EP3856965B1 - Verwendung eines vliesstoffs zur herstellung eines walkfutters - Google Patents

Verwendung eines vliesstoffs zur herstellung eines walkfutters

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EP3856965B1
EP3856965B1 EP19778926.6A EP19778926A EP3856965B1 EP 3856965 B1 EP3856965 B1 EP 3856965B1 EP 19778926 A EP19778926 A EP 19778926A EP 3856965 B1 EP3856965 B1 EP 3856965B1
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EP
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nonwoven fabric
fibres
elongation
staple
milled
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André Stammler
Thomas Arnold
Frank Martiné
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Carl Freudenberg KG
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Carl Freudenberg KG
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Publication date
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    • A43B23/02—Uppers; Boot legs
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    • D04H1/48—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 in combination with at least one other method of consolidation
    • D04H1/485—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 in combination with at least one other method of consolidation in combination with weld-bonding

Definitions

  • the invention relates to the use of a nonwoven fabric for producing a fulled lining, in particular a fulled lining for reinforcing the upper parts of shoes.
  • the invention further relates to a fulled lining material comprising a nonwoven fabric and/or a composite containing a nonwoven fabric, and its production.
  • Fulling is the deformation of materials through mechanical processing, particularly by pushing and/or pulling.
  • fulling is used to thermally shape leather or textile materials. The goal is to transform a two-dimensional sheet material into a three-dimensional shape.
  • the material to be formed is stretched over a heated mold to deform it.
  • the final shape, or fulling curve, is determined by the shoe last.
  • a fulled lining is a reinforcement layer that is placed between the upper and lining material of shoes.
  • a prerequisite for use as a fulled lining is that the materials used have good stretchability and permanent elongation, as this is required for the deformation process during the fulling process.
  • the thickness of the The thickness of the fulled lining is ideally matched to the structural strength of the outer material. In practice, thicknesses in the range of 0.7 to 1.7 mm are generally used.
  • a fulled lining material refers to materials designed for the production of a fulled lining.
  • the upper materials used are typically leather and/or synthetic materials, such as synthetic leather.
  • Synthetic materials typically have a two-layer structure with a decorative upper layer and a support layer facing the inside of the shoe.
  • fulled lining as a reinforcement for upper parts, such as the vamp area
  • a knitted cotton material is often used as the material for the fulled lining.
  • the required high stretchability is inherent in knitted materials due to their flexible knitted structure.
  • knitted cotton materials do not offer the softness desired in the market, at least for some applications. Furthermore, they show, as in Figure 1 demonstrated a strongly direction-dependent stretch behavior, so that the format blanks must be punched direction-dependently. Finally, fulled lining materials based on knitted fabrics generally have a relatively high basis weight of over 200 g/ m2 . This high basis weight is necessary to ensure sufficient dimensional stability, but is disadvantageous because it increases the weight of the shoe and the soft material character is lost. In addition, Knitted fabrics are comparatively expensive and have almost no cut edge strength.
  • EP 0 337 597 A2 describes a composition comprising a fiber structure with a portion of heat-shrinkable fibers, the structure having been heat-treated to create a fiber-to-fiber bond at at least some of the fiber-to-fiber contact points.
  • polyimide staple fibers with a length of 60 mm are used.
  • DE 24 49 669 A1 describes a process for producing a non-woven fabric, wherein a layer of non-woven fibers is formed and this layer is needled to form a consolidated web, wherein the needling is carried out on the web to form a pile on a surface of the web and the pile is then needled again to compact or densify it.
  • the object of the present invention is therefore to provide a material of the type mentioned at the outset which is suitable for producing a milled lining and by means of which the aforementioned disadvantages can be at least partially eliminated.
  • a mechanically consolidated nonwoven fabric comprising staple fibers with a staple length in the range of 25 to 65 mm, wherein at least 15 wt.% of the staple fibers Synthetic fibers, in particular polyolefin, polyester and/or polyamide fibers, are used for the production of a milled lining, in particular a milled lining for reinforcing the upper parts of shoes, wherein a nonwoven fabric is used which has a permanent elongation, measured according to DIN EN ISO 15977:2011-05 (measurement length 100 mm, load 50 N, load time 10 minutes, recovery time 10 minutes) of more than 10% and wherein a nonwoven fabric is used which has a direction-independent elongation, determined as the difference between the largest and smallest modulus value measured according to DIN ISO 9073-3 (measurement conditions: elongation of 3%, 5% or 10%, angle to the machine direction of 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°
  • mechanically bonded nonwovens comprising staple fibers with a staple length in the range of 25 to 65 mm, wherein 15% by weight of the staple fibers are synthetic fibers, in particular polyolefin, polyester, and/or polyamide fibers, are outstandingly suitable for producing a milled lining.
  • these nonwovens exhibit excellent extensibility.
  • the modulus values of the nonwoven according to the invention at 10% elongation are preferably a maximum of 150 N/5 cm, for example, from 10 N/5 cm to 150 N/5 cm, more preferably less than 100 N/5 cm, for example, from 10 N/5 cm to 100 N/5 cm, even more preferably less than 70 N/5 cm, for example, from 10 N/5 cm to 70 N/5 cm.
  • the static elongation of the nonwoven fabric according to the invention measured according to DIN EN ISO 15977:2011-05 (measurement length 100 mm, load 50 N, load time 10 minutes), is preferably more than 15%, more preferably more than 17% and in particular more than 20%.
  • the permanent elongation of the nonwoven fabric measured according to DIN EN ISO 15977:2011-05 (test length 100 mm, load 50 N, load time 10 minutes, recovery time 10 minutes), is more than 10%, more preferably more than 12% and in particular more than 17%.
  • the difference between static and permanent elongation of the nonwoven fabric at 10% elongation is preferably less than 30%, for example 1% to 30%, more preferably less than 15%, for example 1% to 15%, and in particular less than 7%, in particular 1% to 7%.
  • the proportion of fibers with a staple length of 25 to 65 mm at least 50 wt.%, more preferably at least 70 wt.%, more preferably at least 80 wt.%, more preferably at least 90 wt.%, in each case based on the total amount of fibers in the nonwoven fabric.
  • nonwoven fabric enables faster and greater permanent elongation compared to knitted fabrics.
  • a further advantage of the nonwoven fabric used according to the invention is that it exhibits significantly better cut edge strength than knitted fabrics.
  • the inventive use of the nonwoven fabric for producing a fulled lining involves bonding the nonwoven fabric to a suitable outer material, for example, a leather and/or synthetic material, and then subjecting it to shaping in a fulling process.
  • the nonwoven fabric is bonded to the side of the outer material facing away from the visible side.
  • the nonwoven fabric is bonded to a synthetic material as the outer material, which has no further carrier layer on the side facing the nonwoven fabric.
  • the nonwoven fabric and synthetic material are bonded directly to one another, for example, by means of an adhesive or a direct coating. This is Compared to the use of a two-layer synthetic material, this is advantageous because one less punching process is required when preparing the fulling lining material for the fulling process.
  • the adhesive between the nonwoven fabric and the upper material can be omitted. This results in a lighter fulling lining and thus a lighter shoe.
  • problems caused by different properties of the backing layer and upper material such as unfavorable shaping during the fulling process (creases), can be avoided.
  • the degree of extensibility and permanent elongation of the nonwoven fabric can be adjusted by the proportion of synthetic fibers, particularly polyolefin, polyester, and/or polyamide fibers, and by the appropriate selection of the parameters for mechanical bonding.
  • the nonwoven fabric preferably has a thickness of 0.3 mm to 2.5 mm, more preferably 0.5 mm to 2.0 mm, and especially 0.7 mm to 1.8 mm.
  • mechanical bonding is understood in the sense commonly used in the field of textile materials.
  • the advantage of mechanical bonding is that, compared to thermal and chemical bonding, fiber displacement and fiber slip are generally not reduced too much. This, in turn, promotes the extensibility and permanent elongation required during the fulling process. Therefore, according to the invention, thermal and/or chemical bonding preferably does not take place in addition to mechanical bonding.
  • the nonwoven fabric has a direction-independent elongation, determined as the difference between the largest and smallest modulus value measured according to DIN ISO 9073-3 (measurement conditions: elongation of 3%, 5% or 10%, angle to the machine direction of 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300°, 330°, 360°) of at most 30 N/5cm, more preferably of at most 20 N/5cm, even more preferably of at most 15 N/5cm, in particular of at most 10 N/5cm.
  • a high degree of directional elongation independence is advantageous, as it allows for uniform deformation across the entire surface of the fulling lining during the fulling process. Furthermore, the cutting of the sheet material can be designed independently of direction to minimize waste.
  • the high degree of directional stretch independence can be achieved, for example, as follows. First, a fiber web is laid in the usual way using a cross-layer. In this way, the fibers are predominantly oriented transversely to the production direction. To increase fiber isotropy, the fiber web can then be mechanically stretched in the longitudinal direction (MD: machine direction), for example, using rollers, to also achieve a more even distribution.
  • MD machine direction
  • thermoplastic fibers are used according to the invention.
  • the synthetic fibers are preferably thermoplastic fibers.
  • thermoplastic fibers are that they can be shrunk in a controlled manner by heat treatment of the nonwoven fabric. This allows the fibers to be crimped and entangled with one another. This allows the nonwoven fabric to be stretched during the fulling process at least by the shrunken amount. This means that the entanglement can be released again by mechanical stretching, which improves the extensibility of the nonwoven fabric.
  • Polyolefin fibers with a crimp measured as the number of sheets according to DIN 53840 Part 1, of at least 5 sheets/cm, for example from 5 to 15 sheets/cm, and/or polyamide fibers with a crimp of at least 10 sheets/cm, for example 10 to 20 sheets/cm, and/or polyester fibres with a crimp of at least 4 sheets/cm, for example 4 to 20 sheets/cm.
  • the proportion of synthetic fibers is preferably at least 20 wt.%, for example 20 wt.% to 100 wt.%, more preferably at least 30 wt.%, for example 30 wt.% to 100 wt.%, more preferably at least 40 wt.%, for example 40 wt.% to 100 wt.%, more preferably at least 45 wt.%, for example 45 wt.% to 100 wt.%, in each case based on the total weight of the nonwoven fabric.
  • the nonwoven fabric is a heat-treated nonwoven fabric which has been heated at a temperature which is at least 130°C, for example from 130°C to 165°C above the glass transition temperature of the synthetic fibers, preferably for 20 seconds, for example from 20 seconds to 2 minutes.
  • the nonwoven fabric may also contain other thermoplastic staple fibers, preferably with a staple length of 25 mm to 65 mm, such as polyacrylic fibers.
  • the proportion of the other thermoplastic fibers is preferably 10 to 75 wt.%, more preferably 20 to 60 wt.%, in particular 30 to 50 wt.%, based in each case on the total amount of fibers in the nonwoven fabric.
  • the heat treatment preferably takes place at a temperature which is at least 80°C, for example from 50°C to 100°C above the glass transition temperature of the further thermoplastic staple fibres and/or the polyolefin, polyester, and/or polyamide fibers.
  • the duration of the heat treatment is preferably within the above-mentioned range.
  • the nonwoven fabric may also contain absorbent fibers, in particular absorbent staple fibers with a staple length of 25 mm to 65 mm.
  • absorbent fibers are understood to mean fibers that can absorb liquid, in particular water.
  • the absorbent fibers preferably have a water absorption capacity (deionized water) at 20°C of at least 7 wt.%, for example, from 8 wt.% to 20 wt.%, more preferably from 10 wt.% to 30 wt.%.
  • the proportion of absorbent fibers is 10 to 90 wt.%, more preferably 20 to 80 wt.%, in particular 30 to 60 wt.%, in each case based on the total amount of fibers in the nonwoven fabric.
  • the absorbent fibers preferably comprise viscose fibers, natural fibers, for example, hemp, kenaf, cellulose, lyocell, wool, or cotton, and/or synthetic absorbent fibers, especially superabsorbent fibers.
  • the advantage of using absorbent fibers is that they contribute to improving the shoe climate.
  • the staple fibers comprise both synthetic fibers, preferably thermoplastic fibers and in particular polyolefin, polyester and/or polyamide fibers, as well as absorbent fibers.
  • the basis weight of the nonwoven fabric is set to less than 200 g/m 2 , for example to 90 to 200 g/m 2 , more preferably to 120 to 195 g/m 2 and in particular to 150 to 190 g/m 2 and still obtain a soft milled lining with sufficient stability and deformability.
  • the nonwoven fabric has a thermoplastic adhesive coating on at least one surface. This allows the fulled lining to be heat-ironed onto an outer material (e.g., leather, synthetic leather, or textile).
  • Preferred adhesives are ethylene-vinyl acetate, polyamide, polyester, and polyurethane.
  • At least 90% by weight of the staple fibers of the nonwoven fabric have a linear density in the range from 0.9 dtex to 11 dtex, preferably from 1.5 dtex to 7 dtex.
  • the nonwoven fabric can be adapted to the properties of the outer material by finishing it. This can be done, for example, by adding a binder to adjust the feel/stiffness.
  • the stiffening finish can be achieved with a stiffening finish using synthetic binders, for example acrylate, polyolefin, especially polypropylene, polyester, acrylonitrile, butadiene, styrene/butadiene, polyurethane, latex, and/or vinyl acetate.
  • the nonwoven fabric can also contain starch. The use of starch (corn starch, potato starch, wheat starch) can be advantageous, as this starch finish facilitates deformation during the preparation of the fulling sheets by steaming.
  • the nonwoven fabric in a preferred embodiment contains starch.
  • the starch content is preferably between 0.4% and 10% by weight, based on the total weight of the nonwoven fabric.
  • the milled lining material is a milled lining material comprising a mechanically bonded nonwoven fabric comprising staple fibers with a staple length in the range of 25 to 65 mm, wherein at least 15% by weight of the staple fibers are synthetic fibers, in particular polyolefin, polyester, and/or polyamide fibers.
  • the nonwoven fabric is directly bonded to a synthetic material, for example, by means of an adhesive or a direct coating.
  • a "direct bond" between the nonwoven fabric and the synthetic material means that no further carrier layer is arranged between the nonwoven fabric and the synthetic material.
  • the nonwoven fabric directly bonded to the synthetic material as the outer material has no further carrier layer on the side of the nonwoven fabric facing away from the outer material.
  • This embodiment is made possible by the fact that the nonwoven fabric has properties that make it suitable both for use as a carrier layer for the synthetic material and for supporting the shaping process in a fulling process. This dual function is generally not achievable with the commonly used fulling lining materials, since these (e.g., woven, knitted fabrics) are unsuitable as a carrier layer for synthetic materials due to their open surface.
  • the nonwoven fabric contained in the milled lining materials according to the invention is a nonwoven fabric as described in the context of this invention.
  • the mechanical consolidation is carried out by needling and/or hydroentanglement and the parameters to be used are selected so that the consolidation is not too strong, which would hinder the displaceability of the fibers, but also not too weak, since otherwise insufficient strength is achieved.
  • pressures measured at the nozzle outlet of 30 to 300 bar, preferably 50 to 250 bar, and especially 80 to 200 bar, have proven particularly favorable.
  • a distance of 0.3 cm to 2.5 cm between the nozzle outlet and the nonwoven fabric is also favorable.
  • penetration densities of 50 to 300 penetrations/cm 2 more preferably of 70 to 250 penetrations/cm 2 , in particular of 100 to 200 penetrations/cm 2 have proven to be particularly favorable.
  • the fiber web is mechanically stretched in the longitudinal direction (MD: machine direction), for example, using rollers. This can increase fiber isotropy and also achieve a more uniform distribution.
  • Example 1 Production of various nonwovens according to the invention
  • the nonwovens 1 to 4 according to the invention are produced starting from the following fiber blends: nonwoven fabric polyester Polyamide 6 viscose Lyocell Polypropylen 1 10 wt.% 30 wt.% 25% by weight 25% by weight 10 wt.% 2 30 wt.% 10 wt.% 30 wt.% 10 wt.% 20 wt.% 3 30 wt.% 0 wt.% 30 wt.% 10 wt.% 30 wt.% 4 50 wt.% 40 wt.% 10 wt.% 0 wt.% 0 wt.%
  • the staple length of the fibers ranges from 40 mm to 60 mm.
  • the fiber blends are carded, and the fiber web is laid crosswise. Due to the cross-layer, the fibers are predominantly arranged transversely to the production direction. oriented.
  • the fiber web is then mechanically stretched using rollers in the longitudinal direction (MD: Machine Direction) to achieve a more even distribution. Subsequently, mechanical bonding takes place using a needle loom (punch density 200 punctures/cm). The needle-punched nonwoven fabric is then heat-set at 160 to 180°C.
  • Example 2 Measurement of the directional independence of strain.
  • the directional independence of the elongation is determined as the difference between the largest and smallest modulus values measured according to DIN ISO 9073-3 (measurement conditions: elongation of 3%, 5% or 10%, angle to the machine direction of 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300°, 330°, 360°).
  • Nonwoven fabric 3 is impregnated with a 2% starch solution (potato starch) using a padder and then dried.
  • the coating weight is 6 g/m2 at a dry application. In the present invention, the coating weight is not included in the total weight of the nonwoven fabric.
  • the nonwoven fabric is then coated with a thermoplastic adhesive (coating weight 30 g/ m2 polyurethane with a melting range of 75°C to 95°C).
  • Example 4 Use of nonwoven 3 as fulled lining
  • test piece is punched out of nonwoven fabric 3, adapted to the shape of the outer material.
  • the test piece is ironed onto the outer material using a continuous press.
  • This composite is formed into the desired shape (fulled sheet) using a fulling blade.
  • Nonwoven fabric 3 now acts as a fulled lining and supports the shape for further processing.

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Description

  • Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Vliesstoffs zur Herstellung eines Walkfutters, insbesondere eines Walkfutters zum Verstärken der Schaftteile von Schuhen. Die Erfindung betrifft ferner ein Walkfuttermaterial, das einen Vliesstoff und/oder einen Vliesstoff enthaltenden Verbund aufweist, sowie seine Herstellung.
  • Walken ist die Verformung von Werkstoffen durch mechanisches Bearbeiten, insbesondere durch Drücken und/oder Ziehen. In der Schuhindustrie wird Walken eingesetzt um Leder beziehungsweise textile Flächenmaterialien thermisch zu verformen. Das Ziel hierbei ist ein zweidimensionales Flächenmaterial in eine dreidimensionale Form zu bringen. Beim Walken wird der zu verformende Werkstoff über eine erhitzte Form gespannt, um ihn zu verformen. Die Wildform beziehungsweise der Walkbogen wird durch den Schuhleisten vorgegeben.
  • Unter einem Walkfutter versteht man eine Verstärkungslage, die bei Schuhen zwischen dem Obermaterial und dem Futtermaterial liegt. Eine Voraussetzung für die Verwendung als Walkfutter ist, dass die eingesetzten Materialien eine gute Dehnbarkeit und bleibende Dehnung aufweisen, da diese für den Verformungsprozess beim Walkvorgang benötigt wird. Die Dicke des Walkfutters wird zweckmäßigerweise an die Strukturfestigkeit des Obermaterials angepasst. In der Praxis werden in der Regel Stärken im Bereich von 0,7 bis 1,7 mm eingesetzt. Unter einem Walkfuttermaterial sind Materialien zu verstehen, die für die Herstellung eines Walkfutters ausgelegt sind.
  • Als Obermaterialien werden in der Regel Leder und/oder Synthetikmaterialien, beispielsweise Kunstleder, eingesetzt. Synthetikmaterialien weisen üblicherweise einen zweischichtigen Aufbau auf mit einer dekorativen Oberschicht und einer ins Schuhinnere zeigenden Trägerschicht.
  • Die Verwendung von Walkfutter als Verstärkungsmittel für die Schaftteile, beispielsweise für den Blattbereich, ist in der Schuhfabrikation seit langem bekannt. Als Material für das Walkfutter wird oftmals ein gewirktes Baumwollmaterial eingesetzt. Die erforderliche hohe Dehnbarkeit ist den gewirkten Materialien aufgrund ihrer flexiblen gewirkten Struktur inhärent. Mit Hilfe des an der Unterseite des Obermaterials aufzuklebenden Walkfuttermaterials erhalten die Blätter die für das anschließende Walken und Aufziehen des ganzen Schaftes auf den Leisten erforderliche Stand- und Formfestigkeit sowie Verformbarkeit.
  • Gewirkte Baumwollmaterialien bieten jedoch zumindest für einige Anwendungen nicht die im Markt erwünschte Weichheit. Darüber hinaus zeigen sie, wie in Figur 1 demonstriert, ein stark richtungsabhängiges Dehnungsverhalten, so dass die Formatzuschnitte richtungsabhängig gestanzt werden müssen. Schließlich weisen Walkfuttermaterialien auf Gewirkebasis in der Regel ein relativ hohes Flächengewicht von über 200 g/m2 auf. Das hohe Flächengewicht wird benötigt, um eine ausreichende Formstabilität zu ermöglichen, ist aber nachteilig, weil hierdurch das Gewicht des Schuhs erhöht wird und der weiche Materialcharakter verloren geht. Darüber hinaus sind Gewirke vergleichsweise teuer und besitzen nahezu keine Schnittkantenfestigkeit.
  • EP 0 337 597 A2 beschreibt eine Stoffzusammensetzung, die eine Faserstruktur mit einem Anteil wärmeschrumpfbarer Fasern umfasst, wobei die Struktur wärmebehandelt wurde, um an mindestens einigen der Faser-Faser-Kontaktpunkten eine Faser-Faser-Verbindung herzustellen. In den Beispielen werden Polyimidstapelfasern mit einer Länge von 60 mm verwendet.
  • DE 28 05 057 A1 beschreibt einen Filzstoff aus mindestens 20 % Wollfasern und einem entsprechenden Anteil an künstlichen Fasern sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung, in dem die Fasern gekrempelt und gemischt werden, eine Matte hergestellt wird und diese zum Erzeugen eines Filzstoffes ausreichend gewalkt wird.
  • DE 24 49 669 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines nicht-gewebten Tuches,wobei eine Schicht von nicht-gewebten Fasern gebildet und diese Schicht unter Bildung einer konsolidiertenBahn genadelt wird, wobei das Nadeln an der Bahn unter Bildung eines Flors auf einer Oberfläche der Bahn durchgeführt wird und der Flor dann zur Kompaktierung bzw. Verdichtung erneut genadelt wird.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Material der eingangs genannten Art bereitzustellen, das zur Herstellung eines Walkfutters geeignet ist, und durch das die vorgenannten Nachteile zumindest teilweise ausgeräumt werden können.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die Verwendung eines mechanisch verfestigten Vliesstoffs, umfassend Stapelfasern mit einer Stapellänge im Bereich von 25 bis 65 mm, wobei mindestens 15 Gew.% der Stapelfasern Synthesefasern, insbesondere Polyolefin-, Polyester- und/oder Polyamidfasern, sind, zur Herstellung eines Walkfutters, insbesondere eines Walkfutters zum Verstärken der Schaftteile von Schuhen, wobei ein Vliesstoff verwendet wird, der eine bleibende Dehnung, gemessen nach DIN EN ISO 15977:2011-05 (Messstrecke 100 mm, Belastung 50N, Belastungszeit 10 Minuten, Erholungszeit 10 Minuten) von mehr als 10% aufweist und wobei ein Vliesstoff verwendet wird, der eine Richtungsunabhängigkeit der Dehnung, bestimmt als Differenz des größten und kleinsten nach DIN ISO 9073-3 gemessenen Modulwertes (Messbedingungen: Dehnung von 3%, 5% oder 10%, Winkel zur Maschinenrichtung von 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300°, 330°, 360°) von höchstens 30 N/5cm aufweist. Die Richtungsunabhängigkeit der Dehnung kann dabei erzielt werden, indem zunächst ein Faserflor mit einem Querleger gelegt wird und zur Erhöhung der Faserisotropie der Faserflor anschließend mechanisch, beispielsweise mittels Walzen, in Längsrichtung (MD: Machine Direction) verstreckt wird.
  • Erfindungsgemäß wurde gefunden, dass sich mechanisch verfestigte Vliesstoffe, umfassend Stapelfasern mit einer Stapellänge im Bereich von 25 bis 65 mm, wobei 15 Gew.% der Stapelfasern Synthesefasern, insbesondere Polyolefin-, Polyester- und/oder Polyamidfasern, sind, hervorragend zur Herstellung eines Walkfutters eignen. So zeigen diese Vliesstoffe überraschenderweise eine hervorragende Verdehnbarkeit. Beispielsweise betragen die Modulwerte des erfindungsgemäßen Vliesstoffs bei 10% Verdehnung, gemessen nach DIN ISO 9073-3, vorzugsweise maximal 150 N/5cm, beispielsweise von 10N/5cm bis 150N/5cm, noch bevorzugter weniger als 100 N/5cm, beispielsweise von 10N/5cm bis 100N/5cm, noch bevorzugter weniger als 70 N/5cm, beispielsweise von 10N/5cm bis 70N/5cm. Ferner beträgt die statische Dehnung des erfindungsgemäßen Vliesstoffs, gemessen nach DIN EN ISO 15977:2011-05 (Messstrecke 100 mm, Belastung 50N, Belastungszeit 10 Minuten), vorzugsweise mehr als 15%, noch bevorzugter mehr als 17% und insbesondere mehr als 20%. Darüber hinaus beträgt die bleibende Dehnung des Vliesstoffs, gemessen nach DIN EN ISO 15977:2011-05 (Messstrecke 100 mm, Belastung 50N, Belastungszeit 10 Minuten, Erholungszeit 10 Minuten) mehr als 10%, noch bevorzugter mehr als 12% und insbesondere mehr als 17%.
  • Schließlich beträgt die Differenz zwischen statischer und bleibender Dehnung des Vliesstoffs bei 10% Verdehnung vorzugsweise weniger als 30%, beispielsweise 1% bis 30% noch bevorzugter weniger als 15%, beispielsweise 1% bis 15%, und insbesondere weniger als 7%, insbesondere 1% bis 7%.
  • Ohne sich auf einen Mechanismus festzulegen, wird vermutet, dass diese - für einen Vliesstoff ungewöhnlich guten - Dehnungseigenschaften auf die Kombination der Verwendung eines mechanischen Verfestigungsverfahrens und der Auswahl eines Vliesstoffs mit einem signifikanten Anteil an Synthesefasern, insbesondere Polyolefin-, Polyester- und/oder Polyamidfasern einer bestimmten Stapellänge zurückzuführen ist.
  • So scheint die Verwendung von Synthesefasern die hohe bleibende Dehnung dadurch zu ermöglichen, dass sie durch ihre inhärent glatte Oberflächenstruktur während des Dehnungsprozesses eine gute Verschiebbarkeit ohne hohe Rückstellkräfte zulassen. Darüber hinaus scheint die eingesetzte Stapellänge von 25 bis 65 mm sich ebenfalls günstig auf die Verdehnbarkeit des Vliesstoffs auszuwirken. Sind die Fasern nämlich kürzer, kann die gewünschte Verdehnbarkeit nicht mehr erreicht werden, da das Fasergefüge bei der Dehnung aufgebrochen und damit zerstört wird. Sind die Fasern zu lang, ist das Fasergefüge in sich zu stark verbunden, was die Dehnbarkeit deutlich verringert, da die Fasern zu stark ineinander verschlungen sind und sich dadurch gegenseitig zu stark festhalten und gleichzeitig eine zu geringe bleibende Dehnung aufweisen. Vorzugsweise liegt der Anteil an Fasern mit einer Stapellänge von 25 bis 65 mm bei mindestens 50 Gew.%, noch bevorzugter bei mindestens 70 Gew.%, noch bevorzugter bei mindestens 80 Gew.%, noch bevorzugter bei mindestens 90 Gew.%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge an Fasern im Vliesstoff.
  • Darüber hinaus wurde überraschend gefunden, dass es die Verwendung eines Vliesstoffs ermöglicht eine gegenüber Gewirken schnellere und stärkere bleibende Dehnung zu erhalten. Dies führt dazu, dass mit dem erfindungsgemäßen Vliesstoff weniger Walkvorgänge benötigt werden, um den gewünschten Walkbogenverlauf zu erreichen - was sich in einer deutlichen Kostenersparnis äußert. Für den Fachmann war dies überraschend, weil er erwartet hätte, dass Vliesstoffe eine wesentlich schlechtere Verdehnbarkeit und bleibende Dehnung als Gewirke zeigen. Vliesstoffe weisen nämlich bekanntermaßen aufgrund ihrer wirren Faserstruktur, in der Regel eine eher geringe Elastizität und damit einhergehend schlechtere Verformbarkeit auf. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäß verwendeten Vliesstoffs ist, dass er eine signifikant bessere Schnittkantenfestigkeit als Gewirke aufweist.
  • Unter der erfindungsgemäßen Verwendung des Vliesstoffs zur Herstellung eines Walkfutters ist zu verstehen, dass der Vliesstoff mit einem geeigneten Obermaterial, beispielsweise einem Leder- und/oder Synthetikmaterial, verbunden und anschließend einer Formgebung in einem Walkprozess unterworfen wird. Dabei wird der Vliesstoff mit der der Sichtseite abgewandten Seite des Obermaterials verbunden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Vliesstoff mit einem Synthetikmaterial als Obermaterial verbunden, welches auf der dem Vliesstoff zugewandten Seite keine weitere Trägerschicht aufweist. Mithin sind Vliesstoff und Synthetikmaterial unmittelbar, beispielsweise mittels einer Haftmasse/oder einer Direktbeschichtung, miteinander verbunden. Dies ist verglichen mit der Verwendung eines zweischichtigen Synthetikmaterials vorteilhaft, da ein Stanzvorgang weniger beim Vorbereiten des Walkfuttermaterials für den Walkvorgang benötigt wird. Darüber hinaus kann auf den Kleber zwischen Vliesstoff und Obermaterial verzichtet werden. Hierdurch erhält man ein leichteres Walkfutter und damit einhergehend einen leichteren Schuh. Schließlich kann vermieden werden, dass durch unterschiedliche Eigenschaften von Trägerschicht und Obermaterial Probleme, beispielsweise eine unvorteilhafte Formgebung während des Walkprozesses (Faltenbildung), verursacht werden.
  • Die Höhe der Verdehnbarkeit und der bleibenden Dehnung des Vliesstoffs kann durch den Anteil der Synthesefasern, insbesondere der Polyolefin-, Polyester- und/oder Polyamidfasern, und durch die geeignete Wahl der Parameter für die mechanische Verfestigung eingestellt werden. Vorzugsweise weist der Vliesstoff eine Dicke von 0,3 mm bis 2,5 mm, noch bevorzugter von 0,5 mm bis 2,0 mm, und insbesondere von 0,7 mm bis 1,8 mm auf.
  • Mechanische Verfestigung wird erfindungsgemäß in dem auf dem Gebiet der textilen Materialien üblichen Sinne verstanden. Vorteilhaft an der mechanischen Verfestigung ist, dass im Vergleich zur thermischen und chemischen Verfestigung eine Faserverschiebbarkeit und Fasergleitfähigkeit in der Regel nicht zu stark verringert wird. Dies begünstigt wiederum die beim Walkprozess nötige Dehnbarkeit und bleibende Dehnung. Erfindungsgemäß bevorzugt findet mithin neben der mechanischen Verfestigung keine thermische und/oder chemische Verfestigung statt.
  • Erfindungsgemäß weist der Vliesstoff eine Richtungsunabhängigkeit der Dehnung, bestimmt als Differenz des größten und kleinsten nach DIN ISO 9073-3 gemessenen Modulwertes (Messbedingungen: Dehnung von 3%, 5% oder 10%, Winkel zur Maschinenrichtung von 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300°, 330°, 360°) von höchstens 30 N/5cm, noch bevorzugter von höchstens 20N/5cm, noch bevorzugter von höchstens 15N/5cm, insbesondere von höchstens 10N/5cm auf.
  • Eine hohe Richtungsunabhängigkeit der Dehnung ist vorteilhaft, da hierdurch eine gleichmäßige Verformung beim Walkprozess über die gesamte Fläche des Walkfutters erzielt werden kann. Darüber hinaus kann der Zuschnitt des Flächenmaterials richtungsunabhängig für einen geringstmöglichen Verschnitt ausgelegt werden.
  • Die starke Richtungsunabhängigkeit der Dehnung kann beispielsweise wie folgt erzielt werden. Zunächst wird ein Faserflor in üblicher Weise mit einem Querleger gelegt. In diesem sind die Fasern überwiegend quer zur Produktionsrichtung orientiert. Zur Erhöhung der Faserisotropie kann der Faserflor anschließend mechanisch, beispielsweise mittels Walzen, in Längsrichtung (MD: Machine Direction) verstreckt werden, um darüber hinaus auch eine gleichmäßigere Verteilung zu erzielen.
  • Wie oben dargelegt, werden erfindungsgemäß Synthesefasern, insbesondere Polyolefin-, Polyester- und/oder Polyamidfasern eingesetzt. Vorzugsweise sind die Synthesefasern thermoplastische Fasern. Vorteilhaft an der Verwendung von thermoplastischen Fasern ist, dass sie durch eine Hitzebehandlung des Vliesstoffs kontrolliert geschrumpft werden können. Hierdurch können die Fasern gekräuselt und miteinander verhakt werden. Dies ermöglicht, dass der Vliesstoff beim Walkvorgang zumindest um das geschrumpfte Maß verdehnt werden kann. Das heißt, dass die Verhakung durch mechanisches Dehnen wieder aufgelöst werden kann, was die Dehnbarkeit des Vliesstoffes verbessert. Besonders bevorzugt sind Polyolefinfasern mit einer Kräuselung, gemessen als Bogenzahl nach DIN 53840 Teil 1, von mindestens 5 Bogen/cm, beispielsweise von 5 bis 15 Bogen/cm und/oder Polyamidfasern mit einer Kräuselung von mindestens 10 Bogen/cm, beispielsweise 10 bis 20 Bogen/cm, und/oder Polyesterfasern mit einer Kräuselung von mindestens 4 Bogen/cm, beispielsweise 4 bis 20 Bogen/cm.
  • Im Vliesstoff beträgt der Anteil der Synthesefasern, vorzugsweise der thermoplastischen Fasern und insbesondere der Polyolefin-, Polyester- und/oder Polyamidfasern, vorzugsweise mindestens 20 Gew.%, beispielsweise 20 Gew.% bis 100 Gew.%, noch bevorzugter mindestens 30 Gew.%, beispielsweise 30 Gew.% bis 100 Gew.%, noch bevorzugter mindestens 40 Gew.%, beispielsweise 40 Gew.% bis 100 Gew.%, noch bevorzugter mindestens 45 Gew.%, beispielsweise 45 Gew.% bis 100 Gew.%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Vliesstoffs.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Vliesstoff ein hitzebehandelter Vliesstoff, der bei einer Temperatur, die mindestens 130 °C, beispielsweise von 130 °C bis 165 °C oberhalb der Glasübergangstemperatur der Synthesefasern liegt, erhitzt wurde, vorzugsweise für 20 Sekunden, beispielsweise von 20 Sekunden bis 2 Minuten.
  • Der Vliesstoff kann auch weitere thermoplastische Stapelfasern, vorzugsweise mit einer Stapellänge von 25 mm bis 65 mm enthalten, wie beispielsweise Polyacrylfasern. Dabei beträgt der Anteil der weiteren thermoplastischen Fasern vorzugsweise 10 bis 75 Gew.%, noch bevorzugter 20 bis 60 Gew.%, insbesondere 30 bis 50 Gew.%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge an Fasern im Vliesstoff.
  • Enthält der Vliesstoff weitere thermoplastische Stapelfasern, so findet die Hitzebehandlung vorzugsweise bei einer Temperatur statt, die mindestens 80°C, beispielsweise von 50°C bis 100°C oberhalb der Glasübergangstemperatur der weiteren thermoplastischen Stapelfasern und/oder der Polyolefin-, Polyester- und/oder Polyamidfasern liegt. Die Dauer der Hitzebehandlung liegt vorzugsweise im oben genannten Bereich.
  • Der Vliesstoff kann auch saugfähige Fasern, insbesondere saugfähige Stapelfasern mit einer Stapellänge von 25 mm bis 65 mm, enthalten. Unter saugfähigen Fasern werden erfindungsgemäß Fasern verstanden, die Flüssigkeit, insbesondere Wasser, aufnehmen können. Vorzugsweise weisen die saugfähigen Fasern eine Wasseraufnahmekapazität (vollentsalztes Wasser) bei 20°C von mindestens 7 Gew.%, beispielsweise von 8 Gew.% bis 20 Gew.%, noch bevorzugter von 10 Gew.%, bis 30 Gew.%, auf. In dieser Ausführungsform beträgt der Anteil der saugfähigen Fasern 10 bis 90 Gew.%, noch bevorzugter 20 bis 80 Gew.%, insbesondere 30 bis 60 Gew.%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge an Fasern im Vliesstoff.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt weisen die saugfähigen Fasern Viskosefasern, Naturfasern, beispielsweise Hanf, Kenaf, Zellulose, Lyocell, Wolle oder Baumwolle und/oder synthetische saugfähigen Fasern, insbesondere Superabsorberfasern, auf. Vorteilhaft an der Verwendung von saugfähigen Fasern ist, dass sie zur Verbesserung des Schuhklimas beitragen.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Stapelfasern sowohl Synthesefasern, vorzugsweise thermoplastische Fasern und insbesondere Polyolefin-, Polyester- und/oder Polyamidfasern als auch saugfähige Fasern auf.
  • Erfindungsgemäß ist es möglich, das Flächengewicht des Vliesstoffs auf unter 200 g/m2, beispielsweise auf 90 bis 200 g/m2, noch bevorzugter auf 120 bis 195 g/m2 und insbesondere auf 150 bis 190 g/m2 einzustellen und dennoch ein weiches Walkfutter mit einer ausreichenden Standfestigkeit und Verformbarkeit zu erhalten.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Vliesstoff zumindest auf einer Oberfläche eine thermoplastische Haftmassenbeschichtung auf. Diese ermöglicht, dass das Walkfutter mittels Temperatur auf ein Obermaterial (beispielsweise Leder, Kunstleder und Textil) aufgebügelt werden kann. Bevorzugte Haftmassen sind Ethylen-Vinyl-acetat, Polyamid, Polyester, Polyurethan.
  • Vorzugsweise weisen mindestens 90 Gew.% der Stapelfasern des Vliesstoffs einen Titer im Bereich von 0,9 dtex bis 11 dtex, vorzugsweise von 1,5 dtex bis 7 dtex auf.
  • Des Weiteren kann der Vliesstoff durch eine Ausrüstung an die Eigenschaften des Obermaterials angepasst werden. Das kann zum Beispiel durch eine Ausrüstung mit einem Bindemittel geschehen und dadurch der Griff/Steifheit eingestellt werden. Die Steifausrüstung kann mit einer Steifappretur mit synthetischen Bindern erfolgen, zum Beispiel Acrylat, Polyolefin, insbesondere Polypropylen, Polyester, Acrylnitril, Butadien, Styrol/Butatien, Polyurethan, Latex, und/oder Vinylacetat. Des Weiteren kann der Vliesstoff auch Stärke enthalten. Die Verwendung von Stärke (Maisstärke, Kartoffelstärke, Weizenstärke) kann vorteilhaft sein, da diese Stärkeausrüstung bei der Vorbereitung der Walkblätter mittels Dämpfen das Verformen erleichtert. Stärke quillt nämlich beim Dämpfen leicht auf und bildet eine Art Gleitfilm zwischen den Fasern, sodass sich die Fasern einfacher gegeneinander verschieben lassen. Nach dem Verformungsprozess trocknet die Stärke wieder aus und verbindet das Fasergefüge untereinander. Damit erzielt man eine noch stabilere und bleibendere Verformung. Insofern weist der Vliesstoff in einer bevorzugten Ausführungsform Stärke auf. Der Anteil der Stärke liegt vorzugsweise bei 0,4 Gew.% bis 10 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Vliesstoffs.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Walkfuttermaterial umfassend einen mechanisch verfestigten Vliesstoff, umfassend Stapelfasern mit einer Stapellänge im Bereich von 25 bis 65 mm, wobei mindestens 15 Gew.% der Stapelfasern Synthesefasern, insbesondere Polyolefin-, Polyester- und/oder Polyamidfasern sind, und wobei der Vliesstoff eine Richtungsunabhängigkeit der Dehnung, bestimmt als Differenz des größten und kleinsten nach DIN ISO 9073-3 gemessenen Modulwertes (Messbedingungen: Dehnung von 3%, 5% oder 10%, Winkel zur Maschinenrichtung von 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300°, 330°, 360°) von höchstens 30 N/5cm, noch bevorzugter höchstens 20N/5cm, noch bevorzugter höchstens 15N/5cm, insbesondere höchstens 10N/5cm aufweist, wobei der Vliesstoff eine bleibende Dehnung, gemessen nach DIN EN ISO 15977:2011-05 (Messstrecke 100 mm, Belastung 50N, Belastungszeit 10 Minuten, Erholungszeit 10 Minuten) von mehr als 10% aufweist und wobei das Walkfuttermaterial herstellbar ist mit einem Verfahren umfassend folgende Schritte:
    1. a) Bereitstellen von Stapelfasern mit einer Stapellänge im Bereich von 25 bis 65 mm, wobei mindestens 15 Gew.% der Stapelfasern Synthesefasern, insbesondere Polyolefin-, Polyester- und/oder Polyamidfasern sind;
    2. b) Krempeln der Stapelfasern zu einem Faserflor;
    3. c) Querlegen des Faserflors zu einem quergelegten Faserflor;
    4. d) Mechanisches Verfestigen des quergelegten Faserflors, wodurch das Walkfuttermaterial erhalten wird,
    wobei der Faserflor im Anschluss an Schritt c) mechanisch, beispielsweise mittels Walzen, in Längsrichtung (MD: Machine Direction) verstreckt wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Walkfuttermaterial ein Walkfuttermaterial umfassend einen mechanisch verfestigten Vliesstoff, umfassend Stapelfasern mit einer Stapellänge im Bereich von 25 bis 65 mm, wobei mindestens 15 Gew.% der Stapelfasern Synthesefasern, insbesondere Polyolefin-, Polyester- und/oder Polyamidfasern, sind, wobei der Vliesstoff unmittelbar, beispielsweise mittels einer Haftmasse/oder einer Direktbeschichtung, mit einem Synthetikmaterial verbunden ist. Unter einer "unmittelbaren Verbindung" von Vliesstoff und Synthetikmaterial ist dabei zu verstehen, dass keine weitere Trägerschicht zwischen Vliesstoff und Synthetikmaterial angeordnet ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der unmittelbar mit dem Synthetikmaterial als Obermaterial verbundene Vliesstoff auf der dem Obermaterial abgewandten Seite des Vliesstoffs keine weitere Trägerschicht auf. Diese Ausführungsform wird dadurch ermöglicht, dass der Vliesstoff Eigenschaften aufweist, die ihn sowohl zur Verwendung als Trägerschicht für das Synthetikmaterial als auch für die Unterstützung der Formgebung in einem Walkprozess geeignet machen. Diese Doppelfunktion ist mit den üblicherweise verwendeten Walkfuttermaterialien in der Regel nicht erzielbar, da diese (z.B. Gewebe, Gewirke) sich aufgrund ihrer offenen Oberfläche nicht als Trägerschicht für Synthetikmaterialien eignen.
  • Vorzugsweise ist der in den erfindungsgemäßen Walkfuttermaterialien enthaltene Vliesstoff ein wie im Rahmen dieser Erfindung beschriebener Vliesstoff.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Walkfuttermaterials, umfassend einen Vliesstoff mit einer Richtungsunabhängigkeit der Dehnung, bestimmt als Differenz des größten und kleinsten nach DIN ISO 9073-3 gemessenen Modulwertes (Messbedingungen: Dehnung von 3%, 5% oder 10%, Winkel zur Maschinenrichtung von 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300°, 330°, 360°) von höchstens 30 N/5cm, noch bevorzugter höchstens 20N/5cm, noch bevorzugter höchstens 15N/5cm, insbesondere höchstens 10N/5cm, wobei der Vliesstoff eine bleibende Dehnung, gemessen nach DIN EN ISO 15977:2011-05 (Messstrecke 100 mm, Belastung 50N, Belastungszeit 10 Minuten, Erholungszeit 10 Minuten) von mehr als 10% aufweist, umfassend folgende Schritte:
    1. a) Bereitstellen von Stapelfasern mit einer Stapellänge im Bereich von 25 bis 65 mm, wobei mindestens 15 Gew.% der Stapelfasern Synthesefasern, insbesondere Polyolefin-, Polyester- und/oder Polyamidfasern sind;
    2. b) Krempeln der Stapelfasern zu einem Faserflor;
    3. c) Querlegen des Faserflors zu einem quergelegten Faserflor;
    4. d) Mechanisches Verfestigen des quergelegten Faserflors zu dem Walkfuttermaterial
    wobei der Faserflor im Anschluss an Schritt c) mechanisch, beispielsweise mittels Walzen, in Längsrichtung (MD: Machine Direction) verstreckt wird.
  • Vorzugsweise wird die mechanische Verfestigung mittels Vernadeln und/oder Wasserstrahlverfestigung durchgeführt und die einzusetzenden Parameter werden so gewählt, dass die Verfestigung nicht zu stark ist, was die Verschiebbarkeit der Fasern behindern würde, aber auch nicht zu schwach, da ansonsten nicht ausreichende Festigkeiten erzielt werden.
  • Für die Wasserstrahlverfestigung haben sich Drücke, gemessen am Düsenausgang, von 30 bis 300 bar, vorzugsweise 50 bis 250 bar, insbesondere 80 bis 200 bar als besonders günstig erwiesen. Ebenfalls günstig ist ein Abstand zwischen Düsenausgang und Vliesstoff von 0,3 cm bis 2,5 cm.
  • Für das Vernadeln haben sich Einstichdichten von 50 bis 300 Einstiche/cm2, noch bevorzugter von 70 bis 250 Einstiche/cm2, insbesondere von 100 bis 200 Einstiche/cm2 als besonders günstig erwiesen.
  • Der Faserflor wird im Anschluss an Schritt b) und/oder c) mechanisch, beispielsweise mittels Walzen, in Längsrichtung (MD: Machine Direction) verstreckt. Hierdurch kann die Faserisotropie erhöht und darüber hinaus auch eine gleichmäßigere Verteilung erzielt werden.
    • Figurenbeschreibung:
    • Figur 1 zeigt die Modulwerte eines bekannten als Walkfuttermaterial eingesetzten Gewirkes in der 360° Auswertung.
    • Figur 2 zeigt die Modulwerte eines erfindungsgemäßen Vliesstoffs in der 360° Auswertung.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Beispiele näher erläutert.
    • Beispiel 1: Herstellung verschiedener erfindungsgemäßer Vliesstoffe
  • Es werden die erfindungsgemäßen Vliesstoffe 1 bis 4 hergestellt, ausgehend von folgenden Fasermischungen:
    Vliesstoff Polyester Polyamid 6 Viskose Lyocell Polypropylen
    1 10 Gew.% 30 Gew.% 25 Gew.% 25 Gew.% 10 Gew.%
    2 30 Gew.% 10 Gew.% 30 Gew.% 10 Gew.% 20 Gew.%
    3 30 Gew.% 0 Gew.% 30 Gew.% 10 Gew.% 30 Gew.%
    4 50 Gew.% 40 Gew.% 10 Gew.% 0 Gew.% 0 Gew.%
  • Die Stapellänge der Fasern liegt in einem Bereich von 40 mm bis 60 mm. Die Fasermischungen werden gekrempelt und der Faserflor quergelegt. Aufgrund des Querlegers sind die Fasern überwiegend quer zur Produktionsrichtung orientiert. Zur Erhöhung der Faserisotropie wird der Faserflor anschließend mechanisch mittels Walzen in Längsrichtung (MD: Machine Direction) verstreckt, um darüber hinaus auch eine gleichmäßigere Verteilung zu erzielen. Anschließend findet eine mechanische Verfestigung mittels Nadelstuhl (Einstichdichte 200 Einstiche/cm) statt. Der Nadelvliesstoff wird daraufhin bei 160 bis 180°C thermofixiert.
  • In der folgenden Tabelle sind exemplarisch verschiedene Eigenschaften des Vliesstoffs 3 dargestellt.
    Eigenschaft Vliesstoff 3
    Dicke: 1,5 mm
    Gewicht: 175g/m2
    Modul bei 10% Verdehnung 35 N/5cm
    Bleibende Dehnung 25%
    Statische Dehnung 20%
    Differenz zwischen statischer und bleibender Dehnung 5%
    • Beispiel 2: Messung der Richtungsunabhänigkeit der Dehnung.
  • Die Richtungsunabhängigkeit der Dehnung wird bestimmt als Differenz des größten und kleinsten nach DIN ISO 9073-3 gemessenen Modulwertes (Messbedingungen: Dehnung von 3%, 5% oder 10%, Winkel zur Maschinenrichtung von 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300°, 330°, 360°).
  • Es werden folgende in der nachfolgenden Tabelle und in Figur 2 illustrierten Ergebnisse erhalten.
    Kraft/Dehnungsverhalten von Vliesstoff 3 im 360 °
    • Vergleich
  • Modul 3% [N/5cm] Modul 5% [N/5cm] Modul 10% [N/5cm]
    0° 20,1 25,9 32,6
    30° 21,0 27,0 34,9
    60° 19,2 26,7 39,5
    90° 14,2 20,1 31,5
    120° 17,8 24,8 36,7
    150° 18,5 24,4 32,1
    180° 18,7 24,4 31,1
    210° 21,7 27,7 35,2
    240° 18,8 25,7 38,1
    270° 14,2 19,9 31,0
    300° 16,9 24,0 36,0
    330° 21,3 27,2 35,0
    Minimalwert: 14,19 19,94 30,98
    Maximalwert: 21,73 27,65 39,47
    Differenz: 7,5 7,7 8,5
  • Es zeigt sich, dass die Differenz des größten und kleinsten nach DIN ISO 9073-3 gemessenen Modulwertes unter 10 N/5cm liegt. In Figur 1 wird die Streuung der Modulwerte eines herkömmlichen Walkfutters auf Gewirkebasis (Baumwolle) gezeigt. Sie ist deutlich größer als beim erfindungsgemäßen Vliesstoff.
    • Beispiel 3: Ausrüstung von Vliesstoff 3
  • Der Vliesstoff 3 wird mit einer 2% Stärkelösung (Kartoffelstärke) mittels eines Foulards imprägniert und anschließend getrocknet. Das Beschichtungsgewicht liegt bei einer Trockenauflage von 6 g/m. In der vorliegenden Erfindung zählt das Beschichtungsgewicht nicht zum Gesamtgewicht des Vliesstoffs. Anschließend wird der Vliesstoff mit einer thermoplastischen Haftmassenbeschichtung versehen (Auflagegewicht 30 g/m2 Polyurethan mit einem Schmelzbereich von 75°C bis 95 C).
    • Beispiel 4: Verwendung von Vliesstoff 3 als Walkfutter
  • Zunächst wird aus dem Vliesstoff 3 ein an die Form des Obermaterials angepasster Prüfling ausgestanzt. Der Prüfling wird mittels einer Durchlaufpresse auf das Obermaterial aufgebügelt. Dieser Verbund wird mittels eines Walkschwertes in die gewünschte Form (Walkbogen) gebracht. Der Vliesstoff 3 fungiert nunmehr als Walkfutter und unterstützt die Form für die weitere Verarbeitung.

Claims (13)

  1. Verwendung eines mechanisch verfestigten Vliesstoffs, umfassend Stapelfasern mit einer Stapellänge im Bereich von 25 bis 65 mm, wobei mindestens 15 Gew.% der Stapelfasern Synthesefasern, insbesondere Polyolefin-, Polyester- und/oder Polyamidfasern, sind, zur Herstellung eines Walkfutters, wobei ein Vliesstoff verwendet wird, der eine bleibende Dehnung, gemessen nach DIN EN ISO 15977:2011-05 (Messstrecke 100 mm, Belastung 50N, Belastungszeit 10 Minuten, Erholungszeit 10 Minuten) von mehr als 10% aufweist, wobei ein Vliesstoff verwendet wird, der eine Richtungsunabhängigkeit der Dehnung, bestimmt als Differenz des größten und kleinsten nach DIN ISO 9073-3 gemessenen Modulwertes (Messbedingungen: Dehnung von 3%, 5% oder 10%, Winkel zur Maschinenrichtung von 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300°, 330°, 360°) von höchstens 30 N/5cm aufweist und wobei die Richtungsunabhängigkeit der Dehnung erzielt werden kann, indem zunächst ein Faserflor mit einem Querleger gelegt wird und zur Erhöhung der Faserisotropie der Faserflor anschließend mechanisch, beispielsweise mittels Walzen, in Längsrichtung (MD: Machine Direction) verstreckt wird.
  2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vliesstoff verwendet wird, der einen Modulwert bei 10% Verdehnung, gemessen nach DIN ISO 9073-3, von maximal 150 N/5cm aufweist und/oder eine statische Dehnung, gemessen nach DIN EN ISO 15977:2011-05 (Messstrecke 100 mm, Belastung 50N, Belastungszeit 10 Minuten), von mehr als 15%.
  3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff mit einem Synthetikmaterial als Obermaterial verbunden wird, welches auf der dem Vliesstoff zugewandten Seite keine weitere Trägerschicht aufweist.
  4. Verwendung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vliesstoff verwendet wird, der ein Flächengewicht von unter 200 g/m2 aufweist.
  5. Verwendung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vliesstoff verwendet wird, der zumindest auf einer Oberfläche eine thermoplastische Haftmassenbeschichtung aufweist.
  6. Verwendung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vliesstoff verwendet wird, der saugfähige Stapelfasern mit einer Stapellänge von 25 mm bis 65 mm in einem Anteil von 10 bis 90 Gew.% aufweist.
  7. Verwendung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vliesstoff verwendet wird, der ein hitzebehandelter Vliesstoff ist, der bei einer Temperatur, die mindestens 130 °C oberhalb der Glasübergangstemperatur der Synthesefasern liegt, erhitzt wurde.
  8. Walkfuttermaterial umfassend einen mechanisch verfestigten Vliesstoff, umfassend Stapelfasern mit einer Stapellänge im Bereich von 25 bis 65 mm, wobei mindestens 15 Gew.% der Stapelfasern Synthesefasern, insbesondere Polyolefin-, Polyester- und/oder Polyamidfasern sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff eine Richtungsunabhängigkeit der Dehnung, bestimmt als Differenz des größten und kleinsten nach DIN ISO 9073-3 gemessenen Modulwertes (Messbedingungen: Dehnung von 3%, 5% oder 10%, Winkel zur Maschinenrichtung von 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300°, 330°, 360°) von höchstens 30 N/5cm aufweist, wobei der Vliesstoff eine bleibende Dehnung, gemessen nach DIN EN ISO 15977:2011-05 (Messstrecke 100 mm, Belastung 50N, Belastungszeit 10 Minuten, Erholungszeit 10 Minuten) von mehr als 10% aufweist und wobei das Walkfuttermaterial herstellbar ist mit einem Verfahren nach Anspruch 13.
  9. Walkfuttermaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff ein Vliesstoff ist, wie er in einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 verwendet wird.
  10. Walkfuttermaterial nach Anspruch 8 oder 9 umfassend einen Verbund aus einem mechanisch verfestigten Vliesstoffs, umfassend Stapelfasern mit einer Stapellänge im Bereich von 25 bis 65 mm, wobei mindestens 15 Gew.% der Stapelfasern Synthesefasern, insbesondere Polyolefin-, Polyester- und/oder Polyamidfasern sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff unmittelbar, beispielsweise mittels einer Haftmasse/oder einer Direktbeschichtung, mit einem Synthetikmaterial verbunden ist.
  11. Walkfuttermaterial nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff auf der dem Obermaterial abgewandten Seite des Vliesstoffs keine weitere Trägerschicht aufweist.
  12. Walkfuttermaterial nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff ein Vliesstoff ist, wie er in einem oder mehreren der Ansprüche 1-7 verwendet wird.
  13. Verfahren zur Herstellung eines Walkfuttermaterials umfassend einen Vliesstoff mit einer Richtungsunabhängigkeit der Dehnung, bestimmt als Differenz des größten und kleinsten nach DIN ISO 9073-3 gemessenen Modulwertes (Messbedingungen: Dehnung von 3%, 5% oder 10%, Winkel zur Maschinenrichtung von 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300°, 330°, 360°) von höchstens 30 N/5cm, wobei der Vliesstoff eine bleibende Dehnung, gemessen nach DIN EN ISO 15977:2011-05 (Messstrecke 100 mm, Belastung 50N, Belastungszeit 10 Minuten, Erholungszeit 10 Minuten) von mehr als 10% aufweist, umfassend folgende Schritte:
    a) Bereitstellen von Stapelfasern mit einer Stapellänge im Bereich von 25 bis 65 mm, wobei mindestens 15 Gew.% der Stapelfasern Synthesefasern, insbesondere Polyolefin-, Polyester- und/oder Polyamidfasern sind;
    b) Krempeln der Stapelfasern zu einem Faserflor;
    c) Querlegen des Faserflors zu einem quergelegten Faserflor;
    d) Mechanisches Verfestigen des quergelegten Faserflors, wodurch das Walkfuttermaterial erhalten wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Faserflor im Anschluss an Schritt c) mechanisch, beispielsweise mittels Walzen, in Längsrichtung (MD: Machine Direction) verstreckt wird.
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