovliesstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der das Mehrkomponenten-Endlosfilament bildenden inkompatiblen Polymere ein Additiv, wie Farbpigmente, permanent wirkende Antistatika, Fungizide, Bakterizide, Akarizide und/oder die hydrophilen oder hydrophoben Eigenschaften beeinflussende Zusätze in Mengen bis zu 10 Gewichtsprozent, enthält.
  7. Verfahren zur Herstellung von Thermovliesstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrkomponenten-Endlosfilamente aus der Schmelze ersponnen, verstreckt und unmittelbar zu einem Vlies abgelegt werden, gegebenfalls eine Vorverfestigung erfolgt und der Vliesstoff durch Hochdruck-Fluidstrahlen verfestigt sowie gleichzeitig in Mikro-Endlosfilamente mit einem Titer von 0,1 bis 1,0 dtex gesplittet wird, und daß die Verfestigung und Splittung der Mehrkomponenten-Endlosfilamente dadurch erfolgt, daß der gegebenenfalls vorverfestigte Vliesstoff mindestens einmal von jeder Seite mit Hochdruck-Fluidstrahlen beaufschlagt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Färbung der Mehrkomponenten-Endlosfilamente durch Spinnfärben vorgenommen wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Spinnbalken eingesetzt werden, von denen einer Mehrkomponenten-Endlosfilamente mit einer "Pie"-Segmentstruktur und der andere mit einer "side-by-side"-Segmentstruktur erzeugt.
  10. Thermovliesstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er zur Herstellung von Innenfutterstoffen verwendet wird.
  11. Thermovliesstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er zur Herstellung von Oberstoffen verwendet wird.
  12. Thermovliesstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er zur Herstellung von Innentaschen verwendet wird.
  13. Thermovliesstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er zur Herstellung von Wattierungen verwendet wird.
  14. Thermovliesstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er zur Herstellung von Auspolsterungen verwendet wird.
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