DE2639466B2

DE2639466B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines nichtgewebten Textilmaterials

Info

Publication number: DE2639466B2
Application number: DE2639466A
Authority: DE
Inventors: David R Gentry; Louis Platt; Jake E Williams; Marvin Wishman
Original assignee: Phillips Petroleum Co
Current assignee: Phillips Petroleum Co
Priority date: 1975-09-05
Filing date: 1976-09-02
Publication date: 1979-10-18
Also published as: JPS6051586B2; US4042655A; JPS5242977A; NL7609842A; NL161824B; FR2322952B1; AU3738178A; AU1722076A; HK33880A; DE2639466C3; FR2322952A1; AU509757B2; DE2639466A1; US4105381A; CA1079942A; NL161824C; AT348265B; DD126352A5; US4151023A; GB1535988A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines nichtgewebten Textilmaterials nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, nach dem Oberbegriff von Anspruch 4.

In der US-PS 29 27 350 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines filzartigen Fasermaterials beschrieben, zu dessen Herstellung Krempelvliese auf einem laufenden Band abgelegt, längsgestreckt und dann vernadelt werden. Die Ablegung der Krempelvliese auf dem laufenden Band erfolgt derartig, daß aufeinanderfolgende Schichten des Krempelvlieses im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Ein derartiges Herstellungsverfahren erfordert die Verwendung von zwei Kreuzlegern und ergibt ein ziemlich schweres filzartiges Textilmaterial.

In der CH-AS 17 021/67 ist ein Verfahren zur Herstellung eines nichtgewebten textlien dimensionsbeständigen Flächengebildes beschrieben, bei dem auf eine t>o Grundschicht mehrere Faserschichten nacheinander eingenadelt werden und die Einnadlung derart intensiv erfolgt, daß eine Verminderung der Bahnbreite durch Wellung der Grundschicht eintritt. Nach dem letzten Nadelvorgang wird das so erhaltene Erzeugnis in b5 Gegenwart von Feuchtigkeit verdichtet und anschließend verstreckt, um ihm mindestens die ursprüngliche Breite der Grundschicht wiederzugeben. Auch dieses aufwendige Verfahren führt zu ziemlich schweren nichtgewebten Textilmaterialien.

Aus der DE-PS 12 82 980 ist ein Verfahren zur Herstellung einer verstärkten Nadelvliesware bekannt, bei dem zwischen zwei Faservlieslagen als Zwischenlage eine Fadenkette aus streckbaren Kunststoff-Fäden gelegt wird, die beiden Faserschichten und die Zwischenlage genadelt werden und danach die nadelbehandelte verstärkte Vliesbahn gestreckt wird. Dieses bekannte Verfahren erfordert die Verwendung von zusätzlichen Materialien für die verstärkende Zwischenlage und führt ebenfalls zu einem relativ schweren Erzeugnis.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von leichtgewichtigen nichtgewebten Textilmaterialien, die trotz ihres geringen Gewichtes eine gute Maßhaltigkeit und eine hohe Festigkeit besitzen, zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem gattungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines nichtgewebten Textilmaterials, bei dem aus Stapelfasern ein Vlies mit vorwiegend in Querrichtung ausgerichteten Fasern gebildet, dieses Vlies in der Längsrichtung gereckt und schließlich genadelt wird, dadurch gelöst, daß das genadelte Vlies zunächst nochmals in Längsrichtung und abschließend in Querrichtung gereckt wird.

Es ist überraschend, daß das nach diesem Verfahren hergestellte nichtgewebte Textilmaterial, das aufgrund des mehrfachen Reckens und des Fehlens von Verstärkungselementen leichtgewichtig ist, durch die Reckung nach der Nadelung zunächst in Längsrichtung und nachher in Querrichtung gute mechanische Eigenschaften, insbesondere eine gute Maßhaltigkeit und Festigkeit hat.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird das Vlies nach der abschließenden Streckung in Querrichtung auf mindestens einer Seite einer infraroten Strahlung zum Anschmelzen der Fasern ausgesetzt. Dadurch wird der Zusammenhalt der Fasern in dem Vlies noch weiter verbessert. Bevorzugt wird das Vlies während des Schmelzvorgangs einer Spannung mindestens in Querrichtung ausgesetzt.

Die Erfindung schließt auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Vliesbildungseinrichtung mit Kreuzleger, einer Einrichtung zum Strecken in Längsrichtung und eine Nadeleinrichtung zum Nadeln des in Längsrichtung gestreckten Vlieses ein. Diese Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine weitere Einrichtung zum Strecken in Längsrichtung, die im Anschluß an die Nadeleinrichtung angeordnet ist und durch eine danach angeordnete Einrichtung zum Strecken in Querrichtung.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, die folgendes zeigen:

F i g. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung von oben;

F i g. 2 zeigt die Vorrichtung nach F i g. 1 von der Seite;

Fig.3 ist eine Photographic in hundertfacher Vergrößerung von einer frisch geschnittenen Kante eines Faservliesstoffes, der gemäß dem Stand der Technik von beiden Seiten geschmolzen wurde;

F i g. 4 ist eine Photographic einer frisch geschnittenen Kante in zweihundertfacher Vergrößerung von einem Faservlies, das nur von einer Seite geschmolzen wurde und mit einer den Fig.] und 2 entsprechenden

Vorrichtung hergestellt worden ist;

F i g. 5 ist eine Detailabbildung des mittleren Teils des Vlieses nach F i g. 4 in siebenhundertfacher Vergrößerung, der Ausschnitt ist in F i g. 4 bezeichnet

Die dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung ist eine Einrichtung zur Vliesherstellung, die zwei Vliesoder Florherstellungsstrecken A und A' einschließt Zuführungseinrichtungen 10,10', beispielsweise Bal'enöffner, Miscbfächer, Zuspeisekästen usw. führen Stapelfasern, beispielsweise Polypropylen-Stapelware, den Öffnungskarden 12, 12' zu Die Karden oder Krempel 12, 12' erzeugen Kardenbänder 14, 14', die von den Transportbändern 16, 16' der Kreuzleger 20, 20' aufgenommen werden. Zu den Kreuzlegern 20, 20' gehören außerdem Transportbänder 18, 18', die über einer Transporteinrichtung, beispielsweise zwischen Transportbändern 22, 22', angeordnet sind und eine Hin- und Herbewegung ausführen, wobei «,!e die Flore 14,14' so ablegen, da8 sich auf den Zwischen-Transportbändern 22, 22' Zwischenvliese 24, 24' bilden. Die Zwischenbänder 24, 24' werden den Endkarden 26, 26' durch die Zwischen-Transportbänder 22, 22' zugeführt. Die Karden 26, 26' erzeugen Kardenbänder 28, 28', die von den Zuführungs-Transportbändern 30, 30' der Kreuzleger 34, 34' aufgenommen werden. Zu den Kreuzlegern 34, 34' gehören außerdem Transp. >rtbänder 32,32', die ein Faservlies 36 auf dem Flortransportband 38 erzeugen, indem sie dieses überqueren.

Die Kardenbänder 28, 28' werden auf dem Flortransportband 38 so aufgelegt, daß mehrere Lagen entstehen, die das Vlies 36 bilden. Zur Anwendung der Erfindung bedarf es lediglich irgendeiner Einrichtung zur Herstellung eines Vlieses, dessen Fasern hauptsächlich in der Querrichtung ausgerichtet sind, wobei dies durch irgendwelche geeigneten Einrichtungen erreicht werden kann. Beispielsweise braucht man nur eine Zuführungsoinrichtung, eine Karde und einen Kreuzleger zur Herstellung eines Vlieses. Zur Benutzung der vorliegenden Erfindung ist es nicht notwendig, 2 Karden, wie z. B. die Öffnungskarde und die Fertigstellungs-Karde mit den dazugehörenden Transportbändern und Kreuzlegern einzusetzen. Durch die Benutzung von 2 Karden können die Fasern aber besser geöffnet werden, so daß sich ein gleichmäßigeres Band ergibt und die Stapelfasern, die den Flor, aus dem das Vlies erzeugt wird, bilden, bis zu einem gewissen Grade ungeordnet vorlegen. Die Fasern des Vlieses 36 sind aber dennoch vorzugsweise in der Querrichtung orientiert. Zwei Florherstellungsstrecken A und A 'oder mehr werden benutzt, um die Gesamtarbeitsgeschwindigkeit zu erhöhen.

In der vorliegenden Beschreibung und in den Patentansprüchen wird der Ausdruck »Querrichtung« stets zur Beschreibung der Richtung verwendet, die zu der Richtung des Vlieses auf dem Flachtransportband 38 senkrecht verläuft. Der Ausdruck »Längsrichtung« bezeichnet die zur Transportrichtung des Vlieses auf dem Flachtransportband 38 parallel verlaufende Richtung.

Eine erste Streckeinrichtung in Längsrichtung 40, die mindestens zwei Gruppen von Haltewalzen oder ein Zuführungs-Transportband 42 und eine Gruppe Haltewalzen 44 einschließt, wird zum Strecken des Vlieses 36 verwendet. Die Ausdrücke »dehnen«, »ziehen« und »strecken« werden hier als Synonyme gebraucht. In den F i g. 1 und 2 schließt die erste Streckeinrichtung in Längsrichtung fünf Gruppen von Haltewalzen 44, 46, 48, 50 und 52, sowie ein Zuführungs-Transportband 42 und ein Auslaß-Transportband 54 ein. jede Haltewalzengruppe ist als eine Anordnung von einer Walze über zwei Walzen dargestellt, eine Anordnung, die zuverlässig arbeitet Es kann aber beinahe jede beliebige Anordnung benutzt werden, beispielsweise eine Walze über einer Walze, zwei Walzen über einer Walze usw. Auch Mischungen der verschiedenen KaJtewalzenanordnungen sind möglich. Das in Längsrichtung gestreckte Vlies 56 wird anschließend zu einem Nadelstuhl 58

ίο transportiert durch die das Vlies genadelt wird. Die Dichte der Stiche liegt im Bereich zwischen 15,5 und 155 pro cm² und die Eindringtiefe zwischen etwa 0,64 und 13 cm. Statt eines können auch mehrere Nadelstühle verwendet werden.

Durch eine zweite Streckeinrichtung in Längsrichtung wird das gestreckte und genadelte Vlies 60 wiederum in Längsrichtung gestreckt Die Einrichtung 62 schließt mindestens zwei Gruppen von Halterollen 64 und 66 oder ein Zuführungs-Transportband und einen

2(i Satz Halterollen (nicht dargestellt) ein. Das genadelte Vlies 68, das sowohl vor ais auch nach dem Nadeln in der Längsrichtung gestreckt wurde, gelangt über die Walze 70 zu einer Streckeinrichtung in Querrichtung, beispielsweise zu einem Spannrahmen 72. Wie in F i g. 2 klar zu erkennen ist, schließt der Spannrahmen 72 einen Abschnitt zum Strecken in Querrichtung 74 und einen Spannteil 76 ein. Der Spannteil 76 ist nicht zum Strecken des Vlieses vorgesehen, sondern um es unter einer Spannung in Querrichtung zu halten.

Während das gestreckte Vlies gespannt bleibt, kann es unter Anwendung infraroter Strahlung geschmolzen werden. In Fig. 2 sind Infrarotheizer 80 und 82 dargestellt, die in der Nähe von gegenüberliegenden Seiten des ungeschmolzenen Textilmaterial 78 und auf

i> diese gerichtet angeordnet sind. In Abhängigkeit von der gewünschten Art des Schmelzens können ein Heizer oder auch beide benutzt werden. Es sei darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung sich nicht auf geschmolzene Produkte beschränkt und gemäß der Erfindung in erheblichem Umfang ungeschmolzene Erzeugnisse hergestellt werden, wobei die Infrarotheizer 80 und 82 nicht zur Anwendung kommen. In diesem Fall wird also nach dem Abschnitt zum Strecken in Querrichtung aufgerollt.

4ί Außerdem muß darauf hingewiesen werden, daß ein geschmolzenes Erzeugnis gemäß dieser Erfindung auch unter Anwendung verschiedener anderer Schmelzeinrichtungen, beispielsweise heißer Walzen, einer Kammer mit heißer Flüssigkeit usw., hergestellt wird.

Vorzugsweise wird das Textilmaterial unter Spannung in Zuführungsrichtung geschmolzen, da ein in dieser Weise produziertes Erzeugnis sich durch erheblich verbesserte Festigkeit und Maßhaltigkeit auszeichnet. Obwohl andere Vorrichtungen benutzt werden können, wird das Textilmaterial vorzugsweise mit infraroter Strahlung geschmolzen, da die Schmelztiefe kontrolliert werden kann und der Querschnitt der Fasern unverändert bleibt. Bei Verwendung einer Kammer mit heißer Flüssigkeit ist es sehr schwierig, wenn nicht gar

to unmöglich, die Tiefe des Schmelzens zu kontrollieren. Außerdem wären die Einrichtungen, die nötig wären, um das ungeschmolzene Vlies gleichzeitig einer Spannung in Zuführungsrichtung zu unterwerfen und der heißen Flüssigkeit auszusetzen, relativ kostspielig.

Wenn heiße Walzen benutzt werden, um das Vlies zu schmelzen, wird es vornehmlich an der Oberfläche geschmolzen, wobei die Tiefe schlecht oder gar nicht zu kontrollieren ist. Die Fasern in der Nähe der Oberfläche

werden flach gedrückt, der Querschnitt der Fasern also verändert, wodurch sich aufgrund der Schwächung der Fasern eine Schwächung des Endproduktes ergibt.

Die Anzahl von Bändern oder Floren, die benutzt werden, um das Vlies 36 zu erzeugen, hängt von einer Reihe von Variablen ab, beispielsweise von dem gewünschten Gewicht des Vlieses, dem Gewicht des Flors, davon, wie stark das Vlies während des Herstellungsprozesses gestreckt wird usw. Wenn zur Durchführung der Erfindung Haltewalzen benutzt werden, werden eigentlich nur 2 Gruppen von Haltewalzen gebraucht, um das Vlies zu strecken. Durch Verwendung jiner größeren Anzahl von Haltewalzengruppen, wie den dargestellten 5, wird der Streckvorgang allerdings gleichmäßiger, da zwischen jedem Satz Haltewalzen ein kleineres Streckverhältnis verwendet werden kann, wobei dennoch das gewünschte Gesamtstreckverhältnis eingehalten wird. Außerdem wird das Vlies häufig zwischen der durch die Zuführungs-Transportbänder gebildeten Klemmstelle und dem ersten Halterollensatz 44 gestreckt. Das Vlies 36 wird gestreckt, da jede der aufeinander folgenden Halterollengruppen mit einer jeweils höheren Geschwindigkeit betrieben wird, als das vorhergehende Zuführungs-Transportband oder die vorhergehende Halterollengruppe. Allgemein wurde gefunden, daß ein gleichförmigeres Erzeugnis hergestellt wird, wenn mehr Sätze von Halterollen mit einem geringeren Streckverhältnis zwischen jedem Halterollensatz verwendet werden im Vergleich zu dem Fall, daß man weniger Gruppen von jo Halterollen mit höheren Streckverhältnissen einsetzt. Es gibt allerdings einen Punkt, an dem das Hinzufügen weiterer Halterollensätze bei gleichzeitig reduziertem Streckverhältnis zwischen ihnen nicht mehr zu einer Verbesserung des Erzeugnisses führt. Außerdem ergibt r> sich eine Maximalgeschwindigkeit, mit der ein Vlies eines bestimmten Gewichts hergestellt werden kann aufgrund von Beschränkungen der Vliesbildeeinrichtungen. Wie bei fast allen Verfahren ist demzufolge auch hier zum optimalen Betrieb die Beachtung einer Reihe von Variablen nötig, insbesondere der verschiedenen Parameter des verarbeiteten Materials. Einige der Variablen des verarbeiteten Materials, durch die der Streckvorgang beeinflußt wird, sind die Art des Polymers, aus dem die Stapelware besteht, die Faserlänge, der Titer, die Faserveredelung, der Kräuselungsgrad, das Gewicht des Vlieses usw. Im allgemeinen werden 2 bis 6 Gruppen von Haltewalzen eingesetzt. Das Gesamtstreckverhältnis liegt im Bereich zwischen 1,01 :1 bis 4 :1, wobei das maximale Streckenverhältnis zwischen 2 Halterollensätzen bei 2 liegt. Ein sehr gutes Erzeugnis ergibt sich, wenn man 3 bis 5 Halterollensätze mit einem Gesamtstreckverhältnis zwischen 1,2 :1 und 1,8 :1 verwendet und das maximale Streckenverhältnis zwischen 2 Haltewalzensätzen bei 1,3 :1 liegt

Es sei bemerkt, daß das Vlies einer gewissen Streckwirkung unterliegt, wenn es unter dem Nadelstuhl hindurchläuft. Diese muß berücksichtigt werden, wenn man die Arbeitsgeschwindigkeit der auf den Nadelstuhl folgenden Vorrichtungsteile festlegt Es ist nicht ungewöhnlich, daß eine Streckung im Verhältnis zwischen 13 :1 und 2 :1 auftritt, wenn man einen Nadelstuhl mit ein oder zwei Nadelbrettern verwendet. Die größeren Streckverhältnisse im obigen Bereich ergeben sich normalerweise bei der Benutzung eines Nadelstuhls mit zwei Nadelbrettern.

Auch das Streckverhältnis der zweiten Einrichtung zum Strecken in Längsrichtung wird in Abhängigkeit von dem verarbeiteten Material gewählt. Im allgemeinen liegt das Streckverhältnis in der zweiten Längs-Streckzone im Bereich zwischen 1,01 :1 und 2 :1; ein gutes Produkt ergibt sich bei Verwendung eines Streck Verhältnisses im Bereich zwischen 1,3 :1 und 1,5:1.

Das Verhältnis der Streckung in Querrichtung hängt von einer Anzahl von Variablen ab, beispielsweise der Faserlänge, der Titerstärke, dem Vliesgewicht, der Nadeldichte usw. Im aligemeinen liegt das Streckver hältnis in Querrichtung im Bereich zwischen 1,1 :1 und 1,3:1.

Das geschmolzene oder ungeschmolzene Textilmaterial 84 wird normalerweise einer geeigneten Förderausgleichseinrichtung, beispielsweise einem »J«-Fach 96 und Walzen 86, 88, 90, 92 und 94 zugeführt. Von der Förderausgleichseinrichtung gelangt das Produkt zu einer Aufwickeleinrichtung 110 über eine Vielzahl von Walzen oder Rollen, Ausgleichsrollen und Umlenkrollen 98,100,102,104,106 und 108.

Für die vorliegende Erfindung können verschiedene synthetische thermoplastische Stapelfasern verwendet werden. Beispielsweise Polyolefine, wie Polypropylen, Polyester, wie Polyäthylenterephthalat, Polyamide, wie Polycaprolactam und Mischungen dieser Materialien sind geeignet. Besonders gute Ergebnisse wurden mit Polypropylenstapelfasern erzielt. Es können auch Mischungen aus natürlichen und synthetischen Fasern in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Die für diese Erfindung geeigneten synthetischen Stapelfasern können eine Länge von etwa 4 bis etwa 25 cm haben. Gute Ergebnisse wurden bei Verwendung einer Faserlänge von ct^vä 6 bis !0 cm erzielt. Der Titer kann in einem weiten Bereich gewählt werden. Normalerweise liegt es im Bereich zwischen 1 und 22 dtex, besonders üblich sind 1,6 bis 8,8 dtex.

Eine recht gebräuchliche Technik des Schmelzens eines nichtgewebten Vlieses aus synthetischen Fasern besteht darin, das Vlies über eine oder mehrere erhitzte Walzen zu führen, wodurch die Fasern im wesentlichen an der Oberfläche des Vlieses geschmolzen werden, die mit der erhitzten Walze oder den erhitzten Walzen in Kontakt steht. Bei diesem Schmelzverfahren werden die Fasern an der Oberfläche des Vlieses abgeflacht und verändern so unter der Hitzeeinwirkung und dem Druck, dem sie ausgesetzt sind, ihren Querschnitt. In F i g. 3 ist ein Erzeugnis dargestellt, das durch Querlegen von Floren zu einem Vlies, Nadeln des Vlieses und Schmelzen des genadelten Vlieses auf beiden Seiten mit Heißen Walzen erzeugt wurde. Hier sieht man sowohl den abgeflachten Querschnitt der Fasern, deren Querschnitt ursprünglich rund war, als auch daß im wesentlichen die Fasern an der Oberfläche des Vlieses geschmolzen sind.

Ein nichtgewebtes Textilmaterial oder Faservlies, das nach der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Erfindung hergestellt worden ist und nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auf einer Seite mit infraroter Strahlung geschmolzen wurde, ist in Fig.4 und 5 dargestellt Es ist leicht zu erkennen, daß der Querschnitt der runden Fasern erhalten geblieben ist und daß ein Schmelzen in dem gesamten Material stattgefunden hat obwohl nur eine Seite des Vlieses der Infrarotbestrahlung ausgesetzt war. Insbesondere F i g. 5 zeigt die ausgezeichnete Verbindung von Faser zu Faser, die sich durch die Benutzung infraroter Strahlung ergibt Die Schmelztiefe wird kontrolliert,

indem man die Transportgeschwindigkeit des Materials, die Entfernung der Infrarot-Strahlungsquellen von dem Material und die Temperatur dieser Quellen einstellt.

Bei einigen Anwendungen ist es erwünscht, ein vollständig geschmolzenes Erzeugnis zu benutzen, d. h. ein Erzeugnis, in dessen ganzem Querschnitt geschmolzene Fasern vorgefunden werden. Darüber hinaus ist es oft wünschenswert, daß ein solches geschmolzenes Erzeugnis eine velourartige oder florartige Oberfläche hat. Ein Beispiel einer Anwendung, bei der ein vollständig geschmolzenes Erzeugnis mit einer florartigen Oberfläche nützlich ist, ist die Herstellung eines Vinyllaminats. Die florartige Oberfläche ist zur Verbindung mit dem Vinylfüm bei der Herstellung eines Laminats weit besser geeignet als eine glatte Oberfläche. Das vollständig geschmolzene Material zeichnet sich durch verbesserte Festigkeit und Maßhaltigkeit im Vergleich zu teilweise geschmolzenen Erzeugnissen aus. Durch die Benutzung infraroter Strahlung auf nur einer Seite des Materials zum Schmelzen kann die Schmelztiefe so eingestellt werden, daß das gesamte Material durchdrungen wird und dennoch auf der von dem Infrarotheizer abgewandten Seite des nichtgewebten Textilmaterials eine florartige Oberfläche vorhanden ist. Nur bei Verwendung des Schmelzverfahrens mit infraroter Strahlung ergibt sich ein vollständig geschmolzenes Erzeugnis mit einer florartigen Oberfläche. Es ist bestenfalls sehr schwierig, ein vollständig geschmolzenes Erzeugnis zu erhalten, wenn man 2 erhitzte Walzen benützt. Der Mittelteil des Materials schmilzt dann im allgemeinen nicht, wie in Fig.3 zu sehen ist. Natürlich ist es nicht möglich, ein Material mit einer florartigen Oberfläche herzustellen, wenn man beide Oberflächen des Materials über erhiute Rollen führt. Eine Kammer mit einer heißen Flüssigkeit führt im allgemeinen zum Schmelzen beider Oberflächen des Produkts.

Die Herstellung eines vollständig geschmolzenen Materials mit einer florartigen Oberfläche ist also nur nach Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 2 möglich.

Als Infrarot-Strahlungsquellen für die vorliegende Erfindung wurden Quarzheizer und Folienband-Heizer

Tabelle

benutzt, die Erfindung ist jedoch nicht auf eine bestimmte Strahlungsquelle beschränkt, auf der das nichtgewebte Textilmaterial mit infraroter Strahlung bestrahlt wird. Derzeit scheinen die Folienband-Heizer vorzuziehen zu sein, da sie eine bessere Kontrolle des Schmelzprozesses ermöglichen.

Im allgemeinen können Materialien von ganz verschiedener Breite nach der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. Besondere Vorteile hat das erfindungsgemäße Verfahren bei der Herstellung nichtgewebter Textilmaterialien mit einer Breite zwischen 2,7 und 5,8 m. Im allgemeinen wiegen die Materialien mindestens 17 g/m².

Beispiele

Es wurden drei verschiedene Faservliesstoffe hergestellt. Zwei der Materialien, die nach bekannten Verfahren hergestellt wurden, wurden mit »Vergleich I« und »Vergleich II« bezeichnet. Das dritte Material wurde gemäß dieser Erfindung hergestellt und mit »erfindungsgemäßes Material« bezeichnet. Alle drei Erzeugnisse wurden aus Polypropylen-Stapelfasern mit einer Länge von 10 m und einem Titer von 3 Denier hergestellt.

»Vergleich I« wurde durch Kreuzlegen von Florbändern auf ein Transportband hergestellt, das mit Kettengarnen bedeckt war. Das so gebildete Vlies wurde genadelt und das genadelte Vlies auf einer Seite mit einer erhitzten Walze geschmolzen.

»Vergleich II« wurde durch Kreuzlegen von Florbändern zu einem Vlies hergestellt, wie »Vergleich I«. Dabei wurden aber keine Kettengarne benutzt. Das Vlies wurde in die Längs- bzw. Kettrichtung gestreckt, das gestreckte Vlies wurde genadelt und das genadelte Vlies auf einer Seite mit einer erhitzten Walze geschmolzen.

Das »erfindungsgemäße Material« wurde mit der Vorrichtung gemäß Anspruch 4 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend den F i g. 1 und 2 hergestellt Es wurden keine Kettgarne benutzt. Das Material wurde durch infraroter Strahlung von einer Seite geschmolzen, wobei es unter Spannung in der Zuführungsrichtung stand. Ein Vergleich der Eigenschaften der Materialien geht aus der Tabelle hervor.

Vergleich I

Vergleich II

Erfindungsgemäßes
Material

Gewicht, g/m²

Einreißfestigkeit^(a), kg
Längsrichtung
Querrichtung

Bruchfestigkeit⁰¹', kg
Längsrichtung
Querrichtung

Dehnung^(c), bei 2,3 kg, %
Längsrichtung
Querrichtung

Dehmmg^(d), bei 9,1 kg, %
Längsrichtung
Querrichtung

111

108

7,6 10,4	12,2 10,3	11,8 17,1
20,4 34	28,5 29	29,9 43,2
6,6 2,0	11,0 24,2	3,1 1,8
52,6 15,9	45,2 80,3	28,9 12,1

Fortsetzung

10

Vergleich I Vergleich Il Erfindungsgemäßes Material

Bruchdehnung"⁰, %
Längsrichtung
Querrichtung

Einreißfestigkeit'⁰, bei 119 g/m², kg
Längsrichtung
. Querrichtung

Bruchfestigkeit'⁸', bei 119 g/m², kg
Längsrichtung
Querrichtung

⁰⁰ ASTMD2261-64T.

^<b) ASTM D 1682-64.

^(c) ASTM D1682-64.

^(d) ASTM D1682-64.

^(e) ASTM D1682-64.

^(f) Berechnet aus den Bruchfestigkeitsdaten.

^(g) Berechnet aus den Bruchfestigkeitsdaten.

Die Zahlenwerte zeigen, daß die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Materials sowohl in der Längsrichtung als auch m der Querrichtung jenen des »Vergleichs I« in jeder Beziehung überlegen sind. Auch aus dem Vergleich des erfindungsgemäßen Materials mit dem »Vergleich ü« ergibt sich είπε Überlegenheit des erfindungsgemäßen Materials. Die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Materials und des »Vergleichs II« in Längsrichtung sind ungefähr die gleichen, mit der Ausnahme, daß die Dehnungswerte des erfindungsgemäßen Materials wesentlich besser sind. In der Querrichtung sind die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Materials verglichen mit dem »Vergleich II« in jeder Beziehung überlegen. Die Tatsache, daß die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Materials in Längsrichtung ebenso gut oder besser sind als die Eigenschaften des »Vergleichs II«, ist überraschend, da die Herstellungsverfahren die gleichen sind bis zu dem zweiten Streckvorgang in Längsrichtung beim erfindungsgemäßen Verfahren und man annehmen sollte, daß bei einer Verbesserung der Eigenschaften des erfindungsgemäßen Materials in der Querrichtung die Eigenschaften in der Längsrichtung bis zu einem gewissen Grade leiden würden. Es ist auch überraschend, daß die Dehnungswerte sowohl in der Längs- als

110,4	100,8	55
80,9	133,6	62,9
8,0	13	12,9
11,1	11,1	18,8
27,6	30,6	32,8
36,5	37,6	47,4

auch in der Querrichtung bei dem erfindungsgemäßen Material wesentlich besser sind als bei dem »Vergleich II«, da man normalerweise annehmen sollte, daß wegen der Ähnlichkeit des Verfahrens nur die Dehnungswerte in der Querrichtung verbessert sein sollten. Offenbar führen der zweite Streckvorgang in Längsrichtung und der Streckvorgang in Querrichtung zu einer unerwarteten Verbesserung der Eigenschaften des nichtgewebten Textilmaterials sowohl in der Längs- als auch in der Querrichtung im Vergleich zu einem Material, das nach dem Nadeln nicht in Längs- und Querrichtung gestreckt worden ist

Durch die Verbesserung der Dehnungseigenschaften des erfindungsgemäßen Materials sowohl in der Kettenrichtung als auch in der Zuführungsrichtung wird die Formstabilität und die Maßhaltigkeit des nichtgewebten Textilmaterials erheblich verbessert, was besonders wichtig ist, wenn das Material als Grundmaterial für einen Teppich verwendet wird. Über diese verbesserten Dehnungs- und Festigkeitseigenschaften des erfindungsgemäßen Materials hinaus ist die Gleichmäßigkeit des Erzeugnisses bemerkenswert verbessert und ebenso die Büschelbindung bei Anwendungen in der Teppichherstellung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines nichtgewebten Textilmaterial, bei dem aus Stapelfasern ein Vlies mit vorwiegend in Querrichtung ausgerichteten Fasern gebildet, dieses Vlies in der Längsrichtung gereckt und schließlich genadelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das genadelte Vlies zunächst nochmals in Längsrichtung und abschließend in Querrichtung gereckt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies nach dem Strecken in Querrichtung auf mindestens einer Seite einer infraroten Strahlung zum Anschmelzen der Fasern ausgesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies während des Schmelzvorgangs einer Spannung mindestens in Querrichtung ausgesetzt ist.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Vliesbildungseinrichtung mit Kreuzleger, einer Einrichtung zum Strecken in Längsrichtung und einer Nadeleinrichtung zum Nadeln des in Längsrichtung gestreckten Vlieses, gekennzeichnet durch eine weitere Einrichtung (62) zum Strecken in Längsrichtung, die im Anschluß an die Nadeleinrichtung angeordnet ist, und durch eine danach angeordnete Einrichtung (72) zum Strecken in Querrichtung.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Infrarotstrahlungs Einrichtung (80, 82), die am Ende der Querstreckeinrichtung (72) innerhalb einer Spannzone (76), durch die das Vlies während des Schmelzens mindestens in der Querrichtung einer Spannung ausgesetzt wird, angeordnet ist.