EP1587978A1 - Textiles flächengebilde, und verfahren zu seiner herstellung und seiner verwendung - Google Patents

Textiles flächengebilde, und verfahren zu seiner herstellung und seiner verwendung

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EP1587978A1
EP1587978A1 EP03767830A EP03767830A EP1587978A1 EP 1587978 A1 EP1587978 A1 EP 1587978A1 EP 03767830 A EP03767830 A EP 03767830A EP 03767830 A EP03767830 A EP 03767830A EP 1587978 A1 EP1587978 A1 EP 1587978A1
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EP
European Patent Office
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pile
fiber
fibers
layer
fabric
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EP03767830A
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English (en)
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EP1587978B1 (de
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Wolfgang Schulte
Ulrich Krause
Peter BÖTTCHER
Hilmar Fuchs
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Hansel Verbundtechnik GmbH
Original Assignee
Hansel Verbundtechnik GmbH
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Publication of EP1587978B1 publication Critical patent/EP1587978B1/de
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B21/00—Warp knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B21/14—Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes
    • D04B21/145—Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes with stitches drawn from loose fibres, e.g. web-knitted fabrics
    • D—TEXTILES; PAPER
    • 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
    • D04H11/00—Non-woven pile fabrics
    • D—TEXTILES; PAPER
    • 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
    • D04H13/00—Other non-woven fabrics
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2403/00—Details of fabric structure established in the fabric forming process
    • D10B2403/02—Cross-sectional features
    • D10B2403/024—Fabric incorporating additional compounds
    • D10B2403/0242—Fabric incorporating additional compounds enhancing chemical properties
    • D10B2403/02421—Fabric incorporating additional compounds enhancing chemical properties containing particulate matter, e.g. powder or granulate

Definitions

  • the invention relates to a textile fabric, preferably made of a voluminous nonwoven fabric, preferably carrying a functional agent, and to a method for producing the fabric and its use.
  • Bulky nonwoven fabrics that have a solidifying fiber mesh layer on one or both sides are e.g. known from DE 198 12 499 AI.
  • the nonwoven fabric, which is mesh-coated on one side has a mesh layer as the basic fabric and a plush-like surface that is formed from protruding fibers.
  • the nonwoven, which is mesh-coated on one side is produced by producing a voluminous nonwoven, which is mesh-coated on both sides, and separated centrally in one plane.
  • DE 42 39 469 AI is concerned with a method for consolidating cross-oriented nonwovens, in which a so-called nonwoven fabric is also coated on one side.
  • Another technology for producing a meshed, voluminous nonwoven is known from EP 1 149 882 AI.
  • This nonwoven fabric is designed as a textile carrier for an adhesive tape and has a velor-coated surface which is produced by a needle process and which is suitable, inter alia, for the function of reducing pressure forces.
  • the velorized surface is formed from a multiplicity of parallel, essentially equally long fiber parts arranged perpendicular to the nonwoven web, the foot end of which is anchored in the nonwoven web.
  • the adhesive of the adhesive tape is provided on the surface of the nonwoven web opposite the velor surface.
  • Voluminous non-woven fabrics made on one side or on both sides are also used as pressure-elastic upholstery fabrics.
  • the upholstery fabrics are placed between e.g. consisting of a woolen material and a e.g. arranged from polyurethane foam core. In particular, they should ensure pressure elasticity and be moisture-storing and moisture-permeable (EP 0 126 798 B1).
  • DE 44 24 636 C2 discloses a multi-layer, voluminous laminating nonwoven fabric to be used as an upholstery fabric, in which two stitchbonding nonwovens are connected by vertical fiber plugs which consist of the fiber parts of the outer fiber mesh layers and which extend to the middle of the respective opposite fiber layer , This is to create a pressure-elastic zone in the respective fiber layer by means of a denser fiber arrangement.
  • the padding known from DE 4127337 AI has, inter alia, a nonwoven fabric which contains a superabsorbent hydrogel as the functional fabric.
  • the hydrophilic hydrogel is said to absorb large amounts of moisture and steam on the one hand and on the other hand to be easily regenerable, in particular desorbable. No statement is made about the type of nonwoven.
  • a cushion of a seat or a piece of reclining furniture which has a desorbing moisture store in the form of a hydrophilic layer for the reversible absorption of body moisture.
  • the hydrophilic layer consists among other things of a nonwoven fabric as the carrier material and a superabsorber polymerized onto the nonwoven fabric, the fibers of the nonwoven fabric being at least partially covered by the superabsorber.
  • the superabsorber is sprayed onto the nonwoven fabric before it is polymerized or applied using the immersion bath process. No information is given in this document about the type of nonwoven.
  • the superabsorbent When sprayed on, the superabsorbent penetrates inhomogeneously deep into the nonwoven fabric and is also distributed inhomogeneously on the surface. The result is extreme surface roughness and undesirable stiffening of the nonwoven. In addition, it is also not possible to apply defined amounts of superabsorbent, so that the absorption capacity cannot be regulated.
  • the object of the invention is to create a pressure-elastic fabric, in particular usable as an upholstery fabric, in particular made of a nonwoven fabric, which in particular can contain defined amounts of functional agents in a homogeneously distributed manner, with defined nonwoven fabric properties such as suppleness and / or flexibility (elastic bending rigidity) and / or softness and / or pressure elasticity can be guaranteed.
  • Vacuum elasticity property of a bulky fabric is understood in the context of the invention to include in an action of pressure or pressure load ⁇ äuf a surface of the fabric, the pressing force by elastic deformation of structural elements in the volume structure of the fabric and to ensure during the discharge that the deformed Spring back elastic elements.
  • the pressure-elastic behavior of the textile fabrics is determined by the method known for elastic foams.
  • the textile fabrics according to the invention in particular in the form of a nonwoven fabric, have a fiber pile layer with high pressure elasticity and in particular also with other functional properties and are used e.g. as a polyurethane foam substitute in vehicle interiors, in the upholstered furniture industry and as a flexible, functional textile material in the clothing, medical and insulation sectors.
  • nonwovens with a three-dimensional fiber arrangement due to a structurally determined proportion of fiber parts with a vertical to diagonal arrangement to the nonwoven cross section, offer greater resistance to pressure loads than conventional nonwovens with a largely horizontal fiber arrangement in the nonwoven cross section.
  • Such nonwovens with a three-dimensional arrangement are known in the art as Struto, as a web of fibers laid in longitudinal folds, consolidated by binding fibers, as diluted nonwovens with subsequent ejection of vertical fiber parts from the cross-section of nonwovens by piercing barbed needles, as Kunit as a longitudinally compressed fiber web consolidated by fiber meshes.
  • thermoplastic binding fibers To improve the pressure elasticity of such three-dimensionally oriented nonwoven fabrics, the use of thermoplastic binding fibers is proposed, for example, in DE 202 09 709 U1. During thermal treatment, these binding fibers form small binding surfaces with and between the fiber parts, including the fiber parts that protrude vertically or obliquely from the cross-section of the nonwoven fabric, and can therefore make it difficult to turn them over under pressure loads.
  • these connecting points having a connecting effect are also uniformly distributed in the same and, if the proportion is too high, an excessive number of such binding points leads to hardening and stiffening of the nonwoven fabric.
  • the use of such binding fibers is often undesirable for such nonwovens with three-dimensional fiber orientation for economic and / or functional reasons, e.g. if use or processing temperatures occur that are above the melting range of the binding fibers.
  • a nonwoven fabric with three-dimensional fiber orientation which consists of a nonwoven fabric consolidated by thread meshes and which has on one side a fiber pile layer which is formed from fiber parts which project vertically to the nonwoven fabric cross section and which have one over the entire surface have high density, parallelism and uniform height, with one or both ends of the fiber parts being mechanically integrated in the nonwoven cross section.
  • a disadvantage of these nonwovens, in addition to the low pressure elasticity, is that only a maximum fiber pile height of 6 mm is achieved and the fiber parts in the fiber pile layer are not connected to one another for support.
  • DE 100 47 824 Cl describes a nonwoven fabric made of fiber material without additional threads for use as a sub-upholstery material, which has a voluminous pile structure made of fiber parts with a spatial-diagonal arrangement, which is covered on one side with stitches in order to ensure the transverse strength of the nonwoven fabric to improve. It is disadvantageous that with these nonwovens there is a large difference between the pile fiber heights, which causes a very uneven surface of the pile fiber layer and which also negatively influences the pressure elasticity of the nonwoven fabric.
  • the pile fiber surface of a Kunit nonwoven bonded by fiber meshes can also be used to form fiber meshes.
  • the resulting multiknit nonwoven then has two fiber mesh surfaces with a certain thickness uniformity, but has diagonally oriented fiber parts between these two fiber mesh layers, the height of which is too low for good pressure elasticity effects.
  • a voluminous nonwoven fabric that is mesh-strengthened on one side is selected and modified in such a way that a predetermined pressure elasticity is guaranteed during manufacture and, if necessary, a predetermined amount of functional agent can be attached to pile fibers or pile fibers and / or can be introduced into cavities between the pile fibers ,
  • a new structure of the nonwoven fabric is created in the form of a voluminous, one-sided mesh-coated or mesh-strengthened nonwoven fabric with pile fibers and / or pile fiber loops protruding from the stitch layer perpendicular to the surface plane or to the cross-section of the nonwoven fabric, which at least three in the plane of the fabric has different structural levels, of which an inner structural layer forms, for example, a penetration barrier for a functional agent and an outer structural layer is predetermined Provides cavities for receiving functional means and predetermined polar fiber surfaces for the attachment of functional means.
  • the void volume, the void distribution and / or the size of the attachment surfaces of the fibers can be predetermined in the manufacture of the new nonwoven, so that the nonwovens according to the invention can be easily adapted to specified requirements.
  • FIGS. 1 to 6 of the drawing show schematically in cross section the structure of voluminous fabrics according to the invention.
  • a voluminous nonwoven fabric 1 consists of a voluminous nonwoven fabric 1 and has a three-layer structure. At the bottom is a base layer 2 - the so-called nonwoven cross-section - with fiber parts 3 aligned essentially in the plane of the surface. On the underside, it contains the surface-strengthening fiber and / or thread mesh 4 and anchors the partially. Anchoring regions 5, 6 also extending in the plane of the surface and seated in the base layer 2, of longer pole fibers 7 and shorter pole fibers 8 projecting mainly perpendicularly from the base layer 2, the pole fibers 7 being arranged at a lateral distance from the pole fibers 8.
  • the pile fibers 7 have at least predominantly the same pile tip height H of the pile tips 9, measured from the lower surface 10 of the textile fabric, or the pile tips 9 of the pile fibers 7 lie at least predominantly in a surface plane 12.
  • the pile tips 11 have Pole fibers 8 at least predominantly have the same pole tip height h, measured from the lower surface 10, or the pole tips 11 of the pile fibers 8 lie at least predominantly in a surface plane 13.
  • the plane 12 of the pile fiber Point 9 lies - viewed from the lower surface 10 of the mesh plane 14 - above the plane 13 of the pile fiber tips 11.
  • the spatial distribution of the short fibers 8 is e.g. chosen so close that e.g. almost no functional means, e.g. in the form of an adsorbent can penetrate into the pile fiber structure of the pile fibers 8 or into the cavities 16 when a functional agent is filled into the cavities 16, the pole tips 11 blocking the penetration of functional agents.
  • the nonwoven properties are retained in the nonwoven area 17, which consists of the short fiber layer area and the area of the base layer 2.
  • This layer structure ensures, in particular, the pressure elasticity and flexibility and softness of the nonwoven that are desired for many applications.
  • the long fiber layer region 18 provided over the short fiber layer provides the cavities 15 e.g. for receiving functional means and for the functional means accessible attachment surfaces of the long pile fibers 7 are available.
  • a functional layer 19 is applied to the nonwoven fabric on the side of the plane 12, the thickness of which can be selected and which can extend to the tips 11 of the short pile fibers 8 and is solidified, the cavities 15 being at least partially filled and the long ones Pole fibers 7 are integrated in this area.
  • the closed functional layer essentially has the functional task of fixing the free end regions of the pile fibers or pile fiber loops of pile fibers 7 or integrally fixing them in place, so that the pile fibers or pile fiber loops are clamped on two sides, namely once in the base layer or in the nonwoven cross section 2 and on the other hand in the functional layer 19.
  • This clamping causes surprisingly a high pressure elasticity of the nonwoven.
  • the pile fibers can only bend or buckle under pressure, but spring back elastically into their starting position when pressure is released. Even with long-lasting pressure loads, the pile fibers clamped on both sides do not lose their elasticity, so that the nonwoven fabric has excellent resilience with high dimensional stability.
  • the short pile fibers 8 can increase the resistance to the pressure load when the functional layer 19 meets the pile fiber tips 11 of the pile fibers 8, when the functional layer 19 is arranged above the pile fiber tips 11. In the event that the functional layer 19 is seated on the pile fiber tips 11, the short pile fibers 8 reinforce the resistance to pressure loads and support the elastic springback.
  • the functional layer can also take on an additional task, namely if it has functional means, such as Contains moisture or liquid absorbent, or consists of a functional agent.
  • the functional layer is preferably applied by spraying.
  • the application can also be done with an immersion bath process.
  • the nonwoven fabric according to the invention is expediently sprayed with a superabsorbent polymer, a so-called superabsorbent.
  • superabsorbers are electrolyte networks that can absorb and store large amounts of liquid and can easily desorb them.
  • nonwovens with more than two levels of pile fiber tips and the correspondingly different cavity volumes It is also within the scope of the invention to provide pile fiber loops instead of pile fibers or pile fibers in combination with pile fiber loops, for example pile fibers being produced in one layer and pile fiber loops in another layer.
  • a textile fabric according to the invention can be produced, for example, by the so-called Kunit process.
  • a nonwoven fabric with a fiber pile structure on one side and with a fiber mesh structure on the other surface side is formed from a fiber pile with longitudinally or transversely oriented fibers.
  • Compression of the fibrous web 1 4 to 1:10 vibration stroke of the brush 80 to 70 mm area dimensions of the nonwoven 100 to 800 g / m 2
  • the structure of the nonwoven fabric according to the invention for the spray application of functional agents can be achieved by special adjustment of the compression and the oscillation stroke.
  • a further possibility for producing a nonwoven fabric according to the invention is a two-step process with the production of a nonwoven bonded by fiber or thread meshing with predominantly transverse orientation of the fibers by cross-paneling the rolled web before mechanical bonding by stitching (Malivlies) or sewing over (Maliwatt). Subsequently, in this nonwoven fabric with barb needles piercing perpendicularly to the nonwoven fabric surface, the fiber pile layers or fiber pile structures are formed by removing protruding fiber parts from the nonwoven fabric cross section. With this method it is also possible to use a longitudinally oriented fiber web.
  • the different heights and the different number of protruding fiber parts for forming the structure of the nonwoven according to the invention is achieved by the number of needles and the type of needles, especially the distance between the needle tip and the first barb.
  • a high degree of pressure elasticity is achieved simply by the adhesive effect of the functional elements entered in the receiving spaces 15.
  • tel layer 19 achieved on the long pile fiber threads in the area of the pile tips 9.
  • the structure When there is a pressure load on the surface of the fabric, the structure deforms, with the short pile fibers 8 also elastically deflecting laterally, being supported against one another due to a correspondingly high number per square centimeter, and springing back elastically when the pressure load is released.
  • the long-pole fibers 7 provide considerable additional support because they are integrated in the base layer 2 and in the functional layer 19 and resist a lateral pressure exerted by the short-pole fibers 8.
  • the short-pile fibers 8 ensure a synergistic effect in that they form a barrier against the penetration of functional agents on the one hand and on the other hand form the cavity 15 for functional agents in combination with the long fibers and ensure pressure elasticity or pressure resistance of the fabric.
  • the functional layer 19 can also have a synergistic effect. On the one hand, it ensures the desired function, e.g. the absorption and desorption or odor binding or the like, and on the other hand it forms an elastic membrane-like surface by the integration of the long-pole fibers 7, which guarantees pressure elasticity.
  • the surface of the functional layer 19 is relatively smooth, so that the flat structure e.g. when used as an upholstery fabric, can be pulled onto an upholstery core without additional lubricant. With conventional upholstery materials, an additional sliding coating often has to be applied for this purpose.
  • Example 1 The relatively smooth surface of the mesh layer of the base layer 2 is particularly well suited for lamination with an upholstery material.
  • Example 1 The relatively smooth surface of the mesh layer of the base layer 2 is particularly well suited for lamination with an upholstery material.
  • a fiber mixture of 60% polyester fibers with a fineness of 3, 6 dtex and a fiber length of 60 mm and 40% of polyester fibers with a fineness of 4.4 dtex and a fiber length of 36 mm is used for the formation of fiber pile.
  • a double pile with a mass of 36 g / m 2 is formed and knitted on a Kunit sewing machine with a compression ratio of 1: 8 and a swing stroke of the brush of 48 mm with a mesh size of 18 F.
  • the result is a voluminous nonwoven fabric with a mass per unit area of 280 g / m 2 and a total thickness of 4.8 mm.
  • the height h of the pole tips 11 corresponding to the nonwoven fabric thickness of 4.8 mm is 3.2 mm. This results in a ratio of the height H to the height h of 1.5 to 1.
  • the cross-sectional area of the receiving spaces 15 provided for the functional agent attachment is calculated with an average number of long pile fibers 7 of 7,000 per cm 2 of nonwoven fabric area to 0.98875 cm 2 per cm 2 . With an average number of short pile fibers 8 of 9,000 per cm 2 of nonwoven fabric area, the cross-sectional area of the interstices 16 has a value of 0.96085 cm 2 per cm 2 of nonwoven fabric.
  • the ratio of the cross-sectional areas of the receiving spaces 15 to the cross-sectional area of the intermediate spaces 16 is thus 1.021 to 1.
  • the pile fibers 7 are firmly embedded in a functional layer 19 made of a super absorber, which has a thickness of 1.2 mm. Before the functional layer 19 was applied, the permanent deformation was 40.5%. It decreased to 25% due to the functional layer.
  • the voluminous nonwoven fabric consists of a cross-layer nonwoven reinforced by fiber mesh, which is then treated with long and short pile fibers with barb needles vertically piercing through the nonwoven fabric cross section in order to achieve the special pile fiber structure.
  • the nonwoven also known as Mali fleece consists of a fiber mesh underside and horizontally arranged fibers made of polyester fibers with a fiber fineness of 3.3 dtex, a fiber length of 50 mm and a basis weight of 240 g / m 2 , a thickness of 1.8 mm and a course density of 14 course rows each 25 mm and a stitch length of 1.6 mm. This Mali fleece is then needled on two structuring needle machines with the following parameters:
  • Machine 1 insertion side of fiber mesh side
  • Machine 2 insertion side of fiber mesh side
  • height H is 3.6 mm
  • height h is 2.4 mm
  • the thickness of the fiber mesh layer is 1.2 mm.
  • the short pile fibers (8) are arranged exclusively from the horizontally arranged fibers, with a density corresponding to the type of needle and stitch density of 7200 fiber parts per cm 2 .
  • the long pile fibers (7) are driven out at a density of 4000 fiber parts per cm 2 of nonwoven.
  • the ratio of H to h is calculated with a value of 1.5 to 1.
  • the long pile fibers 7 are firmly embedded in a functional layer 19 made of a super absorber.
  • the thickness of the layer 19 is 1.4 mm.
  • the nonwoven had a permanent set of 38%. It was reduced to 26% by the functional layer.
  • the aim of the invention is achieved by the non-textile functional layer 19, which e.g. itself does not have to have elastic properties.
  • the functional layer preferably also has its own spring-like or rubber-like elasticity, which supports the elasticity of the elastic structure of the textile fabric.
  • the functional layer not only fulfills the fiber-binding function and not only has inherent elasticity, if necessary, but also consists of a material which acts as a so-called functional agent.
  • the functional layer can have good climatic and / or clothing-physiological properties, such as, for example, water storage and / or water vapor absorption and / or water vapor permeability and / or air permeability and / or odor binding and / or odor formation (fragrance) and / or heat conduction and / or thermal insulation.
  • the functional layer 19 has thicknesses between 1 and 4 mm, in particular between 1.1 and 3 mm.
  • the object of the invention is achieved not only by using a voluminous textile fabric, in particular in the form of a nonwoven fabric with different lengths of pile fiber according to FIG. 1, but also with fabrics, in particular in the form of nonwovens with a uniform pile pile layer.
  • a fiber pile layer with a predominant proportion should expediently be present therein, the same length of fiber parts projecting vertically to diagonally from the nonwoven cross section, which are held together in the upper part which is furthest away from the nonwoven cross section by the flat, connecting, non-textile functional layer 19 in such a way that in the event of pressure loads Although the nonwoven material is pressed in and compressed in the area of the fiber pile layer, the fiber parts of the fiber pile layer are not folded over with little repetition effect.
  • the high pressure-elastic effect of such a flat fiber integration in the upper part of the fiber pile layer results from the relatively thin, non-textile functional layer. It is important for the good pressure elasticity that a certain free movable height of the individual fiber parts of the fiber pile layer remains in the area between the cross-sectional area of the fabric or the cross-section of nonwoven fabric and the underside of the non-textile Functional layer. In addition, it is favorable to assign further processing and use properties, as described above, to this non-textile, functional layer incorporating partial fiber areas on the basis of a material selection.
  • the pressure-elastic nonwoven fabric shown in FIG. 2 consists of the nonwoven fabric cross section 21 and the pile fiber layer 22.
  • the pile fiber layer 22 has the fiber parts 23 projecting vertically to diagonally from the nonwoven fabric cross section 21 with free fiber part ends 24 or fiber part loops 25 in the area furthest away from the nonwoven material cross section 21.
  • the e.g. Channel-like cavities 28 in the elastic partial area 27 of the fiber pile layer 22 offer space for the forwarding and / or storage of gaseous or liquid media and space for storing non-textile, solid, particle-shaped functional means (not shown).
  • the pressure-elastic nonwoven fabric shown schematically in cross section in FIG. 3 consists of a Kunit nonwoven fabric made of polyester fibers with a fineness of 3.3 dtex and a fiber length of 90 mm. It has a mass of 380 g / m 2 and a total thickness of 5.6 mm.
  • the fiber pile layer 22 contains 280 g / m 2 of fiber mass, with a thickness of the fibers forming the nonwoven cross section 21 Mesh layer 29 of 1.2 mm, the fiber pile layer 22 has a thickness of 4.4 mm.
  • a super absorber was sprayed on, which thus forms the non-textile functional layer 26 and has a mass of 100 g / m 2 and a thickness of 1.4 mm.
  • this non-textile functional layer 80% of the free fiber part ends 24 and fiber part loops 25 contained in the fiber pile layer 22 are firmly integrated.
  • the nonwoven construction according to the invention results in a significant increase in water vapor absorption due to the type and amount of the non-textile functional layer 26 and the moisture storage capacity as important functional properties for the use of the nonwoven according to the invention as a climatically outstandingly suitable cushion component for vehicle seats.
  • the corresponding test values are summarized below: Property of Kunit nonwoven fabric according to pressure-elastic nonwoven
  • the pressure-elastic nonwoven fabric according to the invention consists of a Kunit nonwoven fabric made of polyester fibers with a fineness of 4.0 dtex and a length of 70 mm. It has a mass of 290 g / m 2 and a thickness of 4.4 m.
  • the fiber pile layer 22 contains 200 g / m 2 of fiber mass and this fiber pile layer 22 has a thickness of 3.7 mm.
  • the top of the fiber pile layer 22 was glued with a thermoplastic adhesive fleece made of polyolefin with a mass of 40 g / m 2 , the resulting non-textile functional layer 26 firmly binds in at a thickness of 0.8 mm 2/3 of all free fiber part ends 24 and fiber part loops 25 and forms the pressure-elastic nonwoven according to the invention.
  • An increase in the values characterizing the pressure elasticity is achieved as follows compared to the known Kunit nonwoven fabric without a non-textile functional layer:
  • Thickness (mm) 4.4 4.3
  • thermoplastic, flat polymer layer of the non-textile functional layer 26 formed from a special adhesive nonwoven enables the non-textile functional layer 26 to be applied or in a subsequent operation Glue decor textile or another textile or non-textile surface.
  • a separation force of 17.6 N / 5 cm width can be achieved with this.
  • the pressure-elastic nonwoven fabric shown schematically in cross section in FIG. 4 consists of a nonwoven fabric Malivlies reinforced by fiber mesh with a mass per unit area of 155 g / m 2 made of polyester fibers with a fineness of 3.6 dtex and a length of 60 mm.
  • the needles on a needle machine with vertically piercing fork needles have been used to form the fiber pile layer 22 with the fiber part tufts 31, which each contain free fiber part ends 24 and fiber part loops 25.
  • the mass fraction of the fiber pile layer 22 is 105 g / m 2 and it has a thickness of 2.1 mm.
  • Granular activated carbon particles 32 with a mass of 30 g / m 2 are embedded between the individual tufts of fibers 31.
  • the non-textile functional layer 26 was applied, which is a water-vapor-permeable polyurethane film with a basis weight of 80 g / m 2 and a thickness of 0.7 mm.
  • the pressure-elastic nonwoven fabric with the structure shown with the embedded functional particles made of activated carbon 32 and the waterproof elastic non-textile functional layer 26 which firmly integrates the fiber tufts 31 forms an excellent pressure-elastic and clothing-climatically active component in the production of protective clothing.
  • Example 6 Example 6:
  • the pressure-elastic nonwoven fabric shown schematically in cross section in FIG. 5 consists of a Kunit nonwoven fabric made of 60% polyester fibers with a fineness of 3.6 dtex and a length of 60 mm and from 40% viscose fibers with a fineness of 4.2 dtex and a length of 80 mm.
  • the nonwoven has a basis weight of 510 g / m 2 and a thickness of 6.2 mm.
  • the fiber pile layer 22 contains 360 g / m 2 of fiber mass, the fiber pile layer 22 has a thickness of 5.4 mm.
  • a superabsorbent in liquid form was applied to the top of the fiber pile layer 22 in such a way that on the one hand it forms the non-textile functional layer 26 with a mass per unit area of 130 g / m 2 and a thickness of 2.0 mm and on the other hand some of the upper part of the fiber pile layer 22 forming free fiber part ends 24 and fiber part loops 25 protrude from the surface of the non-textile functional layer 26 at a height of 0.5 mm.
  • the textile fabric according to the invention can be a nonwoven fabric made of fibers or filaments, which has a pile surface made of fibers or filament parts or fiber or filament loops projecting vertically to obliquely from the nonwoven fabric cross section.
  • Such nonwovens are generally known, for example, as Struto pile pleat nonwovens, as Kunit sewing nonwovens or as needles, sewing knitting or spunbonded fabrics velorized by needling.
  • a textile fabric according to the invention can also be a textile fabric made of filament and / or fiber yarns as pile fabric, pile knitted fabric or pile fabrics, all of which have a pile surface of yarn or fiber parts and / or yarn parts that are of essentially the same length and extend vertically to obliquely from the fabric cross section.
  • the pressure-elastic textile fabric according to the invention can also be a flock material with a pile surface formed by flock fibers. It can also be a textile fabric called tufting, the pole surface of which is made of loops or cut loops in a textile or non-textile carrier made of tufted fiber or filament yarns.
  • the pressure-elastic textile fabric shown schematically in cross section in FIG. 6 consists of a 250 g / m 2 heavy pile fabric 21a made of polyester filament yarns, which is called woven velor.
  • the pile layer 22 consists of pile loops formed by special weaving technology, which are formed by subsequent cutting to form the vertically projecting filament parts 23.
  • the pile fabric, known as woven velor, is 3.8 mm thick, and the pile layer is 2.9 mm thick.
  • the top of the pole layer 22 is then sprayed with a non-textile functional agent, for example made of superabsorbent polymer, in such a way that the free filament ends 24 are firmly integrated into the non-textile functional layer 26.
  • This non-textile functional layer 26 has a thickness of 1.1 mm and a mass of 110 g / m 2 .
  • This construction according to the invention consisting of a textile fabric with pole layer 22 and applied non-textile functional layer 26, results in addition to the high moisture transport and high moisture storage caused by the superabsorbent of the functional layer 26, and a reduction in the permanent deformation originally present in the textile fabric by 65% after use-related pressure load.
  • the pressure-elastic textile fabric according to the invention consists of a pile knitted fabric made of polyamide filament yarn and has a mass per unit area of 190 g / m 2 and a thickness of 3.0 mm.
  • the pile layer 22 formed from filament parts 23 contains 120 g / m 2 of filament yarn mass and the Pole layer 22 has a thickness of 2.3 mm.
  • the surface of the pole layer 22 is glued with a polyamide adhesive film with a mass per unit area of 50 g / m 2 in such a way that this adhesive film with a thickness of 0.7 mm forms the non-textile functional layer 26 and thereby 85% of all free Fila 24 the pole layer 22 firmly integrates.
  • This integration according to the invention in combination with the textile construction results in a high pressure elasticity and low permanent deformation with regard to the use of the pressure-elastic textile fabric as a seat cushion component.

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Description

TEXTILES FLÄCHENGEBILDE, UND VERFAHREN ZU SEINER HERSTELLUNG UND SEINERVERWENDUNG
Die Erfindung betrifft ein textiles Flächengebilde vorzugsweise aus einem vorzugsweise ein Funktionsmittel tragenden voluminösen Faservliesstoff sowie ein Verfahren zur Herstellung des Flächengebildes und seine Verwendung.
Im Rahmen der folgenden Beschreibung und Beanspruchung der Erfindung werden auch eingebürgerte Markenbezeichnungen für mechanische Vliesverfestigungsverfahren wie Maliwatt, Malivlies, Kunit, Multiknit, Struto verwendet, die in dem Fachbuch "Vliesstoffe", Rohstoffe, Herstellung, Anwendung, Eigenschaften, Prüfung, herausgegeben von . Albrecht, H. Fuchs, . Kittelmann, Wilay-VCH-Verlag GmbH, D-69469 Weinheim, 2000, insbesondere auf Seite 305 erläutert sind.
Voluminöse Faservliesstoffe, die einseitig oder beidseitig eine verfestigende Fasermaschenschicht aufweisen, sind z.B. aus der DE 198 12 499 AI bekannt. Der einseitig maschenbeschichtete Vliesstoff weist eine Maschenschicht als Grundware und eine plüschartige Oberfläche auf, die aus abstehenden Fasern gebildet wird. Hergestellt wird der einseitig maschenbeschichtete Vliesstoff durch die Herstellung eines beidseitig maschenbeschichteten, voluminösen Vliesstoffs und mittiges Trennen in einer Flächenebene .
Die DE 42 39 469 AI befasst sich mit einem Verfahren zum Verfestigen von querorientierten Faservliesen, bei dem ebenfalls ein einseitig maschenbeschichtetes, sog. Vlies-Gewirke hergestellt wird. Eine andere Technologie zur Herstellung eines vermaschten voluminösen Vliesstoffes ist aus der EP 1 149 882 AI bekannt. Dieser Vliesstoff ist konzipiert als textiler Träger eines Klebebandes und weist eine durch ein Nadelverfahren erzeugte, velourisierte Oberfläche auf, die u.a. für die Funktion des Abbaus von Druckkräften geeignet ist. Die velourisierte Oberfläche ist aus einer Vielzahl paralleler, senkrecht zur Vliesstoffbahn angeordneter, im Wesentlichen gleich langer Faserteile gebildet, deren Fußende in der Vliesstoffbahn verankert ist. Auf der der Velouroberfläche gegenüber liegenden Oberfläche der Vliesstoffbahn ist das Klebemittel des Klebebandes vorgesehen. Da beim Abrollen eines im Lieferzustand aufgerollten Klebebandes, bei dem die Veloursoberfläche mit dem Klebemittel in Kontakt steht, unerwünscht Fasern aus der verankernden verfestigten Vliesstoffbahn gerissen werden können, wird vorgeschlagen, während der Verfestigung des Vliesstoffes zum Vliesstoff in der Vliesstoffbahn oder während des velourisierenden Vernadelns auf der velouri- sierten Oberfläche des Vliesstoffes eine dünne, nicht textile Bahn anzuordnen.
Voluminöse einseitig oder beidseitig maschenverfertigte Vliesstoffe werden u.a. auch als druckelastische Polsterstoffe verwendet. Die Polsterstoffe werden zwischen einem z.B. aus einem Wollstoff bestehenden Überzugsmaterial und einem z.B. aus Polyurethan bestehenden Schaumstoffkern angeordnet. Sie sollen insbesondere Druckelastizität gewährleisten und feuchtigkeitsspei- chernd und feuchtigkeitsdurchlassend sein (EP 0 126 798 Bl) .
Aus der DE 44 24 636 C2 ist ein als Polsterstoff zu verwendender, mehrschichtiger voluminöser Kaschiervliesstoff bekannt, bei dem zwei Nähwirkvliesstoffe durch vertikale Faserpfropfen verbunden sind, die aus den Faserteilen der außen liegenden Fasermaschenschichten bestehen und die sich bis in die Mitte der jeweils gegenüberliegenden Faserschicht erstrecken. Damit soll durch eine dichtere Faseranordnung in der jeweiligen Faserschicht eine druckelastische Zone erzeugt werden. Die aus der DE 4127337 AI bekannte Polsterung weist u.a. einen Vliesstoff auf, der als Funktionsstoff ein superabsorbierendes Hydrogel enthält. Das hydrophile Hydrogel soll einerseits große Feuchtigkeits- und Dampfmengen aufnehmen und andererseits leicht regenerierbar, insbesondere desorbierbar sein. Über die Art des Vliesstoffes wird keine Aussage gemacht.
Aus der WO 00/64311 ist ein Polster eines Sitzes oder eines Liegemöbels bekannt, das einen desorbierenden Feuchtigkeitsspeicher in Form einer hydrophilen Schicht zur reversiblen Aufnahme von Kδrperfeuchtigkeit aufweist. Die hydrophile Schicht besteht u.a. aus einem Vliesstoff als Trägermaterial und einem auf den Vliesstoff aufpolymerisierten Superabsorber, wobei die Fasern des Vliesstoffes zumindest anteilig vom Superabsorber überzogen sind. Der Superabsorber wird vor seiner Polymerisation auf den Vliesstoff aufgesprüht oder im Tauchbadverfahren aufgebracht. Über die Art des Vliesstoffes werden auch in dieser Druckschrift keine Angaben gemacht .
Beim Aufsprühen dringt der Superabsorber inhomogen tief in den Vliesstoff ein und verteilt sich auch inhomogen auf der Oberfläche. Die Folge ist eine extreme Oberflächenrauhigkeit und eine unerwünschte Versteifung des Vliesstoffes. Zudem ist es auch nicht möglich, definierte Mengen an Superabsorber aufzubringen, so dass die Absorptionskapazität nicht regelbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist, ein druckelastisches, insbesonderes als Polsterstoff verwendbares textiles Flächengebilde insbesondere aus einem Vliesstoff zu schaffen, das insbesondere homogen verteilt definierte Mengen an Funktionsmittel enthalten kann, wobei definierte Vliesstoffeigenschaften wie Geschmeidigkeit und/oder Flexibilität (elastische Biegesteifigkeit) und/oder Weichheit und/oder Druckelastizität gewährleistet werden können.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 43 und 48 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen gekennzeichnet . Die Erfindung betrifft insbesondere druckelastische Vliesstoffe mit dreidimensionaler Faseranordnung.
Unter Druckelastizität wird im Rahmen der Erfindung die Eigenschaft eines voluminösen textilen Flächengebildes verstanden, bei einer Druckeinwirkung bzw. Druckbelastung^äuf eine Oberfläche der Textilie die Druckkraft durch elastische Verformungen von Strukturelementen in der Volumenstruktur der Textilie aufzunehmen und bei der Entlastung zu gewährleisten, dass die verformten Strukturelemente elastisch zurückfedern. Das druckelastische Verhalten der textilen Flächengebilde wird nach dem bei elastischen Schaumstoffen bekannten Verfahren bestimmt.
Die erfindungsgemäßen textilen Flächengebilde, insbesondere in Form eines Vliesstoffes haben eine Faserpolschicht mit hoher Druckelastizität und insbesondere auch mit weiteren funktionalen Gebrauchseigenschaften und finden Einsatz z.B. als Polyurethan- schaumsubstitut in der FahrZeuginnenausstattung, in der Polstermöbelindustrie sowie als druckelastisches, funktionelles textiles Material im Bekleidungs- , Medizin- und Isolationsbereich.
Es ist allgemein bekannt, dass Vliesstoffe mit dreidimensionaler Faseranordnung durch einen strukturell bedingten Anteil von Faserteilen vertikaler bis diagonaler Anordnung zum Vliesstoffquerschnitt Druckbelastungen einen höheren Widerstand entgegensetzen als klassische Vliesstoffe mit weitgehender horizontaler Faseranordnung im Vliesstoffquerschnitt . Solche Vliesstoffe mit dreidimensionaler Anordnung sind fachlich bekannt als Struto, als ein in Längsfalten gelegter Faserflor, verfestigt durch Bindefasern, als dilourisierte Vliesstoffe mit nachträglichem Ausstoß vertikaler Faserteile aus dem Vliesstoffquerschnitt durch durchstechende Widerhakennadeln, als Kunit als ein durch Fasermaschen verfestigten, längs gestauchten Faserflor. Bei hoher Druckbeanspruchung, wie sie z.B. beim Einsatz solcher Vliesstoffe als Polyurethanschaumsubstitut im Sitzpolsterbereich in Polstermöbeln oder Fahrzeugsitzen sowie bei Innenverklei- dungsteilen im Pkw auftreten, weichen die vertikal bis diagonal abstehenden Faserteile aus, legen sich durch die Druckbeanspruchung um und bilden in dieser horizontalen Anordnung parallel zum Vliesstoffquerschnitt keine oder wenig Erholungskräfte zur Rückstellung in die Ausgangslage nach Wegfall der Druckbelastung aus; sie zeigen somit ein geringes druckelastisches Verhalten.
Zur Verbesserung der Druckelastizität solcher dreidimensional orientierter Faservliesstoffe wird beispielsweise in der DE 202 09 709 Ul der Einsatz von thermoplastischen Bindefasern vorgeschlagen. Diese Bindefasern bilden bei thermischer Behandlung kleine Bindeflächen mit und zwischen den Faserteilen, auch den vertikal bis schräg vom Vliesstoffquerschnitt abstehenden Faserteilen, und können damit ein Umlegen bei Druckbelastungen erschweren. Allerdings sind diese verbindend wirkenden Bindepunkte in Folge der gleichmäßigen Verteilung der Bindefasern innerhalb des gesamten Bindefasergerüsts im Vliesstoff auch in demselben gleichmäßig verteilt und bei zu hohem Anteil führt eine zu große Anzahl solcher Bindepunkte zur Verhärtung und zur Versteifung des Vliesstoffes. Außerdem ist aus wirtschaftlichen und/oder funktioneilen Gründen bei solchen Vliesstoffen mit dreidimensionaler Faserorientierung oft der Einsatz solcher Bindefasern unerwünscht, z.B. wenn Gebrauchs- oder Verarbeitungstemperaturen auftreten, die über dem Schmelzbereich der Bindefasern liegen.
Aus der DE 101 39 843 AI ist ein Vliesstoff mit dreidimensionaler Faserorientierung bekannt, der aus einem durch Fadenmaschen verfestigten Vliesstoff besteht und der auf einer Seite eine Faserpolschicht besitzt, die aus vertikal zum Vliesstoffquer- schnitt abstehenden Faserteilen gebildet ist, welche über die gesamte Fläche eine hohe Dichte, Parallelität und gleichmäßige Höhe aufweisen, wobei ein oder beide Enden der Faserteile im Vliesstoffquerschnitt mechanisch eingebunden sind. Nachteil bei diesen Vliesstoffen ist neben der geringen Druckelastizität, dass nur eine maximale Faserpolhδhe von 6 mm erreicht wird und die Faserteile in der Faserpolschicht nicht untereinander abstützend verbunden sind. In der DE 100 47 824 Cl ist ein Vliesstoff aus Fasermaterial ohne zusätzliche Fäden für den Einsatz als Unterpolstermaterial beschrieben, der eine voluminöse PolStruktur aus Faserteilen mit einer räumlich-diagonalen Anordnung besitzt, die auf einer Seite mit Maschen abgedeckt ist, um die Querfestigkeit des Vliesstoffes zu verbessern. Nachteilig ist, dass bei diesen Vliesstoffen eine starke Differenz zwischen den Polfaserhδhen vorhanden ist, die eine sehr ungleichmäßige Oberfläche der Polfaserschicht bewirkt, und die auch die Druckelastizität des Vliesstoffes negativ beeinflusst.
Entsprechend DE 42 35 858 AI kann die Polfaseroberfläche eines durch Fasermaschen verfestigten Kunit-Vliesstoffes auch zur Ausbildung von Fasermaschen verwendet werden. Der so entstandene Multiknit-Vliesstoff hat dann zwei Fasermaschenoberflächen mit gewisser Dickengleichmäßigkeit, weist allerdings zwischen diesen beiden Fasermaschenschichten diagonal orientierte Faserteile auf, deren Höhe für gute Druckelastizitätseffekte zu gering ausfällt.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist ein einseitig maschenverfestigter, voluminöser Vliesstoff ausgewählt und derart verändert, dass bei der Herstellung eine vorbestimmte Druckelastizität gewährleistet und gegebenenfalls auch eine vorbestimmte Funktionsmittelmenge an Polfasern oder Polfaser- schlingen angelagert und/oder in Hohlräumen zwischen den Polfasern eingebracht werden kann.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird eine neue Struktur des Vliesstoffes geschaffen in Form eines voluminösen, einseitig maschenbeschichteten bzw. maschenverfestigten Vliesstoffes mit aus der Maschenschicht senkrecht zur Flächenebene bzw. zum Vliesstoffquerschnitt aufrecht abstehenden Polfasern und/oder Polfaserschiingen, die in der Ebene des Flächengebildes mindestens drei unterschiedliche Strukturebenen aufweist, wovon eine innere Strukturschicht z.B. eine Eindringsperre für ein Funktionsmittel bildet und eine äußere Strukturschicht vorgegebene Hohlräume zur Aufnahme von Funktionsmitteln und vorbestimmte Polfaseroberflächen zur Anlagerung von Funktionsmitteln zur Verfügung stellt .
Das Hohlraumvolumen, die Hohlraumverteilung und/oder die Größe der Anlagerungsoberflächen der Fasern können bei der Herstellung des neuen Vliesstoffes vorherbestimmbar eingestellt werden, so dass die erfindungsgemäßen Vliesstoffe auf einfache Weise an vorgegebene Anforderungen anpassbar sind.
Anhand der Figuren 1 bis 6 der Zeichnung wird die Erfindung im Folgenden beispielhaft näher erläutert. Die Figuren 1 bis 6 zeigen schematisch im Querschnitt den Aufbau von erfindungsgemäßen, voluminösen Flächengebilden.
Das textile Flächengebilde nach Fig. 1 besteht aus einem voluminösen Vliesstoff 1 und weist eine dreischichtige Struktur auf. Zuunterst ist eine Grundschicht 2 - der sogenannte Vliesstoffquerschnitt - mit im Wesentlichen in der Flächenebene ausgerichteten Faserteilen 3 angeordnet . Sie enthält unterseitig die flächig verfestigend wirkenden Faser- und/oder Fadenmaschen 4 und verankert die z.T. ebenfalls in der Flächenebene verlaufenden, in der Grundschicht 2 sitzenden Verankerungsbereiche 5, 6 von hauptsächlich senkrecht von der Grundschicht 2 abstehenden längeren Polfasern 7 und kürzeren Polfasern 8, wobei die Polfasern 7 im seitlichen Abstand von den Polfasern 8 angeordnet sind.
Die Polfasern 7 weisen mindestens überwiegend die gleiche Pol- spitzenhδhe H der Polspitzen 9, gemessen von der Unterfläche 10 des textilen Flächengebildes, auf bzw. die Polspitzen 9 der Pol- fasern 7 liegen mindestens überwiegend in einer Flächenebene 12. Ebenso weisen die Polspitzen 11 der Polfasern 8 mindestens überwiegend gleiche Polspitzenhδhe h, gemessen von der Unterfläche 10, auf bzw. liegen die Polspitzen 11 der Polfasern 8 mindestens überwiegend in einer Flächenebene 13. Die Ebene 12 der Polfaser- spitzen 9 liegt - von der Unterfläche 10 der Maschenebene 14 betrachtet - oberhalb der Ebene 13 der Polfaserspitzen 11.
Durch diese Struktur des neuen Vliesstoffes werden relativ weite, nach oben offene Hohlräume 15 zwischen den langen Polfasern 7 gebildet und verbleiben relativ enge Räume 16 zwischen den langen und den kurzen Polfasern 7, 8. Nach der Erfindung wird die räumliche Verteilung der Kurzfasern 8 z.B. so dicht gewählt, dass z.B. fast kein Funktionsmittel, z.B. in Form eines Adsorptionsmittels in die Polfaserstruktur der Polfasern 8 bzw. in die Hohlräume 16 eindringen kann, wenn ein Funktionsmittel in die Hohlräume 16 eingefüllt wird, wobei die Polspitzen 11 sperrend gegen das Eindringen von Funktionsmittel wirken. Dadurch bleiben die Vliesstoffeigenschaften im Vliesstoffbereich 17, der aus dem Kurzfaserschichtbereich und dem Bereich der Grundschicht 2 besteht, erhalten. Dieser Schichtaufbau gewährleistet insbesondere die für viele Anwendungen erwünschte Druckelastizität und Flexibilität sowie Weichheit des Vliesstoffes. Der über der Kurzfaserschicht vorgesehene Langfaserschichtbereich 18 stellt die Hohlräume 15 z.B. für die Aufnahme von Funktionsmitteln und für das Funktionsmittel zugängige Anlagerungsoberflächen der langen Polfasern 7 zur Verfügung.
Nach der Erfindung wird auf den Vliesstoff auf der Seite der Ebene 12 eine Funktionsschicht 19 aufgebracht, deren Dicke wählbar ist und die bis zu den Spitzen 11 der kurzen Polfasern 8 reichen kann, und verfestigt ist, wobei die Hohlräume 15 zumindest teilweise ausgefüllt und die langen Polfasern 7 in diesem Bereich eingebunden sind.
Die geschlossene Funktionsschicht hat im Wesentlichen die funktioneile Aufgabe, die freien Endbereiche der Polfasern bzw. Polfaserschiingen der Polfasern 7 läge zu fixieren bzw. ortsfest einzubinden, so dass die Polfasern bzw. Polfaserschiingen zweiseitig eingespannt sind, nämlich einmal in der Grundschicht bzw. im Vliesstoffquerschnitt 2 und zum anderen in der Funktionsschicht 19. Diese Einspannung bewirkt in überraschender Weise eine hohe Druckelastizität des Vliesstoffs. Die Polfasern können bei der Druckbelastung lediglich sich biegen oder einknicken, federn bei Druckentlastung jedoch elastisch in ihre Ausgangsstellung zurück. Selbst bei lang anhaltenden Druckbelastungen •verlieren die beidseitig eingespannten Polfasern ihre Elastizität nicht, so dass der Vliesstoff ausgezeichnetes Rückfedervermögen mit hoher Formstabilität aufweist . Dabei können die kurzen Polfasern 8 den Widerstand gegen die Druckbelastung erhöhen, wenn die FunktionsSchicht 19 auf die Polfaserspitzen 11 der Polfasern 8 trifft, wenn die Funktionsschicht 19 oberhalb der Polfaserspitzen 11 angeordnet ist. Im Falle, dass die Funktionsschicht 19 auf den Polfaserspitzen 11 aufsitzt, verstärken die kurzen Polfasern 8 die Widerstandskraft gegen Druckbelastungen und unterstützen das elastische Rückfedern.
Die Funktionsschicht kann aber auch eine zusätzliche Aufgabe übernehmen, nämlich dann, wenn sie Funktionsmittel, wie z.B. Feuchtigkeits- bzw. Flüssigkeits-Absorptionsmittel enthält, oder aus einem Funktionsmittel besteht .
Vorzugsweise wird die Funktionsschicht durch Sprühen aufgebracht . Das Aufbringen kann aber auch mit einem Tauchbadverfahren erfolgen.
Zweckmäßigerweise wird der erfindungsgemäße Vliesstoff mit einem superabsorbierenden Polymer, einem sog. Superabsorber besprüht. Superabsorber sind Elektrolyt-Netzwerke, die große Flüssigkeitsmengen aufnehmen und speichern und leicht desorbieren können.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, Vliesstoffe mit mehr als zwei Ebenen von Polfaserspitzen und den entsprechend unterschiedlichen Hohlraumvolumina vorzusehen. Es liegt außerdem im Rahmen der Erfindung, anstelle von Polfasern Polfaserschiingen oder Polfasern in Kombination mit Polfaserschiingen vorzusehen, wobei z.B. in der einen Schicht Polfasern und in einer anderen Schicht Polfaserschiingen erzeugt werden. Ein erfindungsgemäßes textiles Flächengebilde kann z.B. nach dem sog. Kunit-Verfahren hergestellt werden. Dabei wird aus einem Faserflor mit längsorientierten oder querorientierten Fasern ein Vliesstoff mit FaserpolStruktur auf der einen und mit Fasermaschenstruktur auf der anderen Oberflächenseite gebildet. Allgemeine Daten der Vermaschung des durch eine Bürste in die Schiebernadel eingestrichenen Faserflors sind:
Verdichtung des Faserflors 1:4 bis 1:10 Schwinghub der Bürste 80 bis 70 mm Flächenmaße des Vliesstoffes 100 bis 800 g/m2
Über spezielle Einstellung der Verdichtung und des Schwinghubes kann die erfindungsgemäße Struktur des Vliesstoffes für den Sprühauftrag von Funktionsmitteln erreicht werden.
Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Vliesstoffes ist ein Zweischrittverfahren mit Herstellung eines durch Faser- oder Fadenmaschen verfestigten Vlieses mit vorwiegender Querorientierung der Fasern durch Quertäfeln des Krem- pelflores vor der mechanischen Verfestigung durch Vermaschen (Malivlies) oder Übernähen (Maliwatt) . Anschließend werden bei diesem Vliesstoff mit senkrecht zur Vliesstoffoberfläche durchstechenden Widerhakennadeln die Faserpolschichten bzw. Faserpol- Strukturen durch Austragen von abstehenden Faserteilen aus dem Vliesstoffquerschnitt gebildet. Mit diesem Verfahren ist es auch möglich, einen längsorientierten Faserflor zu verwenden.
Die unterschiedlichen Höhen sowie die unterschiedliche Anzahl von abstehenden Faserteilen zur Ausbildung der erfindungsgemäßen Struktur des Vliesstoffes wird durch die Anzahl von Nadeln und die Art der Nadeln, speziell des Abstandes der Nadelspitze zum ersten Widerhaken erreicht .
Hohe Druckelastizität wird allein schon durch die verklebende Wirkung der in die Aufnahmeräume 15 eingetragenen Funktionsmit- tel (Schicht 19) auf die langen Polfaserfäden im Bereich der Polspitzen 9 erzielt.
Bei einer Druckbelastung auf die Oberfläche des Flächengebildes verformt sich die Struktur, wobei auch die Kurzpolfasern 8 elastisch seitlich ausweichen, sich wegen entsprechend hoher Anzahl pro Quadratzentimeter gegenseitig abstützen und beim Nachlassen der Druckbelastung elastisch zurückfedern. Dabei leisten die Langpolfasern 7 eine erhebliche zusätzliche Abstützung, weil sie in die Grundschicht 2 und in die Funktionsschicht 19 eingebunden sind und einem von den Kurzpolfasern 8 ausgeübten seitlichen Druck Widerstand entgegensetzen.
Die Kurzpolfasern 8 gewährleisten insoweit einen synergistischen Effekt, indem sie einerseits eine Sperre gegen das Eindringen von Funktionsmittel bilden und andererseits in Kombination mit den Langfasern den Hohlraum 15 für Funktionsmittel bilden und Druckelastizität bzw. Druckwiderstand des Flächengebildes gewährleisten.
Ebenso kann die Funktionsschicht 19 einen synergistischen Effekt leisten. Sie gewährleistet zum einen die gewünschte Funktion, z.B. die Ab- und Desorption oder Geruchsbindung oder dergleichen, und zum anderen bildet sie durch die Einbindung der Langpolfasern 7 eine elastische membranartige Oberfläche, die Druk- kelastizität gewährleistet.
Hinzu kommt, dass die Oberfläche der FunktionsSchicht 19 relativ glatt ist, so dass das Flächengebilde z.B. bei Verwendung als Polsterstoff, ohne zusätzliche Gleitmittel auf einen Polsterkern gezogen werden kann. Bei herkömmlichen Polsterstoffen muss zu diesem Zweck häufig eine zusätzliche Gleitbeschichtung aufgebracht werden.
Die relativ glatte Oberfläche der Maschenschicht der Grundschicht 2 ist besonders gut geeignet für eine Laminierung mit einem Polsterbezugsstoff. Beispiel 1 :
Für die Faserflorbildung wird eine Fasermischung aus 60% Polyesterfasern der Faserfeinheit 3 , 6 dtex und einer Faserlänge von 60 mm und 40% Polyesterfasern der Faserfeinheit 4,4 dtex und der Faserlänge 36 mm eingesetzt. Es wird ein Doppelflor mit einer Masse von 36 g/m2 gebildet und auf einer Nähwirkmaschine Kunit mit einer Verdichtung von 1:8 und einem Schwinghub der Bürste von 48 mm bei einer Maschenfeinheit von 18 F vermascht.
Es entsteht ein voluminöser Vliesstoff mit einer Flächenmasse von 280 g/m2 und mit einer Gesamtdicke von 4,8 mm.
Strukturell ist dieser Vliesstoff durch folgende Daten gekennzeichnet:
Von der je Flächeneinheit im Vliesstoff enthaltenen Faserlänge sind 50% in den Fasermaschen angeordnet.
Die der Vliesstoffdicke von 4,8 mm entsprechende Höhe H zuzuordnende Höhe h der Polspitzen 11 beträgt 3,2 mm. Damit ergibt sich ein Verhältnis der Höhe H zur Höhe h von 1,5 zu 1.
Die Querschnittsfläche der für die Funktionsmittel- anlagerung vorgesehenen Aufnahmeräume 15 errechnet sich bei einer mittleren Anzahl von langen Polfasern 7 von 7000 je cm2 Vliessstofffläche zu 0,98875 cm2 pro cm2. Für die Querschnittsfläche der Zwischenräume 16 ergibt sich bei einer mittleren Anzahl kurzer Polfasern 8 von 9000 je cm2 Vliesstoffflache ein Wert von 0,96085 cm2 pro cm2 Vliesstoff. Damit ist das Verhältnis der Querschnittsflächen der Aufnahmeräume 15 zu der Querschnittsfläche der Zwischenräume 16 1,021 zu 1.
.1 Die Polfasern 7 werden in eine Funktionsschicht 19 aus einem Superabsorber fest eingebettet, die eine Dicke von 1,2 mm aufweist . Vor dem Aufbringen der Funktionsschicht 19 betrug die bleibende Verformung 40,5%. Sie erniedrigte sich durch die Funktionsschicht auf 25%.
Beispiel 2 :
In einem weiteren Ausführungsbeispiel besteht der voluminöse Vliesstoff aus einem durch Fasermaschen verfestigten Querla- genvlies, der anschließend zur Erzielung der speziellen Polfaserstruktur mit langen und kurzen Polfasern mit vertikal durch den Vliesstoffquerschnitt durchstechenden Widerhakennadeln behandelt wird. Dabei besteht der auch als Malivlies bezeichnete Vliesstoff aus einer Fasermaschenunterseite und im Vliesstoffquerschnitt horizontal angeordneten Fasern aus Polyesterfasern der Faserfeinheit 3,3 dtex, der Faserlänge von 50 mm und er hat eine Flächenmasse von 240 g/m2, eine Dicke von 1,8 mm und eine Maschenreihendichte von 14 Maschenreihen je 25 mm sowie eine Maschenlänge von 1,6 mm. Dieses Malivlies wird dann auf zwei Strukturierungsnadelmaschinen mit folgenden Parametern vernadelt:
Maschine 1: Einstichseite Fasermaschenseite
Nadelart Kronennadel 15 x 18 x 42 S 111
Einstichtiefe 6 mm
Stichdichte 600 Stich je cm2
Maschine 2: Einstichseite Fasermaschenseite
Nadelart Kronennadel 15 x 18 x 42 S 111
Einstichtiefe 11 mm
Stichdichte 400 Stich je cm2
Dabei entsteht ein voluminöser Vliesstoff mit einer unterseitigen Maschengrundschicht (2) , die das Malivlies bereits aufwies, und einer durch das Vernadeln ausgebildeten Polfaserschicht aus den kurzen Polfasern (8) und aus den langen Polfasern (7) . Diese Polfasern sind durch das vertikale Austreiben aus dem ursprünglichen Vliesquerschnitt ausschließelich vertikal angeordnet und weisen aufgrund der ausgewählten Nadel eine große Höhengleichmäßigkeit auf.
Die Gesamtdicke und damit Höhe H beträgt 3 , 6 mm, die Höhe h ist 2,4 mm und die Dicke der Fasermaschenschicht ist 1,2 mm.
In der ersten Vernadelungspassage werden ausschließlich aus den horizontal angeordneten Fasern die kurzen Polfasern (8) angeordnet, mit einer Dichte entsprechend der Nadelart und Stichdichte von 7200 Faserteilen je cm2. In der zweiten Nadelpassage erfolgt der Austrieb der langen Polfasern (7) in einer Dichte von 4000 Faserteilen je cm2 Vliesstoff.
Mit den erhaltenen Höhen errechnet sich das Verhältnis von H zu h mit einem Wert von 1,5 zu 1.
Querschnittsfläche Aufnahmeräume = 0,9908 cm2 / cm2 Material
Querschnittsfläche Zwischenräume = 0,97424 cm2 / cm2 Material
Somit ergibt sich ein Verhältnis der beiden Flächen von 1,017 zu 1.
Auch bei diesem Beispiel werden die langen Polfasern 7 in eine Funktionsschicht 19 aus einem Superabsorber fest eingebettet. Die Dicke der Schicht 19 beträgt 1,4 mm. Vor dem Aufbringen wies der Vliesstoff eine bleibende Verformung von 38% auf. Sie wurde durch die Funktionsschicht auf 26% erniedrigt.
Das Ziel der Erfindung wird durch die nicht-textile Funktionsschicht 19 erreicht, die z.B. selbst keine elastischen Eigenschaften aufweisen muss.
Die Funktionsschicht weist aber vorzugsweise auch eine eigene feder- oder gummiartige Elastizität auf, die die Elastizität der elastischen Struktur des textilen Flächengebildes unterstützt. Nach einer besonderen Ausfuhrungsform der Erfindung erfüllt die FunktionsSchicht nicht nur die fasereinbindende Funktion und hat nicht nur ggf. Eigenelastizität, sondern sie besteht aus einem Material, das als sog. Funktionsmittel wirkt. Beispielsweise kann die Funktionsschicht gute sitzklimatische und/oder bekleidungsphysiologische Eigenschaften aufweisen, wie z.B. Wasser- speicherung und/oder Wasserdampfaufnahme und/oder Wasserdampfdurchlässigkeit und/oder Luftdurchlässigkeit und/oder Geruchs- bindung und/oder Geruchsbildung (DuftStoff) und/oder Wärmeleitung und/oder Wärmedämmung.
I.d.R. weist die FunktionsSchicht 19 Dicken zwischen 1 und 4 mm, insbesondere zwischen 1,1 und 3 mm auf.
Erreicht wird das Ziel der Erfindung nicht nur durch die Verwendung eines voluminösen textilen Flächengebildes, insbesondere in Form eines Vliesstoffs mit unterschiedlichen Polfaserlängen gemäß Fig. 1, sondern auch mit Flächengebilden, insbesondere in Form von Vliesstoffen mit einer einheitlichen Faserpolschicht. Zweckmäßigerweise sollte eine Faserpolschicht mit überwiegendem Anteil darin vertikal bis diagonal vom Vliesstoffquerschnitt abstehenden gleich langen Faserteilen vorhanden sein, die im oberen, vom Vliesstoffquerschnitt am weitesten entfernten Teil durch die flächige, verbindend wirkende, nicht-textile Funktionsschicht 19 untereinander so zusammengehalten werden, dass bei Druckbeanspruchungen zwar Ein- und Zusammendrücken des Vliesstoffs im Bereich der Faserpolschicht aber kein Umlegen der Faserteile der Faserpolschicht mit geringem Wiederholungseffekt erfolgt .
Die hohe druckelastische Wirkung einer solchen flächigen Fasereinbindung im oberen Teil der Faserpolschicht ergibt sich durch die relativ dünne, nicht textile Funktionsschicht. Wichtig für die gute Druckelastizität ist dabei der Verbleib einer gewissen freien beweglichen Höhe der einzelnen Faserteile der Faserpol- Schicht im Bereich zwischen dem Flächengebildequerschnitt bzw. dem Vliesstoffquerschnitt und Unterseite der nicht-textilen Funktionsschicht. Außerdem ist günstig, dieser nicht-textilen, Faserteilbereiche einbindenden Funktionsschicht aufgrund einer Materialauswahl noch weitere verarbeitungs- und gebrauchetechnische Eigenschaften, wie oben beschrieben, zuzuordnen.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung anhand der Figuren 2 bis 6 bei Verwendung von voluminösen Vliesstoffen mit hohem Anteil vertikal bis diagonal abstehenden Polfaseranteilen.
Der in der Fig. 2 dargestellte druckelastische Vliesstoff besteht aus dem Vliesstoffquerschnitt 21 und der Polfaserschicht 22. Die Polfaserschicht 22 weist die vertikal bis diagonal vom Vliesstoffquerschnitt 21 abstehenden Faserteile 23 mit im vom Vliesstoffquerschnitt 21 am weitesten entfernten Bereich freien Faserteilenden 24 oder Faserteilschiingen 25 auf. Die in diesem Bereich der Faserteilenden 24 oder der Faserteilschlingen 25 angeordnete, in einem zusätzlichen Arbeitsgang eingebrachte nicht-textile FunktionsSchicht 26 bindet diese so ein, dass bei auftretenden Druckbeanspruchungen die Faserteile 23 nicht in eine horizontale Lage gedrückt werden, sondern dass sie im elastischen Strukturteilbereich 27 der Faserpolschicht 22 diese Druckkräfte elastisch aufnehmen und nach Wegfall der Druckbelastung die Faserpolschicht 22 bzw. den Strukturbereich 27 wieder in die Ausgangslage zurückbilden. Die z.B. kanalartigen Hohlräume 28 im elastischen Teilbereich 27 der Faserpolschicht 22 bieten Raum zum Weiterleiten und/oder Speichern von gasförmigen oder flüssigen Medien und Raum zum Einlagern von nicht-textilen, festen, teilchenfδrmigen Funktionsmitteln (nicht dargestellt) .
Beispiel 3 :
Der in Figur 3 im Querschnitt schematisch dargestellte druckelastische Vliesstoff besteht aus einem Kunit-Vliesstoff aus Polyesterfasern der Feinheit 3,3 dtex und mit einer Faserlänge von 90 mm. Er hat eine Masse von 380 g/m2 und eine Gesamtdicke von 5,6 mm. In der Faserpolschicht 22 sind 280 g/m2 Fasermasse enthalten, bei einer Dicke der den Vliesstoffquerschnitt 21 bildenden Fa- sermaschenschicht 29 von 1,2 mm weist die Faserpolschicht 22 eine Dicke von 4,4 mm auf. Auf die Oberseite der Faserpolschicht
22 wurde ein Superabsorber aufgesprüht, der damit die nichttex- tile Funktionsschicht 26 bildet und eine Masse von 100 g/m2 und eine Dicke von 1,4 mm aufweist. In dieser nichttextilen Funktionsschicht sind 80% der in der Faserpolschicht 22 enthaltenen freien Faserteilenden 24 und Faserteilschlingen 25 fest eingebunden. Durch diese erfindungsgemäße Einlagerung von Faserteilen
23 der Faserpolschicht 22 in die nichttextile Funktionsschicht 26 verändern sich die druckelastischen Eigenschaften des druckelastischen Vliesstoffes gegenüber dem bekannten Kunit-Vliesstoff wie folgt :
Eigenschaft Kunit- erfinVliesdungsgemäßer stoff druckelastischer Vliesstoff
Dicke (mm) 5,4 5,6
Stauchhärte 1,2 5,7 (kPa)
Druckelastisches
Verhalten als a30 - 5H % 21,0 45,5 als a30 - 5E3 % 80,1 94,3 bleibende 39,5 28,3 Verformung %
Neben einer deutlichen Verbesserung des druckelastischen Verhaltens durch die einem flachen Umlegen der Faserteile 23 der Faserpolschicht 22 entgegenstehende Einbindung der Faserteile 23 in die nichttextile Funktionsschicht 26 ergibt die erfindungs- gemäße Vliesstoffkonstruktion durch die Art und Menge der nicht- textilen Funktionsschicht 26 eine wesentliche Erhöhung der Wasserdampfaufnähme und des Feuchtespeichervermögens als wichtige Funktionseigenschaften für den Einsatz des erfindungsgemäßen Vliesstoffes als klimatisch hervorragend geeignete Polsterkomponente für Fahrzeugsitze. Die entsprechenden Prüfwerte sind nachfolgend zusammengestellt : Eigenschaft Kunit-Vlieserfindungs- stoff ge äßer druckelastischer Vliesstoff
Wasserdampfdurch0,11 0,16 gangs-Widerstand (g/m2 Pa h)
Wasseraufnahme (%) 842 1890
Beispiel 4 :
Der erfindungsgemäße< druckelastische Vliesstoff besteht wie im Beispiel 3 aus einem Kunit-Vliesstoff aus Polyesterfasern der Feinheit 4,0 dtex und der Länge von 70 mm. Er hat eine Masse von 290 g/m2 und eine Dicke von 4,4 m. In der Faserpolschicht 22 sind 200 g/m2 Fasermasse enthalten und diese Faserpolschicht 22 hat eine Dicke von 3,7 mm. Die Oberseite der Faserpolschicht 22 wurde mit einem thermoplastischen Klebstoffvlies aus Polyolefin mit einer Masse von 40 g/m2 verklebt, die dabei entstandene nichttextile Funktionsschicht 26 bindet bei einer Dicke von 0,8 mm 2/3 aller freien Faserteilenden 24 und Faserteilschlingen 25 fest in sich ein und bildet den erfindungsgemäßen druckelastischen Vliesstoff. Es wird eine Erhöhung der die Druckelastizität kennzeichnenden Werte wie folgt gegenüber dem bekannten Kunit- Vliesstoff ohne nicht-textile FunktionsSchicht erreicht:
Eigenschaft Kunit- erfinVliesdungsgemäßer stoff druckelastischer Vliesstoff
Dicke (mm) 4,4 4,3
Stauchhärte 1,2 4,6 (kPa)
Druckelastisches
Verhalten als a30 - 5H % 23,2 30,1 als a30 - 5E3 % 75,6 95,1 bleibende 44,2 27,6 Verformung % Zu dieser bedeutsamen Verbesserung des druckelastischen Verhaltens durch die erfindungsgemäße Konstruktion des druckelastischen Vliesstoffes gegenüber einen vergleichbaren Kunit-Vliesstoff kommt durch die thermoplastische flächige Polymerschicht der aus einem speziellen Klebstoffvlies gebildeten nichttextilen Funktionsschicht 26 die Möglichkeit bei dem Aufbringen der nichttextilen Funktionsschicht 26 oder in einem nachfolgenden Arbeitsgang ein Dekortextil oder eine andere textile oder nichttextile Fläche anzukleben. Damit kann eine Trennkraft von 17,6 N/5 cm Breite erreicht werden.
Beispiel 5 :
Der in Figur 4 im Querschnitt schematisch dargestellte druckelastische Vliesstoff besteht aus einem durch Fasermaschen verfestigten Vliesstoff Malivlies mit einer Flächenmasse von 155 g/m2 aus Polyesterfasern der Feinheit 3,6 dtex und der Länge von 60 mm. Durch Nachnadeln auf einer Nadelmaschine mit vertikal durchstechenden Gabelnadeln ist die Faserpolschicht 22 mit den Faserteilbüscheln 31 ausgebildet worden, die jeweils freie Faserteilenden 24 und Faserteilschlingen 25 enthalten. Der Masseanteil der Faserpolschicht 22 beträgt 105 g/m2 und sie hat eine Dicke von 2,1 mm. Zwischen die einzelnen Faserbüschel 31 sind granulatförmige Aktivkohlepartikel 32 mit einer Masse von 30 g/m2 eingelagert. In einem weiteren Arbeitsgang wurde die nichttextile Funktionsschicht 26 aufgebracht, die eine wasserdampfdurchlässige Polyurethanfolie mit einer Flächenmasse von 80 g/m2 und einer Dicke von 0,7 mm ist. Der druckelastische Vliesstoff mit der dargestellten Struktur mit den eingelagerten Funktionspartikeln aus Aktivkohle 32 und der die Faserbüschel 31 fest einbindenden wasserdichten elastischen nichttextilen FunktionsSchicht 26 bildet eine hervorragende druckelastische und bekleidungsklimatisch aktive Komponente in der Schutzkleidungsherstellung. Beispiel 6 :
Der in Figur 5 im Querschnitt schematisch dargestellte druckelastische Vliesstoff besteht aus einem Kunit-Vliesstoff aus 60% Polyesterfasern der Feinheit 3,6 dtex und einer Länge von 60 mm sowie aus 40% Viskosefasern der Feinheit 4,2 dtex und einer Länge von 80 mm. Der Vliesstoff hat eine Flächenmasse von 510 g/m2 und eine Dicke von 6,2 mm. In der Faserpolschicht 22 sind 360 g/m2 Fasermasse enthalten, die Faserpolschicht 22 hat eine Dicke von 5,4 mm. Auf die Oberseite der Faserpolschicht 22 wurde ein Superabsorber in flüssiger Form so aufgebracht, dass er einerseits die nichttextile Funktionsschicht 26 mit einer Flächenmasse von 130 g/m2 und einer Dicke von 2,0 mm bildet und zum anderen einige der den oberen Teil der Faserpolschicht 22 bildenden freien Faserteilenden 24 und Faserteilschlingen 25 aus der Oberfläche der nichttextilen Funktionsschicht 26 in einer Höhe von 0 , 5 mm herausragen.
Die zu einem Anteil von 40% an den aus der Oberfläche der nichttextilen Funktionsschicht 26 herausragenden freien Faserteilenden 24 und Faserteilschlingen 25 beteiligten Viskosefasern bilden dabei eine zusätzliche vertikale Leitung für Feuchtigkeit zur nichttextilen Funktionsschicht 26 hin oder von ihr weg. Dieser Effekt unterstützt je nach Lage und Funktion des z.B. in einen Fahrzeugsitz eingebrachten druckelastischen Vliesstoffes dessen klimatisches Verhalten in sehr positiver Weise. Die durch die erfindungsgemäße Vliesstoffkonstruktion sich einstellenden Eigenschaftsverbesserungen hinsichtlich Druckelastizität und Feuchtetransport sind anhand folgender ermittelter Eigenschaftswerte nachweisbar: Eigenschaft Kunit- erfin- Vliesdungsgemäßer stoff druckelastischer Vliesstoff
Dicke (mm) 6,2 6,4
Stauchhärte 3,2 6,5 (kPa)
Druckelastisches
Verhalten als a30 - 5H % 28,1 46,1 als a30 - 5E3 % 86,7 94,7 bleibende Ver39,5 28,4 formung (%)
Wasserdampf- 0,10 0,16 durchgangswider- stand (g/m2 Pa h)
Wasseraufnahme 712 1383 (%)
Das erfindungsgemäße textile Flächengebilde kann ein Vliesstoff aus Fasern oder Filamenten sein, der eine Poloberfläche aus vertikal bis schräg vom Vliesstoffquerschnitt abstehenden Fasern oder Filamentteilen oder Faser- bzw. Filamentschlingen aufweist. Solche Vliesstoffe sind allgemein z.B. als Polfaltenvliesstoff Struto, als Nähwirkvliesstoff Kunit oder als durch Nachnadeln velourisierte Nadel-, Nähwirk- oder Spinnvliesstoffe bekannt. Ein erfindungsgemäßes textiles Flächengebilde kann aber auch ein textiles Flächengebilde aus Filament- und/oder Fasergarnen als Polgewebe, Polgestrick oder Polgewirke sein, die alle eine Poloberfläche aus vertikal bis schräg vom Flächengebildequerschnitt abstehenden, im Wesentlichen gleich langen Garn- oder Faserteilen und/oder Garn- oder Faserschlingen aufweisen. Es können auch Gewebe, Gewirke oder Gestricke sein, die diese Poloberfläche durch einen als Rauhen oder als Velourisieren durch Nachnadeln bezeichneten Ausrüstungsvorgang erhalten haben. Das erfindungs- gemäße druckelastische textile Flächengebilde kann auch ein Flockstoff mit einer durch Flockfasern gebildeten Poloberfläche sein. Ebenso kann es ein als Tufting bezeichnetes textiles Flächengebilde sein, dessen Poloberfläche aus Schlingen oder aufge- schnittenen Schlingen in einen textilen oder nicht-textilen Träger aus eingetufteten Faser- oder Filamentgarnen eingebunden ist .
Anhand der folgenden Beispiele werden derartige erfindungsgemäße textile Flächengebilde beschrieben.
Beispiel 7:
Das in Figur 6 im Querschnitt schematisch dargestellte druckelastische textile Flächengebilde besteht aus einem 250 g/m2 schweren als Webvelour bezeichneten Polgewebe 21a aus Polyesterfila- mentgarnen. Die Polschicht 22 besteht aus durch spezieller Webtechnik gebildeten Polschlingen, die durch nachfolgendes Aufschneiden zu den vertikal abstehenden Filamentteilen 23 ausgebildet sind. Die Dicke des als Webvelour bezeichneten Polgewebes beträgt 3,8 mm, dabei hat die Polschicht eine Dicke von 2,9 mm. Die Oberseite der Polschicht 22 wird dann mit einem nichttextilen Funktionsmittel z.B. aus Superabsorberpolymer so besprüht, dass die freien Filamentteilenden 24 in die nichttextile Funktionsschicht 26 fest eingebunden sind. Diese nichttextile Funktionsschicht 26 hat eine Dicke von 1,1 mm und eine Masse von 110 g/m2. Diese erfindungsgemäße Konstruktion aus einem textilen Flächengebilde mit Polschicht 22 und aufgebrachter nichttextiler Funktionsschicht 26 ergibt neben dem durch den Superabsorber der Funktionsschicht 26 bedingten hohen Feuchtetransport und hoher Feuchtespeicherung eine Verringerung der ursprünglich im textilen Flächengebilde vorhandenen bleibenden Verformung nach gebrauchsnaher Druckbelastung um 65%.
Beispiel 8 :
Das erfindungsgemäße druckelastische textile Flächengebilde besteht aus einem als Wirkvelour bezeichneten Polgewirke aus Polyamidfilamentgarn und hat eine Flächenmasse von 190 g/m2 und eine Dicke von 3,0 mm. In der aus Filamentteilen 23 gebildeten Polschicht 22 sind 120 g/m2 Filamentgarnmasse enthalten und die Polschicht 22 hat eine Dicke von 2,3 mm. Die Oberfläche der Polschicht 22 wird mit einer Polyamid-Klebstofffolie mit einer Flächenmasse von 50 g/m2 so verklebt, dass diese Klebstoff-Folie mit einer Dicke von 0,7 mm die nichttextile Funktionsschicht 26 bildet und dabei 85% aller freien Fila entteilenden 24 der Polschicht 22 fest einbindet. Diese erfindungsgemäße Einbindung in Kombination mit der textilen Konstruktion ergibt im Hinblick auf einen Einsatz des druckelastischen textilen Flächengebildes als Sitzpolsterkomponente eine hohe Druckelastizität und geringe bleibende Verformung.

Claims

Patentansprüche
1. Voluminöses, textiles, mehrschichtiges Flächengebilde, insbesondere aus einem einseitig maschenbeschichteten Vliesstoff mit einem Flächengebildequerschnitt (2, 21) und mindestens einer Polfaserschicht (22) mit überwiegend senkrecht bis diagonal vom Querschnitt (2, 21) abstehenden, im Querschnitt (2, 21) verankerten, im Wesentlichen gleich langen Polfasern und/oder Polfaserschiingen (7, 24, 25), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Polfasern und/oder Polfaserschiingen (7, 24, 25) im Bereich ihrer freien Endbereiche in eine geschlossene Funktionsschicht (19, 26) ortsfest eingespannt sind, wobei die FunktionsSchicht (19, 26) im Abstand vom Flächengebildequerschnitt (2, 21) angeordnet ist.
2. Flächengebilde nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Funkt ions schicht (19, 26) ein Funktionsmittel enthält.
3. Textiles Flächengebilde nach Anspruch 1 und/oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Funkt ions schicht (19, 26) aus einem Funktionsmittel besteht .
4. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Funktionsmittel ein an sich bekannter Flüssigkeitsabsorber ist .
5. Flächengebilde nach Anspruch 4 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Funktionsmittel ein an sich bekanntes superabsorbierendes Polymer in Form eines Elektrolyt-Netzwerkes ist.
6. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das textile Flächengebilde ein nach dem Kunit- oder Mali- vlies- oder Maliwatt-Verfahren hergestellter Vliesstoff ist, der auf einer Flächenseite des Vliesstoffquerschnitts (21) eine Fasermaschenstruktur (29) und auf der anderen Seite eine Faserpolstrukturschicht (22) mit aus einem Faserflor mit längsorientierten und/oder querorientierten Fasern, aufgestellten Fasern oder Faserschlingen (23) aufweist.
7. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Funktionsmittel ein an sich bekanntes geruchbindendes Mittel ist .
8. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis V, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Funktionsmittel ein an sich bekannter Duftstoff ist.
9. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Funktionsmittel ein an sich bekanntes wärmeleitendes Mittel ist.
10. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Funktionsmittel ein an sich bekanntes wärmedämmendes Mittel ist.
11. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Funktionsmittel ein Schaumstoff ist .
12. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
11, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t , d a s s das Funktionsmittel ein elastisches Material ist.
13. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s zwischen den Polfasern und/oder Polfaserschiingen (7, 8, 23) ein körniges Funktionsmittel eingebracht ist.
14. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, d a du r c h g e k e n n z e i c hn e t , d a s s es mehrschichtig ausgebildet ist und eine unterseitige Maschengrundschicht (2) , darüber eine Polfaserschicht mit kurzen Polfasern oder Polfaserschlingen (8) und darüber eine Polfaserschicht mit längeren Polfasern oder Polfaser- schlingen (7) aufweist.
15. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Querschnitt (2, 21) einen Unterflächenbereich (10) aufweist, der aus flächig verfestigend wirkenden Fasern und/oder Fadenmaschen (4, 29) gebildet wird.
16. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Querschnitt (2, 21) im Wesentlichen in der Flächenge- bildeebene ausgerichtete Fasern und/oder Faserteillängen (3) aufweist.
17. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Polfasern und/oder Polfaserschiingen (7, 8, 24, 25) mit Verankerungsbereichen (5, 6) im Querschnitt (2, 21) festgehalten sind und aus dem Querschnitt herausragen.
18. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Polfasern und/oder Polfaserschiingen (7, 8, 24, 25) im Wesentlichen senkrecht und/oder schräg vom Querschnitt (2, 21) abstehen.
19. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Polfasern oder Polfaserschiingen (7, 8, 24, 25) mit seitlichem Abstand voneinander angeordnet sind.
20. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Polfasern (7, 24, 25) mindestens überwiegend eine gleiche Polspitzenhöhe H der Polspitzen (9) , gemessen von der Unterfläche (10) , aufweisen.
21. Flächengebilde nach Anspruch 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Polspitzen (9) in einer Flächenebene (12) liegen.
22. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Polfasern (8) mindestens überwiegend eine gleiche Pol- spitzenhöhe h der Polspitzen (11) gemessen von der Unterfläche (10) aufweisen.
23. Flächengebilde nach Anspruch 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Polspitzen (11) in einer Flächenebene (13) liegen.
24. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Verhältnis der Höhe H zur Höhe h zwischen 1,2 und 1 liegt .
25. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 24, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s zwischen den Polfasern (7, 24, 25) Aufnahmehohl räume (15, 28) gebildet sind.
26. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 25, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Flächengebilde 3 bis 20 mm, insbesondere 5 bis 12 mm dick ist.
27. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s auf einem Quadratzentimeter Vliesstoffoberfläche in der Polfaserschicht mindestens 200 aufrecht stehende Polfasern (7, 24, 25) angeordnet sind.
28. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 27, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Vliesstoff bis 25 M-% thermoplastische Bindefasern enthält .
29. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 28, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Vliesstoffmasse 100 bis 800, insbesondere 200 bis 600 g/m2 beträgt .
30. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 29, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s in der Faserpolschicht (22) 250 bis 350, insbesondere 270 bis 320 g/m2 Fasermasse enthalten ist.
31. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 30, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Funktionsschicht (26) eine Masse von 80 bis 120, insbesondere von 90 bis 110 g/m2 aufweist.
32. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 31, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s in der Funktionsschicht (26) mindestens 80% der in der Faserpolschicht (22) enthaltenen freien Faserteilenden (24) und/oder Faserteilschlingen (25) fest eingebunden sind.
33. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 32, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s in der Polschicht (22) 40 bis 50% der im gesamten textilen Flächengebilde enthaltenen textilen Masse enthalten ist.
34. Textiles Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 33, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Dicke der nicht-textilen Funktionsschicht (19, 26) höchstens 50% der Dicke der Polschicht (22) beträgt.
35. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 34, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s mindestens 50% der in der Faserpolschicht (22) enthaltenen freien Faserteilenden (24) und/oder Faserteilschlingen (25) in die nicht-textile Funktionsschicht (26) eingebunden sind.
36. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 35, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die nicht-textile Funktionsschicht (26) aus einem thermoplastischen Polymer oder einem Duroplast oder aus Polyvinylchlorid mit faseroberflächeneinbindender Wirkung, oder insbesondere aus einem Klebevlies besteht .
37. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 36, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die freien Faserteilenden (24) und/oder die freien Faserteilschlingen (25) der Faserpolschicht (22) aus der dem Vliesstoffquerschnitt (21) abgewandten Oberflächenseite der nicht-textilen Funktionsschicht (26) herausragen, vorzugsweise in einer Höhe von höchstens einem Drittel der Höhe der Faserpolschicht (22) .
38. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 37, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t , d a s s der Vliesstoff in seinen Komponenten Vliesstoffquerschnitt (21) und Faserpolschicht (22) aus Filamenten besteht.
39. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 38, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t , d a s s die Fasern oder Filamente des Vliesstoffs aus Mischungen unterschiedlicher Chemie und/oder Naturfasern bestehen.
40. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 39, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s es aus einem Vliesstoff aus Fasern oder Filamenten besteht, der eine Poloberfläche aus vertikal bis schräg vom Vliesstoffquerschnitt abstehenden Faser- oder Filamentteilen oder Faser- oder Filamentschlingen aufweist und vorzugsweise ein Polfaltenvliesstoff oder einen Nähwirkvliesstoff oder durch Nachnadeln velourisierter Nadel-, Nähwirk- oder Spinnvliesstoff ist.
41. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 39, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s es ein Polgewebe oder Polgestrick oder Polgewirke ist, die eine Poloberfläche aus vertikal bis schräg vom Flächengebildequerschnitt abstehenden Garn- oder Faserteilen und/- oder Garn- oder Faserschlingen aufweisen.
42. Flächengebilde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 39, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s es ein Flockstoff mit einer durch Flockfasern gebildeten Poloberfläche oder ein als Tufting bezeichnetes textiles Flächengebilde ist, dessen Poloberfläche aus Schlingen oder aufgeschnittenen Schlingen gebildet ist, die in einen textilen oder nicht-textilen Träger eingetuftete Faser- oder Filamentgarne aufweist.
43. Verfahren zur Herstellung eines textilen Flächengebildes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 40, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s aus einem Faserflor mit längsorientierten und/oder querorientierten Fasern ein Vliesstoff mit Faserpolstruktur auf der einen und mit Fasermaschenstruktur auf der anderen Oberseite gebildet wird, wobei mit einer Bürste zur Ver- maschung Fasermaterial in eine Schiebernadel eingestrichen und eine Verdichtung des Faserflors von 1 zu 4 bis 1 zu 10 durchgeführt wird, wobei anschließend im Bereich der freien Poloberfläche eine Funktionsschicht aufgebracht wird.
44. Verfahren nach Anspruch 43, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s ein Vliesstoff mit einer Flächenmasse von 100 bis 800, insbesondere von 200 bis 600 g/m2 erzeugt wird.
45. Verfahren nach Anspruch 43 und/oder 44, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein Zweischrittverfahren, wobei ein durch Faser- oder Fadenmaschen verfestigter Vliesstoff mit vorwiegender Queroder Längsorientierung der Fasern des Krempelflors vor der mechanischen Verfestigung hergestellt wird und anschließend bei diesem Vliesstoff mit senkrecht zur Vliesstoffoberfläche durchstehenden Widerhakennadeln die unterschiedlichen Faserpolschichten durch Austragen von abstehenden Faserteilen aus dem Vliesstoff gebildet werden, wobei die unterschiedlichen Höhen sowie die unterschiedliche Anzahl von abstehenden Fasern zur Ausbildung der neuen Vliesstoffstruktur durch die Anzahl und die Art austragender Nadeln erzeugt wird, was vorzugsweise durch einen vorgegebenen Abstand der Nadelspitze zu einem ersten Widerhaken erreicht wird.
46. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 43 bis 45, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s mindestens ein Funktionsmittel auf und/oder in die Polfaserschicht mit den Polfasern (7, 24) bzw. Polschlingen (25) aufgesprüht und verfestigt wird.
47. Verfahren nach Anspruch 46, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s eine Superabsorberlösung aufgesprüht und polymerisiert wird.
48. Verwendung eines textilen Flächengebildes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 42 als Polsterstoff.
49. Verwendung eines textilen Flächengebildes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 42 in einer Kinderwindelkonstruktion.
50. Verwendung eines textilen Flächengebildes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 42 in Inkontinenzprodukten.
EP03767830A 2003-01-30 2003-12-24 Textiles flächengebilde, und verfahren zu seiner herstellung und seiner verwendung Expired - Lifetime EP1587978B1 (de)

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