EP3108052B1 - Reinigungstuch - Google Patents

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EP3108052B1
EP3108052B1 EP15702647.7A EP15702647A EP3108052B1 EP 3108052 B1 EP3108052 B1 EP 3108052B1 EP 15702647 A EP15702647 A EP 15702647A EP 3108052 B1 EP3108052 B1 EP 3108052B1
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EP
European Patent Office
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filaments
composite
cleaning cloth
cloth according
fibrous component
Prior art date
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Application number
EP15702647.7A
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EP3108052A1 (de
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Robert Groten
Andreas Eisenhut
Jörg Dunkel
Thorsten Gleich
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Carl Freudenberg KG
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Carl Freudenberg KG
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Publication date
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    • B08B1/143—
    • 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
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/44—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
    • D04H1/46—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres
    • D04H1/498—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres entanglement of layered webs
    • 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
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/005—Synthetic yarns or filaments
    • D04H3/009—Condensation or reaction polymers
    • D04H3/011—Polyesters
    • 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
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/016—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the fineness
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
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    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/018—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the shape

Definitions

  • Textile physical properties of cleaning wipes can be controlled via the chemical and textile-physical properties of the fibers or filaments forming them.
  • the fiber or filament raw materials are selected according to the desired chemical or physical properties, for example with regard to their colorability, chemical resistance, their thermoformability, their Schmutzment- or their adsorption capacity.
  • the modulus and force-strain properties of the fibers or filaments are u. a.
  • the material properties which can be controlled by the choice of the degree of crystallization and / or orientation and the cross-sectional geometry in order to influence the bending stiffness, the force absorption or the specific surfaces of the individual fibers or filaments.
  • the sum of the textile-physical properties of the fibers or filaments forming a textile fabric is also controlled by the weight per unit area.
  • microfiber nonwovens are both a high Have life and good handling, especially when soaking, wringing and wiping, a good cleaning efficiency, a good resistance to mechanical wear and / or provide a specific water balance.
  • One way to combine different properties in a cleaning cloth is to combine with the selected type of production of the fabric (for example, as a woven or knitted fabric or as a nonwoven fabric) different types of fibers together.
  • fabrics, knits or knitted fabrics which contain thicker fibers in combination with microfibers show a good durability and at least initially satisfactory performance properties.
  • a disadvantage of these fabrics, however, is that they are more expensive to produce than nonwovens.
  • knits in particular have insufficient retention capacity for microfibers. It was found that after about 400 industrial washing cycles (according to DIN EN ISO 155797) the microfiber components are almost completely removed. This is reflected in a significant deterioration in the performance characteristics, such as manageability, skin sensor, cleaning efficiency or water balance.
  • Nonwovens containing microfibers are significantly easier to manufacture compared to woven, knitted or knitted fabrics.
  • Nonwovens are structures of limited length fibers (staple fibers), filaments (continuous fibers) or cut yarns of any kind and of any origin which have been somehow joined together to form a nonwoven (fibrous web) and interconnected in some way.
  • Microfiber nonwovens basically have excellent properties in the removal of dirt and in the absorption and release of liquids, especially water, on.
  • On the known microfiber nonwovens is disadvantageous that their durability, especially with frequent washing in industrial washing cycles, is limited, which is reflected for example in a occurring after about 200 industrial washing cycles hole formation in the nonwovens. For professional cleaning applications, these 200 wash cycles mean, for example, daily sanitizing laundry will last less than a year.
  • Another way to combine truly contradictory properties with each other in one sheet is to produce Composites of two or more fabrics.
  • the individual sheets can be produced separately and then joined together by known joining methods, such as sewing, gluing, laminating.
  • Multi-component spunbonded fabrics which have a titer gradient. That's how it describes EP 1 619 283 A1 Multi-component spunbonded nonwovens consisting of at least two polymers forming interfaces with one another, which originate from at least one spinning device with uniform spinneret openings and which are hydrodynamically stretched, laid down in a planar manner and solidified together either as individual layers or as a multi-component composite.
  • the invention here has the object of developing the known microfiber nonwovens to the effect that they have good mechanical properties, in particular a good Treasurewaschbe Partix with good performance characteristics, a good thermophysiological comfort, pleasant skin sensor and optics, good water management (absorption and water release, preferably evenly) and a offer good cleaning efficiency.
  • EP 1696064 describes a cleaning cloth containing a combination of split fibers and / or meltblown fibers with coarser fibers.
  • the layers can be single layers or layer composites, with nonwoven fabrics made of split fibers representing the outer layers.
  • This document neither describes nor suggests a cleaning cloth having a washing resistance to industrial hot washing cycles. Rather, it is directed to the production of cleaning wipes for personal care, especially baby wipes. However, these products are disposable and are not intended to be cleaned, let alone in industrial hot wash cycles.
  • WO 2004009347 describes a method of making a nonwoven composite comprising the steps of a) providing a first layer containing continuous split fibers, b) splitting the continuous split fibers into split filaments, c) superimposing the first and second layers, the second layer containing staple fibers, and d) Needling of the first and second layers to the nonwoven composite.
  • the staple fibers pulp Preferably, the staple fibers pulp.
  • EP 1613802 describes a water-jet needled nonwoven fabric based on multicomponent fibers.
  • a method for producing a multilayer structure is described in which applied to the multicomponent fiber layer another fiber layer with absorbent material and the layer composite is water jet needle punched.
  • absorbent material according to page 19 preferably pulp with fiber lengths of up to 2.5 mm is used.
  • WO 2006102360 describes wipes made of micro- and nanofibers. Among other things, a three-layer composite is described in which the inner layer is a spunbond.
  • the invention further relates to a process for producing such a cleaning cloth and to the use of the products obtained thereafter.
  • the cleaning cloth according to the invention is characterized in that it contains extremely fine microfilaments in synergistic combination with coarser fibers.
  • the two fiber components are at least partially in layers, which are at least partially arranged alternately with respect to the cross section of the microfiber composite nonwoven fabric.
  • the mechanical properties and the durability can be markedly improved by the special combination of the layers of fine and coarse fibers in an alternating arrangement.
  • the cleaning cloth according to the invention exhibits excellent durability washing resistance, especially in heavy-duty industrial hot washing cycles.
  • the nonwoven fabric offers satisfactory performance properties such as good thermo-physiological comfort, a pleasant skin sensor and optics, good water management and a good cleaning efficiency.
  • the good mechanical strength in terms of pilling, abrasion, and wash resistance of the nonwoven fabric of the present invention is due to the high entanglement of the fine filaments in their manufacture, i. during splitting or during the solidification process, for example during needling and / or hydroentanglement of the composite elements is achieved.
  • the filaments of the first fiber component are interlaid at least partially engulfed with the fibers of the second fiber component ("tentacle effect").
  • This effect can be achieved, for example, by first forming a layer composite ABA or even larger layer composites, for example a layer composite ABABA, from initially unconsolidated or merely preconsolidated nonwovens of the first and second fiber components, and then a splitting or solidification step for the entire layer composite is carried out.
  • the fine filaments of the first fiber component obtained in the splitting are distributed in the Z direction, that is, in the direction of the cross section of the nonwoven fabric.
  • This distribution can comprise several layers and leads to a particularly intensive connection of the individual layers. Practical experiments have shown that the elementary filaments are transported further into the other layers the finer they are.
  • the first fiber component has melt-spun composite filaments deposited to form a nonwoven.
  • filaments according to the invention are understood to mean fibers which, unlike staple fibers, have a theoretically unlimited length.
  • Composite filaments consist of at least two elementary filaments and can be split and solidified into elementary filaments by conventional grit methods such as water jet needling.
  • the composite filaments of the first fiber component according to the invention are at least partially split into elementary filaments. The degree of splitting is advantageously more than 80%, more preferably more than 90% and in particular 100%.
  • the proportion of the elementary filaments of the first fiber component is at least 20% by weight. Practical experiments have shown that a particularly high washing resistance can be produced in combination with good performance properties if the proportion of these elementary filaments of 20 wt .-% to 60 wt .-%, in particular from 30 wt .-% to 50 wt .-% , based on the total weight of the nonwoven fabric.
  • the proportion of the elementary filaments of the first fiber component in the respective layer A for example in an outer layer A or in an inner layer A of 80 wt.% To 100 wt.% , preferably from 90% by weight to 100% by weight, in particular 100% by weight, in each case based on the total weight of the layer A.
  • the respective layers A contain, in addition to the first fiber component, further fibers.
  • the outer layers A consist entirely of elementary filaments of the first fiber component.
  • An advantage of the use of composite filaments as starting material for producing the elemental filaments is that the titer of the elementary filaments produced from them can be adjusted in a simple manner by varying the number of elementary filaments contained in the composite filaments. In this case, the titer of the composite filaments can remain constant, which is advantageous in terms of process technology.
  • Another advantage of using the composite filaments is that in addition the ratio of thicker and thinner filaments in the nonwoven fabric can be controlled in a simple manner by varying the degree of splitting of the composite filaments.
  • nonwoven fabrics having a particularly high washing strength in combination with good performance properties can be obtained when the average denier of the elementary filaments of the first fiber component is between 0.01-0.1 dtex, in particular from 0.03 dtex to 0.06 dtex is.
  • elementary filaments having this denier can be obtained by splitting composite filaments having a titer of from 0.02 to 6.4 dtex, preferably from 0.06 to 3.8 dtex.
  • the elementary filaments can be formed in cross-section circular segment-shaped, n-sided, or multilobal.
  • the composite microfiber nonwoven fabric of the present invention is one in which the composite filaments have a cross-section of orange-slit-like or "pie" multisegment structure, which segments may contain various alternating incompatible polymers.
  • the composite filaments have a cross-section of orange-slit-like or "pie" multisegment structure, which segments may contain various alternating incompatible polymers.
  • hollow-pie structures that can also have an asymmetrically axially extending cavity. Pie structures, in particular hollow-pie structures, can be split particularly easily.
  • the orange-slit or pie-pie arrangement advantageously has 2, 4, 8, 16, 24, 32 or 64 segments, particularly preferably 16, 24 or 32 segments.
  • the proportion of the first fiber component in the nonwoven fabric is preferably at least 40 wt .-%, more preferably from 40 wt .-% to 60 wt .-%, in particular from 45 wt .-% to 55 wt .-%, each based on the total weight of the nonwoven fabric.
  • the composite filaments comprise filaments which contain at least two thermoplastic polymers.
  • the composite filaments comprise at least two incompatible polymers.
  • Incompatible polymers are to be understood as meaning those polymers which in combination do not give only limited or poorly adhering pairings.
  • Such a composite filament has a good cleavability in elementary filaments and causes a favorable ratio of strength to basis weight.
  • polyolefins As incompatible polymer pairs, polyolefins, polyesters, polyamides and / or polyurethanes are preferably used in such a combination that does not result in only limited or difficultly adhesive pairings.
  • the polymer pairs used are particularly preferably selected from polymer pairs with at least one polyolefin and / or at least one polyamide, preferably with polyethylene, such as polypropylene / polyethylene, polyamide 6 / polyethylene or polyethylene terephthalate / polyethylene, or with polypropylene, such as polypropylene / polyethylene, polyamide 6 / polypropylene or Polyethylene terephthalate / polypropylene.
  • Polymer pairs with at least one polyamide or with at least one polyethylene terephthalate are preferred because of their conditional bondability, and polymer pairs with at least one polyolefin are particularly preferably used because of their poor bondability.
  • Polyesters preferably polyethylene terephthalate, polylactic acid and / or polybutylene terephthalate on the one hand, polyamide, preferably polyamide 6, polyamide 66, polyamide 46 on the other hand, if appropriate in combination with one or more further polymers which are incompatible with the abovementioned components, have been preferably selected as particularly preferred components made of polyolefins proved to be particularly useful. This combination has excellent cleavability.
  • the combination of polyethylene terephthalate and polyamide 6 or of polyethylene terephthalate and polyamide 66 is very particularly preferred.
  • the proportion of the second fiber component in the nonwoven fabric is preferably at least 30 wt .-%, preferably from 40 wt .-% to 60 wt .-%, in particular from 45 wt .-% to 55 wt .-%, each based on the total weight of nonwoven fabric.
  • the respective layers B contain further fibers in addition to the second fiber component.
  • the respective layers B advantageously contain, in addition to the second fiber component, fibers of the first fiber component. These may have been introduced, for example during solidification and / or splitting, from the layers A into the layer B. As a result, a higher entanglement of the layers and thus a higher strength can be obtained.
  • the second fiber component comprises staple fibers having an average titer of 0.1 to 3 dtex and a length of 20 mm to 60 mm.
  • staple fibers in contrast to filaments having a theoretically unlimited length, fibers with a limited length, and according to the invention from 20 mm to 60 mm to understand.
  • the fibers of the second fiber component can be made of a variety of materials. Particularly suitable are polymers, especially plastics, in particular the plastics already discussed above with regard to the first fiber component but also natural materials.
  • the selection of the fibers of the second fiber component expediently depends on the respective fields of application in which the nonwoven fabric is to be used. As suitable for many applications, filaments have been found. These may be present as monocomponent filaments and / or composite filaments.
  • the fibers of the second fiber component are at least partly as Composite filaments before and are at least partially split into elementary filaments.
  • at least a part of these elementary filaments has a titer of 0.1 to 3 dtex. Most preferably, all of these elementary filaments have this titer.
  • Such elementary filaments can be obtained by splitting composite filaments having a titre of 0.2 to 24 dtex.
  • Another advantage of using the composite filaments is that the titer of the individual elementary filaments can be adjusted in a simple manner by varying the number of elementary filaments contained in the composite filaments.
  • the ratio between thicker and thinner filaments in the nonwoven fabric can be controlled. Practical experiments have shown that when the degree of splitting of the composite filaments is adjusted to at least 60%, more preferably at least 70%, even more preferably 80% to 100%, particularly good pilling properties can be obtained.
  • a further advantage is that in this embodiment a solidification of the nonwoven fabric can preferably be effected by a common splitting of the two composite filament components, for example by hydroentanglement. This procedure allows a particularly intensive cross-layer entanglement of the elementary filaments formed during the splitting, so that the obtained composite nonwoven fabric has a particularly good durability.
  • the type and structure of the composite filaments may correspond to those discussed above for the first fiber component.
  • the composite filaments of the second fiber component preferably consist of 2, 4, 8, 16 elementary filaments and more preferably of 4 or 8 elementary filaments.
  • the fibers of the second fiber component may be monocomponent filaments and / or a blend of composite filaments with monocomponent filaments.
  • the mean titer of the filaments of the first fiber component is significantly below the mean titer of the fibers of the second fiber component.
  • Practical experiments have shown, however, that it is useful for the setting of high strength and good service properties, when the fibers of the second fiber component have an average titer which is not more than 30 times, preferably not more than ten times the average titer of the filaments the first fiber component is.
  • the ratio of the average filament titre of the filaments of the second fiber component to the average filament titer of the filaments of the first fiber component is from 6 to 16, preferably from 8 to 12. It has been found that nonwoven fabrics with such a ratio have a particularly high delamination resistance.
  • an essential characteristic of the nonwoven fabric according to the invention is the alternating arrangement of layers of fibers with large and small fiber titers.
  • Particularly preferred is an arrangement in which the fiber layers are traversed with high titre of filaments from the fiber layers with a low titer at least partially ("tentacle effect").
  • the outer fine filaments which due to the lower mechanical strength and rigidity per se have a higher pilling tendency (fibers can be easily released from the composite by mechanical stress), are better anchored in the overall composite of the nonwoven fabric. This can be done in particular by the above-mentioned "tentacle effect", which binds them better in the adjacent layers with filaments of larger titers.
  • At least part of the surface of the nonwoven fabric is formed by the elementary filaments with a titre of less than 0.1 dtex. Accordingly, advantageously at least one, preferably both, of the surfaces of the nonwoven fabric are formed at least 50%, preferably 60-100%, of the elementary filaments with a titer of less than 0.1 dtex.
  • the structure and composition of the surface can be determined, for example, by means of SEM images.
  • the provision of the fine filaments on the outside of the nonwoven fabric has the advantage that internal threads or filaments of any kind, but especially the coarse fibers of the second fiber component, can be mechanically stabilized.
  • the surface of the nonwoven fabric is characterized by advantageous performance characteristics and by an advantageous aspect and handle.
  • the formation of the alternating arrangement of coarse and fine fibers in the composite nonwoven fabric according to the invention can be carried out, for example, by layers containing filaments of the first fiber component and layers containing filaments of the second fiber component prepared separately and joined together in the desired arrangement.
  • the Connection of the layers can be effected by known joining methods, such as sewing, gluing, laminating, and / or mechanical needling, wherein the individual layers are optionally solidified.
  • the connection of the layers is particularly simple in the context of a hydroentanglement of the composite filaments contained in the nonwoven fabric.
  • the layers can also be pre-consolidated separately before the connection.
  • both the fibers of the first and second fiber components are composite filaments which are at least partially split into elementary filaments.
  • a solidification of the nonwoven fabric is preferably carried out by a common splitting of the two composite filament components. This can be done, for example, by first forming a layer composite of nonwovens of the first and second fiber components and then solidifying them, for example by means of water jets. This procedure allows a particularly intensive cross-layer entanglement of the elementary filaments formed during the splitting, so that the obtained composite nonwoven fabric has a particularly good durability.
  • the degree of splitting, in particular of the first fiber component is as high as possible.
  • the proportion of the respective elementary filaments of the first or second fiber component in the layers is advantageously more than 80% by weight, more preferably 85 to 100% by weight.
  • all layers A contain at least partially split Pie 24 filaments, Pie 32 filaments and / or Pie 64 filaments. It is also conceivable that all layers B at least partially split Pie 8 filaments or Pie 4 filaments contain. Also conceivable is an arrangement in which one or more layers contain B Pie 8 filaments and other layers B Pie 16 filaments and / or Pie 4 filaments.
  • the layers such that the layers B containing the fibers of the second fiber component are located inside the nonwoven fabric while the layers A containing the filaments of the first fiber component are at least on the surfaces of the nonwoven fabric are arranged.
  • the outer layers of fine filaments can surprisingly effectively protect the inner layers, despite their fine deniers and their resulting mechanical sensitivity, which, as explained above, leads to the formation of a particularly stable composite layer and good long-term use properties.
  • This effect may possibly be due to the fact that the fine filaments obtained in the splitting step in the Z-direction solidification step, i. in the direction of the cross section of the nonwoven fabric.
  • This distribution can comprise several layers and leads to a particularly intensive connection of the individual layers. Practical experiments have shown that the elementary filaments are transported further into the adjacent layers, the finer they are.
  • the nonwoven fabric according to the invention contains at least two layers A which contain filaments of the first fiber component and at least one layer B which contains filaments of the second fiber component.
  • the alternating base position sequence ABA is obtained.
  • the layer B into the interior of the composite layer, it is possible to obtain a composite nonwoven having outstanding durability become.
  • the fact that the outer sides of the nonwoven fabric are formed by the layers A, the nonwoven fabric also shows very good performance characteristics.
  • the base layer sequence ABA according to the invention can be extended by further alternating layers A and B.
  • layer sequences are thus ABABABA, ABABABABA etc. it is conceivable that one or more layers A comprises a plurality of sub-layers A 'and / or one or more layers B a plurality of sub-layers B'.
  • the titer of the fibers in the respective documents may be the same or different from each other.
  • the outer layers are each formed by the layers A in the layer sequences.
  • the layer sequences are advantageously characterized by an alternating arrangement of the layers A and B. As explained above, however, it is likewise conceivable for the layer sequence to have further layers which are different from A and B.
  • all layers A and / or B each have fibers with the same fiber titer. These embodiments are advantageous because they allow a particularly easy production of the nonwoven fabric.
  • different layers A (and / or B) and / or sub-layers A '(and / or B') have fibers with different fiber titers. This is advantageous in that the properties of the nonwoven fabric can be adjusted very targeted and page-related.
  • the composite nonwoven fabric according to the invention may also contain further layers.
  • the further layers are formed as reinforcing layers, for example in the form of a scrim and / or that they comprise reinforcing filaments, nonwovens, woven fabrics, knitted fabrics and / or scrims.
  • Preferred materials for forming the further layers are plastics, for example polyesters, and / or metals.
  • the further layers form the outer layers of the nonwoven fabric.
  • the further layers are arranged in the interior of the nonwoven fabric between the layers A and B.
  • the polymers used to make the filaments of the composite nonwoven fabric may contain at least one additive selected from the group consisting of color pigments, antistatic agents, antimicrobials such as copper, silver, gold, or hydrophilization or hydrophobing additives in an amount of 150 ppm to 10% by weight. , contain.
  • the use of said additives in the polymers used allows adaptation to customer-specific requirements.
  • the basis weights of the composite nonwoven fabric according to the invention are adjusted depending on the desired application. As for many applications have useful basis weights, measured according to DIN EN 29073, in the range of 10 to 500 g / m, preferably from 20 to 300 g / m 2 , and in particular from 30 to 250 g / m proved.
  • the composite microfiber nonwoven fabric according to the invention is characterized by excellent mechanical properties.
  • the microfiber composite nonwoven fabric according to the invention is characterized by a high durability. It has thus been found that exemplary nonwoven fabrics according to the invention have no holes even after 850 industrial washing cycles according to DIN EN ISO 155797.
  • microfiber composite nonwoven fabric is further characterized by an easily adjustable tear propagation force according to DIN EN ISO 155797.
  • microfiber composite nonwoven fabric according to the invention is characterized by a moisture content that is easily adjustable.
  • the microfiber composite nonwoven fabric according to the invention can be produced in a manner known to the person skilled in the art. A process has proven to be particularly simple in which at least one first fiber layer comprising filaments of the first fiber component and at least one second fiber layer comprising filaments of the second fiber component are produced and joined together.
  • the process for producing the composite nonwoven fabric according to the invention is carried out as follows: First, the individual fiber layers are spun separately, stored to a fleece and optionally pre-consolidated, for example by needling. Subsequently, the fiber layers are joined together.
  • connection of the individual layers can be brought about by known joining methods, such as sewing, gluing, laminating, calendering and / or needling.
  • connection of the individual layers is particularly preferably carried out by alternately arranging layers with fibers of the first fiber component and layers with fibers of the second fiber component after their production and subsequently solidifying them directly, for example by means of mechanical consolidation and / or hydrofluidic treatment, and simultaneously bonding them together.
  • the composite nonwoven fabric can be solidified from the outside in, optionally split and intimately intertwined with the inner coarser filaments.
  • This procedure allows a particularly effective use of the filaments with a low filament titer, since the fine filaments are transported very deeply into the nonwoven fabric and there evidently, owing to their entanglement, lead to a particularly effective stabilization of the composite "tentacle effect".
  • the solidification and splitting of the fiber layers takes place according to the invention in that the optionally preconsolidated nonwoven composite is subjected at least once on each side with high-pressure water jets.
  • the inventive Composite nonwoven fabric can thereby obtain the appearance of a textile surface and the degree of splitting of the composite filaments can be set to more than 80%.
  • the fibers of the first and second fiber components originate from a uniform spinning and / or laying process, are generated simultaneously and stored together.
  • at least two spinning stations each having uniform spinning nozzle openings can be provided, which produce composite filaments with different elementary filament numbers or a mixture of composite filaments with monocomponent filaments in a common spinning and drawing device. These filaments can then be deposited to the composite nonwoven fabric according to the invention, and solidified by hydrofluidic treatment and split into the elementary filaments.
  • the advantage is achieved that the production of spunbonded fabrics with different filament titer does not have to be done separately and no subsequent combination is necessary to arrive at a multi-component spunbonded nonwoven consisting of different filaments with different filament titers.
  • at least one row with correspondingly different spinning nozzle openings in a spinneret pack (curtain spinning) or a large number of individual spinneret packs can be present in a so-called traversing tray.
  • composite nonwoven fabrics can be obtained, which consist of layers with a different filament titer and which thereby combine textile-physical properties that can otherwise be achieved only by joining separately produced layers.
  • the inventive method is further formed in such a way that the order of the spinning stations with respect to the storage belt is selected so that the layer structures described above in an arrangement ABA, or A (BA) n BA of the composite layers can be obtained.
  • the order of the spinning stations with respect to the depositing belt is selected so as to produce an alternating denier of the filaments across the thickness of the composite nonwoven web.
  • the composite filaments may have a central opening, particularly in the form of a tubular elongated cavity, which may be centered with respect to the central axis of the composite filaments.
  • the composite filaments may have a latent or spontaneous crimp resulting from an asymmetric configuration of the elementary filaments with respect to their longitudinal center axis, which crimp is optionally activated or reinforced by an asymmetric geometric configuration of the cross section of the composite filaments ,
  • the nonwoven fabric can be provided with a high thickness, a low modulus and / or a multi-axial elasticity.
  • the composite filaments may have a latent or spontaneous curl due to a differentiation of the physical properties of the polymer filaments forming the elementary filaments in the spinning, cooling and / or stretching operations involving the composite filaments, resulting in distortions caused by internal stresses asymmetric loads are caused with respect to the longitudinal central axis of the composite filaments, wherein the crimping is optionally activated or reinforced by an asymmetric, geometric configuration of the cross section of the composite filaments.
  • the composite filaments may have a latent crimp which is activated by thermal, mechanical or chemical treatment prior to forming the composite nonwoven fabric.
  • the crimp can be reinforced, for example, thermally or chemically by additional treatment before solidification of the nonwoven fabric.
  • the solidification of the nonwoven according to the invention preferably takes place by treatment with high-pressure fluid jets.
  • the elementary filaments can be strongly entangled with a mechanical means (needling, liquid pressure jets) acting predominantly perpendicular to the material plane.
  • the filaments in particular the composite filaments, can be deposited, for example by mechanical and / or pneumatic deflection, wherein at least two of these types of deflection can be combined, as well as by spinning on an endless treadmill and mechanically by needling or by the action of liquid pressure jets can be acted upon with solid (micro) particles.
  • the steps of entanglement and separation of the composite filaments into elementary filaments can be carried out in one and the same process step and with one and the same device, wherein the more or less complete separation of the elementary filaments can end with an additional, more directed to the separation, process.
  • the strength and the mechanical resistance of the composite nonwoven fabric can be further increased significantly if it is provided that the elementary filaments are bonded to each other by a thermofusion, which relates to one or more of them, preferably by hot calendering with heated, smooth or engraved rolls, by pulling through a hot-air tunnel kiln, by pulling on a through-flow of hot air drum and / or by applying a binder contained in a dispersion or in a solution or powdered.
  • a thermofusion which relates to one or more of them, preferably by hot calendering with heated, smooth or engraved rolls, by pulling through a hot-air tunnel kiln, by pulling on a through-flow of hot air drum and / or by applying a binder contained in a dispersion or in a solution or powdered.
  • solidification of the nonwoven fabric may also be effected, for example, by hot calendering prior to any separation of the unitary composite filaments into elementary filaments, the separation occurring after nonwoven bonding.
  • the nonwoven structure may also be obtained by a chemical treatment (as described, for example, in French Pat. 2 546 536 the applicant is described) or solidified by a thermal treatment, which leads to a controlled shrinkage, at least a portion of the elementary filaments, after their separation if necessary. This results in a shrinkage of the fabric in the width and / or longitudinal direction.
  • the composite nonwoven fabric may be subjected to chemical type bonding such as anti-pilling treatment, hydrophilization or hydrophobization, antistatic treatment, refractory treatment treatment and / or tactile property modification or solidification after solidification of bonding or finishing Gloss, a mechanical treatment such as roughening, sanforizing, sanding or a tumbler treatment and / or a change of appearance treatment such as dyeing or printing.
  • chemical type bonding such as anti-pilling treatment, hydrophilization or hydrophobization, antistatic treatment, refractory treatment and / or tactile property modification or solidification after solidification of bonding or finishing Gloss
  • a mechanical treatment such as roughening, sanforizing, sanding or a tumbler treatment and / or a change of appearance treatment such as dyeing or printing.
  • a composite nonwoven fabric with a particularly homogeneous structure can be obtained when the web by exposure to temperature and / or pressure, preferably by calendering at a temperature of 160 to 220 ° C, preferably 180-200 C and / or a line pressure of 20 to 80 N / mm is pre-consolidated.
  • the composite nonwoven fabric according to the invention is subjected to a point calendering to increase its abrasion resistance.
  • the split and solidified composite nonwoven fabric is passed through heated rollers, of which at least one roller has elevations, which lead to a pointy fusion of the filaments with each other.
  • the composite filaments are dyed by spin dyeing.
  • PIE 8 16, 32 plies with basis weights (FG) of about 22 g / m 2 and 43 g / m 2 are prepared, which are assembled as follows.
  • This composite nonwoven fabrics are 6-9 and with the nonwovens 1, 2, 3, 4, 5, 10, 11, 12 reference nonwoven fabrics obtained.
  • nonwoven fabric layers of PIE 16, PIE 8 and PIE 32 segmented bicomponent filaments are produced in a first step.
  • PIE 32 in a bicomponent spunbond system is described below by way of example.
  • zones 1 - 7 270-295 ° C PA6, zones 1 - 7: 260-275 ° C
  • the structure of the obtained PIE 32 segmented bicomponent filaments is in FIG. 1 illustrated.
  • the layers are arranged in the desired order on each other. Subsequently, the splitting and felting of the individual layers is carried out to a multifilament composite nonwoven fabric by means of hydroentanglement.
  • the water jet conditions are set as follows: Pressure (bar) Suction (mbar) pre-consolidation: 0.4 -728 Nozzle bar 2: 2.8 -74 Nozzle bar 3: 230 -206 Nozzle bar 4: 0.1 -206 Nozzle bar 5: 230 -871
  • Nozzle bars 3 and 5 face each other. Jetstrips hole diameter: 130 ⁇ m Shelf band: 100 mesh Materials Handling: 12 m / min
  • the drying conditions are set as follows: There is a drying in a through-air dryer of about 4m length at an air temperature of 190 ° C and a belt speed 12m / min.
  • the tests are based on the following standards: FG Basis weight (g / m 2 ) EN 965 Thickness (mm) EN 964-1 HZK Maximum tensile strength (N / 5cm) EN 13934-1 Elongation at HZK (%) EN 13934-1 Module (N) EN-13934-1 Porosity ( ⁇ m) ISO 2942 / DIN 58355-2 WRK Tearing force (N) EN 13937-2 Abrasion (Martindale, 9KPa) EN 12947 Air permeability (l / m 2 / s) EN 9237 Pilling DIN 53867 (based on) Water absorption (%) based on DIN 53923 Industrial laundry (here 75 ° C) based on DIN EN ISO 155797 (cycles to hole)
  • Example 15 Examination of the duration washing results of the nonwovens:
  • FIGS. 2 to 6 Photographs of the surfaces of exemplary nonwovens are shown.
  • FIG. 2 the surface structure of the non-woven fabric according to the invention No. 2 is shown after 250 washing cycles. It turns out that the surface is very rough and has a high pilling grade.
  • FIG. 3 the surface structure of the non-woven fabric according to the invention No. 1 is shown after 250 washing cycles.
  • the surface does have one improved appearance compared to nonwoven fabric No. 2 is still rough and has a high pilling grade.
  • FIG. 4 the surface structure of the non-woven fabric according to the invention No. 3 is shown after 250 washing cycles.
  • the surface has a much improved appearance compared to nonwoven fabric no. 2.
  • the nonwoven fabric consisting entirely of PIE-32 is, however, of limited use because it has, among other things, a far too low resistance to traveling.
  • FIG. 5 The surface structures of the nonwoven fabric no. 7 are compared after 500 washing cycles with non-inventive nonwovens 1 (after 650 washing cycles) and 3 (after 800 washing cycles). It turns out that the surface of the nonwoven fabric No. 7 has a similar good appearance as the nonwoven fabric No. 3 consisting only of PIE-32. In addition, it is characterized by excellent performance characteristics, such as a good water management, a high tear strength, a good piling and good cleaning properties. In comparison, the nonwoven fabric 1 according to the invention has a strong hole formation.
  • FIG. 6 a cross section of the nonwoven fabric no. 7 is shown.
  • tentacle effect in which the fine PIE-32 elements were carried deep into the layers of coarser filaments by hydroentanglement.

Description

    Technisches Gebiet
  • Textilphysikalische Eigenschaften von Reinigungstüchern können über die chemischen und textilphysikalischen Eigenschaften der sie bildenden Fasern oder Filamente gesteuert werden. Dabei werden die Faser- oder Filamentrohstoffe nach den gewünschten chemischen oder physikalischen Eigenschaften ausgewählt, zum Beispiel hinsichtlich ihrer Einfärbbarkeit, chemischen Resistenz, ihrer Thermoformbarkeit, ihrer Schmutzaufnahme- oder ihres Adsorptionsvermögens. Die Modul- und Kraftdehnungs-Eigenschaften der Fasern oder Filamente sind u. a. von den Werkstoffeigenschaften abhängig, die durch die Wahl des Kristallisations- und/oder Orientierungsgrades und die Querschnitts-Geometrie gesteuert werden können, um die Biegesteifigkeit, die Kraftaufnahme oder die spezifischen Oberflächen der einzelnen Fasern oder Filamente zu beeinflussen. Die Summe der textilphysikalischen Eigenschaften der ein textiles Flächengebilde bildenden Fasern oder Filamente wird auch über das Flächengewicht gesteuert.
  • Für viele Anwendungszwecke müssen Reinigungstücher einer Vielzahl von Anforderungen entsprechen, die oftmals schwer miteinander in Einklang zu bringen sind. So sollen beispielsweise Mikrofaservliesstoffe sowohl eine hohe Lebensdauer aufweisen als auch eine gute Handhabbarkeit, insbesondere beim Tränken, Auswringen und Wischen, eine gute Reinigungseffizienz, eine gute Beständigkeit gegen mechanische Abnutzung und/oder einen bestimmten Wasserhaushalt bieten.
    • Stand der Technik
  • Eine Möglichkeit verschiedene Eigenschaften in einem Reinigungstuch zu vereinigen besteht darin, bei gewählter Art der Herstellung der Flächenware (zum Beispiel als Web- oder Strickware oder als Vliesstoff) verschiedene Faserarten miteinander zu kombinieren. So zeigen Gewebe, Gestricke oder Gewirke, welche dickere Fasern in Kombination mit Mikrofasern enthalten, eine gute Haltbarkeit sowie zumindest zu Beginn zufrieden stellende Gebrauchseigenschaften. Nachteilig an diesen Flächengebilden ist jedoch, dass sie in der Herstellung aufwändiger sind als Vliesstoffe. Dazu kommt, dass insbesondere Gestricke ein unzureichendes Rückhaltevermögen für Mikrofasern aufweisen. So wurde gefunden, dass nach etwa 400 Industriewaschzyklen (gemäß DIN EN ISO 155797) die Mikrofaseranteile nahezu vollständig entfernt sind. Dies spiegelt sich in einer deutlichen Verschlechterung der Gebrauchseigenschaften, wie Handhabbarkeit, Hautsensorik, Reinigungseffizienz beziehungsweise Wasserhaushalt wieder.
  • Vliesstoffe, die Mikrofasern enthalten, sind verglichen mit Geweben, Gestricken oder Gewirken deutlich einfacher herzustellen. Vliesstoffe sind Gebilde aus Fasern begrenzter Länge (Stapelfasern), Filamenten (Endlosfasern) oder geschnittenen Garnen jeglicher Art und jeglichen Ursprungs, die auf irgendeine Weise zu einem Vlies (einem Faserflor) zusammengefügt und auf irgendeine Weise miteinander verbunden worden sind. Mikrofaservliesstoffe weisen grundsätzlich hervorragende Eigenschaften bei der Entfernung von Schmutzen und bei Aufnahme und Abgabe von Flüssigkeiten, insbesondere von Wasser, auf. An den bekannten Mikrofaservliesstoffen, ist jedoch nachteilig, dass ihre Haltbarkeit, insbesondere bei oftmaligem Waschen in Industriewaschzyklen, begrenzt ist, was sich beispielsweise in einer nach etwa 200 Industriewaschzyklen auftretenden Lochbildung in den Vliesstoffen widerspiegelt. Für Anwendungen in der professionellen Reinigung bedeuten diese 200 Waschzyklen bei zum Beispiel täglicher desinfizierender Wäsche eine Lebensdauer von unter einem Jahr.
  • Durch ein Erhöhen des Anteils an dickeren Fasern kann die Haltbarkeit der Vliesstoffe theoretisch verbessert werden, da die chemische und mechanische Stabilität der Einzelfasern, bzw. -filamente mit deren Dicke zunimmt. Dies geht jedoch auf Kosten der Gebrauchseigenschaften.
  • Eine Erhöhung des Anteils an dünnen Fasern führt erwartungsgemäß zu einer Verbesserung der Gebrauchseigenschaften, unter anderem durch eine verbesserte Wasseraufnahmen durch Erzeugen einer höheren Anzahl an Kapilar-Zwischenräumen und durch einen weicheren Griff durch die reduzierte Biegesteifigkeit der Einzelfaser. Derartige Flächengebilde erweisen sich jedoch als fragil, wenn man Weiterreißkraft, Pilling und vor allem Waschbarkeit, insbesondere Kochwaschbarkeit, mit herkömmlichen Textilien vergleicht. Vor allem die den Mikrofasern zuzuschreibenden Gebrauchseigenschaften verschlechtern sich deutlich mit der Zeit.
  • So wurde für einen PIE 16 Vliesstoff (70 % PET 0,2 dtex; 30 % PA6 0,1 dtex, gesplittet und wasserstrahlverfestigt) in einem Stresstest von 400 Waschzyklen nach DIN EN ISO 155797 gefunden, dass sich das Flächengewicht deutlich verringert hatte. Eine genauere Analyse ergab, dass der Polyamidanteil von ursprünglich 30 auf bis zu 10 Gewichtsprozent gesunken war während sich der PET-Anteil weniger stark reduzierte. Dieses Resultat war insofern überraschend, als bekanntermaßen PET von Basen, wie Waschlaugen, angegriffen wird, Polyamid jedoch nicht. Erklärbar ist das Ergebnis dadurch, dass die feineren Polyamid-Filamente im Mikrofilamentvliesstoff eher dem chemischen und mechanischen Stress in der Wäsche, sowie der hohen mechanischen Friktion beim Trocknen in Trommeln unterliegen und im Laufe der Zeit als Faserbruch abtransportiert werden. Dies könnte auch durch die geringere Faserdicke gegenüber Polyester bedingt sein.
  • Die Absenkung des Anteils an PA6 nach jeweils 500 Wäschen ist in der nachfolgenden Tabelle illustriert. Der Polyamidrestgehalt wurde dabei durch herauslösen mit Ameisensäure bestimmt. Die Einzelmuster zeigen dabei die Streuung der PA6-Abnahme. Tabelle 1: Absenkung des PA6-Anteils nach 500 Wäschen (60°C) von ursprünglich 30% auf:
    N° Brutto korr; - 0,073 PET gewogen korr; - 0,071 ergibt PA6 Gehalt PA6
    g G g g g %
    1 1,475 1,402 1,26 1,189 0,213 15,19
    2 0,673 0,6 0,593 0,522 0,078 13,00
    3 0,97 0,897 0,855 0,784 0,113 12,60
    4 1,567 1,494 1,36 1,289 0,205 13,72
    5 1,605 1,532 1,442 1,371 0,161 10,51
    6 1,301 1,228 1,173 1,102 0,126 10,26
  • In Ableitung von diesen Erfahrungen war zu erwarten, dass das Einbringen von doppelt so dicken Segmenten von PIE 8 bei gegebenem Titer von PIE 16 die mechanischen Eigenschaften und Dauerhaftigkeit verbessert werden, und das Zufügen von halb so dicken Segmenten, kommend aus PIE 32, zu einem Ausgleich an verlorenen Eigenschaften, wie Komfort und Feuchtemanagement führt.
  • Ein weiterer Weg, regelrecht gegensätzliche Eigenschaften miteinander in einem Flächengebilde zu vereinigen, besteht in der Herstellung von Kompositen aus zwei oder mehr Flächengebilden. Hierzu können die einzelnen Flächengebilde separat hergestellt und anschließend durch bekannte Fügeverfahren, wie Nähen, Kleben, Laminieren, miteinander verbunden werden.
  • Ebenfalls bekannt sind Mehrkomponenten-Spinnvliesstoffe, die einen Titergradienten aufweisen. So beschreibt die EP 1 619 283 A1 Mehrkomponenten-Spinnvliesstoffe, bestehend aus mindestens zwei zueinander Grenzflächen ausbildenden Polymeren, die mindestens einer Spinnvorrichtung mit einheitlichen Spinndüsenöffnungen entstammen und die hydrodynamisch verstreckt, flächenförmig abgelegt sowie entweder als Einzellagen oder als Mehrkomponenten-Verbund gemeinsam verfestigt sind.
  • Der Erfindung hier liegt die Aufgabe zu Grunde die bekannten Mikrofaservliesstoffe dahingehend weiterzubilden, dass sie gute mechanische Eigenschaften, insbesondere eine gute Dauerwaschbeständigkeit mit guten Gebrauchseigenschaften, einen guten thermophysiologischen Komfort, angenehme Hautsensorik und Optik, gutes Wassermanagement (Absorption und Wasserabgabe, bevorzugt gleichmäßig) sowie eine gute Reinigungseffizienz bieten.
  • EP 1696064 beschreibt ein Reinigungstuch, welches eine Kombination aus Splitfasern und/oder Meltblownfasern mit gröberen Fasern enthält. Die Lagen können Einzellagen oder Lagenverbunde sein, wobei Vliesstoffe aus Splitfasern die äußeren Lagen darstellen. In diesem Dokument wird ein Reinigungstuch mit Waschbeständigkeit gegenüber Industrieheißwaschzyklen weder beschrieben noch nahegelegt. Vielmehr ist es auf die Herstellung von Reinigungstüchern zur Körperpflege, insbesondere von Babytüchern gerichtet. Diese Produkte sind jedoch Wegwerfartikel und nicht dafür vorgesehen gereinigt zu werden, geschweige denn in Industrieheißwaschzyklen.
  • WO 2004009347 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines Vliesstoffverbunds, umfassend die Schritte a) Bereitstellen einer ersten Lage, die kontinuierliche Splitfasern enthält, b) Splitten der kontinuierlichen Splitfasern zu Splitfilamenten, c) Übereinanderlegen der ersten und zweiten Lage, wobei die zweite Lage Stapelfasern enthält und d) Vernadeln der ersten und zweiten Lagen zum Vliesstoffverbund. Bevorzugt sind die Stapelfasern Pulp.
  • EP 1613802 beschreibt einen wasserstrahlvernadelten Vliesstoff auf Basis von Multikomponentenfasern. In Anspruch 2 wird ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Aufbaus beschrieben, bei dem auf die Multikomponentenfaserlage eine weitere Faserlage mit absorbierendem Material aufgebracht und der Lagenverbund wasserstrahlvernadelt wird. Als absorbierendes Material wird gemäß Seite 19 bevorzugt Pulp mit Faserlängen von bis zu 2,5 mm eingesetzt.
  • WO 2006102360 beschreibt beschreibt Wischtücher aus Micro- und Nanofasern. Unter anderem wird wird ein dreilagiger Verbund beschrieben, bei dem die innen liegende Lage ein Spunbond ist.
    • Darstellung der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Reinigungstuch mit einer Dauerwaschbeständigkeit gegenüber Industrieheißwaschzyklen, ermittelt in Anlehnung an DIN EN ISO 155797, wie in den Beispielen gezeigt, umfassend einen Mikrofaser-Verbundvliesstoff, in dem eine erste und eine zweite Faserkomponente in Form alternierender Lagen angeordnet sind, wobei
    • mindestens eine erste Lage A die erste Faserkomponente in Form schmelzgesponnener und zu einem Vlies abgelegter Verbundfilamente umfasst, die zumindest teilweise zu Elementar-Filamenten mit einem mittleren Titer von weniger als 0,1 dtex, vorzugsweise zwischen 0,03 dtex und 0,06 dtex gesplittet und verfestigt sind,
    • mindestens eine Lage B auf der ersten Lage A angeordnet ist, wobei die Lage B die zweite Faserkomponente in Form von zu einem Vlies abgelegten und verfestigten Stapelfasern mit einem mittleren Titer von 0,1 bis 3 dtex und einer Länge von 20 mm bis 60 mm umfasst,
    mindestens eine zweite Lage A auf der Lage B angeordnet ist, wobei der Vliesstoffverbund mindestens einmal auf jeder Seite mit Hochdruck-Wasserstrahlen beaufschlagt wurde, sodass die Faserlagen verfestigt und gesplittet wurden.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Reinigungstuchs sowie die Verwendung der danach erhaltenen Produkte.
  • Das erfindungsgemäße Reinigungstuch zeichnet sich dadurch aus, dass es extrem feine Mikrofilamente in synergistischer Kombination mit gröberen Fasern enthält. Dabei liegen die beiden Faserkomponenten zumindest anteilig in Lagen vor, die in Bezug auf den Querschnitt des Mikrofaser-Verbundvliesstoffs zumindest bereichsweise alternierend angeordnet sind.
  • Erfindungsgemäß wurde gefunden, dass durch die spezielle Kombination der Lagen aus feinen und groben Fasern in einer alternierenden Anordnung die mechanischen Eigenschaften und die Haltbarkeit deutlich verbessert werden kann. So zeigt das erfindungsgemäße Reinigungstuch eine hervorragende Dauerwaschbeständigkeit, insbesondere bei stark beanspruchenden Industrieheißwaschzyklen. Darüber hinaus bietet der Vliesstoff trotz des Anteils an gröberen Fasern zufrieden stellende Gebrauchseigenschaften wie einen guten thermophysiologischen Komfort, eine angenehme Hautsensorik und Optik, gutes Wassermanagement sowie eine gute Reinigungseffizienz.
  • Dieses Ergebnis war insofern überraschend, als zu erwarten war, dass die Verwendung von Filamenten mit einem kleineren Filamenttiter zwar zu einer Verbesserung der Gebrauchseigenschaften führt, jedoch die Resistenz, und dabei insbesondere auch die Haltbarkeit des Vliesstoffs schlechter wird.
  • Ohne sich auf einen Mechanismus festzulegen wird vermutet, dass die gute mechanische Festigkeit im Bezug auf Pilling, Abrasion und Waschbeständigkeit des erfindungsgemäßen Vliesstoffs durch die hohe Verschlingung der feinen Filamente bei ihrer Herstellung, d.h. beim Splitten bzw. beim Verfestigungsprozess, beispielsweise beim Vernadeln und/oder Wasserstrahlverfestigen der Verbundelemente, erzielt wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Filamente der ersten Faserkomponente lagenübergreifend zumindest teilweise mit den Fasern der zweiten Faserkomponente verschlungen ("Tentakeleffekt"). Dieser Effekt kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass zunächst ein Lagenverbund ABA oder auch größere Lagenverbunde, beispielsweise ein Lagenverbund ABABA aus zunächst noch unverfestigten bzw. lediglich vorverfestigten Vliesen der ersten und zweiten Faserkomponenten gebildet wird und anschließend ein Splittungs- bzw. Verfestigungsschritt für den gesamten Lagenverbund durchgeführt wird.
  • Bei dieser Vorgehensweise werden die beim Splitten erhaltenen feinen Filamente der ersten Faserkomponente in Z-Richtung, d.h. in Richtung des Querschnitts des Vliesstoffs, verteilt. Diese Verteilung kann mehrere Lagen umfassen und führt zu einer besonders intensiven Verbindung der einzelnen Lagen. Praktische Versuche haben ergeben, dass die Elementarfilamente umso weiter in die anderen Lagen transportiert werden je feiner sie sind.
  • Erfindungsgemäß weist die erste Faserkomponente schmelzgesponnene und zu einem Vlies abgelegte Verbundfilamente auf. Unter dem Begriff Filamente werden erfindungsgemäß Fasern verstanden, die im Unterschied zu Stapelfasern eine theoretisch unbegrenzte Länge haben. Verbundfilamente bestehen aus mindestens zwei Elementar-Filamenten und können durch gebräuchliche Splittverfahren, wie beispielsweise Wasserstrahlvernadeln, in Elementarfilamente gespalten und verfestigt werden. Die Verbundfilamente der ersten Faserkomponente sind erfindungsgemäß zumindest zum Teil in Elementarfilamente gespalten. Dabei beträgt der Splitgrad vorteilhafter Weise mehr als 80 % noch bevorzugter mehr als 90 % und insbesondere 100 %.
  • Um einen ausreichenden Stabilisierungseffekt zu erzielen ist es von Vorteil, wenn der Anteil der Elementarfilamente der ersten Faserkomponente, bezogen auf das Gesamtgewicht des Vliesstoffs und als Summenwert über alle Verbundlagen hinweg mindestens 20 Gew.-% beträgt. Praktische Versuche haben ergeben, dass eine besonders hohe Waschfestigkeit in Kombination mit guten Gebrauchseigenschaften erzeugt werden kann, wenn der Anteil dieser Elementarfilamente von 20 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere von 30 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Vliesstoffs beträgt.
  • In Bezug auf die einzelnen Lagen des Vliesstoffs ist es von Vorteil, wenn der Anteil der Elementarfilamente der ersten Faserkomponente in der jeweiligen Lage A, beispielsweise in einer äußeren Lage A oder in einer innen liegenden Lage A von 80 Gew.% bis 100 Gew.%, vorzugsweise von 90 Gew.% bis 100 Gew.%, insbesondere 100 Gew.%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Lage A, beträgt.
  • Im Hinblick auf die Dauergebrauchseigenschaften (Pilling, Abrasion und Waschbeständigkeit) ist es dabei von Vorteil, wenn mindestens eine äußere Lage vorteilhafter Weise aber beide äußeren Lagen des Vliesstoffs von den Lagen A gebildet werden.
  • Grundsätzlich ist denkbar, dass die jeweiligen Lagen A neben der ersten Faserkomponente noch weitere Fasern enthalten. Besonders gute Gebrauchseigenschaften werden jedoch erhalten, wenn zumindest die äußeren Lagen A vollständig aus Elementarfilamenten der ersten Faserkomponente bestehen.
  • Vorteilhaft an der Verwendung von Verbundfilamenten als Ausgangsmaterial zur Herstellung der Elementarfilamente ist, dass der Titer der aus ihnen erzeugten Elementarfilamente auf einfache Weise durch Variation der Anzahl der in den Verbundfilamenten enthaltenen Elementarfilamente eingestellt werden kann. Hierbei kann der Titer der Verbundfilamente konstant bleiben, was prozesstechnisch von Vorteil ist. Weiter vorteilhaft an der Verwendung der Verbundfilamente ist, dass zusätzlich durch Variation des Splittgrads der Verbundfilamente auf einfache Weise das Verhältnis an dickeren und dünneren Filamenten im Vliesstoff gesteuert werden kann.
  • Praktische Versuche haben gezeigt, dass Vliesstoffe mit einer besonders hohen Waschfestigkeit in Kombination mit guten Gebrauchseigenschaften erhalten werden können, wenn der mittlere Titer der Elementarfilamente der ersten Faserkomponente zwischen 0,01-0,1 dtex, insbesondere von 0,03 dtex bis 0,06 dtex beträgt. Elementarfilamente mit diesem Titer können beispielsweise erhalten werden durch Splitten von Verbundfilamenten mit einem Titer von 0.02 bis 6,4 dtex, vorzugsweise von 0,06 bis 3,8 dtex.
  • Die Elementarfilamente können dabei im Querschnitt kreissegmentförmig, n-eckig, oder multilobal ausgebildet sein.
  • Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Mikrofaser-Verbundvliesstoff einer, bei dem die Verbundfilamente einen Querschnitt mit Orangenspalten-artiger oder auch "Pie" genannter Multisegment-Struktur aufweisen, wobei die Segmente verschiedene, alternierende, inkompatible Polymere, enthalten können. Ebenfalls geeignet sind Hollow-Pie Strukturen, die auch einen asymmetrisch axial verlaufenden Hohlraum aufweisen können. Pie-Strukturen, insbesondere Hollow-Pie Strukturen, können besonders leicht gesplitteten werden.
  • Im Hinblick auf die erste Faserkomponente weist die Orangenspalten- bzw. Kuchenstück-Anordnung (Pie-Anordnung) vorteilhafterweise 2, 4, 8, 16, 24, 32 oder 64 Segmente, besonders bevorzugt 16, 24 oder 32 Segmente, auf.
  • Der Anteil der ersten Faserkomponente im Vliesstoff beträgt vorzugsweise mindestens 40 Gew.-%, noch bevorzugter von 40 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere von 45 Gew.-% bis 55 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Vliesstoffs.
  • Um eine leichte Splittbarkeit zu erhalten ist es vorteilhaft, wenn die Verbundfilamente Filamente umfassen, die mindestens zwei thermoplastische Polymere enthalten. Vorzugsweise umfassen die Verbundfilamente mindestens zwei inkompatible Polymere. Unter inkompatiblen Polymeren sind solche Polymere zu verstehen, die in Kombination nicht, nur bedingt bzw. schwer klebende Paarungen ergeben. Ein solches Verbundfilament weist eine gute Spaltbarkeit in Elementarfilamente auf und bewirkt ein günstiges Verhältnis von Festigkeit zu Flächengewicht.
  • Als inkompatible Polymerpaare, werden vorzugsweise Polyolefine, Polyester, Polyamide und/oder Polyurethane in einer solchen Kombination eingesetzt, dass sich nicht, nur bedingt bzw. schwer klebende Paarungen ergeben.
  • Die verwendeten Polymerpaare werden besonders bevorzugt ausgewählt aus Polymerpaaren mit mindestens einem Polyolefin und/oder mindestens einem Polyamid, bevorzugt mit Polyethylen, wie Polypropylen/ Polyethylen, Polyamid6/ Polyethylen oder Polyethylenterepthalat/ Polyethylen, oder mit Polypropylen, wie Polypropylen/ Polyethylen, Polyamid6/ Polypropylen oder Polyethylenterepthalat/ Polypropylen.
  • Ganz besonders bevorzugt werden Polymerpaare mit mindestens einem Polyester und/oder mindestens einem Polyamid.
  • Polymerpaare mit zumindest einem Polyamid oder mit zumindest einem Polyethylenterephthalat werden wegen deren bedingter Klebbarkeit bevorzugt und Polymerpaare mit zumindest einem Polyolefin werden wegen deren schwerer Klebbarkeit besonders bevorzugt verwendet.
  • Als besonders bevorzugte Komponenten haben sich Polyester, vorzugsweise Polyethylenterephthalat, Polymilchsäure und/oder Polybutylenterephthalat einerseits, Polyamid, vorzugsweise Polyamid 6, Polyamid 66, Polyamid 46, andererseits ggf. in Kombination mit einem oder mehreren weiteren zu den oben genannten Komponenten inkompatiblen Polymeren, vorzugsweise ausgewählt aus Polyolefinen als besonders zweckmäßig erwiesen. Diese Kombination weist eine hervorragende Spaltbarkeit auf. Ganz besonders bevorzugt ist die Kombination aus Polyethylenterephthalat und Polyamid 6 oder aus Polyethylenterephthalat und Polyamid 66.
  • Der Anteil der zweiten Faserkomponente im Vliesstoff beträgt vorzugsweise mindestens 30 Gew.-%, vorzugsweise von 40 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere von 45 Gew.-% bis 55 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Vliesstoffs.
  • Denkbar ist, dass die jeweiligen Lagen B neben der zweiten Faserkomponente noch weitere Fasern enthalten. So enthalten die jeweiligen Lagen B vorteilhafter Weise neben der zweiten Faserkomponente Fasern der ersten Faserkomponente. Diese können, beispielsweise beim Verfestigen und/oder Splitten, aus den Lagen A in die Lage B eingebracht worden sein. Hierdurch kann eine höhere Verschlingung der Lagen und somit eine höheren Festigkeit erhalten werden.
  • Die zweite Faserkomponente umfasst Stapelfasern mit einem mittleren Titer von 0,1 bis 3 dtex und einer Länge von 20 mm bis 60 mm. Hierbei sind unter Stapelfasern im Unterschied zu Filamenten, die eine theoretisch unbegrenzte Länge aufweisen, Fasern mit einer begrenzten Länge, und erfindungsgemäß von 20 mm bis 60 mm zu verstehen.
  • Die Fasern der zweiten Faserkomponente können aus den verschiedensten Materialien bestehen. Geeignet sind insbesondere Polymere, hierbei vor allem Kunststoffe, insbesondere die oben bereits im Bezug auf die erste Faserkomponente diskutierten Kunststoffe aber auch natürliche Materialien.
  • Die Auswahl der Fasern der zweiten Faserkomponente richtet sich zweckmäßigerweise nach den jeweiligen Anwendungsbereichen, in denen der Vliesstoff eingesetzt werden soll. Als für viele Anwendungszwecke geeignet haben sich Filamente erwiesen. Diese können als Monokomponentenfilamente und/oder Verbundfilamente vorliegen.
  • Vorzugsweise liegen die Fasern der zweiten Faserkomponente, wie die Filamente der ersten Faserkomponente, zumindest anteilig als Verbundfilamente vor und sind zumindest teilweise in Elementarfilamente gesplittet. In diesem Fall weist zumindest ein Teil dieser Elementarfilamente einen Titer von 0,1 bis 3 dtex auf. Ganz besonders bevorzugt weisen sämtliche dieser Elementarfilamente diesen Titer auf. Derartige Elementarfilamente können durch Splittung von Verbundfilamenten mit einem Titer von 0,2 bis 24 dtex erhalten werden.
  • Vorteilhaft an der Verwendung der Verbundfilamente ist auch hier, dass der Titer der einzelnen Elementarfilamente auf einfache Weise durch Variation der Anzahl der in den Verbundfilamenten enthaltenen Elementarfilamente eingestellt werden kann. Dazu kommt, dass durch Variation des Splittgrades das Verhältnis zwischen dickeren und dünneren Filamenten im Vliesstoff gesteuert werden kann. Praktische Versuche haben ergeben, dass bei einer Einstellung des Splittgrads der Verbundfilamente auf mindestens 60 %, noch bevorzugter auf mindestens 70 %, noch bevorzugter auf 80 % bis 100 % besonders gute Pillingeigenschaften erhalten werden können.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass in dieser Ausführungsform eine Verfestigung des Vliesstoffs vorzugsweise durch eine gemeinsame Splittung beider Verbundfilamentkomponenten, beispielsweise durch Wasserstrahlverfestigung, erfolgen kann. Diese Vorgehensweise erlaubt eine besonders intensive schichtübergreifende Verschlingung der bei der Splittung gebildeten Elementar-Filamente, so dass der erhaltene Verbundvliesstoff eine besonders gute Dauerhaltbarkeit besitzt.
  • Art und Struktur der Verbundfilamente können derjenigen entsprechen, die oben für die erste Faserkomponente diskutiert wurde. Vorzugsweise bestehen die Verbundfilamente der zweiten Faserkomponente aus 2, 4, 8, 16 Elementar-Filamenten und besonders bevorzugt aus 4 oder 8 Elementar-Filamenten.
  • Alternativ können die Fasern der zweiten Faserkomponente Monokomponenten-Filamente und/oder ein Gemisch von Verbundfilamenten mit Monokomponenten-Filamenten sein.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt liegt der mittlere Titer der Filamente der ersten Faserkomponente deutlich unterhalb des mittleren Titers der Fasern der zweiten Faserkomponente. Praktische Versuche haben jedoch ergeben, dass es für die Einstellung von hoher Festigkeit und guten Gebrauchseigenschaften zweckmäßig ist, wenn die Fasern der zweiten Faserkomponente einen mittleren Titer aufweisen, der nicht mehr als das 30 fache, vorzugsweise nicht mehr als das Zehnfache des mittleren Titers der Filamente der ersten Faserkomponente beträgt.
  • Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn das Verhältnis des mittleren Filamenttiters der Filamente der zweiten Faserkomponente zu dem mittleren Filamenttiter der Filamente der ersten Faserkomponente von 6 bis 16, vorzugsweise von 8 bis 12, beträgt. Es hat sich gezeigt, dass Vliesstoffe mit einem solchen Verhältnis eine besonders hohe Delaminierungsresistenz aufweisen.
  • Wie bereits oben erläutert ist eine wesentliche Charakteristik des erfindungsgemäßen Vliesstoffs die alternierende Anordnung von Lagen aus Fasern mit großen und kleinen Fasertitern. Besonders bevorzugt ist eine Anordnung, in der die Faserlagen mit großem Titer von Filamenten aus den Faserlagen mit kleinem Titer zumindest teilweise durchdrungen werden ("Tentakeleffekt"). Hierdurch kann ein maximaler Schutz der innen liegenden groben Filamente, die aufgrund ihrer geringeren Verschlingung untereinander eine geringe Stabilität aufweisen, von außen liegenden feinen Filamenten, die aufgrund ihres hohen Verschlingungsgrades mit sich selbst und mit den groben Filamenten eine gute Stabilität aufweisen, erzielt werden. Gleichzeitig werden die außen liegenden feinen Filamente, die auf Grund der geringeren mechanischen Festigkeit und Steifigkeit an sich eine höhere Pilling-Neigung aufweisen (Fasern können durch mechanische Beanspruchung einfacher aus dem Verbund gelöst werden), besser im Gesamtverbund des Vliesstoffes verankert werden. Dies kann insbesondere durch den oben genannten "Tentakeleffekt" erfolgen, der sie besser in die angrenzenden Lagen mit Filamenten größeren Titers einbindet.
  • Vor diesem Hintergrund ist von Vorteil, wenn zumindest ein Teil der Oberfläche des Vliesstoffs von den Elementarfilamenten mit einem Titer von weniger als 0,1 dtex gebildet wird. Dementsprechend wird vorteilhafter Weise zumindest eine, vorzugsweise beide der Oberflächen des Vliesstoffs zumindest zu 50 %, vorzugsweise zu 60-100 % von den Elementar-Filamenten mit einem Titer von weniger als 0,1 dtex gebildet. Die Struktur und Zusammensetzung der Oberfläche kann beispielsweise mittels REM Aufnahmen bestimmt werden.
  • Die Vorsehung der feinen Filamente an der Außenseite des Vliesstoffs hat den Vorteil, dass innenliegende Fäden oder Filamente jedweder Art, aber insbesondere die groben Fasern der zweiten Faserkomponente mechanisch stabilisiert werden können. Gleichzeitig zeichnet sich die Oberfläche des Vliesstoffs durch vorteilhafte Gebrauchseigenschaften sowie durch einen vorteilhaften Aspekt und Griff aus.
  • Die Ausbildung der alternierenden Anordnung grober und feiner Fasern im erfindungsgemäßen Verbundvliesstoff kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass Lagen, die Filamente der ersten Faserkomponente enthalten und Lagen, die Filamente der zweiten Faserkomponente enthalten, separat hergestellt und in der gewünschten Anordnung miteinander verbunden werden. Die Verbindung der Lagen kann dabei durch bekannte Fügeverfahren, wie Nähen, Kleben, Laminieren, und/oder mechanisches Vernadeln erfolgen, wobei die einzelnen Lagen gegebenenfalls verfestigt werden. Besonders einfach erfolgt die Verbindung der Lagen im Rahmen einer Wasserstrahlverfestigung der im Vliesstoff enthaltenen Verbundfilamente. Dabei können die Lagen vor der Verbindung auch separat vorverfestigt werden.
  • Vorzugsweise sind sowohl die Fasern der ersten als auch der zweiten Faserkomponente Verbundfilamente, die zumindest teilweise zu Elementar-Filamenten gesplittet sind. In diesem Fall erfolgt eine Verfestigung des Vliesstoffs vorzugsweise durch eine gemeinsame Splittung beider Verbundfilamentkomponenten. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass zunächst ein Lagenverbund aus Vliesen der ersten und zweiten Faserkomponente gebildet werden und anschließend eine Verfestigung, beispielsweise mittels Wasserstrahlen, erfolgt. Diese Vorgehensweise erlaubt eine besonders intensive schichtübergreifende Verschlingung der bei der Splittung gebildeten Elementar-Filamente, so dass der erhaltene Verbundvliesstoff eine besonders gute Dauerhaltbarkeit besitzt.
  • Um einen hohen Verschlingungdgrad zu erhalten ist es zweckmäßig, wenn der Splittgrad, insbesondere der ersten Faserkomponente, möglichst hoch ist. Vor diesem Hintergrund beträgt der Anteil der jeweiligen Elementar-Filamente der ersten oder zweiten Faserkomponente in den Lagen vorteilhafter Weise mehr als 80 Gew. %, noch bevorzugter 85 bis 100 Gew. %.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten alle Lagen A zumindest teilweise gesplittete Pie 24-Filamente, Pie 32-Filamente und/oder Pie 64-Filamente. Denkbar ist ferner, dass sämtliche Lagen B zumindest teilweise gesplittete Pie 8-Filamente oder Pie 4-Filamente enthalten. Ebenfalls denkbar ist eine Anordnung, in der eine oder mehrere Lagen B Pie 8-Filamente enthalten und andere Lagen B Pie 16-Filamente und/oder Pie 4--Filamente.
  • Wie bereits oben erläutert hat es sich als besonders günstig erwiesen die Lagen so anzuordnen, dass sich die Lagen B, die die Fasern der zweiten Faserkomponente enthalten, im Inneren des Vliesstoffs befinden während die Lagen A, die die Filamente der ersten Faserkomponente enthalten, zumindest auf den Oberflächen des Vliesstoffs angeordnet sind. In dieser Anordnung können die außen liegenden Decklagen mit feinen Filamenten die innen liegenden Lagen überraschenderweise trotz ihrer feinen Titer und ihrer daraus resultierenden mechanischen Sensibilität effektiv schützen, was wie oben erläutert, zur Ausbildung eines besonders stabilen Schichtverbunds und guten Dauergebrauchseigenschaften führt.
  • Dieser Effekt lässt sich möglicherweise darauf zurückführen, dass die beim Splitten erhaltenen feinen Filamente beim Verfestigungschritt in Z-Richtung, d.h. in Richtung des Querschnitts des Vliesstoffs, verteilt werden. Diese Verteilung kann mehrere Lagen umfassen und führt zu einer besonders intensiven Verbindung der einzelnen Lagen. Praktische Versuche haben ergeben, dass die Elementarfilamente umso weiter in die angrenzenden Lagen hinein transportiert werden, je feiner sie sind.
  • Der erfindungsgemäße Vliesstoff enthält mindestens zwei Lagen A, die Filamente der ersten Faserkomponente enthalten, sowie mindestens eine Lage B, die Filamente der zweiten Faserkomponente enthält. Hierdurch wird die alternierende Basislagenfolge A-B-A erhalten. Wie bereits oben erläutert, kann durch die Einbindung der Lage B in das Innere des Schichtverbunds ein Verbundvliesstoff mit einer herausragenden Dauerbeständigkeit erhalten werden. Dadurch, dass die Außenseiten des Vliesstoffs durch die Lagen A gebildet werden, zeigt der Vliesstoff ferner sehr gute Gebrauchseigenschaften.
  • Die erfindungsgemäße Basislagenfolge ABA kann durch weitere alternierende Lagen A und B erweitert werden. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung umfasst somit die Lagenfolgen: A(BA)nBA, mit n = 1 bis 20, vorzugsweise von n = 5 bis 15 und insbesondere von 8 bis 12. Beispiele für Lagenfolgen sind somit ABABABA, ABABABABA usw. Dabei ist denkbar, dass eine oder mehrere Lagen A mehrere Unter-Lagen A' und/oder eine oder mehrere Lagen B mehrere Unter-Lagen B' umfasst. Dabei kann der Titer der Fasern in den jeweiligen Unterlagen gleich sein oder voneinander abweichen. In einer Spinnanlage mit 15 Spinnpositionen wäre somit beispielsweise folgende Anordnung der Unter-Lagen A' und B' denkbar: A'A'B'B'B'A'B'B'B'A'B'B'B'A'A', was für den späteren Betrachter des Querschnitts ergibt A(BA)2BA.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden in den Lagenfolgen die äußeren Lagen jeweils von den Lagen A gebildet. Ferner zeichnen sich die Lagenfolgen vorteilhafter Weise durch eine alternierende Anordnung der Lagen A und B aus. Wie oben erläutert jedoch ist ebenfalls denkbar, dass die Lagenfolge weitere, von A und B verschiedene, Lagen aufweist.
  • Als ebenfalls vorteilhaft hat sich erwiesen die Lagenfolge der Lagen A und B, sowie der gegebenenfalls vorhandenen weiteren Lagen im Mikrofaser-Verbundvliesstoff so zu gestalten, dass sich ein symmetrischer Schichtaufbau ergibt. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass ein besonders gleichmäßiges, seitensymmetrisches Eigenschaftsprofil erhalten werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen alle Lagen A und/oder B jeweils Fasern mit dem gleichen Fasertiter auf. Diese Ausführungsformen sind vorteilhaft, da sie eine besonders leichte Herstellung des Vliesstoffs ermöglichen. Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform weisen jedoch verschiedene Lagen A (und/oder B) und/oder Unter-Lagen A' (und/oder B') Fasern mit verschiedenen Fasertitern auf. Hieran ist vorteilhaft, dass die Eigenschaften des Vliesstoffs sehr gezielt und seitenbezogen eingestellt werden können.
  • Der erfindungsgemäße Verbundvliesstoff kann auch weitere Lagen enthalten. Denkbar ist dabei, dass die weiteren Lagen als Verstärkungslagen, beispielsweise in Form eines Scrims ausgebildet sind und/oder dass sie Verstärkungsfilamente, Vliesstoffe, Gewebe, Gewirke und/oder Gelege umfassen. Bevorzugte Materialien zur Bildung der weiteren Lagen sind Kunststoffe, beispielsweise Polyester, und/oder Metalle. Dabei ist grundsätzlich denkbar, dass die weiteren Lagen die Außenlagen des Vliesstoffs bilden. Vorteilhafterweise sind die weiteren Lagen jedoch (gegebenenfalls zusätzlich) im Inneren des Vliesstoffs zwischen den Lagen A und B angeordnet.
  • Die zur Herstellung der Filamente des Verbundvliesstoffs eingesetzten Polymere können zumindest ein Additiv, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Farbpigmenten, Antistatika, Antimikrobia wie Kupfer, Silber, Gold, oder Hydrophilierungs- oder Hydrophobierungs -Additive in einer Menge von 150 ppm bis 10 Gew.%, enthalten. Die Verwendung der genannten Additive in den eingesetzten Polymeren gestattet die Anpassung an kundenspezifische Anforderungen.
  • Die Flächengewichte des erfindungsgemäßen Verbundvliesstoffs werden in Abhängigkeit von dem gewünschten Anwendungszweck eingestellt. Als für viele Anwendungen zweckmäßig haben sich Flächengewichte, gemessen nach DIN EN 29073, im Bereich von 10 bis 500 g/m, vorzugsweise von 20 bis 300 g/m2, und insbesondere von 30 bis 250 g/m erwiesen.
  • Wie oben erläutert zeichnet sich der erfindungsgemäße Mikrofaser-Verbundvliesstoff durch hervorragende mechanische Eigenschaften aus. So ist der erfindungsgemäße Mikrofaser-Verbundvliesstoff gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gekennzeichnet durch eine hohe Haltbarkeit. So konnte festgestellt werden, dass beispielhafte erfindungsgemäße Vliesstoffe auch nach 850 Industriewaschzyklen gemäß DIN EN ISO 155797 keine Löcher aufweisen.
  • Vorteilhafterweise ist der Mikrofaser-Verbundvliesstoff ferner gekennzeichnet durch eine einfach einstellbare Weiterreisskraft gemäß DIN EN ISO 155797.
  • Desweiteren zeichnet sich der erfindungsgemäße Mikrofaser-Verbundvliesstoff durch einen gut einstellbaren Feuchtigkeitshaushalt aus. Der erfindungsgemäße Mikrofaser-Verbundvliesstoff kann auf dem Fachmann bekannte Art und Weise hergestellt werden. Als besonders einfach hat sich ein Verfahren erwiesen, bei dem mindestens eine erste Faserlage umfassend Filamente der ersten Faserkomponente und mindestens eine zweite Faserlage umfassend Filamente der zweiten Faserkomponente hergestellt und miteinander verbunden werden.
  • Vorteilhafterweise wird das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundvliesstoffs wie folgt durchgeführt:
    Zunächst werden die einzelnen Faserlagen separat ersponnen, zu einem Vlies abgelegt und gegebenenfalls, beispielsweise durch Vernadelung, vorverfestigt. Anschließend werden die Faserlagen miteinander verbunden.
  • Insbesondere im Hinblick auf die Lagen B, welche wie oben dargelegt vorteilhafterweise im Inneren des Verbundvliesstoffs angeordnet werden, hat sich eine Vorverfestigung als zweckmäßig erwiesen, da hierdurch verhindert werden kann, dass Fasern der zweiten Faserkomponente an die Oberfläche des Verbundvliesstoffs gelangen.
  • Die Verbindung der einzelnen Lagen kann durch bekannte Fügeverfahren, wie Nähen, Kleben, Laminieren, Kalandrieren und/oder Nadeln herbeigeführt werden.
  • Besonders bevorzugt erfolgt die Verbindung der einzelnen Lagen jedoch dadurch, dass nach ihrer Herstellung alternierend Lagen mit Fasern der ersten Faserkomponente und Lagen mit Fasern der zweiten Faserkomponente aufeinander angeordnet werden und anschließend direkt beispielsweise mittels mechanischer Verfestigung und/oder Hydrofluidbehandlung verfestigt und gleichzeitig miteinander verbunden werden.
  • Durch eine Hydrofluidbehandlung kann der Verbundvliesstoff von außen nach innen verfestigt, gegebenenfalls gesplittet und innig mit den innen liegenden gröberen Filamenten verflochten werden. Diese Vorgehensweise ermöglicht eine besonders wirksame Verwendung der Filamente mit geringem Filamenttiter, da die feinen Filamente sehr tief in den Vliesstoff transportiert werden und dort offensichtlich aufgrund ihrer Verschlingung zu einer besonders effektiven Stabilisierung des Verbunds führen "Tentakel-Effekt".
  • Die Verfestigung und Splittung der Faserlagen erfolgt erfindungsgemäß dadurch, dass der gegebenenfalls vorverfestigte Vliesstoffverbund mindestens einmal auf jeder Seite mit Hochdruck-Wasserstrahlen beaufschlagt wird. Der erfindungsgemäße
    Verbundvliesstoff kann dadurch die Optik einer textilen Oberfläche erhalten und der Splittungsgrad der Verbundfilamente auf mehr als 80 % eingestellt werden.
  • Denkbar ist auch, dass die Fasern der ersten und zweiten Faserkomponente einem einheitlichen Spinn- und/oder Ablegeprozess entstammen, gleichzeitig erzeugt und gemeinsam abgelegt werden. Hierzu können mindestens zwei Spinnstellen mit jeweils einheitlichen Spinndüsenöffnungen vorgesehen sein, die Verbundfilamente mit unterschiedlicher Elementar-Filament-Anzahl oder ein Gemisch aus Verbundfilamenten mit Monokomponentenfilamente in einer gemeinsamen Spinn- und Verstreckvorrichtung erzeugen. Diese Filamente können anschließend zu dem erfindungsgemäßen Verbundvliesstoff abgelegt, sowie durch Hydrofluidbehandlung verfestigt und in die Elementarfilamente aufgespalten werden.
  • Damit wird der Vorteil erzielt, dass die Herstellung von Spinnvliesstoffen mit unterschiedlichen Filament-Titern nicht separat erfolgen muss und keine nachträgliche Vereinigung notwendig ist, um zu einem Mehrkomponenten-Spinnvliesstoff zu gelangen, der aus unterschiedlichen Filamenten mit unterschiedlichen Filament-Titern besteht.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mindestens drei, vorzugsweise mindestens 5, Reihen von Spinnköpfen mit jeweils einheitlichen Spinndüsenöffnungen vorgesehen, die Verbundfilamente mit unterschiedlicher Elementar-Filament-Anzahl oder ein Gemisch von Verbundfilamenten mit Monokomponenten-Filamenten in einer gemeinsamen Spinn- und Verstreckvorrichtung erzeugen. Alternativ kann auch mindestens eine Reihe mit entsprechend verschiedenen Spinndüsenöffnungen in einem Spinndüsenpaket (Vorhangspinnen) oder eine Vielzahl einzelner Spinndüsenpakete in einer so genannten traversierenden Ablage vorliegen.
  • Diese können anschließend zu einem Vlies abgelegt, sowie durch Hydrofluidbehandlung verfestigt und in die Elementarfilamente aufgespalten werden. Der Hydrofluidverfestigung kann ein mechanisches oder thermisches Vorverfestigungsverfahren vorgeschaltet sein. Gemäß dieser Ausführungsform können Verbundvliesstoffe erhalten werden, die aus Lagen mit einem unterschiedlichen Filament-Titer bestehen und die dadurch textilphysikalische Eigenschaften in sich vereinen, die sonst nur durch das Verbinden separat hergestellter Lagen erzielbar sind.
  • Vorteilhafter Weise wird das erfindungsgemäße Verfahren in der Weise weiter gebildet, dass die Reihenfolge der Spinnstellen in Bezug auf das Ablageband so gewählt wird, dass die oben beschriebenen Schichtstrukturen in einer Anordnung ABA, bzw. A(BA)nBA der Verbundlagen erhalten werden können.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Reihenfolge der Spinnstellen im Bezug auf das Ablageband so gewählt, dass ein alternierender Titer der Filamente über die Dicke des Verbundvliesstoffs erzeugt wird.
  • Wie oben erläutert können die Verbundfilamente um die Trennung in die Elementarfilamente zu erleichtern, eine mittige Öffnung, insbesondere in Form eines rohrförmigen länglichen Hohlraums aufweisen, welcher in Bezug auf die Mittelachse der Verbundfilamente zentriert sein kann. Durch diese Anordnung lassen sich der enge Kontakt zwischen den Elementarfilamenten, welche durch die Innenwinkel der Spalten bzw. Kreisausschnitte gebildet werden, vor Trennung der Elementarfilamente, sowie der Kontakt in diesem Bereich von verschiedenen aus demselben Polymerstoff hergestellten Elementarfilamenten, verringern bzw. vermeiden.
  • Zur weiteren Verfestigung des Verbundvliesstoff-Gefüges können die Verbundfilamente eine latente oder spontane Kräuselung aufweisen, welche sich aus einem asymmetrischen Aufbau der Elementarfilamente in Bezug auf deren Längsmittelachse ergibt, wobei diese Kräuselung gegebenenfalls durch eine asymmetrische, geometrische Ausgestaltung des Querschnitts der Verbundfilamente aktiviert oder verstärkt wird. Hierdurch kann der Vliesstoff mit einer hohen Dicke, einem niedrigen Modul und/oder einer multiaxialen Elastizität ausgestattet werden.
  • In einer Variante können die Verbundfilamente eine latente oder spontane Kräuselung aufweisen, welche auf eine Differenzierung der physikalischen Eigenschaften der die Elementarfilamente bildenden Polymerstoffe bei den die Verbundfilamente betreffenden Spinn-, Kühlungs- und/oder Streckungsvorgängen zurückzuführen ist, die zu Verdrehungen führt, welche durch interne unsymmetrische Belastungen in Bezug auf die Längsmittelachse der Verbundfilamente verursacht werden, wobei die Kräuselung gegebenenfalls durch eine asymmetrische, geometrische Ausgestaltung des Querschnitts der Verbundfilamente aktiviert oder verstärkt wird.
  • Die Verbundfilamente können eine latente Kräuselung aufweisen, welche durch eine thermische, mechanische oder chemische Behandlung vor Bildung des Verbundvliesstoffes aktiviert wird.
  • Die Kräuselung kann durch eine zusätzliche Behandlung vor Verfestigung des Vliesstoffs beispielsweise thermisch oder chemisch verstärkt werden. Die Verfestigung des erfindungsgemäßen Vlieses findet vorzugsweise durch Behandlung mit Hochdruck-Fluidstrahlen statt. So können die Elementarfilamente während oder nach der Teilung der Verbundfilamente mit einem mechanischen, überwiegend senkrecht zur Stoffebene wirkenden Mittel (Vernadelung, flüssige Druckstrahlen) stark verwickelt werden.
  • Die Filamente, insbesondere die Verbundfilamente, können beispielsweise durch mechanische und/oder pneumatische Ablenkung abgelegt werden, wobei mindestens zwei von diesen Ablenkungsarten kombiniert werden können, sowie durch Schleudern auf ein Endlos-Laufband und mechanisch durch Vernadelung oder durch die Wirkung von flüssigen Druckstrahlen, welche mit festen (Mikro) Partikeln beaufschlagt sein können. Die Schritte der Verwickelung und Trennung der Verbundfilamente in Elementarfilamente können in ein und demselben Verfahrensschritt und mit ein und derselben Vorrichtung erfolgen, wobei die mehr oder weniger vollständige Trennung der Elementarfilamente mit einem zusätzlichen, mehr auf die Trennung gerichteten, Vorgang enden kann.
  • Die Festigkeit und der mechanische Widerstand des Verbundvliesstoffs können ferner deutlich erhöht werden, wenn vorgesehen ist, dass die Elementarfilamente untereinander durch eine Thermofusion gebunden werden, welche eines oder mehrere von ihnen betrifft, vorzugsweise durch Warmkalandrierung mit geheizten, glatten oder gravierten Walzen, durch Durchziehen durch einen Heißluft-Tunnelofen, durch Durchziehen auf eine von heißer Luft durchströmte Trommel und/oder durch Auftragen eines in einer Dispersion oder in einer Lösung enthaltenen oder pulverförmigen Bindemittels.
  • In einer Variante kann eine Verfestigung des Vlieses ebenfalls beispielsweise durch Warmkalandrierung vor jeglicher Trennung der einheitlichen Verbundfilamente in Elementarfilamente erfolgen, wobei die Trennung nach der Vliesverfestigung erfolgt.
  • Ferner kann das Vliesgefüge auch durch eine chemische Behandlung (wie sie beispielsweise in der französischen Patentschrift Nr. 2 546 536 der Anmelderin beschrieben ist) oder durch eine thermische Behandlung verfestigt werden, welche zu einer kontrollierten Schrumpfung, zumindest eines Teils der Elementarfilamente, nach deren gegebenenfalls erfolgter Trennung führt. Daraus ergibt sich eine Schrumpfung des Stoffs in Breit- und/oder in Längsrichtung.
  • Des Weiteren kann der Verbundvliesstoff nach Verfestigung einer Bindung oder Veredelung chemischer Art unterzogen werden, wie beispielsweise einer Anti-Pilling-Behandlung, einer Hydrophilisierung oder Hydrophobisierung, einer antistatischen Behandlung, einer Behandlung zur Verbesserung der Feuerfestigkeit und/oder zur Veränderung der taktilen Eigenschaften oder des Glanzes, einer Behandlung mechanischer Art wie Aufrauen, Sanforisieren, Schmirgeln oder einer Behandlung im Tumbler und/oder einer Behandlung zur Veränderung des Aussehens wie Färben oder Bedrucken.
  • Praktische Versuche haben ergeben, dass ein Verbundvliesstoff mit einer besonders homogenen Struktur erhalten werden kann, wenn das Vlies durch Beaufschlagung mit Temperatur und/oder Druck, vorzugsweise durch Kalandrieren bei einer Temperatur von 160 bis 220 °C, vorzugsweise 180-200 C und/oder einem Liniendruck von 20 bis 80 N/mm vorverfestigt wird.
  • Vorteilhafterweise wird der erfindungsgemäße Verbundvliesstoff zur Erhöhung seiner Abriebbeständigkeit noch einer Punktkalandierung unterzogen. Dazu wird der gesplittete und verfestigte Verbundvliesstoff durch beheizte Walzen geführt, von denen mindestens eine Walze Erhebungen aufweist, die zu einem punktuellen Verschmelzen der Filamente untereinander führen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Verbundfilamente durch Spinnfärben eingefärbt.
  • Aufgrund seines guten Wasseraufnahmevermögens (Absorptionsvermögen) in Kombination mit seiner hervorragenden Waschhaltbarkeit eignet sich das erfindungsgemäße Reinigungstuch hervorragend für die Reinigung der verschiedensten Flächen. Besonders gute Ergebnisse werden dabei bei der Reinigung von glatten Flächen erzielt.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Beispiele näher erläutert.
    • Beispiel 1 bis 12: Herstellung verschiedener Vliesstoffe
  • Es werden PIE 8, 16, 32-Lagen mit Flächengewichten (FG) von etwa 22g/m2 und 43g/m2 erstellt, die wie folgt zusammengesetzt werden. Tab. 2
    Lagen-Komposition
    8 = 8Pie,
    Ziel-FG 16 = 16Pie,
    No. [g/m2] 32 = 32Pie)
    (01) 130 16
    (02) 130 8
    (03) 130 32
    (04) 130 16-8-32
    (05) 130 32-8-16
    (06) 130 32-8-32
    (07) 130 32-8-8-8-32
    (08) 130 32-16-16-16-32
    (09) 130 32-16-8-16-32
    (10) 130 8-32-32-32-8
    (11) 1 x 43 (129) 1 x 32
    (12) 1 x 22 (110) 1 x 32
  • Dabei werden Verbundvliesstoffe 6-9 und mit den Vliesstoffen 1, 2, 3, 4, 5, 10, 11, 12 Referenzvliesstoffe erhalten.
  • Zur Herstellung der Vliesstoffe werden in einem ersten Schritt Vliesstofflagen aus PIE 16, PIE 8 und PIE 32 segmentierten Bikomponenten-Filamenten hergestellt.
  • Im Folgenden wird exemplarisch die Herstellung von PIE 32 in einer Bikomponenten-Spinnvlies-Anlage beschrieben.
  • Es werden folgende Rohstoffe eingesetzt:
    Granulat Anteile
    PES PET INVISTA 50
    Poly-Amid PA6 BASF 50
    Hydrophil (PET) CLARIANT 0,05 in PET
    TiO2 CLARIANT Renol weiss 0,05 in PET
    Antistatikum (PA6) CLARIANT Hostastat 0,05 in PA6
    • Extruder:
  • PET, Zonen 1 - 7: 270-295 °C
    PA6, Zonen 1 - 7: 260-275 °C
    • Spinnpumpen:
  • Volumen, Drehzahl, Durchsatz, PET: 20cm3/U, 9,1 U/min, 0,35 g/L/min
    Volumen, Drehzahl, Durchsatz, PA6: 6cm3/U, 34,7U/min, 0,35 g/L/min
    Gesamtdurchsatz: 0,7g/L/min
    • Düsen:
  • Art, PIE 32,
    • Pneumatische Vertreckung:
  • Legung;
    auf ein Ablageband, mit einer eingestellten Geschwindigkeit,
    die ein Vlies-Flächengewicht von 22 bzw. 43 g/m2 ergibt.
    • Vorverfestigung via Kalander, Stahlwalzen glatt/glatt:
  • Die Struktur der erhaltenen PIE 32 segmentierten Bikomponenten-Filamente ist in Figur 1 illustriert.
  • Zur Herstellung der Verbundvliese werden die Lagen in der gewünschten Reihenfolge aufeinander angeordnet. Anschließend wird die Splittung und Verfilzung der Einzel-Lagen zu einem Multifilamentverbundvliesstoff mittels Wasserstrahlverfestigung durchgeführt.
  • Da bei allen Komposite-Variationen das gleiche Zielgewicht anvisiert wird (ca. 130g/m2), wird eine feste Versuchsvorschrift zur Wasserstrahlverfestigung für alle Varianten gewählt, unabhängig davon ob es sich um 5x22g/m2 oder 3x43g/m2, PIE 8, 16, oder 32 handelt.
  • Die Wasserstrahlbedingungen werden wie folgt eingestellt:
    Druck (bar) Absaugung (mbar)
    Vorverfestigung: 0,4 -728
    Düsenbalken 2: 2,8 -74
    Düsenbalken 3: 230 -206
    Düsenbalken 4: 0,1 -206
    Düsenbalken 5: 230 -871
  • Düsenbalken 3 und 5 liegen sich gegenüber.
    Düsenstreifenlochdurchmesser: 130µm
    Ablageband: 100 mesh
    Materialtransport: 12 m/min
    • Wiederholung der Passage: 2x (d.h. gesamt 3 Passagen)
  • Die Trocknungsbedingungen werden wie folgt eingestellt:
    Es erfolgt eine Trocknung in einem Durchlufttrockner von etwa 4m Länge bei einer Lufttemperatur von 190°C und einer Bandgeschwindigkeit 12m/min.
  • Bei der Wasserstrahlverfestigung findet eine nahezu vollständige Splittung der Bikomponenten-Filamente in die jeweiligen Elementarfilamente statt. Gleichzeitig werden die feinen PIE- 32 Elementarfilamente der äußeren Lagen tief in den Vliesstoff transportiert und verschlingen sich sowohl untereinander als auch mit den dickeren PIE- 8 oder PIE- 16 Elementarfilamenten (Tentakeleffekt), was überraschenderweise zu einer besonders hohen Haltbarkeit der Verbundvliesstoffe 6, 7, 8, 9 führt. Zusätzlich zeigen die Vliesstoffe 6-9 aufgrund der äußeren Lage aus sehr feinen PIE- 32 Elementarfilamenten hervorragende Gebrauchseigenschaften, wie einen guten thermophysiologischen Komfort, eine angenehme Hautsensorik und Optik. Aufgrund der inneren Lage aus dickeren Filementen bietet er ferner eine hervorragende Wasseraufnahmekapazität und Weitereissfestigkeit.
    • Beispiel 13: Prüfung verschiedener Parameter der Vliesstoffe
  • Den Prüfungen liegen folgende Normen zu Grunde:
    FG Flächengewicht (g/m2) EN 965
    Dicke (mm) EN 964-1
    HZK Höchstzugkraft (N/5cm) EN 13934-1
    Dehnung bei HZK (%) EN 13934-1
    Modul (N) EN-13934-1
    Porosität (µm) ISO 2942/DIN 58355-2
    WRK Weiterreißkraft (N) EN 13937-2
    Abrieb (Martindale, 9KPa) EN 12947
    Luftdurchlässigkeit (l/m2/s) EN 9237
    Pilling (Note) DIN 53867 (angelehnt an)
    Wasseraufnahme (%) angelehnt an DIN 53923
    Industrie-Wäsche (hier 75°C) in Anlehnung an DIN EN ISO 155797 (Zyklen bis Loch)
  • Die Ergebnisse der Prüfungen sind in den folgenden Tabellen dargestellt:
    • Textil-Physikalische Auswertung
  • Tab. 3:
    N° 1 2 3 4 5 6* 7* 8* 9* 10 11 12
    FG soll (g/m2) 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130
    Type de PIE 16 8 32 16-8-32 32-8-16 32-8-32 32-8-8-8-32 32/16/16/ 16/32 32/16/8/16/ 32 8/32/32/ 32/8 32/32/32 32/32/3 2/32/32
    FG gemessen (g/m2) 151 149 128 136 142 139 118 119 119 129 39 27
    Dicke ( mm ) 0,58 0,63 0,5 0,55 0,57 0,55 0,52 0,48 0,49 0,49 0,23 0,16
    Dynamometrie à 20°C à 400mm/mn
    HZK längs (N/5cm) 502 503 344 364 346 383 320 325 309 336 56 48,5
    quer (N) 303 335 217 249 244 178 277 264 290 171 62 19
    Isotropie 1,66 1,50 1,59 1,46 1,42 2,15 1,81 1,98 1,63 1,96 0,90 2,55
    Dehnung sbruch längs (%) 65 65,5 58 55 48 60 53 53 54,5 56 27 29
    quer (%) 89,5 93 78,5 85 83,5 73 69,5 71 77 77 54 56,5
    Modul 3 % längs (N) 98 75 88 77 74 87 74 73 74 73 18 16
    quer (N) 18 12 20 14 13 13 14 12 14 11 6 0,8
    Modul 5 % längs (N) 128 104 108 101 99 110 94 95 92 96 24 21
    quer (N) 26 19 28 20 19 18 20 17 20 15 8,2 1,1
    Modul 15 % längs (N) 291 193 165 169 171 176 154 156 148 158 41 35
    quer (N) 57 52 56 46 44 41 43 37 41 35 18 2,9
    Modul 40% längs (N) 376 366 280 301 311 303 271 274 257 275 - -
    quer (N) 135 144 118 114 114 97 102 89 97 85 46 12
    Mittlere Porosität (µm) - - 6,4 / 6,7 - - - - - - - - -
    Maximal e Pore (µm) - - 16,9/15,1 - - - - - - - - -
    WRK SL (N) 14,9 12,7 5,2 7,9 8,5 13,0 11,9 7,1 7,9 6,8 2,4 NA
    vor Waschen ST (N) 13,6 18,4 9,2 13,5 13,7 15,1 14,1 11,6 11,8 12,9 3,6 NA
    Martinda le 9KPa Lochbildung 12000 18000 60000 10000 20000 40000 30000 55000 35000 20000 700 500
    Delamina tion (N/5cm) NA NA NA 26,3 27,9 NA NA NA NA NA NA NA
    Luftdurchlässigkeit 100Pa (l/m2/s) - - 31,9 - - - - - - - - -
    Pilling rechts 4,5 1 4,5 4 3,5 4,5 4 4,5 5 3 4,5 5
    Kochwäsche (95°C)
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
    Wasch-Schrumpf längs (%) -2,2 -1,7 -2 -2,3 -2,2 -3 -1,2 -1,8 -1,6 -2,5 -2,8 -3
    quer (%) -0,8 -0,8 -0,3 -0,5 -0,2 -0,2 -0,8 -0,4 -0,4 -0,5 -1,5 0,4
    WRK längs (N) 13,6 18,5 5,6 6,8 6,5 6,5 5,8 3,9 4,8 7,2 2,4 NA
    nach Waschen quer (N) 16 19,4 9,5 10,4 11,9 11,7 10 7,5 11,5 12 4,1 NA
  • Bei Analyse der Ergebnisse aus Tab. 3 wird zuerst gefunden, dass bei allen Probanden bestehend aus PIE-32 ganz oder außen liegend besonders hohe Waschresistenzen zu verzeichnen sind. Dies ist überraschend, da nicht zu erwarten war, dass die feinen Filamente gute mechanische Festigkeit zeigen. Die Tücher, die vollständig aus PIE-32 bestehen, sind jedoch nur eingeschränkt gebrauchstüchtig, da sie unter anderem viel zu niedrige Weiterreisresistenzen aufweisen. Im Unterschied dazu zeichnen sich die Verbundvliesstoffe 6-9 sowohl durch zufrieden stellende Weiterreiss- und Höchstzugkräfte als auch durch gute Waschresistenzen aus. Ferner kann der Tabelle entnommen werden, dass überraschenderweise bei den Referenzmustern die Abrasionsresistenz überproportional steigt mit feiner werdendem Titer
    • Beispiel 14: Prüfung der Reinigungseigenschaften der Vliesstoffe
  • Die Vliesstoffe wurden im Hinblick auf ihre Wasseraufnahme und Wassergabe getestet. Außerdem wurden Sie dem Wachskreidetest unterzogen. Reinigungseigenschaften, Wasserhaushalt
    Eigenschaft Einheit N° 1 N° 2 N° 3 N° 4 N° 5 N° 6 N° 7 N° 8 N° 9 N° 10
    Wasseraufnahme Gew. % 451 360 337 350 359 342 372 358 364 367
    Wasserabgabe 1 x Wringen Gew. % 71 87 62 73 100 67 71 63 76 65
    Wachskreide Test Wischzyklen 22 25 25 29 23 27 32 30 34 17
    • Beispiel 15: Prüfung der Dauerwaschergebnisse der Vliesstoffe:
  • Die Prüflinge wurden automatisch hintereinander weg gewaschen, nach je 50 Wäschen unterbrochen zur Beurteilung, und solange gewaschen, bis eine Lochbildung zu erkennen war. Dann wurde das Waschen abgebrochen:
    Prüfling Zyklen bis Lochbildung
    N° 1 400
    N° 2 250
    N° 3 800
    N° 4 400
    N° 5 450
    N° 6 500
    N° 7 500
    N° 8 600
    N° 9 550
    N° 10 350
    • Beispiel 16: Visuelle Untersuchung der Vliesstoffe
  • In den Figuren 2 bis 6 werden Fotografien der Oberflächen beispielhafter Vliesstoffe gezeigt.
  • In Figur 2 wird die Oberflächenstruktur des nicht erfindungsgemäßen Vliesstoffs Nr. 2 nach 250 Waschzyklen dargestellt. Es zeigt sich, dass die Oberfläche sehr rau ist und eine hohe Pillingnote aufweist.
  • In Figur 3 wird die Oberflächenstruktur des nicht erfindungsgemäßen Vliesstoffs Nr. 1 nach 250 Waschzyklen dargestellt. Die Oberfläche hat zwar ein verbessertes Erscheinungsbild verglichen mit Vliesstoff Nr. 2 ist aber immer noch rau und weist eine hohe Pillingnote auf.
  • In Figur 4 wird die Oberflächenstruktur des nicht erfindungsgemäßen Vliesstoffs Nr. 3 nach 250 Waschzyklen dargestellt. Die Oberfläche hat ein wesentlich verbessertes Erscheinungsbild verglichen mit Vliesstoff Nr. 2. Wie bereits oben erwähnt, ist der vollständig aus PIE-32 bestehende Vliesstoff jedoch nur eingeschränkt gebrauchstüchtig, da er unter anderem eine viel zu niedrige Weiterreisresistenz aufweist.
  • In Figur 5 werden die Oberflächenstrukturen des Vliesstoffs Nr. 7 nach 500 Waschzyklen mit den nicht erfindungsgemäßen Vliesstoffen 1 (nach 650 Waschzyklen) und 3 (nach 800 Waschzyklen) verglichen. Es zeigt sich, dass die Oberfläche des Vliesstoffs Nr. 7 ein ähnlich gutes Erscheinungsbild wie der nur aus PIE-32 bestehende Vliesstoff Nr. 3 hat. Darüber hinaus zeichnet er sich durch hervorragende Gebrauchseigenschaften, wie beispielsweise ein gutes Wassermanagement, eine hohe weiter Reißkraft, eine gute Pilingnote und gute Reinigungseigenschaften aus. Im Vergleich dazu weist der nicht erfindungsgemäße Vliesstoff 1 eine starke Lochbildung auf.
  • In Figur 6 wird ein Querschnitt des Vliesstoffs Nr. 7 dargestellt. Man erkennt deutlich den so genannten "Tentakeleffekt", bei dem die feinen PIE-32 Elemente durch die Wasserstrahlverfestigung tief in die Lagen aus gröberen Filamente hineingetragen wurden.

Claims (14)

  1. Reinigungstuch mit einer Dauerwaschbeständigkeit gegenüber Industrieheißwaschzyklen, ermittelt in Anlehnung an DIN EN ISO 155797, wie in den Beispielen gezeigt, umfassend einen Mikrofaser-Verbundvliesstoff, in dem eine erste und eine zweite Faserkomponente in Form alternierender Lagen angeordnet sind, wobei
    - mindestens eine erste Lage A die erste Faserkomponente in Form schmelzgesponnener und zu einem Vlies abgelegter Verbundfilamente umfasst, die zumindest teilweise zu Elementar-Filamenten mit einem mittleren Titer von weniger als 0,1 dtex, vorzugsweise zwischen 0,03 dtex und 0,06 dtex gesplittet und verfestigt sind,
    - mindestens eine Lage B auf der ersten Lage A angeordnet ist, wobei die Lage B die zweite Faserkomponente in Form von zu einem Vlies abgelegten und verfestigten Stapelfasern mit einem mittleren Titer von 0,1 bis 3 dtex und einer Länge von 20 mm bis 60 mm umfasst,
    - mindestens eine zweite Lage A auf der Lage B angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoffverbund mindestens einmal auf jeder Seite mit Hochdruck-Wasserstrahlen beaufschlagt wurde, sodass die Faserlagen verfestigt und gesplittet wurden..
  2. Reinigungstuch nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch folgenden Schichtaufbau A(BA)nBA, mit n = 1 bis 20.
  3. Reinigungstuch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfilamente der ersten und/oder zweiten Faserkomponente einen Querschnitt mit orangenartiger oder auch "Pie" genannter Multisegment-Struktur aufweisen.
  4. Reinigungstuch nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pie-Anordnung der Fasern der ersten Faserkomponente 24, 32, 48 oder 64 Segmente aufweist.
  5. Reinigungstuch nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfilamente unterschiedliche Filamente umfassen, die mindestens zwei inkompatible thermoplastische Polymere enthalten.
  6. Reinigungstuch nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Faserkomponente Verbundfilamente umfasst, welche vorzugsweise aus 2, 4, 8, 16 Elementar-Filamenten und besonders bevorzugt aus 8 Elementar-Filamenten bestehen.
  7. Reinigungstuch nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des mittleren Filamenttiters der Filamente der zweiten Faserkomponente zum mittleren Filamenttiter der ersten Faserkomponente von 10 bis 30 beträgt.
  8. Reinigungstuch nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Filamente der ersten Faserkomponente 20-60 Gew.%, vorzugsweise 30-50 Gew.%, und insbesondere 35-45 Gew.%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Vliesstoffs beträgt.
  9. Reinigungstuch nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Filamente der zweiten Faserkomponente 40-80 Gew.%, vorzugsweise 50-70 Gew.%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Vliesstoffs beträgt.
  10. Reinigungstuch nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundvliesstoff eine Oberfläche aufweist, die von den Elementar-Filamenten der ersten Faserkomponente gebildet wird.
  11. Reinigungstuch nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche gekennzeichnet durch eine Lagenfolge A(BA)nBA mit n = 1 bis 15, wobei die Lagen A zumindest teilweise gesplittete Pie 32-Filamente und die Lagen B zumindest teilweise gesplittete Pie 8-Filamente enthalten und wobei der Titer der Elementarfilamente der Pie 32-Filamente weniger als 0,1 dtex, beträgt und der Titer der Elementarfilamente der Pie 8-Filamente 0,1-3 dtex beträgt.
  12. Reinigungstuch nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche gekennzeichnet durch einen symmetrischen Schichtaufbau.
  13. Verfahren zur Herstellung eines Reinigungstuchs nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, umfassend folgende Schritte:
    - es werden mindestens zwei Faserlagen A umfassend Filamente der ersten Faserkomponente und mindestens eine Faserlage B umfassend Filamente der zweiten Faserkomponente separat ersponnen, zu einem Vlies abgelegt und gegebenenfalls, beispielsweise durch Vernadelung, vorverfestigt;
    - die Faserlagen A und B werden alternierend aufeinander angeordnet, wobei die äußeren Lagen durch die Faserlagen A gebildet werden;
    - der Lagenverbund wird anschließend einer Hydrofluidbehandlung mit Hochdruck-Wasserstrahlen unterzogen, wobei eine Splittung der ersten und gegebenenfalls auch der zweiten Faserkomponente stattfindet und wobei die Lagen A und B sowohl in sich als auch untereinander verfestigt werden.
    - Konfektionierung des Lagenverbunds unter Ausbildung des Reinigungstuchs.
  14. Verwendung eines Reinigungstuchs nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 zur Reinigung von glatten Oberflächen.
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