EP2058116B1

EP2058116B1 - Geprägter Vliesstoff

Info

Publication number: EP2058116B1
Application number: EP20080019460
Authority: EP
Inventors: Marc Krause; Christina Hild
Original assignee: A&n&a Nord-Sued Industrie Vertriebs & Cokg GmbH
Current assignee: A&n&a Nord-Sued Industrie Vertriebs & Cokg GmbH
Priority date: 2007-11-07
Filing date: 2008-11-06
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2028-11-06
Also published as: DE102007053087A1; ES2436114T3; EP2058116A3; EP2058116A2; DE202007016063U1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen dreidimensional geprägten Vliesstoff, insbesondere für Haushaltstücher, sowie eine Prägewalze, eine Prägemaschine und ein Verfahren zum Herstellen des Vliesstoffes.
Vliesstoffe aus natürlichen oder synthetisch hergestellten Fasern oder Filamenten oder aus einer Mischung daraus finden Anwendung in zahlreichen Gegenständen des täglichen Bedarfs, beispielsweise als Grundmaterialien für Reinigungs- und Haushaltstücher oder in Hygieneprodukten, wie beispielsweise Windeln und dergleichen.
Aus der EP 1 448 361 B1 ist es bekannt, einen Vliesstoff für Windeln in Teilbereichen mit einer dreidimensionalen Prägung zu versehen. Die so geprägten Bereiche erstrecken sich in eine dritte Dimension zu beiden Seiten einer neutralen Ebene des Vliesstoffes, die durchgehend ungeprägte, sich in Maschinenlaufrichtung erstreckende Bereiche umfasst, welche die geprägten Bereiche voneinander trennen. Die ungeprägten Bereiche des Vliesstoffes sollen durch ihr höheres Flächengewicht und die darin unbeschädigten Faserverbindungen ein Zurückkehren des Vliesstoffes nach einer Verformung in seine ursprüngliche Form - ohne Verwendung einer zusätzlichen Stabilisierungsschicht - und dadurch eine verbesserte Flüssigkeitsaufnahme- und -transportfähigkeit begünstigen.
Aus der US 6,054,202 A ist ein Wischtuch bekannt, das aus zwei Lagen besteht. Diese wurden in bestimmten Bereichen durch Komprimieren mittels zweier Prägewalzen, von denen eine Erhebungen aufweist, miteinander verbunden.
Aus der US 3,507,943 A ist ein geprägtes Textilmaterial bekannt. Dieses wurde unter Verwendung zweier Prägewalzen mit nicht ineinandergreifenden Erhebungen erzeugt und weist unkomprimierte Bereiche, Bereiche, die von den Erhebungen einer Prägewalze komprimiert wurden, und Bereiche, die von den Erhebungen beider Prägewalzen komprimiert wurden, auf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen geprägten Vliesstoff hinsichtlich seiner Anwendung als Haushaltstuch zu optimieren und darüber hinaus für dessen Herstellung eine Prägewalze, eine Prägemaschine und ein Herstellungsverfahren vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird durch ein Flächengebilde aus Vliesstoff, eine Prägewalze, eine Prägemaschine und ein Verfahren mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in davon abhängigen Ansprüchen angegeben.
Demnach umfasst ein erfindungsgemäßes Flächengebilde aus Vliesstoff, insbesondere für Haushaltstücher, mindestens einen mit einer Mehrzahl von parallel verlaufenden Erhebungen und Vertiefungen durchgehend geprägten Bereich. Dabei erstrecken sich die Erhebungen und Vertiefungen abwechselnd aus einer einem ungeprägten Flächenbereich entsprechenden Ebene nach der einen und der anderen Seite der Ebene. Ein Kamm einer Erhebung und ein Talgrund einer Vertiefung weisen dabei in Draufsicht jeweils einen wellenförmigen Verlauf auf. Die Kämme und die Talgründe von aneinander grenzenden Erhebungen und Vertiefungen sind durch geneigte, die Ebene schräg durchstoßende Flanken verbunden.
Der derartig ausgebildete dreidimensional geprägte Bereich des erfindungsgemäßen Vliesstoffes ist demzufolge nicht durch ungeprägte Bereiche getrennt oder unterbrochen. Durch den wellenförmigen Verlauf der Kämme und Talgründe der Erhebungen bzw. Vertiefungen und durch den daraus resultierenden wellenförmigen Verlauf der Flanken, die aneinander grenzende Erhebungen und Vertiefungen verbinden, ergibt sich eine maximal vergrößerte Oberfläche zur verbesserten Schmutzaufnahme und Schmutzspeicherung. Dies ist besonders vorteilhaft bei der Verwendung des geprägten Vliesstoffes als Haushaltstuch.
Bevorzugt sind die Talgründe der Vertiefungen stärker geprägt als der übrige durchgehend geprägte Bereich. Eine solche stärkere Prägung - ähnlich einem Stempelabdruck - kann auf nur einer Seite des Vliesstoffes, ist aber vorzugsweise auf beiden Seiten des Vliesstoffes vorhanden und stabilisiert die dreidimensionale Struktur des geprägten Vliesstoffes zusätzlich. Dadurch behält z.B. ein aus dem geprägten Vliesstoff hergestelltes Haushaltstuch auch bei mehrfacher Anwendung und mehrfachem Waschen im Wesentlichen die vorstehend beschriebene, gewünschte Form.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Talgründe der Vertiefungen eine durchgehende oder intermittierende stärkere Prägung konstanter Breite auf. Neben einer weiteren Stabilisierung wirkt eine derart geformte stärkere Prägung zusätzlich oberflächenvergrößernd und verbessert dadurch z.B. die Schmutzaufnahmefähigkeit eines aus dem geprägten Vliesstoff gefertigten Haushaltstuchs.
Vorzugsweise verlaufen die Erhebungen und Vertiefungen in Maschinenlaufrichtung einer zur Herstellung der Prägung des Vliesstoffes benutzten Maschine, d.h. im Falle einer Prägemaschine mit Prägewalzen in Umfangsrichtung der Prägewalzen. Auf diese Weise wird der Vliesstoff während des Prägens nicht nur geprägt, sondern gleichzeitig auch noch verstreckt, was diesem zusätzliche Festigkeit verleiht. Denn die ineinander greifenden Erhebungen und Vertiefungen zweier solcher zum Prägen verwendeter Prägewalzen verhindern größtenteils, dass sich die Breite des Vliesstoffes während des Prägens verringert. Um sicherzustellen, dass sich die Breite des Vliesstoffes beim Prägen nicht verringert, kann der Vliesstoff in den Randbereichen zwischen den Prägewalzen auch klemmend geführt werden.
Eine zum Prägen des Vliesstoffes verwendbare zylindrische Prägewalze besitzt dementsprechend auf ihrer Mantelfläche eine Prägeoberfläche mit einer Mehrzahl von parallel verlaufenden Erhebungen, die - wie erwähnt - vorzugsweise in Umfangsrichtung verlaufen. Ein Kamm einer Erhebung weist in Draufsicht einen wellenförmigen Verlauf auf. Je zwei benachbarte Erhebungen auf der Prägeoberfläche sind durch eine Vertiefung getrennt, die in Draufsicht ebenfalls einen wellenförmigen Verlauf aufweist, welcher dem wellenförmigen Verlauf eines angrenzenden Kamms entspricht. Kämme der Erhebungen und Talgründe der angrenzenden Vertiefungen sind dabei jeweils durch eine geneigte Flanke verbunden. Die Neigung kann im Extremfall auch senkrecht zur Drehachse verlaufen. Alles in allem entspricht die Prägewalzenoberfläche dem Profil des zu prägenden, vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Vliesstoffes.
Der Walzendurchmesser einer Prägewalze beträgt vorzugsweise ca. 350 bis 450 mm und die Tiefe einer Vertiefung zwischen zwei benachbarten Erhebungen weist vorteilhafterweise eine Tiefe von ca. 3 bis 7 mm auf.
Eine erfindungsgemäße Prägemaschine zum Prägen von Vliesstoff, insbesondere für Haushaltstücher, umfasst zwei Prägewalzen der vorstehend beschriebenen Art, wobei die Prägewalzen zueinander parallele Drehachsen besitzen und so angeordnet sind, dass die Erhebungen der einen Prägewalze bei Drehung der Prägewalzen in gegenläufiger Richtung jeweils so in die Vertiefungen der anderen Prägewalze eingreifen, dass sich jeweils zwischen dem Kamm einer Erhebung und dem Talgrund einer Vertiefung ein Spalt bildet. Der Spalt besitzt dabei eine Weite von vorzugsweise ca. 0,5 bis 2 mm, welche vorzugsweise unterschiedlich einstellbar ist. In der Regel sind die Kämme der Erhebungen und die Talgründe der Vertiefungen abgerundet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kämme der Erhebungen der Prägeoberfläche abgeflacht, insbesondere eben, ausgebildet. Auf diese Weise wird der Vliesstoff beim Prägen im Bereich der Talgründe stärker geprägt als im übrigen durchgehend geprägten Bereich, da durch die abgeflachten Kämme der Erhebungen der Prägewalze die Weite des Spalts zwischen den beiden Prägewalzen an der entsprechenden Stelle im Vergleich zur direkten Umgebung zusätzlich verringert wird. Dabei bleibt die Höhe der Erhebungen bzw. die Tiefe der Vertiefungen im Vergleich zu einer Ausführungsform mit abgerundeten Kämmen in der Regel die gleiche. Weist nur eine der beiden Prägewalzen der Prägemaschine abgeflachte Kämme auf, so werden die Talgründe nur auf einer Seite des Vliesstoffes stärker geprägt. Vorzugsweise besitzen beide Prägewalzen abgeflachte Kämme, so dass die Talgründe auf beiden Seiten des Vliesstoffes stärker geprägt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Kämme auf jeder Seite zumindest eine Stufe auf. Dabei ist der wellenförmige Verlauf der Kämme oberhalb der Stufe schwächer ausgebildet als unterhalb der Stufe. In der Regel sind die Stufen durchgehend ausgebildet. Vorzugsweise besitzt der Anteil der Kämme oberhalb der Stufe eine konstante Breite und die Höhe der Erhebungen vergrößert sich um die Höhe dieses Anteils im Vergleich zu solchen Erhebungen, die Kämme ohne Stufe besitzen. Ein mittels einer Prägewalze mit derartig gestuften Kämmen geprägter Vliesstoff weist Talgründe mit einer stärkeren durchgehenden Prägung konstanter Breite auf, wobei die stärkere Prägung in Draufsicht einen im Vergleich zu den Vertiefungen schwächer ausgebildeten wellenförmigen Verlauf zeigt.
Eine oder beide Prägewalzen der Prägemaschine können beheizbar sein. Auf diese Weise kann das Prägen des Vliesstoffes zusätzlich zu dem mechanischen Druck durch die Prägewalzen unter thermischer Einwirkung stattfinden. Je nach Materialzusammensetzung des Vliesstoffes werden die Prägewalzen oder wird eine Prägewalze auf eine Temperatur von ca. 180° bis 230° C beheizt, wobei die Temperatur abhängig von der Art und Menge der in dem Vliesstoff enthaltenen Chemiefasern sowie abhängig von der Verweildauer des Vliesstoffes im Prägewalzenspalt gewählt wird.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Flächengebildes aus Vliesstoff, insbesondere für Haushaltstücher, wird in einem ersten Schritt eine vorstehend beschriebene Prägemaschine und ungeprägter Vliesstoff bereitgestellt. Der Vliesstoff wird geprägt, indem dieser zwischen den beiden sich gegenläufig drehenden Prägewalzen der Prägemaschine hindurch geführt wird. Wegen der vorstehend beschriebenen Oberflächenstruktur der Prägewalzen der Prägemaschine und ihrer Anordnung zueinander mit den ineinander eingreifenden Erhebungen und Vertiefungen beim Drehen der Prägewalzen entsteht dann der Vliesstoff mit dem durchgehend geprägten Bereich mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen.
Der Vliesstoff kann vor dem Prägen mit einem Bindemittel einseitig oder beidseitig beschichtet werden. Auf diese Weise kann die Hydrophilität des Vliesstoffes verbessert und/oder der Vliesstoff stabilisiert werden. Es ist auch möglich, mittels der Beschichtung die Haptik des Vliesstoffes zu verändern, so dass sich dieser beispielsweise rauer anfühlt.
Zum Prägen können eine oder beide Prägewalzen der Prägemaschine, wie vorstehend beschrieben, erwärmt werden. Die Temperatur, auf die die eine oder beide Prägewalzen erwärmt werden, hängt dabei neben der Materialzusammensetzung des Vliesstoffes, wie vorstehend beschrieben, von der Drehgeschwindigkeit der Prägewalzen, d.h. von der Verweildauer des Vliesstoffes im Bereich zwischen den Prägewalzen ab, wobei tendenziell die Temperatur der Prägewalze mit steigender Drehgeschwindigkeit bzw. kürzerer Verweildauer höher eingestellt wird. Eine geeignete Einstellung dieser Parameter ermöglicht ein Prägen von Vliesstoffen mit unterschiedlicher Materialzusammensetzung mittels derselben Prägemaschine.
Wie erwähnt, kann der Spalt zwischen den Prägewalzen abhängig von der Dicke des ungeprägten Vliesstoffes und der Materialzusammensetzung des Vliesstoffes eingestellt werden, nämlich durch Abstandsvariation der Prägewalzendrehachsen, vorzugsweise in einem Bereich von 0,5 bis 2 mm. Somit kann die Prägemaschine zum Prägen von Vliesstoffen unterschiedlicher Dicke und unterschiedlicher Materialzusammensetzung verwendet werden, ohne dass zur Änderung der Spaltweite verschiedene Prägewalzen montiert werden müssten.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der begleitenden Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1: schematisch zwei im Eingriff befindliche Prägewalzen gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform;
Fig.2: eine Abwicklung einer Prägeoberfläche einer Prägewalze aus Fig. 1;
Fig. 3: eine erste bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen geprägten Vliesstoffes;
Fig. 4: eine Abwicklung einer Prägeoberfläche einer Prägewalze gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 5: eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen geprägten Vliesstoffes;
Fig. 6: eine Abwicklung einer Prägeoberfläche einer Prägewalze gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform; und
Fig. 7: eine dritte bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen geprägten Vliesstoffes.

Mit Bezug auf Figur 1 umfasst eine Prägemaschine zum Prägen von Vliesstoff zwei Prägewalzen 100 - in Fig. 1 nur schematisch und sehr grob dargestellt. Die Prägewalzen 100 besitzen einen Durchmesser zwischen 350 und 450 mm. Kleinere oder größere sowie unterschiedliche Durchmesser sind möglich. Die Prägewalzen 100 sind auf eine Temperatur zwischen 180° und 230° C beheizbar, um Chemiefasern in dem zu prägenden Vliesstoff bis zu einer Erweichungstemperatur zu erwärmen. Dabei kann eine Prägewalze 100 elektrisch oder fluidisch aus dem Inneren der Prägewalze 100 heraus beheizt werden oder durch Bestrahlen mittels einer externen Heizvorrichtung, beispielsweise eines Heizstrahlers, von außen beheizt werden. Es sind jedoch auch Prägemaschinen mit unbeheizten Prägewalzen verwendbar.
Eine Prägewalze 100 besitzt eine Prägeoberfläche mit in Umfangsrichtung A verlaufenden Erhebungen 120. Die Kämme 125 der Erhebungen 120 weisen in Draufsicht einen wellenförmigen Verlauf auf, der in Figur 2 dargestellt und mit 150 bezeichnet ist. Je zwei benachbarte Erhebungen 120 sind durch eine Vertiefung 140 mit Talgrund 145 getrennt, der entsprechend den Kämmen 125 der Erhebungen 120 ebenfalls einen wellenförmigen Verlauf 150 beschreibt. Kämme 125 von Erhebungen 120 und Talgründe 145 der angrenzenden Vertiefungen 140 sind jeweils durch eine geneigte Flanke 130 verbunden, die dementsprechend auch wellenförmig verläuft.
Die beiden Prägewalzen 100 sind in der Prägemaschine mit parallelen Drehachsen derart angeordnet, dass die Erhebungen 120 der einen Prägewalze 100 beim Drehen der Prägewalzen 100 in gegenläufiger Richtung jeweils so in die Vertiefungen 140 der anderen Prägewalze 100 eingreifen, dass sich zwischen einem Kamm 125 einer Erhebung 120 und einem Talgrund 145 einer Vertiefung 140 ein Spalt bildet. Die Weite dieses Spalts ist bei der Prägemaschine in einem Bereich von ca. 0,5 bis 2 mm einstellbar, um die Prägemaschine zum Prägen von Vliesstoffen unterschiedlicher Dicke und unterschiedlicher Materialzusammensetzung anpassen zu können. Andere Spaltweiten, größere oder kleinere, liegen gleichfalls im Rahmen der Erfindung.
Figur 2 zeigt anhand eines Ausschnitts der Prägeoberfläche einer Prägewalze 100 in Abwicklung teilweise im Querschnitt und teilweise in Draufsicht den wellenförmigen Verlauf 150 der Erhebungen 120 und den wellenförmigen Verlauf 150 der Vertiefungen 140.
Die Tiefe T einer Vertiefung 140 beträgt zwischen 3 und 7 mm, vorzugsweise ca. 5 mm. Prägeoberflächen mit andersartig geformten Kammverläufen, beispielsweise mit Zick-Zack-Verlauf, und tieferen oder flacheren Vertiefungen 140 sind ebenfalls möglich.
Die Kämme 125 und Talgründe 145 der Erhebungen 120 bzw. Vertiefungen 140 sind abgerundet. Der Radius R₁ eines Kamms 125 beträgt in einer bevorzugten Variante ca. 2,5 mm und der Radius R₂ eines Talgrundes 145 ca. 2,5 bis 3 mm. Dabei ist R₂ mindestens so groß wie R₁ gewählt, damit beim Drehen der Prägewalzen 100 die Erhebungen 120 jeweils reibungsfrei und unter Bildung eines Spalts zwischen den Kämmen 125 und den Talgründen 145 in die Vertiefungen 140 hineinragen können. Die Radien können abweichend von den obigen Angaben unter der Maßgabe R₂ ≥ R₁ gewählt werden. Auch spitz zulaufende oder abgeflachte Kämme 125 und Talgründe 145 sind möglich (Fig. 4).
Die Flanken 130, die jeweils die Kämme 125 der Erhebungen 120 und die Talgründe 145 der Vertiefungen 140 verbinden, sind schräg geneigt. Die Neigung der Flanken kann bei verschiedenen Prägewalzen variieren. Die Distanz D zwischen zwei benachbarten Talgründen 145 bzw. zwischen zwei benachbarten Kämmen 125 beträgt bei der vorbeschriebenen bevorzugten Variante jeweils ca. 10 mm.
Zum Prägen des Vliesstoffes wird der Vliesstoff zwischen den beiden sich in gegenläufiger Richtung drehenden Prägewalzen 100 der Prägemaschine hindurchgeführt und dabei aufgrund der vorstehend beschriebenen Anordnung der Prägewalzen 100 in dem Bereich, in dem die Prägeoberfläche der Prägewalze 100 mit Erhebungen 120 und Vertiefungen 140 ausgebildet ist, durchgehend dreidimensional geprägt. Die Spaltweite zwischen den Kämmen 125 und den Talgründen 145 der dabei jeweils ineinander greifenden Erhebungen 120 und Vertiefungen 140 wird dabei auf die Dicke und die Materialzusammensetzung des ungeprägten Vliesstoffes abgestimmt und liegt im Bereich zwischen 0,5 und 2 mm. Der wellenförmige Verlauf 150 der Kämme 125.der Erhebungen 120 und der Talgründe 145 der Vertiefungen 140 sowie der Flanken 130 auf der Prägeoberfläche der Prägewalzen 100 verleihen dem aus der Prägemaschine zwischen den Prägewalzen 100 austretenden geprägten Vliesstoff eine Struktur, die prinzipiell der Struktur der Prägeoberflächen der Prägewalzen 100 entspricht.
Der zu prägende Vliesstoff besteht in der Regel aus einer Mischung von Viskosefasern, Polypropylenfasern und Polyesterfasern, die in unterschiedlichen Anteilen zu dem Vliesstoff beitragen können. Vorzugsweise beträgt der Viskoseanteil ca. 50 bis 80 Gew.-% und der Polypropylenanteil ca. 15 bis 20 Gew.-%. Die Materialzusammensetzung beeinflusst die Eigenschaften des Vliesstoffes, wobei Viskose vornehmlich die Flüssigkeitsaufnahmefähigkeit unterstützt und Polypropylen dem Vliesstoff Festigkeit verleiht. Es können mit der Prägemaschine aber auch Vliesstoffe anderer Faserzusammensetzung geprägt werden.
Der Vliesstoff kann vor dem Prägen einseitig oder beidseitig mit einem Bindemittel beschichtet werden. Auf diese Weise kann die Hydrophilität und/oder die Stabilität des Vliesstoffes verbessert werden. Auch eine Veränderung der Haptik des Vliesstoffes lässt sich auf diese Weise erreichen. Es ist gleichfalls möglich, den Vliesstoff erst nach dem Prägen zu beschichten oder den Vliesstoff, statt ihn zu beschichten, vollständig mit dem Bindemittel zu tränken.
Wie erwähnt, werden die Prägewalzen 100 beim Prägen erwärmt, je nach Materialzusammensetzung des Vliesstoffes auf eine Temperatur von 180° bis 230° C, bei dem zuvor angegebenen Polypropylenanteil von 15 bis 20 Gew.-% vorzugsweise auf ca. 200° C. Das Erwärmen der Prägewalzen 100 unterstützt den Prägeprozess, da die Verformbarkeit der Chemiefasern, insbesondere der Polypropylenfasern, dadurch während des Prägens durch Erwärmung der Fasern bis zu deren Erweichungstemperatur erhöht wird. Das Prägen des Vliesstoffes wird auf diese Weise erleichtert und die geprägte Struktur des Vliesstoffes bleibt nach dem Prägevorgang und einer Abkühlung des Vliesstoffes dauerhaft erhalten. Ein steigender Polypropylenanteil bedingt eine niedrigere Temperatur, um ein unerwünschtes Verschmelzen der Polypropylenfasern zu verhindern. Andererseits ist die Prägewalzentemperatur auf die Geschwindigkeit, mit der sich die Prägewalzen 100 drehen, und damit auf die Verweildauer des Vliesstoffes zwischen den beiden Prägewalzen abzustimmen. Je schneller sich die Prägewalzen 100 drehen, desto kürzer verbleibt der Vliesstoff zwischen den Prägewalzen 100 und desto geringer ist der thermische Einfluss der Prägewalzen 100 auf den Vliesstoff, so dass die Temperatur mit zunehmender Drehgeschwindigkeit der Prägewalzen 100 höher eingestellt werden muss.
Dementsprechend besitzt der geprägte Vliesstoff beim Austreten aus der Prägemaschine einen durchgehend geprägten Bereich mit einer Mehrzahl von parallel verlaufenden Erhebungen und Vertiefungen, wobei sich die Erhebungen und Vertiefungen aus einer einem ungeprägten Flächenbereich entsprechenden Ebene nach der einen und der anderen Seite der Ebene erstrecken. Kämme und Talgründe von Erhebungen bzw. Vertiefungen weisen in Draufsicht einen wellenförmigen Verlauf auf. Gleiches gilt auch für die geneigten, die Ebene schräg durchstoßenden Flanken, die jeweils einen Kamm einer Erhebung und einen Talgrund einer angrenzenden Vertiefung verbinden.
Anhand von Figur 3 ist der geprägte Vliesstoff 200 teilweise im Querschnitt und teilweise in Draufsicht dargestellt. Die Erhebungen 220 mit den Kämmen 225 und die dazu parallel verlaufenden Vertiefungen 240 mit den Talgründen 245 weisen in Draufsicht den vorstehend beschriebenen wellenförmigen Verlauf 250 auf. Die Erhebungen 220 und die Vertiefungen 240 erstrecken sich dabei abwechselnd - wie im Querschnitt dargestellt - aus einer einem ungeprägten Flächenbereich entsprechenden Ebene E abwechselnd nach der einen und der anderen Seite der Ebene E. Die Kämme 225 und die Talgründe 245 sind durch geneigte Flanken 230 verbunden.
Eine derart geprägte Struktur macht den geprägten Vliesstoff in optimaler Weise zur Herstellung von Haushaltstüchern einsetzbar, da durch die Prägung die Oberfläche des Vliesstoffes stark vergrößert und gleichzeitig stabilisiert wird. Dadurch ist die Schmutzaufnahme- und -speicherfähigkeit des Vliesstoffes im Vergleich zu ungeprägtem oder nur teilweise geprägtem Vliesstoff deutlich verbessert. Die gewünschte Flüssigkeitsaufnahmefähigkeit und Festigkeit des Vliesstoffes kann durch eine geeignete Materialzusammensetzung des Vliesstoffes beeinflusst werden.
Figur 4 zeigt - analog zu Figur 2 - einen Ausschnitt der Prägeoberfläche einer Prägewalze 101 in Abwicklung, teilweise im Querschnitt und teilweise in Draufsicht. Die Prägewalze 101 unterscheidet sich von der Prägewalze 100 aus Figur 2 lediglich darin, dass die Kämme 125 der Erhebungen 120 eben ausgebildet sind. Die Tiefe T der Vertiefungen 140 bleibt erhalten. Die Breite des ebenen Bereichs auf den Kämmen kann variieren, auch zwischen verschiedenen Kämmen. Alternativ oder zusätzlich können auch die Talgründe 145 abgeflacht, insbesondere eben, ausgebildet werden. Es ist weiterhin möglich, nicht jeden der Kämme und/oder Talgründe abgeflacht auszubilden, sondern z.B. nur jeden zweiten.
In Figur 5 ist ein geprägter Vliesstoff 201 dargestellt - in einer Ansicht wie in Figur 3 -, der mit einer Prägemaschine geprägt worden ist, welche zwei Prägewalzen 101 aus Figur 4 umfasst. Die Talgründe 245 der Vertiefungen 240 des Vliesstoffes 201 sind stärker geprägt als der übrige durchgehend geprägte Bereich, insbesondere im Bereich des Übergangs zu den Flanken 230. Dies ist durch die abgeflachten Kämme 125 der Erhebungen 120 der Prägewalze 101 verursacht, die beim Prägen des Vliesstoffes 201 in die abgerundeten Talgründe 145 der Vertiefungen 140 der Prägewalze 101 eingreifen, wodurch die Weite des Spalts zwischen den Prägewalzen 101 im Bereich der abgeflachten Kämme 125 der Prägewalze 101 im Vergleich zur Verwendung von zwei Prägewalzen 100 aus Figur 2 zusätzlich verringert wird.
Ein ähnlicher Effekt lässt sich erreichen, wenn zwei Prägewalze mit abgeflachten Talgründen 145 und abgerundeten Kämmen 125 verwendet werden. Dann werden die Talgründe 245 des entsprechenden Vliesstoffes jedoch hauptsächlich im zentralen Bereich der Talgründe 245 und nicht an den Übergängen zu den Flanken 230 besonders stark geprägt, wenn die abgerundeten Kämme 125 beim Prägen in die abgeflachten Talgründe 145 eingreifen, die im Vergleich zu den abgerundeten Talgründen 145 Vertiefungen 140 mit etwas geringerer Tiefe liefern. Bei Verwendung jeweils einer Prägewalzen 101 und einer Prägewalze 100 ergibt sich ein Vliesstoff, dessen Talgründe 245 nur auf einer Seite des Vliesstoffes besonders stark geprägt sind. Dieser Vliesstoff ist dann strukturell eine Mischung der in Figur 3 und Figur 5 gezeigten Stoffe.
Figur 6 zeigt - analog zu den Figuren 2 und 4 - einen Ausschnitt der Prägeoberfläche einer Prägewalze 102 in Abwicklung, teilweise im Querschnitt und teil-weise in Draufsicht. Die Prägewalze 102 unterscheidet sich von der Prägewalze 101 aus Figur 4 darin, dass die Kämme 125 der Erhebungen 120 auf beiden Seiten eine Stufe 127 aufweisen. Der Anteil 128 des Kamms 125 oberhalb der Stufen 127 weist einen rechteckigen Querschnitt auf und verläuft in konstanter Breite und konstanter Höhe durchgehend entlang des entsprechenden Kamms 125. Dabei verläuft der Anteil 128 in Draufsicht ebenfalls wellenförmig, jedoch im Vergleich zu dem Anteil des Kamms 125 unterhalb der Stufen 127 in abgeschwächter Form. Der Querschnitt des Anteils 128 kann aber auch eine andere Form aufweisen. Weiterhin ist es möglich, dass der Anteil 128 entlang des Kamms 125 in der Höhe und/oder der Breite variiert oder teilweise unterbrochen ist. Gleichfalls kann nur ein Teil der Kämme 125 mit derartigen Stufen 127 ausgebildet sein. Es ist auch möglich, die Kämme 125 der Erhebungen 120 der Prägewalze 100 aus Figur 2 mit Stufen 127 zu versehen, welche dann jeweils in Richtung der Vertiefungen 140 nach unten abgerundet verliefen.
In Figur 7 ist ein geprägter Vliesstoff 202 dargestellt - in einer Ansicht wie in den Figuren 3 und 5 -, der mit einer Prägemaschine geprägt worden ist, welche zwei Prägewalzen 102 aus Figur 6 umfasst. Die Talgründe 245 der Vertiefungen 240 des Vliesstoffes 202 sind stärker geprägt als der übrige geprägte Bereich und weisen jeweils durchgehende stärkere Prägungen 248 konstanter Breite auf. Diese stärkeren Prägungen 248 sind durch die entsprechenden Anteile 128 oberhalb der Stufen 127 auf den Kämmen 125 der Erhebungen 120 der Prägewalze 102 verursacht, da diese Anteile 128 beim Prägen des Vliesstoffes 202 in die abgerundeten Talgründe 145 der Vertiefungen 140 der Prägewalze 102 besonders tief eingreifen, wodurch die Weite des Spalts zwischen den Prägewalzen 102 im Bereich der Anteile 128 der Kämme 125 im Vergleich zur Verwendung von zwei Prägewalzen 101 aus Figur 4 zusätzlich verringert wird. Dement-sprechend verlaufen die Prägungen 248 in Draufsicht wellenförmig, wobei die Wellenform im Vergleich zu dem Verlauf der Vertiefungen 240 etwas abgeschwächt ist.

Claims

Flächengebilde aus Vliesstoff (200; 201; 202), insbesondere für Haushaltstücher, umfassend mindestens einen mit einer Mehrzahl von parallel verlaufenden Erhebungen (220) geprägten Bereich, wobei ein Kamm (225) einer Erhebung (220) in Draufsicht einen wellenförmigen Verlauf (250) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich mit der Mehrzahl von parallel verlaufenden Erhebungen (220) und parallel dazu verlaufenden Vertiefungen (240) durchgehend geprägt ist, wobei sich Erhebungen (220) und Vertiefungen (240) aus einer einem ungeprägten Flächenbereich entsprechenden Ebene (E) abwechselnd nach der einen und der anderen Seite der Ebene (E) erstrecken und ein Talgrund (245) einer Vertiefung (240) in Draufsicht einen wellenförmigen Verlauf (250) aufweist und die Kämme (225) und Talgründe (245) von aneinander grenzenden Erhebungen (220) und Vertiefungen (240) jeweils durch eine geneigte, die Ebene (E) schräg durchstoßende Flanke (230) verbunden sind.
Flächengebilde (200; 201; 202) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (220) und Vertiefungen (240) in Maschinenlaufrichtung (A) einer zur Herstellung der Prägung des Flächengebildes benutzten Maschine verlaufen.
Flächengebilde (201; 202) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Talgründe (245) der Vertiefungen (240) stärker geprägt sind als der übrige durchgehend geprägte Bereich.
Flächengebilde (202) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Talgründe (245) der Vertiefungen (240) eine durchgehende oder intermittierende stärkere Prägung konstanter Breite aufweisen.
Flächengebilde (200; 201; 202) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff viskosefasern, Polypropylenfasern und Polyesterfasern umfasst, wobei die Viskosefasern einen Anteil von 50 bis 80 Ges.-% und die Polypropylenfasern einen Anteil von 15 bis 20 Gew.-% des Vliesstoffes bilden.
Flächengebilde (200; 201; 202) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff mit einem Bindemittel beschichtet ist.
Prägemaschine zum Prägen von Vliesstoff, insbesondere für Haushaltstücher, mittels zweier zylindrischer Prägewalzen (100; 101; 102) der Prägemaschine, dadurch gekennzeichnet, dass
jede der zwei Prägewalzen (100; 101; 102) eine Prägeoberfläche mit einer Mehrzahl von parallel verlaufenden Erhebungen (120) aufweist, wobei die Kämme (125) der Erhebungen (120) in Draufsicht einen wellenförmigen Verlauf (150) aufweisen und je zwei benachbarte Erhebungen (120) durch eine Vertiefung (140) getrennt sind, die in Draufsicht einen wellenförmigen Verlauf (150) entsprechend dem wellenförmigen Verlauf (150) der Kämme (125) der angrenzenden Erhebungen (120) aufweist, wobei die Kämme (125) der Erhebungen (120) und die Talgründe (145) der angrenzenden Vertiefungen (140) jeweils durch eine geneigte Flanke (130) verbunden sind,
wobei die Prägewalzen (100; 101; 102) mit zueinander parallelen Drehachsen derart angeordnet sind, dass die Erhebungen (120) der einen Prägewalze (100; 101; 102) bei Drehung der Prägewalzen (100; 101; 102) in gegenläufiger Richtung jeweils so in die Vertiefungen (140) der anderen Prägewalze (100; 101; 102) hineinragen, dass sich zwischen Kämmen (125) der Erhebungen (120) und Talgründen (145) der Vertiefungen (140) Spalte bilden.
Prägemaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer der zwei Prägewalzen (100; 101; 102) die Erhebungen (120) in Umfangsrichtung der Prägewalze (100; 101; 102) verlaufen.
Prägemaschine nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der zwei Prägewalzen (100; 101; 102) einen Walzendurchmesser von 350 bis 450 mm besitzt.
Prägemaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer der zwei Prägewalzen (100; 101; 102) die Vertiefungen (140) bezogen auf die Kämme (125) der jeweils angrenzenden Erhebungen (120) eine Tiefe (T) zwischen 3 und 7 mm besitzen.
Prägemaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer der zwei Prägewalzen (100; 101; 102) die Kämme (125) der Erhebungen (120) abgeflacht, insbesondere eben, ausgebildet sind.
Prägemaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer der zwei Prägewalzen (100; 101; 102) die Kämme (125) auf jeder Seite zumindest eine Stufe (127) aufweisen und der wellenförmige Verlauf oberhalb der Stufe (127) schwächer ausgebildet ist als unterhalb der Stufe (127).
Prägemaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spalte eine Spaltweite zwischen 0,5 und 2 mm besitzen.
Prägemaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese eingerichtet ist, die Weite der Spalte durch Abstandsvariation der Prägewalzendrehachsen einzustellen.
Prägemaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Prägewalze (100; 101; 102) oder beide Prägewalzen (100; 101; 102) beheizbar sind.
Prägemaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Prägewalze (100; 101; 102) oder beide Prägewalzen (100; 101; 102) auf eine Temperatur zwischen 180° und 230 °C beheizbar sind.
Verfahren zum Herstellen eines Flächengebildes aus Vliesstoff (200; 201; 202), insbesondere für Haushaltstücher, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend die Schritte:
- Bereitstellen einer Prägemaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 16;

- Bereitstellen von Vliesstoff;

- Prägen des Vliesstoffes, indem der Vliesstoff zwischen den beiden sich gegenläufig drehenden Prägewalzen (100; 101; 102) der Prägemaschine hindurch geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der bereitgestellte Vliesstoff vor dem Prägen mit einem Bindemittel beschichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Prägewalze (100; 101; 102) oder beide Prägewalzen (100; 101; 102) zum Prägen erwärmt werden.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Prägewalzen (100; 101; 102) beim Prägen auf einen Wert zwischen 180° und 230 °C eingestellt wird.