DE2110344A1

DE2110344A1 - Nichtgewebtes Material sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2110344A1
Application number: DE19712110344
Authority: DE
Inventors: P B Hansen; L B Pennings
Original assignee: Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Corp
Priority date: 1970-02-27
Filing date: 1971-02-27
Publication date: 1971-09-02
Also published as: FR2081057A1; FR2081057B1; NL7102581A; US3855046A; CA948388A; BE763570A; DE2110344B2; GB1339952A

Description

DR. KURT-RUDOLF EIKENBERG ·

PATENTANWALT

3 HANHOVER · 8CHACKSTRASS E 1 · TELEFON (0511) Β140ββ · KABEL PATENTION HANNOVER

KIMBERLY-CLARK GORPORATIOIi 240/498

Nichtgewebtes Material sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung

Die Erfindung "bezieht sich auf ein nichtgewebtes Material, "bestehend aus einer Bahn, "bei der viele endlose und zufällig aufgebrachte, molekular orientierte Fäden aus thermoplastischem Polymer miteinander verbunden sind.

Es sind schon viele verschiedene Verfahren zur Herstellung dieser kürzlich eingeführten Bahnen vorgeschlagen worden, denen im allgemeinen drei Merkmale gemeinsam sind«

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Erstens wird ein thermoplastisches Polymer (entweder aus der Schmelze oder einer Lösung) fortlaufend durch eine Spinndüse extrudiert, um einzelne Fäden zu bilden. Zweitens werden die Fäden dann gereckt (entweder mechanisch oder pneumatisch) um die Polymerfäden molekular auszurichten und die gewünschte Tenazität zu erzielen. Drittens werden die Fäden in weitgehend willkürlicher Anordnung auf einen Trägerriemen oder dergleichen aufgebracht, um eine Bahn mit weitgehend isotropen physikalischen Eigenschaften zu bilden.

In dieser Art hergestellte Bahnen aus endlosen Fäden zeichnen sich durch eine typische stoffähnliche Weichheit, Geschmeidigkeit und Drapierung aus, so daß sie überall dort gut brauchbar sind, wo sonst übliche gewebte Stoffe oder dergleichen verwendet worden sind. Solche Bahnen aus endlosen Fäden sind jedoch üblicherweise sehr unstabil, und es mangelt ihnen daher an ausreichender Festigkeit,um sie mit Erfolg auch für Bettwäsche, Kleidung, Tuche, Vorhangstoffe usw. verwenden zu können. Es ist daher übliche Praxis, diese Bahnen dadurch zu stabilisieren, daß die darin enthaltenen Fäden miteinander verbunden werden, und zwar entweder autogen oder mittels eines unabhängig zugeführten Klebers.

Die bekannten Yerbindungstechniken erhöhen zwar die Stabilität der Bahn, jedoch besteht ein Problem darin, diese erhöhte Stabilität zu erreichen, ohne umgekehrt andere wünschenswerte Eigenschaften wie Weichheit, Geschmeidigkeit und Drapierung zu beeinträchtigen. Bei einem bekannten Verfahren, bei dem ein Gesamtverbund hergestellt wird, wobei

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die Fäden der Bahn an praktisch allen Kreuzungspunkten verbunden werden, wird die Bahn rauh und steif. Die anfängliche Rauhigkeit und Steifigkeit solcher Bahnen mit Gesamtverbund wird häufig beim praktischen Gebrauch verringert - vermutlich durch Bruch einiger Verbindungen - jedoch gehen mit einer dadurch bewirkten Erhöhung der Weichheit meist andere unerwünschte Folgen einher, nämlich eine Verringerung der Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung sowie eine insgesamte Verringerung der Festigkeit und Stabilität der Bahn. ~

Ein anderes Verfahren zur Stabilisierung der Bahn, bei dem intermittierende Verbindungen hergestellt werden, ist ebenfalls nicht vollkommen zufriedenstellend. Hierbei tritt nämlich das Problem auf, ein ausreichendes Maß für den Verbund zu erzielen, damit eine ausreichende Abriebfestigkeit und andere wünschenswerte Festigkeitseigenschaften erreicht werden, ohne daß die stoffähnlichen Eigenschaften verloren gehen.

Insbesondere war es schwierig, bei intermittierendem Verbund der endlosen Fäden eine Bahn herzustellen, die eine stoffähnliche Drapierung, Geschmeidigkeit und Weichheit aufweist, eine gute Abriebfestigkeit an der Oberfläche und gute Festigkeitseigenschaften besitzt und zwar insbesondere im Hinblick auf die Fähigkeit der Bahn, Energie bei Beanspruchung zu absorbieren. Die Eigenschaft der Energieabsorption ist ein Zeichen für die Fähigkeit der Bahn zu einer Deformation ohne nennenswerten Fadenbruch bei Belastung. Eine erhöhte Fähigkeit zur Absorption von Energie ist besonders wichtig, wenn die Bahn für Kleidung, Bettwäsche und der-

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gleichen verwendet wird, wo im Gebrauch ständig örtliche Belastungen auftreten wie beispielsweise in der Zehengegend bei Bettwäsche und im Ellbogen- und KMebereich bei Kleidung. Falls eine gute Fähigkeit zur Absorption von Energie fehlt, ergibt sich beim Gebrauch solcher Bahnen ein erheblicher Ausfall an solchen örtlchen, unter Belastung stehenden Stellen.

Dieser Nachteil wird bei einem nichtgewebtem Material der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß die Verbindungsstellen in einem regelmäßigen Muster angeordnet und als autogene, lösbare Verbindungen ausgebildet sind, die eine solche Intensität aufweisen, daß sie die Bahn stabilisieren und deren Oberfläche widerstandsfähig gegen Abnutzung machen und daß sich die Fäden bei einer Beanspruchung der Bahn, aus dem Verbund lösen, bevor sie reißen. Durch die Verbindung erhält die Bahn ein hohes Maß an Abriebfestigkeit und eine große Kapazität zur Absorption von Energie. Die Bahn ist auch dadurch gekennzeichnet , daß sie fest ist und die erwünschte stoffähnliche Drapierung und Weichheit besitzt.

Ein Verfahren zur Herstellung von Bahnen mit einem Verbund zwischen den endlosen Fäden besteht gemäß der Erfindung darin, daß eine gebremste, nicht verklebte Bahn vorgeheizt und anschließend als nichtverklebte Bahn durch den Spalt zwischen zwei Rollen gegeben wird, von denen wenigstens eine beheizt ist und von denen wenigstens eine mit einer Prägung versehen ist.

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Die nach dieaem Verfahren hergestellte stabilisierte Bahn ist weich und drapierfähig und zeichnet sich zusätzlich durch ein hohes Maß an Abriebfestigkeit der Oberfläche in Verbindung mit einer verbesserten Kapazität zur Absorption und Energie unter Belastung aus. Selbst wenn die Fäden eine geringe Tenazität haben,- erhält die Bahn trotzdem eine gute Kapazität zur Absorption von Energie unter Belastung.

Die Bahn kann atmungsfähig sein und besitzt erwünschte flüssigkeitsabstoßende Eigenschaften.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten!

Eig. 1 eine schematische Seitenansicht einer .Vorrichtung zur Herstellung einer nichtgewebten Bahn nach dem erfindungsgemäßen Verfahren; ,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine mit der Vorrichtung gemäß Fig. 1 hergestellte Bahn;

■ Fig. 3-13 Elektronenmikroskopfotographien besonderer Verbundbereiche von erfindungsgemäßen Bahnen in starker Vergrößerung und

Fig. H - 18 stark vergrößerte Aufnahmen von besonderen Verbundbereichen zur Veranschaulichung ver schiedener Ausmaße der Fadenverschmelzung.

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Gemäß Pig. 1 wird ein Polymer 10 in einen üblichen Extruder 12 gegeben und durch eine Spinndüse 16 in Form von Fäden 14 extrudiert. In einer Ab führungsvorrichtung 18, durch die die gesponnenenFäden H verlaufen, werden die Päden •gereckt. Anschließend werden die Päden in weitgehend willkürlicher Weise auf einen bewegten Träger 27 in Porm einer Bahn 22 aufgebracht. Saugmittel 24 können verwendet werden, um die Bahnbildung auf dem Träger zu unterstützen.

Die Art, in der die Bahn 22 zunächst vorbereitet wird, ist nicht besonders wichtig, und es kann jede beliebige Technik hierfür verwendet werden. Eine besonders brauchbare Methode zur Bildung der Bahn besteht jedoch darin, endlose Päden aus einem synthetischen Polymer auf übliche Weise, beispielsweiee durch Extrudierung des Polymers durch eine Vielzahl von nach unten gerichteten Spinndüsen, die vorzugsweise in einer Reihe oder in mehreren Reihen angeordnet sind, zu spinnen. Die gesponnen Päden werden dann nebeneinander in einer geraden Reihe zu gleichmäßig verteilten, unverdrillten Bündeln zusammengefaßt, von denen jedes wenigstens 15 und vorzugsweise 50 bis zu 1000 Päden enthält. Diese Fadenbündel werden gleichzeitig mit einer Geschwindigkeit von wenigstens 5000 m/min und vorzugsweise mit 3500 - 8000 m/min nach unten in individuell umgebende Gaskolonnen gezogen, die mit Überschallgeschwindigkeit strömen und so gerichtet sind,daß sie auf einen etwa horizontalen Träger treffen. Die Zusammenfassung der Päden zu nicht verdrillten Bündeln und der Zug an ihnera in Richtung zum Auftreffpunkt auf den Träger wird Torzugsweise dadurch bewirkt, daß die Bündel Luftkanonen durchlaufen, welche die Päden mit siner Kolonne oder einem

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Luftstrom umgeben, der mit Überschallgeschwindigkeit nach unten gerichtet ist. Die Luftkanonen sind in einer oder mehreren Reihen quer über dem Träger im rechten Winkel zu seiner Bewegungsrichtung angeordnet, so daß die in den Gaskolonnen eingeschlossenen Bündel bei ihrem Auftreffen auf den sich bewegenden Träger in einer Linie oder Reihe quer zum Träger im rechten Winkel verlaufen. Um ein Durchmischen der Bündel zu begünstigen, können sie hin und her bewegt werden, wobei die Ebene der Hin- und Herbewegung quer zur Laufrichtung des Trägers verläuft. Der Träger kann ein üblicher für nichtgewebtes Material verwendeter Träger sein, beispielsweise ein endloser Träger oder ein Siebriemen oder der obere Teil einer Trommel, beispielsweise einer Siebtrommel.

Bei der beschriebenen Herstellung werden die Fadenbündel, die eine Anzahl paralleler !fäden enthalten, auf dem Träger in schleifenförmiger Anordnung niedergelegt, wobei sich nach vorn und hinten über die Breite eines Abschnitts, der durch das Auftreffen der Luftkolonne aus einer Luftkanone auf dem Träger bestimmt ist, primäre Schlaufen bilden. Bevor und wenn die parallelen Fadenbündel auf den Träger auftreffen, werden sie in Unterbündel gespalten, die eine geringere Zahl von parallelen Fäden enthalten und sekundäre kleinere Schlaufen und Wirbel bilden. Die sekundären Schlaufen und Wirbel überlappen einander und auch solche in benachbarten Abschnitten, so daß im Ergebnis eine nahezu vollständige Durchmischung mit den überlappenden Teilen von benachbarten Abschnitten erfolgt. Somit bilden die aufgebrachten Fadenbündel eine fortlaufende, gleichmäßige, nichtgewebte Bahn.

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Gemäß Pig« 1 wird die Bahn 22 nach Bildung auf dem Träger 20 beim Durchlauf zwischen zwei Rollen 26 und 28 leicht verdichtet, um eine leichte Verfestigung und einen ausreichenden Zusammenhalt für die weitere Verarbeitung zu erzielen. Im Anschluß daran wird die Bahn verklebt.

Um einen autogenen Verbund einer Bahn aus thermoplastischen Fäden herzustellen, d.h. einen Verbund ohne Anwendung besonderer Kleber oder lösungen, muß die Bahn auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der die Fäden zu erweichen beginnen. Bekanntlich weisen jedoch Bahnen aus molekular ausgerichteten thermoplastischen Fasern im allgemeinen bei erhöhten Temperaturen eine beträchtliche Schrumpfung auf. Um daher eine Schrumpfung von mehr als etwa 20 % zu verhindern, ist es üblich, die Bahn während des Verklebens physikalisch festzuhalten . Eine frühere Methode bestand darin, die Bahn über einen längeren Bereich festzuhalten und auf die gesamte Fläche einen Druck aufzubringen, während die Bahn durch die Hitzezone läuft. Hierdurch kann zwar eine verklebte Bahn mit geringer Schrumpfung erreicht werden, jedoch ist die Bahn steif und papierartig.

Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung kann jedoch das Verkleben einer Bahn aus thermoplastischen Fäden in einer Weise erreicht werden , daß sowohl eine unerwünschte Schrumpfung der Bahn vermieden wird als auch die erwünschte stoffartige Geschmeidigkeit und Drapierung erreicht wird. Darüberhinaus kann die dargestellte Art der Verklebung ökonomisch bei hohen Geschwindigkeiten und unmittelbar in Fortsetzung des vorherigen Bahnherstellungsverfahrens erreicht werden.

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Gemäß Pig. 1 erfolgt das Verkleben durch Vorheizen der Bahn 22 dadurch, daß sie über die Umlenkrolle 38 geleitet und in Berührung mit der glatten Oberfläche einer Heizrolle 30 gebracht wird. Danach erfolgt das Verkleben,in dem die vorgeheizte Bahn durch den von der Rolle 30 und einer Heizrolle gebildeten Spalt hindurchgeführt werden, wobei die Rolle 32 auf ihrer Oberfläche eine Reihe erhabener Punkte aufweist. Nach passieren des Walsenspaltes verbleibt die Bahn in Kontakt mit der Rolle 30, bis sie durch Umlenkung um eine zweite Umlenkrolle 40 abgeführt wird. Die verklebte Bahn, die endlose Fäden 34 und verklebte Bereiche 36 enthält, ist schematisch in Fig. dargestellt.

Durch geeignete Auswahl der Umschlingungslänge vor dem Spalt und der weniger wichtigen Umschlingungslänge nach dem Spaltj des Musters der erhabenen Punkte auf der Rolle 32, des Druckes im Rollenspalt und der Rollenteraperaturen lassen sich feste Bahnen mit einer erwünschten stoffähnlichen Drapierung und Weichheit und ohne ein unerwünschtes Maß an Schrumpfung herstellen. Mit dem Verfahren lassen sich auch Bahnen mit unerwartet hohen Festigkeitseigenschaften herstellen, insbesondere in Bezug auf ihre Kapazität zur Absorption von Energie.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahrensschritt der Verklebung, die zu einer weichen, drapierfähigen Bahn führt, wird ein rasches Verkleben ohne nennenswerte Schrumpfung dadurch erreicht, daß die Bahn vor Passieren des Rollenspaltes in Kontakt mit der Heizrolle 30 gebracht wird. Durch geeignete Koordinierung der vorherigen Umschlingung der Rolle 30, der Temperatur und der Bahngeschwindigkeit können die Fäden in der Bahn und insbesondere deren Oberflächen in einen etwas

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erweichten Zustand gebracht werden, bevor sie zwischen den Spalt der Rollen 30 und 32 gelangen. Hierdurch wird eine Verklebung unter gemäßigten Bedingungen ermöglicht und eine lange Verweilzeit im Rollenspalt vermieden. Barüberhinaus kann die Umlenkrolle 38 so angeordnet werden, daß die Vorumschlingung mehr als etwa 25 i> der Oberfläche der Rolle 30 beträgt. Bei einer solchen Anordnung muß die Bahn die Rolle 30 so berühren, daß ein schneller Hitzeübergang begünstigt wird und eine Hemmung auf die Bahn erzeugt wird, durch die eine Schrumpfung auf ein Minimum beschränkt wird. Eine Umschlingung nach dem Verkleben ist erwünscht, damit die 3?äden daran gehindert werden, unmittelbar nach der Bildung des Verbundes sich aus dem Verbund wieder befreien zu können.

Die Temperatur der Heizrollen 30 und 32 sowie der Rollendruck sAlte natürlich so gewählt werden, daß die Verklebung ohne unerwünschte Nebeneffekte, wie übermäßige Schrumpfung oder Degradation der Bahn, erfolgt. Ba insbesondere die Rollentemperaturen und der Rollendruck generell in einem gewissen Ausmaß durch andere Parameter wie Bahngeschwindigkeit, Bahngrundgewicht, Polymereigenschaften, und so weiter beeinflußt werden, wurde festgestellt, daß Sollentemperaturen im Bereich des kristallinen Schmelzpunktes der Polymerfäden (z.B. etwa 135 ⁰C bis 175 ⁰C für Polypropylen) in Verbindung mit Walzendrücken zwischen etwa 110 - 3500 kg/cm verwendet werden können.

Um die Vorteile des Klebverfahrens zu realisieren, ist es wichtig, daß das Verkleben nur in intemittierender Weise erfolgt. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, kann dies

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durch: Verwendung einer Rolle'mit mehreren erhabenen Punkten auf der Oberfläche bewirkt werden. Das Muster dieser erhabenen Punkte ist im allgemeinen regelmäßig und so gewählt» daß ein ausreichender Gesamtklebbereich vorhanden ist, um der Bahn einen angemessenen Zusammenhalt und ausreichende Zugfestigkeit zu verleihen. Der verklebte Bereich sollte jedoch nicht so groß sein, daß die Bahn steif wird und eine wenig ansprechende Drapierfähigkeit und Weichheit erhält. Das Muster der erhabenen Punkte auf der Rolle 32 sollte so sein, daß der insgesamt verklebte Bereich der Bahn etwa 5 - 50 fo der gesamten Bahn beträgt. Weiterhin ist auch die Anzahl der Klebbereiche in der Bahn, d.h. die Klebdichte, wichtig. In diesem Zusammenhang beeinflußt die Denierzahl der in der Bahn enthaltenen Fäden die Auswahl einer geeigneten Klebdichte, wobei höhere Klebdichten bei solchen Bahnen nützlich sind, die Fäden mit niedriger Denierzahl enthalten. Im allgemeinen sind Klebdichten in der Größenordnung von 8 - 500 Klebstellen pro'cm bei Polymerfäden mit einer Denierzahl zwischen etwa 0,5 bis 10 günstig. Besonders vorzuziehen sind Bahnen, bei denen der Gesamtklebbereich etwa 10 - 25 %, die Klebd:; ;hte etwa 16-80 Klebstellen pro an und die Denierzahl des Polymerfadens zwischen 0,8 bis 2,5 liegt.

Wie bereits erwähnt wurde, kann das erfinäungsgeinäiie Verfahren, wie es anhand der Fig. 1 erläutert wurde, in breitem Sinne zur Herstellung von weichen, drapierfähigen Bahnen aus Endlosfäden verwendet werden, wobei der Klebvorgang durchführbar ist, ohne daß damit eine unerwünschte Schrumpfung einhergeht. Es wurde jedoch entdeckt, daß in weiterer Ausgestaltung der Erfindung durch Steuerung der

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Intensität des Klebzustandes in besonderer Weise eine Bahn hergestellt werden kann, die nicht nur weich und drapierfähig ist Bondern zusätzlich auch noch optimale Festigkeitseigenschaften besitzt, insbesondere in Bezug auf WiderstandsfähigT keit gegen Oberflächenabnutzung und Kapazität zur Absorption von Energie unter Belastung.

Das Verkleben wird dabei in der allgemein anhand von Pig. 1 beschriebenen Weise durchgeführt. Jedoch werden die

» Klebbedingungen und insbesondere die Rollentemperaturen und der Rollendruck so gesteuert, daß die Bahn abriebfeste Oberflächen erhält, bei der sich aber unter Belastungsbedingungen die in den einzelnen intermittierenden Klebbereichen verbundenen Fäden aus diesen Klebbereichen lösen, bevor sie reißen. Bahnen mit solchen lösbaren Verbindungen werden als "lösbar verklebte Bahnen" bezeichnet und weisen eine überraschend hohe Kapazität zur Absorption von Energie und auch eine wünschenswerte stoffähnliche Drapierfähigkeit und Weichheit auf, wenn sie ein weitgehend regelmäßiges Muster von intermittierenden autogenen Verbindungen in einem Bereich und in einer Dichte der vorher beschriebenen Größe enthalten. Die Feststellung, daß ein Faden aus dem Verbundbereich gelöst

W wird, bedeutet, daß der Faden sich von dem einzelnen Klebbereich entweder allein oder in Verbindung mit anderen Fäden löst, wobei seine Identität als Einzelfaden erhalten bleibt. Da eine gelöste Faser über den ursprünglich verbundenen Bereich gestreckt werden kann, kann sie nicht reißen und noch als solche angesehen werden.

Die tatsächliche Klebintensität, d.h. das Maß der Verklebung in einem einzelnen Klebbereich bei einer Bahn mit

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.erhöhter Energieabsorption hängt von der Tenazität der Polymerfäden afc. Es wird angenommen, daß theoretisch der optimale Verbund erreicht wird, wenn sich unter Belastung die Fäden in der Bahn aus ihren einzelnen Verbundbereichen lösen, sobald eine Beanspruchung auf den Faden in der Nähe eines Verbundbereiches von einer Größe grade unterhalb der Tenazität des Fadens einwirkt. Ein Faden ist durch dieses Verhalten in der Lage, eine zugeführte Beanspruchung bis zu einer gegebenen Belastung aufzunehmen. Wenn dann eine zusätzliche Belastung auftritt, bricht der Faden nicht, sondern löst sich aus dem Verbund und durch die kurvenförmige Ausbildung des Fadens in der Bahn kann die Beanspruchung vom Faden übernommen werden, der nun in der Lage ist, bei erneuter Spannung weitere Belastungen auszuhalten. Dieses Verhalten eines lösbaren Verbundes, das vermutlich ganz allgemein bei nicht gewebten Materialien Vorteile bringt, ist insbesondere bei Bahnen aus endlosen Fäden erwünscht. Durch Lösung unter Belastung kann ein gegebener Endlosfaden noch als wirksames Lastaufnahmeteil dienen, auch wenn die Bahn bereits eine nennenswerte Dehnung erfahren hat und der Faden wiederholt von einer großen Zahl von Verbindungen gelöst worden ist.

Wenn sich dagegen ein Faden unter Belastung nicht löst, tritt ein Fadenriß auf, wenn die auf den Faden wirkende Belastung dessen Tenazität übersteigt, so daü die wirksame Lange, über die der Faden eine zugeführte Belastung aushalten kann, verringert wird* Bahnen mit solchen zu stark verbundenen Fäden besitzen eine gute Zugfestigkeit, jedoch ist die Energieabeorption im allgemeinen gering, da sich die Bahn aufgrund der verringerten wirksamen Fadenlänge als Folge

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des Reißens nicht dehnen und die Belastung innerhalb eines längeren Bereiches aufnehmen kann. Ein zu starkes Verbinden kann auch zu einer Fadendegradation führen, mit ■' der eine Verringerung der Fadente.nazität einhergeht, wodurch der Faden geschwächt oder zerrissen wird, so daß seine Kapazität zur Aufnahme von Beanspruchungen verringert wird. Bei zu stark verbundenen Bahnen ist eine solche Fadendegradation besonders augenscheinlich;in dem Bereich der Klebkanten, wo die Fäden in die Klebbereiche eintreten. Wenn sich anderer- » seits die Fäden aus ihren verklebten Bereichen vorzeitig lösen, d.h. bevor eine nennenswerte Beanspruchung auf dieFäden ausgeübt wird, ist die Energieabsorption ebenfalls Hein, da die Bahn zum "Auseinanderschlittern" neigt, statt die Beanspruchung unversehrt aufzunehmen. Ferner weisen solche zu wenig verbundenen Bahnen für die meisten Anwendungszwecke keinen ausreichenden Widerstand gegen Oberflächenverschleiß auf.

Es wurden oben die Fehlereigenschaften und die Energieabsorption von lösbar verbundenen Bahnen unter theoretisch optimalen Verbundbedingungen diskutiert, jedoch ist es in der Praxis sehr schwierig, einen gleichmäßigen Verbund über der gesamten Bahn zuerzielen. Ein Grund hierfür liegt darin, * daß die üblicherweise hergestellten Bahnen selten völlig gleich in ihrem Grundgewicht sind. Somit weisen bei einer gegebenen Reihe von äußeren Verbundbedingungen, z.B. Rollentemperatur und -druck verschiedene Teile der Bahn später unterschiedliche Klebintensitäten auf* Beispielsweise werden Bahnbereiche mit größerer Fadendichte (höheres örtliches Grundgewicht) intensiver verbunden als Bereiche, in denen die iadendichte kleiner ist. Sin weiterer Faktor, eier «u der Schwierigkeit

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einen völlig gleichmäßigen Verbund zu erreichen, beiträgt, ist das übliche Vorhandensein eines Temperaturgradienten über der Bahn beim Verkleben. Somit können verschiedene Bahnbereiche oder einzelne Klebbereiche einen optimalen lösbaren Verbund aufweisen, während in anderen Bereichen der Verbund zu stark oder zu schwach ist.

Trotz der erwähnten Schwierigkeiten hinsichtlich eines gleichmäßigen Verbundes wurde gefunden, daß durch sorgfältige Kontrolle der Klebbedingungen in Richtung auf den optimalen lösbaren Verbund Bahnen hergestellt werden können, die insbesondere die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Oberflächenabnutzung und Energieabsorption aufweisen. Im allgemeinen enthalten erfindungsgemäße Bahnen, die diese gewünschten Eigenschaften besitzen, intermittierende Klebstellen, deren Intensität ausreicht, um die Bahn zu stabilisieren und deren Oberflächen abriebfest zu machen, und aus denen sich, die F.äden lösen bevor sie reißen, wenn die Bahn einer Belastung unterworfen wird.

Brauchbare Klebverbindungen lassen sich mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 durch Herstellung einer Anzahl von Bahnen unter verschiedenen Bedingungen hinsichtlich Rollentemperatur und Rollendruck herstellen, wobei beobachtet wird, unter welchen Bedingungen eine maximale Energieabsorption erzielt wird. Bei Polypropylenbahnen mit einem Grundgewicht zwischen etwa 10 - 34- g/m und insbesondere zwischen etwa 10-24 g/a haben sich Temperaturen der Rolle 30 zwischen etwa 80 bis 160 ⁰C und insbesondere zwischen 115 - 160 ⁰C und Temperaturen der Aolle 32 zwischen etwa 135 - 170 ⁰C und

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insbesondere zwischen 149 und 165 ⁰C bei Bahngeschwindigkeiten zwischen etwa 84 und 107 m/min als brauchbar erwiesen. Rollen-

drücke (an erhabenen Punkten) zwischen etwa 210 und 3500 kg/cm ,

vorzugsweise zwischen 1400 und 3160 kg/cm, können dabei zur Anwendung kommen. Bei höheren Bahngrundgewichten von z.B.

34 bis 100 g/m ist es im allgemeinen erwünscht, beide Heizrollen auf einer Temperatur von etwa 154 bis 177 ⁰C zu halten.

Das beschriebene Verfahren zur Herstellung lösbar verklebter Bahnen ist besonders günstig für Bahnen, deren

Grundgewicht kleiner als 34 g/m ist. Es können zwar aufgrund der pneumatischen Ziehtechnik große Bahnmengen hergestellt werden, jedoch sind nur verhältnismäßig kleine Werte an Fadentenazität zu erreichen, die in der Größenordnung von etwa 1 bis 5,5 g/Denier und meist zwischen etwa 1,5 bis 4,5 liegen. Durch lösbare Verklebung solcher Bahnen gemäß der vorliegenden Erfindung können Werte der Energieabsorption von mehr als etwa 17,8 cm kg / 258 cm ,und im allgemeinen von mehr als 23 cm kg, in der Maschinenrichtung der Bahn und in der Querrichtung dazu erreicht werden. Diese Werte der Energieabsorption sind bei leichten Bahnen mit geringer Padentenazität völlig unerwartet. Dies ist insbesondere überraschend im Hinblick auf die Tatsache, daß solche Werte in Verbindung mit Handel-o-meter-werten in beiden Richtungen von weniger als 6 und im allgemeinen weniger als 5 g erreicht werden können.

Tabelle 1 zeigt bestimmte Eigenschaften einer Bahn aus endlosen Polypropyleafaeern, die unter verschiedenen Bedingungen verklebt würde. Die Polypropylenbahn wurde ge-

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maß dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor dem Verkleben hatte die Bahn die folgenden Eigenschaften;

Basisgewicht:	17 g/m²
Breite:	25,4 cm
Faden-Denier:	1,62
Fadentenazität:	4,4 g/Denier
Dehnung:	142 $
kristalliner Schmelzpunkt des
Polymers:	162 ⁰C.

Das Verkleben wurde mit einer Vorrichtung entsprechend Fig. 1 durchgeführt, wobei die Rolle 30 aus einer glatten Edelstahlrolle mit einem Durchmesser von 152,4 mm bestand und mit Heizmitteln versehen war, und auch die Rolle 32 bestand aus einer Stahlprägerolle mit Mitteln zur Beheizung. Die erhabenen Teile auf der Rolle 32 waren etwa einen Millimeter hoch und so angeordnet, daß die verbundene Bahn regelmäßige Klebstellen in Form eines Rautenmusters mit einer Dichte von

etwa 32 Klebstellen pro cm enthielt.Jeder Klebbereich bestand aus einem Quadrat mit einer Seitenlänge von etwa 0,624 mm. wobei die Diagonale des Quadrates in Maschinenrichtung wies. Ungefähr 17»5 $ der Bahn war verklebt. Das Verkleben wurde bei einer Geschwindigkeit von 94 m/min durchgeführt. Die Rollen 38 und 40 waren so angeordnet, daß etwa 23 cm der Bahn vor dem Spalt auf der Fläche der Rolle 30 und etwa 20 cm hinter dem Spalt auf der Rollenfläche auflag.

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	Temperatur C	! 3O	Rolle 32	Rollendruc<	TABELLE I	₊	M. D.	ES ++	M.D.	TS +	++	Hm. d
Beispiel	Rolle		149	(kj'/cm^)	^ET	36	CD.	25.6	CD.	M. D.	CD.
	82		149	387	CtD.	31	25,6	26,6	■ 2,1	2.5	4
1	115		J 60	38Γ	45	35	IS, 1	34,5	2.1	35.2
2	82		160	38/	34	31	23,6	36,8	2,4	3-8
rz	115		149	387	41	42	I5.7	46 6	2,0	4,4	-z.
S₁ *T	82		149	1968	33	40	38.3	55.4	3,2	4,5	3
5	115		160	1968	50	34	26,7	3?.4	2,1	5,5	—
i *	82			1968	41		2ü,l		2,5	3-9	—
O₇ to			160		43	22		16 4
oo8	115		1968			14,2		2,1	2,9	5
Werglei eh	28

M.D.

4.5

6 4

Dehnung bezüglich Spitzenspannung **

kann man mit einem übl.ichen Instron-Zug-Meßgerät mit automatischem Integrator erhalten, beschrieüei. in co "Instron Manual Procedure" #: 10-1-lc. Wie dort angesehen, ist die Ener^Ieabsorption beruflich Sp'tzenspannunr: O auf die Integratoranzeige nach folgender Formel bezogen (Messung erfolgte mit einem 5"* 8" Muster und alle Werte basieren auf dieser Mustergr^lBe. , .

^{ES =}( 5000 ) ^{x L} ^{X S}

ES = Energieabsorption (Zoll - lbs.)

I = Integratoranzeige

L = volle Sfcaienbelastung (lbs.)

S - Kreuzkopfgeschwindlfkeit (Zoll / nun).

+++ Zugfes ti g.<e it wurde mit einem 5" x 8" Muster auf einen; Instronser^:;t mit einer Kreurkopfgeschw'nd; t<e ', t von ^_-4

Zoll/min, gemessen. Die Werte sind in lbs/Zoll angegeben. _i

++++ Gibt die Bahnsteifigkeit an. Die Werte reuen die Kraft in Gramm an, die erforder¹Ich ist. um ein Master m"t ~* einem üblichen Handle-o-Meter der Thwinr-A¹'wert Instrument Company zu b e^ei..

Aus Tabelle 1 ist zu entnehmen, daß die Energieabsorption und die Zugfestigkeit ihren maximalen Wert bei mittleren Klebbedingungen erreichen, d.h. bei weniger harten Bedingungen als bei dem vergleichenden Beispiel, bei dem die Temperatur beider Rollen und der Druck ein Maximum betragen. Ferner kann bei einem Vergleich des Beispiels 7 mit dem vergleichenden Beispiel entnommen werden, daß die Temperatur der glatten Rolle bei hohen Temperaturen der Prägerolle und hohen Drücken die Energieabsorption und Zugfestigkeit beachtlich beeinflussen kann. Aus den Beispielen 1 und 2 ergibt sich ebenso wie aus den Beispielen 3 und 4j daß dies bei geringen Drücken nicht der Fall ist. Bei geringen Drücken scheint die Temperatur der Prägerolle am stärksten in die Optimierung des Produktes einzugehen. Tabelle 1 zeigt also, daß bei einer gegebenen Bahn die Energieabsorption und die Zugfestigkeit durch geeignete Wahl der Klebbedingungen optimal gestaltet werden kann.

Die lösbare Natur der bei den Beispielen 1-7 vorhandenen Klebstellen ist sichtbar, wenn man die Verbindungen in der Bahn bei deren Beanspruchung beobachtet. Während der Beanspruchung verschwinden die ursprünglich vorhandenen Klebstellen allmählich aus der Sicht, wenn die Fäden von den Verbundbereichen gelöst werden. Diese Fadenlösung aus den Verbundbereichen geht auch mit einem hörbaren "Knistern" einher.

In den Fotographien'in Fig. 3-13 sind einzelne verklebte Bereiche dargestellt, die in den verschiedenen Bei-

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spielen 1-8 enthalten - sind. Die Aufnahmen wurden mit einem Slektromikroskop hergestellt, wobei in Fig. 3-8 die Vergrößerung 100 χ und in I¹Ig. 9-13 die Vergrößerung 300 χ betrug. Der Zusammenhang zwischen den Figuren und den Beispielen ist in der folgenden Tabelle II angegeben:

Tabelle II

Beispiel Bahnenreite neben der Bahnenseite neben der Rolle 32 Rolle 30

1	Fig	3	(a)	und Fig.	9	Fig. 3	(b)	und	Fig.	11
3	Fig.	4	(a)			Fig. 4	(b)	und	Fig.	12
4	Fig.	5	(a)			Fig. 5	(b)
5	Fig	6	(a)	und Fig.	10	Fig. 6	(b)	und	Fig.	13
6	Fig.	7	(a)			Fig. 7	(b)
8	Fig.	8	(a)			Fig. 8	(b)
(Vergleich)

Aus Fig. 3-8 kann entnommen werden, daii die ver-P klebten Bereiche der unter den in Tabelle I gegebenen Bedingungen hergestellten Bahnen dadurch gekennzeichnet sind, daß ein gleichmäßiges Maß einer Faserverbindung in einem einzelnen Verbundbereich nicht vorhanden ist. Es kann auch beobachtet werden, daß eine Anzahl von Fäden in der Oberfläche des Verbundbereiches neben der Prägerolle (das sind die (a) Figuren) ihre Eigenschaft als gesonderte Fasern verloren haben und so aussehen, als seien sie miteinander verschmolzen. Mit Ausnahme des vergleichenden Beispiels

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haben mehr Fasern auf der gegenüberliegenden Fläche (das sind die (b) Figuren) ihre Eigenschaft als Fäden überall im Klebbereich behalten, wenn sie auch deformiert oder verzogen aind. Viele Fäden in dieser Fläche erscheinen kohäsiv miteinander verbunden und nicht verschmolzen.

9 — 13 zeigen in größeren Einzelheiten Teil* der Oberflächen von Verbundbereichen. Dabei zeigen Fig. 9 und 13 weitgehend verschmolzene Verbundbereiche, während Fig. 11, 12 und in gewissem Maß auch 13 Kohäsionsverbindungen zeigen.

Wie zuvor erwähnt wurde, zeichnen sich gemäß der Erfindung hergestellte Bahnen mit lösbarem Verbund durch abriebfeste Oberflächen und eine verbesserte Kapazität zur Absorption von Energie unter Belastung aus. Während das Vorhandensein von lösbaren Verbindungen unmittelbar durch vergleichende Versuche für die Energieabsorption bei mit verschiedenen Intensitäten verbundenen Bahnen nachgewiesen werden kann, spiegelt sich ihr Vorhandensein auch durch die sichtbare Erscheinung der in der Bahn enthaltenen Verbundbereiche, in der Art, in der eine Bahn zerreißt und in der Dehnung einer Bahn bei maximaler Zugbeanspruchung wieder. In dieser Hinsicht wurde festgestellt, daß eine zu schwach verklebte Bahn, d.h. eine Bahn mit geringer Abriebfestigkeit und Energieabsorption im allgemeinen durch ein Erscheinungsbild für den Verbund gekennzeichnet ist, das unter einem optischen Mikroskop nur eine kleine Menge von verschmolzenen Fasern zeigt. Eine zu stark verklebte Bahn ist durch eine geringe Reißfestigkeit gekennzeichnet und verhält sich beim Zerreißen ähnlich wie ein perforiertes Papierstück. Ferner

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erkennt man eine Bahn mit zu starkem Verbund an der verringerten Dehnung bei der maximalen Zugfestigkeit;. Eine detailiertere Art der Anwendung dieser optischen, Reiß- und Dehnungstechniken ist folgendermaßen:

Eine Bahn mit zu schwachem Verbund ist gekennzeichnet durch einen Koeffizienten für den nichtverschmolzenen Verbundbereich von mehr als 65 ^. Dementsprechend hat eine Bahn mit dem richtigen Maß an Verbund einen Koeffizienten (unfused

^ bond area coefficient abgekürzt "abac") von weniger als etwa 65 $. Der ubac für eine gegebene Bahn wird dadurch bestimmt, daß wahllos 10 einzelne quadratische Muster aus einer Bahn ausgeschnitten warden, worauf jeder Verbund in jedem der zehn Muster einer der drei folgenden Kategorien zugeordnet wird: (1) 0 - 33 $ Verschmelzung; (2) 33 - 66 fo Verschmelzung (3) 66 - 100 ia Verschmelzung. Die prozentuale Verschmelzung in einem gegebenen Verbund wird durch Betrachten des Verbundes bei 100-facher Vergrößerung unter einem Stereo-Mikroskop bestimmt, wobei ein Gitter mit 10 gleichen Bereichen über den Verbund gelegt wird. Der verschmolzene Bereich eines besonderen Verbundes ist der Bereich, in dem insgesamt keine einzelnen Fäden zu finden sind. Der Koeffi-

W cient für den nicht verschmolzenen Verbundbereich ist der Prozentsatz der Gesamtzahl der Verbindungen, die als von 0 — 33 9δ verschmolzen eingestuft werden.

Fig. 14 - 18 zeigen fünf einzelne Verbundbereiche mit unterschiedlichen Prozentsätzen an verschmolzenem Bereich. Diese Fotographien wurden mit 100-facher Vergrößerung unter einem Stereo-Mikroskop aufgenommen. Der in Fig. H

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dargestellte Yer"bund"bereich weist ein sehr hohes MaJ an Fadenverscluaelsung auf, was sich daraus ergibt, daß es sehr schwierig ist, einen Faden über den gesaraten Bereich zu verfolgen. Dieser Verbund ist zu wenigstens etwa 90 $£ verschmolzen und würde demzufolge in die Kategorie 66 - 100 $ Verschmelzung eingestuft. In gleicher Weise würde auch der in Fig. 15 dargestellte Verbund in die 66 - 100 % Kategorie eingestuft werden. Während des Zentrum des Verbundes unverschmolzen erscheint, ist der übrige Verbundbereich beispielsweise zu etwa 70 - 75 $ verschmolzen. Fig. 16 zeigt einen Verbundbereich mit etwa 50 56 Verschmelzung, und som^t würde dieser Verbund in die Kategorie 33 - 66 % eingereiht werden. Fig. 17 und 18 zeigen Verbundbereiche, die bei 0 33 i° einzugruppieren wären. Es ist zu erkennen, daß die Fäden in einem beherrschenden Teil des Bereiches dieser Verbindungen gut als einzelne Fäden identifizierbar sind. Etwa 25 f° des Bereiches des in Pig. 17 gezeigten Verbundes ist verschmolzen, während es bei dem Verbund in Fig. 18 nur etwa 10 io sind.

Wie in der Tabelle III gezeigt ist, ist offensichtlich der Koeffizient für den unverschmolzenen Bereich eine gute Anzeige, ob eine ausreichend intensive Verbindung erreicht worden ist, uia eine gute Abriebfestigkeit und Energieabsorption sicherzustellen. Es ist zu sehen, daß die Bahn, die unter den zuvor gegebenen Bedingungen gemäß Beispiel 1 verklebt wurde, den höchsten ubac aufweist. Diese Bahn hat eine annehmbare Oberflächenabriebfestigkeit und Energieabsorption, und es wird angenommen, daß Bahnen mit höheren Koeffizienten, d.h. größer als etwa 65 %, nicht zweckmäßig sein wurden. Wie

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die Beispiele 4 und 6 zeigen, sind Bahnen mit einem ubac von weniger als etwa 60 % "besonders vorzuziehen. Die Bahnen dieser Beispiele und insbesondere die Bahn des Beispiels 6 besitzen sehr gute Abriebfestigkeiten an der Oberfläche.

Die Verwendung des Koefficienten für den unverschmolzenen Bereich (ubac) zur Identifizierung einer Bahn mit einer minimal annehmbaren Verbundintensität ist insbesondere bei Bahnen anwendbar, bei denen das Grundgewicht kleiner als 54 g/m ist. Bei Bahnen mit derart geringem Grundgewicht sind die Messungen des ubac auf beiden Seiten weitgehend gleich. Bei höherem Grundgewicht, d.h. bei etwa 34 - 100 g/m kann der ubac auf jeder Seite verschieden sein. Wenn es wichtig ist, daß beide Flächen der Bahn abriebfest sind, sollte der Koeffizient auf jeder Seite unter 65 # liegen.

Tabelle III zeigt die Reißcharakteristik der Beispiele 1, 4> 6 und 8, die.ein Maß für einen zu starken Verbund ist. Die Reißfestigkeit wurde nach dem in ASÜM-2263 beschriebenen Verfahren gemessen, wobei der Anfangsschnitt quer zur Maschinenrichtung der Bahn gemacht wurde. Wie gezeigt, steigen die maximale Reißlast und die Reißenergie anfangs an, wenn der Verbund intensiver wird. Wie jedoch bei dem Reißverhalten des vergleichenden Beispiels 8 gezeigt ist, fühifc ein zu starker Verbund zu einer merklichen Verringerung von Reißlast und Energie. Beruhend auf Beobachtungen des Verhaltens der Bahn beim Reißen läßt sich sagen, daß eine Bahn, bei der die Verbundinteneität nicht so groß ist, daß

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sie nennenswert die Energieabsorption ungünstig beeinflußt, eine Reißcharakteristik (bei maximaler Last und Energie) innerhalb etwa 50 % und vorzugsweise etwa 25 $ der maximal erreichbaren Reißcharakteristik für diese Bahn aufweist.

Hinsichtlich der Dehnung der Bahn wird vermutlich bei geringem Grundgewicht, d.h. bei einer Bahn mit weniger als 34 g/m , eine Dehnung in Maschinenrichtung und quer dazu bei maximaler Zugfestigkeit von wenigstens etwa 25 $> und vor zeugsweise von wenigstens etwa 30 % erreicht. Wenn das Grund gewicht der Bahn vergrößert wird, scheint die erreichbare Dehnung abzunehmen, obwohl Bahnen mit lösbarem Verbund immer noch größere Dehnungen aufweisen, als ihre Gegenstücke mit zu starkem Verbund. Es wird angenommen, daß Bahnen mit lösbarem Verbund und einem Grundgewicht von etwa 34 bis 68 g/m bei maximaler Zugfestigkeit eine Dehnung von wenigstens 20 $> aufweisen, während die Dehnung bei Bahnen zwischen 68 und mit lösbarem Verbund wenigstens bei etwa 15 % lieg

Tabelle III

Beispiel Koeffizient für unverschmolzenen Bereich

Reißcharakteristik

Maximale
Last (g)

Energie zum Riß X cm kg)

1	63
4	55
6	20
8
(Vergleich)	35

1360
2290
2450

1160

12.8 11.7 13.1

4.22

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G-eeignete Klebbedingungen zur Herstellung von Bahnen gemäß der Erfindung sind in Tabelle IV zusammen mit der Reiß- und Zugcharakteristik dargestellt. Die Bahnen wurden aus Polypropylenfäden (1,7 Denier, Dehnung 160 fo, Tenazität 3,55 g/Denier) gemäß einer Technik hergestellt, wie sie in der US-Anmeldung Serial Number 856 125 beschrieben ist.Die Verbindung der Bahnen wurde entsprechend Pig. 1 mit folgender Vorrichtung durchgeführt: Durchmesser der Rollen 30 und 32 = 40 cm, erhabene Punkte auf der Rolle = 0,584 mm hoch, 0,889 mm auf

2 jeder Seite, Dichte etwa 32 pro cm .

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TABELIE IV

Beispiel Bahngrund- Bahnge-

fewicht schwing/nr)

Temperatur C Rollen-Rolle 30 Rolle 32 druck _o

(kg/cm^)

digkeit (m/min)	160	154
27	160	154
27	160	154
27	160	154
11,5	160	154
11,5	160	154
11,5

Reißcharak- Zugcharakteristik teristik Festig- Dehnung maX.Last Energie keit
(g) (cm kg) (g/cm)

UJ	8
OO
CO
CD	9
	10
to
CO	11
O
	12
	13

100

330 562 914 450 738 1019

3250	7,75	1380	23,6
3450	8,03	1710	25
3080	6,7	1690	28
6560	29,2	2240	15
8060	29,5	2380	17
7250	25,7	2620	18

Die in Tabelle IY dargestellten Bahnen vereinen eine gute Oberflächenabriebfestigkeit mit einer hohen Kapazität zur Absorption von Snergie. Es sei jedoch bemerkt, daß die unter hohem Rollendruck verbundenen Bahnen ei;73 etwas geringere Reißenergie im Vergleich zu den unter mittleren Bedingungen ν er bundenen Bahnen besitzen. Demzufolge sind offensichtlich die unter härteren Bedingungen verbundenen Bahnen insgesamt weniger geeignet. Eine zusätzliche Besonderheit der in 2abelle IV" dargestellten Bahnen mit hohem Grundgewicht ist ihre bemerkenswert gute Drapierfähigkeit und Weichheit, Bisher wurde es nicht für möglich gehalten, dais verklebte Bahnen mit so hohen Grundgewichten mit einem Kai an Drapierfähigkeit und Weichheit, durch die sich die dargestellen Bahnen auszeichnen, selbst durch Anwendung der intermittierenden Klebtechnik hergestellt werden können. Es wire; angenommen, daß die gemäßigten Klebbedingungen, die bei der Herstellung dieser Bahnen angewendet wurden, dazu führen, dai3 die Verbindung nicht über die ganze Picke der Bahn erfolgt und daß der innere Teil der Bahn nur sehr leicht verklebt ist und dadurch flexibel bleibt. Diese Deutung scheint durch die Tatsache bestätigt zu werden, daj die Drapierfähigkeit und Weichheit der Bahnen gemäß Tabelle IV bei einer Bearbeitung der Bahn, beispielsweise durch Waschen, begünstigt wird. Vermutlich löst diese Bearbeitung die verhältnismäßig leichten Verbindungen, im mittleren Teil der Bahn auf, während die intensiveren Verbindungen an den Bahnoberflächen, die die Oberflächenabriebfestigkeit und die energjieabsorbierenden Eigenschaften bringen, nicht schädlich beeinflußt werden. .

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Bahnen aus endlosen Fäden, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, "besitzen ein breites Anwendungsfeld. Bahnen mit größerem Grundgewicht von z.B. 34 -

100 g/m oder noch höherem G-rundgewicht sind "brauchbar für Kleidung, Bettwäsche usw. Außer den erwähnten erwünschten Eigenschaften wie Drapierung, Weichheit, Abriebfestigkeit, Festigkeit und Energieabsorption sind diese Bahnen auch atmungsfähig und weisen ein gewisses Maß von Flüssigkeitsabweisung auf. Das Maß der Flüssigkeitsabweisung ist wahrscheinlich nicht so groß, daß die Bahnen ohne zusätzliche Behandlung als Ersatz für Gummiregenmantel verwendbar sind, jedoch macht sie ihre flüssigkeitsabweisende Eigenschaft in Verbindung mit ihrer Atmungsfähigkeit für andere Anwendungen brauchbar, beispielsweise als Laborkittel, der Flüssigkeitsspritzern und anderen mäßigen Feuchtigkeitseinflüssen ausgesetzt ist. Insbesondere wurde festgestellt, daß bei Bahnen

gemäß der Erfindung mit einem Grundgewicht von etwa 50 - 85 g/m eine besonders geeignete Kombination aus Atmungsfähigkeit und Wasserabweisung erreicht wird ,wodurch die Bahnen insbesondere als Anwendung für Kleidungsstücke infrage kommen, die gemäßigter Flüssigkeitsaussetzung widerstehen sollen.

Hinsichtlich des geringeren Grundgewichts der Bahn

von z.B. 10-34 g/m sind viele Anwendungsmöglichkeiten gegeben, bei denen von den gewünschten Eigenschaften mit Vorteil Gebrauch gemacht werden kann. Die Bahnen sind vorzüglich als Umhüllungen für Monatsbinden geeignet, insbesondere wenn die Bahnen aus Polypropylen bestehen. Der stark hydrophobe Charakter der Bahnen in Verbindung mit dem intermittierenden Verbundmuster läßt unter normalen Körperdrücken

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einen Durchlaß von Flüssigkeiten zu dem inneren absorbierenden Kern der Binde zu, während für den Benutzer eine weitgehend trockene Oberfläche "vorhanden ist.. Die Tatsache, dai3 die Oberfläche der Bahnen abriebfest ist, und daß die Bahnen eine gute Fähigkeit zur Absorption von Energie besitzen, erhöht ihre vorzügliche Eignung als Hülle für Monatsbinden.

Schichten aus Bahnen mit endlosen Fäden und geringem Grundgewicht können ebenfalls hergestellt werden. Beispielsweise können Schichten dieser Bahnen mit einer oder mehreren Zellstoffbahnen mit einem Grundgewicht von etwa 8,5 - 25 g/m für Kleidung oder Wischtücher oder dergleichen verwendet: werden. Der Zellwollbestandteil verleiht darüberhinaus der Schichtung ein undurchlässiges Aussehen und erhöht die Absorptionsfähigkeit, währen die Schichten der erfindungsgemäßen Bahn zu den gewünschten Festigkeitseigenschaften beitragen. Besonders geeignet für Kleidung sind beispielsweise eine innere Zellstoffschicht zwischen äußeren Schichten aus einer erfindungsgemäßen Bahn. Das resultierende Produkt ist gekennzeichnet durch sehr gute Knitterfestigkeit, gute Oberflächenabriebfestigkeit, gefälliges Aussehen und Geschmeidigkeit und gute Festigkeit. Um die gewünschte scoffähnliche Drapierung und Weichheit zu bewahren,werden die entsprechenden Schichten aneinander mit einem offenen Klebstoffmuster befestigt, das nicht mehr als 25 i> der Gesamtoberfläche der Schichten bedeckt.

Schichtstoffe mit einer Schicht aus einer nichtgewebten Bahn gemäß der Erfindung sind auch für Anwendungen im

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Krankenhaus geeignet. Beispielsweise kann ein Schichtstoff aus drei Schichten mit einer Bahn aus endlosen Fasern und einer flüssigkeitsdurchlässigen, atniungsfählgerj Bahn als AuiBenschioht und einer inneren Schicht aus absorbierendem Material als Brandbinde oder für chirurgische Zwecke verwendet werden. Bei Verwendung als Binde wird die Oberfläche mit der erfindungsgetaäßen Bahn unmittelbar in Kontakt mit der Verbrennung gebracht. V/ährend die Bahn einen Übergang der Verbrennungsflüssigkeit zum inneren absorbierenden Material zuläßt, wird ein Kleben der Binde an der verbrannten Fläche aufgrund der hydrophoben Uatur der Bahn verhindert. Eine vom Verbrennungsbereich entfernte Außenfläche, die weitgehend undurchlässig für Flüssigkeiten und Bakterien ist, unterstützt die Verhinderung einer Sepsis an der verbrannten Stelle, während die Atmungsfähiglceit der Schicht den Heilungsprozess unterstützt.

Bei Verwendung als chirurgisches Tuch liegt insbesondere in dessen Feristerbereich der Schichtstoff auf des Patienten, während die Oberfläche der erfindungsgemaSen Bahn vom Körper des Patienten fortweist. Die normalen, bei einer Operation auftretenden Drücke zwingen Blut oder andere Flüssigkeiten, die sich auf der Oberseite des Tuches ansammeln, durch die Bahn hindurch in die absorbierende innere Schicht ', so daß verhindert wird, daß Flüssigkeit auf den Fußboden des Operationsraumes und die Kleidung des Operationspersonals gelangt. Auch hier bleibt die Außenfläche des Tuches aufgrund der hydrophoben Natur der Bahn weitgehend trocken. Bei Schichtstoffen für die beschriebenen

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Krankenhausanwendungen kann die Bahn ein Grundgewicht zwischen

etwa 10 "bis 34 g/m "besitzen. Das flüssigkeitsundurchlässige atmungsfähige Material kann ein verstärkender Zellstoff mit einem Grundgewicht zwischen etwa 34 bis 85 g/m sein, der in geeigneter Weise mit einem flüssigkeitsabweisenden Mittel "behandelt worden ist. Das innere absorbierende Material kann ebenfalls Zellstoff oder Holzpulpewatte sein, deren Grundgewicht zwischen etwa 16 und 85 g/m liegt.

Die Erfindung wurde in "Verbindung mit Bahnen beschrieben, die aus endlosen Polypropylenfäden bestehen. Die Erfindung ist aber auch bei Bahnen anwendbar, die !Fäden aus anderen spinnfähigen thermoplastischen Polymeren enthält, aus z.B. Polyäthylen, Polybuten, Polyisobutylen, Polybutadien, Polyvinylchlorid, Polyurethanen, Polyamide], oder Estern ,wie z.B. Polyäthylenteraphtalat oder Mischungen aus thermoplastischen Polymeren und Copolymere!]. Die oben beschriebenen verschiedenen Bedingungen hinsichtlich Temperatur und Druck zur Erzielung der Verbindung sind insbesondere für Polypropylenbahnen ge^ eignet, und bei anderen Polymeren, sind diese Bedingungen zur Erzielung der Verbindung der Bahnen und zur Erzielung der erwünschten Eigenschaften ohne. Schwierigkeiten für den Pachmann entsprechend abwandelbar.

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Claims

Patentansprüche

Nichtgewebtes Material, bestehend aus einer Bahn, bei der viele endlose und zufällig aufgebrachte, molekular orientierte !Fäden aus thermoplastischem Polymer miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstellen in einem regelmäßigen Muster angeordnet und als autogene, lösbare Verbindungen ausgebildet sind, die eine solche Intensität aufweisen, daß sie die Bahn stabilisieren und deren Oberfläche widerstandsfähig gegen Abnutzung machen und daß sich die Fäden bei einer Beanspruchung der Bahn aus dem Verbund lösen, bevor sie reißen.
2. Nichtgewebtes Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Koeffizient der nicht verschmolzenen Bereiche der Klebstellen kleiner als etwa 65 % und vorzugsweise kleiner als etwa 60 ^ ist.
3. Nichtgewebtes Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reißcharakteristik innerhalb etwa 50 % und vorzugsweise innerhalb etwa 25 % der maximal für die Bahn erreichbaren Reisscharakteristik liegt.

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4. Wichtgewebtes Material nach einem der vorhergehender, Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieses ein Grundgewicht zwischen etwa 10 - 34 g/m und vorzugsweise zwischen etwa 10 — 24 g/m aufweist, und daß die Denierzahl der Fäden zwischen etwa 0,5 - 10 und vorzugsweise zwischen etwa 0,8 - 2,5 beträgt.
5. Mchtgewebtes Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es bei maximaler Zugfestigkeit eine Dehnung von wenigstens etwa 25 % aufweist.
6. Mchtgewebtes Material nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das G-rundgewicht zwischen etwa 34 - 64 g/m und die Denierzahl der Fäden zwischen etwa 0,5 - 10, vorzugsweise zwischen etwa 0,8 - 2,5 liegt, und daß es bei maximaler Zugfestigkeit eine Dehnung von wenigstens etwa 20 fi aufweist.
7. Mchtgewebtes Material nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbaren

2 Verbindungen in einer Dichte von etwa 8 - 500 pro cm vorhanden sind und 5 - 50 i> des Bahnbereiches einnehmen. . "
8. Mchtgewebtes Material nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbaren Verbindungen in einer Dichte von etwa 16-80 pro cm vorhanden sind und etwa 10 -25 $ des Bahnbereiches einnehmen.

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9. Verfahren zur Herstellung, einer stabilisierten, weichen, drapierfähigen, nichtgewebtenBahn aus einer Vielzahl endloser und wahllos . aufgebrachter, molekular orientierter Fäden aus thermop.las tirchem. Polymer, vorzugsweise aus . Polypropylen, bei dem die Bahn durch einen von zwei Rollen gebildeten,Spalt geleitet -wirdy von denen wenigstens einerbeheizt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn bei gleichzeitiger Hemmung vorgeheizt wird, um die Fadenoberfläche vor Passieren des Spaltes zu erweichen, daß-wenigstens eine der beheizten Rollen auf ihrer Oberfläche mit einer Vielzahl von erhabenen Punkten versehen wird, und daß die Rollentemperatur und der Rollendruck.so gewählt werden, daß eine stabile Bahn ohne nennenswerte Schrumpfung gebildet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennezeichnet, daß das Vorheizen der Bahn dadurch bewirkt wird, daß die Bahn mit einer der.beheizten Rollen bereits vor Passieren des Spaltes in Berührung gebracht wird.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei beheizte Rollen vorgesehen sind, von denen die eine eine Vielzahl von erhabenen Punkten aufweist, und daß Mittel zum Vorheizen des. Materials vor Passieren des Rollenspaltes vorgesehen sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch, gekennzeichnet, daß die Mittel zum Vorheizen des Materials aus einer der Rollen bestehen, -wöbet eine Umlenkrpl-le vor dieser Rolle so angeordnet ist, daß die Bahn die Rolle vor Einlauf in den Spalt umschlingt.

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