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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft Vliesgewebe und die Herstellung von Vliesgeweben.
Spezieller betrifft die Erfindung die Herstellung eines gebundenen
Vlieses mit verbessertem physikalischen Leistungsverhalten und verbesserten ästhetischen
Eigenschaften.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
physikalischen Eigenschaften und die ästhetischen Charakteristika
von Vliesen können
den Anforderungen spezieller Anwendungen der endgültigen Verwendung
maßgeschneidert
angepasst werden. Bei bestimmten Anwendungen, bei denen das Vliesgewebe
in Kontakt mit der Haut eines Menschen kommt, ist es erwünscht, dass
das Vliesgewebe ästhetisch
angenehme, fühlbare
Charakteristika besitzt, die üblicherweise als
Weichheit oder als „sich
weich anfühlen" („soft band") bezeichnet werden. Üblicherweise
wird dies durch Auswahl einer Faserzusammensetzung erreicht, die
die gewünschte
Weichheit ergibt. Es ist bekannt, dass beispielsweise in einem Polyolefinvlies
Polyethylenfasern stärker
ausgeprägte
Weichheitseigenschaften ergeben als Polypropylenfasern. Jedoch bringt
die Verwendung von Polyethylenfasern Schwierigkeiten hinsichtlich
der Verarbeitung mit sich. Polyethylenfasern besitzen einen relativ
engen Bereich für
die Arbeitstemperatur für
ein akzeptables thermisches Verbinden und sie besitzen eine größere Neigung
dazu, an den bei dem thermischen Verbindungsverfahren eingesetzten
erwärmten
Kalanderwalzen zu kleben. Zusätzlich
dazu führt
der Einbau von Polyethylen in das Gewebe zur Verbesserung der Weichheit
zu einem Verlust hinsichtlich anderer wünschenswerter Eigenschaften,
zum Beispiel der Verschleißfestigkeit.
Die
US-PS 5 804 286 ,
die WO 00/78883, die
US-PS 6
057 024 und die
US-PS
5 308 691 betreffen gebundene Vliesgewebe, die zum Stand
der Technik gehören.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung behandelt diese und andere Probleme und stellt
ein Vliesgewebe mit einer verbesserten Kombination an physikalischen
Eigenschaften und ästhetischen
Charakteristika zur Verfügung. Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Herstellungsverfahren zur
Verfügung,
das für
eine verbesserte Verarbeitungseffizienz und ein verringertes Auftreten
des Festklebens oder Aufwickelns auf der Kalanderwalze sorgt.
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Allgemein
besitzt das Vliesgewebe der vorliegenden Erfindung einen mehrschichtigen
Aufbau und enthält
eine erste Faserflorschicht, die eine äußere Oberfläche des Vliesgewebe definiert,
und eine zweite Faserflorschicht, die die gegenüberliegende äußere Oberfläche des
Gewebes definiert. Die erste Faserflorschicht enthält Zweikomponentenfasern
oder Fasern aus zwei Bestandteilen, die beide ein erstes Polymer
mit einem relativ höheren
Verschmelzungspunkt und ein zweites Polymer mit einem niedrigeren
Verschmelzungspunkt enthalten. Die zweite Faserflorschicht enthält Fasern
des ersten Polymers mit dem relativ höheren Verschmelzungspunkt.
Eine Vielzahl an Schmelzverbindungen dient zur Verbindung der Fasern
des ersten Flors und der Fasern des zweiten Flors unter Bildung
eines kohärenten
mehrschichtigen Gewebes. Das erste und das zweite Faserflor können direkt
durch die Schmelzverbindungen aneinander gebunden sein. Alternativ
dazu können sich
eine oder mehrere Zwischenschichten zwischen dem äußeren ersten
und dem zweiten Faserflor befinden.
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Die
erste Faserflorschicht ist ein „bico-reicher" („bico-rich") Flor, der 10 bis
100 Gew.-% der Zweikomponentenfasern oder der Fasern aus zwei Bestandteilen
enthält.
Im Vergleich zum ersten Flor ist der zweite Flor ein bico-armer
Flor. Er kann vollständig
aus Einkomponentenfasern oder aus einem Gemisch aus Bico- und Einkomponentenfasern
gebildet werden. Wenn Bico-Fasern vorliegen, so ist ihr Anteil signifikant
geringer als in der bico-reichen Schicht. Dementsprechend besitzt
der erste Flor eine thermische Verschmelzungstemperatur, die niedriger
ist als die des zweiten Flors.
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In
einer speziellen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst das Vliesgewebe einen ersten
Flor aus kardierten Stapelfasern, die eine äußere Oberfläche des Gewebes definieren.
Ein zweiter Flor kardierter Stapelfasern definiert eine gegenüberliegende äußere Oberfläche des
Gewebes und eine Vielzahl an Schmelzverbindungen dient zur Bindung
der Fasern des ersten Flors und der Fasern des zweiten Flors unter Bildung
eines kohärenten
mehrschichtigen Gewebes. Die Fasern des ersten Flors enthalten eine
im Wesentlichen homogene Mischung aus Polypropylenstapelfasern und
Polyethylen-Polypropylen-Zweikomponentenstapelfasern
oder Polyethylen-Polypropylen-Stapelfasern
aus zwei Bestandteilen, in denen zumindest etwas Polyethylen an
der Oberfläche
der Fasern vorliegt. Die Fasern des zweiten Flors enthalten Polypropylenstapelfasern.
Die Fasern des ersten Flors sind eine Mischung aus Polypropylenstapelfasern
und Mantel-Kern-Zweikomponentenfasern, in denen die Polyethylenkomponente
der Mantel ist und die Polypropylenkomponente der Kern ist. Der
erste Flor an Fasern kann 10 bis 100 Gew.-% der Mantel-Kern-Zweikomponentenfasern
und 0 bis 90 Gew.-% der Polypropylenfasern, wünschenswerter 40 bis 100 Gew.-%
Mantel-Kern-Zweikomponentenfasern und zum Rest Poly propylenfasern
umfassen. In einer speziellen Ausführungsform enthält die Mischung
50 Gew.-% Zweikomponentenfasern und 50 Gew.-% Polypropylenfasern
und die Mantel-Kern-Fasern sind ungefähr 50 Gew.-% Mantel und 50
Gew.-% Kern.
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Die
thermischen Schmelzbindungen können
gebildet werden, indem die Faserflore durch einen Kalanderwalzenspalt
geführt
werden, der zwischen einer glatten Kalanderwalze und einer gemusterten
Kalanderwalze definiert ist. An der bico-reichen äußeren Oberfläche des
Gewebes zeigen die thermischen Verbindungen eine relativ ungekerbte
Konfiguration, die vom Kontakt mit der glatten Kalanderwalze herrührt. Die
thermischen Bindungen auf der gegenüberliegenden (bico-armen) Oberfläche des
Gewebes zeigen eine relativ gekerbte, geprägte Konfiguration, die vom
Kontakt mit der gemusterten Kalanderwalze herrührt. Vorzugsweise wird die
Temperatur der Kalanderwalzen so geregelt, dass die gemusterte Walze
bei einer höheren
Temperatur als die glatte Kalanderwalze gehalten wird. Die Kalanderwalzen
werden mit einer Zieltemperatur betrieben, die der Durchschnitt
der beiden Kalanderwalzen ist. Die gemusterte Rolle wird bei einer
von 5 bis 40°F
(3 bis 22°C),
vorzugsweise 10 bis 20°F
(5 bis 11°C)
höheren
Temperatur als die Zieldurchschnittstemperatur betrieben und die
glatte Kalanderwalze wird bei einer um 5 bis 40°F (3 bis 22°C), vorzugsweise 10 bis 20°F (5 bis 11°C) niedrigeren
Temperatur als die Zieldurchschnittstemperatur betrieben. Beim Durchlaufen
der nicht gebundenen schichtförmigen
Flore durch den Kalanderwalzenspalt kommt die bico-reiche Schicht
in Kontakt mit der glatten Kalanderwalze, die eine erniedrigte Temperatur
besitzt. Die Polypropylenschicht kommt in Kontakt mit der gemusterten
Kalanderwalze, die bei einer signifikant höheren Temperatur als die glatte
Kalanderwalze betrieben wird. Dieses Bindungsverfahren sorgt für eine verbesserte
Weichheit an der zwei komponenten-reichen Seite des Gewebes ohne
Verlust bezüglich
der Verschleißfestigkeit
im Vergleich zu einem herkömmlichen
nicht-schichtförmigen
Gewebe, das durch herkömmliche
Techniken gebunden ist.
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Der
schichtförmige
Aufbau verbessert auch die Fähigkeit,
zwei oder mehr Schichten des Gewebes thermisch zu säumen. Wenn
die bico-reiche Schicht thermisch mit der bico-reichen Schicht einer
anderen Lage desselben Materials verbunden wird, ist die Ablösefestigkeit
im Vergleich zur Ablösefestigkeit
eines nicht-schichtförmigen
Zweikomponenten-Gegenstücks
drastisch verbessert. Den Nutzen der verbesserten Bindung kann durch
eine stärkere
Bindung des Materials an sich selbst oder durch höhere Verarbeitungsgeschwindigkeiten,
was geringere thermische Energie zum Erhalt einer Bindung mit akzeptabler
Stärke
erfordert, greifbar gemacht werden.
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Der
schichtförmige
Aufbau verringert die Menge des Zweikomponentenanteils, die notwendig
ist, um einen gewünschten
Weichheitsgrad zu erzielen, wodurch die Wirtschaftlichkeit gefördert wird.
Der schichtförmige
Aufbau in Kombination mit der Temperaturstaffelung während des
Verbindens verbessert die Verarbeitbarkeit.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wird nun im Folgenden vollständiger unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
gezeigt sind. Durchwegs beziehen sich gleiche Zahlen auf gleiche
Elemente.
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Die
vorliegende Erfindung ist auf Vliesgewebe anwendbar, die durch verschiedene
traditionelle Herstellungsverfahren, einschließlich Kardieren, Luftlegen,
Nasslegen, Meltblow, Spinnen und Kombinationen dieser Verfahren,
gebildet werden. Allgemein beinhalten die Vliesflore, die zur Herstellung
der erfindungsgemäßen Vliesgewebe
geeignet sind, aus Fasern hergestellte Vliesflore, die einem thermischen
Schmelzverbinden zugänglich
sind. Für
die vorliegende Erfindung geeignete Fasern werden aus faserbildenden
synthetischen thermoplastischen Polymeren hergestellt, die Polyolefine,
zum Beispiel Polyethylen, Polypropylen und Polybutylen; Polyamide,
zum Beispiel Nylon-6, Nylon-6/6, Nylon-10, Nylon-12 und dergleichen;
Polyester, zum Beispiel Polyethylenterephthalat und Polypbutylenterephthalat;
thermoplastische Elastomere; Vinylpolymere; und Mischungen sowie
Copolymere davon einschließen,
jedoch nicht auf diese beschränkt
sind. Die Fasern können
durch Verschmelzen unter geeigneten Bedingungen, zum Beispiel unter
Wärme und
Druck, verbunden werden. In einer speziellen Ausführungsform
betrifft die Erfindung ein schichtförmiges, kardiertes, thermogebundenes
Vliesgewebe, das durch Bildung eines ersten und eines zweiten kardierten
Flors aus Stapelfasern, Kombinieren der beiden Flore und thermisches
Verbinden der Flore in einer Weise, dass die Stapelfasern erweichen
und unter Bildung einer einheitlichen Struktur miteinander verschmelzen,
wobei sich der erste Flor und der zweite Flor an gegenüberliegenden
Oberflächen
des gebundenen Gewebes befinden, hergestellt wird. In anderen Ausführungsformen
können
die beiden äußeren Flore
Flore aus kontinuierlichen Fasern, zum Beispiel gesponnene Flore,
oder ein Flor aus kontinuierlichen Fasern und ein Stapelfaserflor
sein.
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Geeignete
Stapelfaserflore können
durch Kardieren einer Masse aus Stapelfasern mit einer Kardiermaschine
oder einer Gar nettmaschine hergestellt werden. Geeignete Flore aus
kontinuierlichen Fasern können
durch herkömmliche
Methoden, zum Beispiel Spinnen, hergestellt werden. Wie hierin verwendet,
bezieht sich der Begriff „Spinnen" auf die Herstellung „gesponnener
Flore", gebildet
aus im Wesentlichen kontinuierlichen Filamentfasern mit geringerem
Durchmesser durch ein Verfahren, das das Extrudieren eines geschmolzenen
thermoplastischen Polymers als Filamente aus einer Vielzahl an feinen, üblicherweise
kreisförmigen Kapillaren
aus einer Spinndüse
und dann schnelles Ziehen der Filamente durch pneumatische oder
mechanische Hilfsmittel und statistisches Abscheiden der Fasern
auf einer Sammeloberfläche
unter Bildung eines Flors involviert. Die erfindungsgemäßen Gewebe
beinhalten des Weiteren Laminate der beiden voranstehend erwähnten äußeren Vliesflore
mit einer oder mehreren Zwischenfloren oder -schichten, zum Beispiel
zusätzlicher
kardierter, gesponnener oder durch Meltblow erhaltener Flore oder
Filme.
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Der
Vliesflor, der an einer äußeren Oberfläche des
gebundenen mehrschichtigen Gewebes verwendet wird, umfasst eine
Mischung aus ersten und zweiten thermisch verschmelzbaren Fasern
unterschiedlicher Struktur, die verschiedene thermische Verschmelzungstemperaturen
besitzen. Die ersten Fasern werden aus einem Polymer mit einem relativ
höheren
Verschmelzungspunkt gebildet und die zweiten Fasern sind Zweikomponentenfasern
oder Fasern aus zwei Bestandteilen, die eine erste Komponente oder
einen ersten Bestandteil aus einem ersten Polymer mit einem relativ
höheren
Verschmelzungspunkt und eine zweite Komponente aus einem zweiten
Polymer mit einem niedrigeren Verschmelzungspunkt enthalten. Die
zweite Faserschicht umfasst Fasern aus einem ersten Polymer mit
einem relativ höheren
Verschmelzungspunkt.
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Wie
er hierin verwendet wird, bezieht sich der Begriff „Fasern
aus zwei Bestandteilen" auf
Fasern, die aus mindestens zwei Polymerkomponenten gebildet worden
sind, die aus dem gleichen Extruder als eine Mischung extrudiert
worden sind. Die Polymerkomponenten bilden ausgeprägte Phasen
oder Domänen
im Faserquerschnitt. Fasern aus zwei Bestandteilen weisen nicht
die verschiedenen Polymerkomponenten, in einheitlich positionierten,
ausgeprägten
Zonen über
die Querschnittsfläche
der Fasern angeordnet, auf, und die verschiedenen Polymere sind üblicherweise
nicht kontinuierlich entlang der Gesamtlänge der Faser. Fasern aus zwei
Bestandteilen werden manchmal auch als Mehrbestandteil-Fasern („multiconstituent
fibers") bezeichnet.
Fasern von diesem allgemeinen Typ sind zum Beispiel in der US-Patentschrift
Nr. 5 108 827 von Gessner diskutiert. Wie er hierin verwendet wird,
bezieht sich der Begriff „Zweikomponentenfaser" auf Fasern, die
aus mindestens zwei Polymeren gebildet worden sind, die aus getrennten
Extrudern extrudiert, jedoch in der Spinndüse unter Bildung einer Faser
vereinigt worden sind. Die Polymere sind in ausgeprägten Zonen
im Faserquerschnitt angeordnet und diese Zonen erstrecken sich im
Wesentlichen kontinuierlich entlang der Länge der Faser. Die Polymerkomponenten
können
verschiedene Querschnittskonfigurationen besitzen, wie zum Beispiel
eine Mantel-Kern-Anordnung, eine Seite-an-Seite-Anordnung, eine
Tortensegmentanordnung („segmented
pie arrangement")
oder verschiedene andere Anordnungen. Für bestimmte spezialisierte
Anwendungen können
die Polymerkomponenten und die Querschnittskonfiguration so gewählt werden,
dass sich die Komponenten in feinere faserförmige oder filamentartige Komponenten
spalten werden. Zweikomponentenfasern werden auch manchmal als Mehrkomponentenfasern
oder konjugierte Fasern bezeichnet.
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Wie
voranstehend angemerkt, wird eines der Flore aus Fasern mit relativ
höherer
Verschmelzungstemperatur gebildet, die geeigneterweise herkömmliche
Einkomponentenfasern sein können.
Vorzugsweise wird dieser Flor vollständig aus derartigen Fasern
gebildet. Jedoch schließt
die Erfindung die Einarbeitung einiger Fasern mit niedrigerer Verschmelzungstemperatur
oder einiger Zweikomponentenfasern und/oder Fasern aus zwei Bestandteilen
nicht aus, solange der gesamte Flor immer noch eine relativ höhere Gesamtverschmelzungstemperatur
besitzt und durch eine erwärmte
Kalanderwalze wirksam gebunden werden kann. Der Flor an der gegenüberliegenden
Oberfläche
des Gewebes kann als „bico-reicher" Flor bezeichnet
werden und umfasst eine Mischung aus herkömmlichen Einkomponentenfasern
mit einer relativ höheren
Verschmelzungstemperatur und Zweikomponentenfasern oder Fasern aus
zwei Bestandteilen, die eine relativ niedrigere Verschmelzungstemperatur
aufweisen. Als ein Ergebnis davon kann dieser bico-reiche Flor bei
einer niedrigeren Temperatur gebunden werden.
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Da
die beiden äußeren Flore
sich unterscheidende Zusammensetzungen besitzen und Fasern mit unterschiedlichen
Verschmelzungstemperaturen enthalten, können an den gegenüberliegenden
Oberflächen
der vereinigten Flore unterschiedliche Verbindungsbedingungen angewendet
werden. Auf diese Weise werden die schichtförmigen Flore verbunden, indem
sie durch einen Kalanderwalzenspalt geführt werden, der zwischen einer
gemusterten Walze und einer glatten Walze gebildet wird. Der bico-reiche Flor wird
in Kontakt mit der glatten Walze gebracht und die gegenüberliegende
Seite, die Fasern mit höherer
Verschmelzungstemperatur enthält,
tritt in Kontakt mit der gemusterten Walze, wobei die gemusterte
Walze vorzugsweise auf eine höhere Temperatur
als die glatte Walze erwärmt
wird. Die spezielle Temperaturdifferenz oder -staffelung zwischen
den beiden Walzen kann in Abhängigkeit
von der Faserzusammensetzung, der Kalanderkonfiguration und der
Liniengeschwindigkeit gewählt
werden, damit sich gewünschte
physikalische und ästhetische
Eigenschaften ergeben. Typischerweise wird die gemusterte Walze
bei einer Temperatur von 5 bis 40°F
(3 bis 22°C) über der Durchschnittstemperatur
der beiden Walzen betrieben und die glatte Walze wird bei einer
Temperatur von 5 bis 40°F
(3 bis 22°C)
unter der Durchschnittstemperatur gehalten.
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1 veranschaulicht
schematisch die Herstellung eines schichtförmigen Vliesgewebes gemäß einer speziellen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Herkömmliche
Textilkardiermaschinerie wird zur Bildung eines ersten kardierten
Flors 11 eingesetzt, der aus 100 Prozent Polypropylenstapelfasern
gebildet wird. Die Faser haben typischerweise eine Dicke von etwa
1 bis 12 Denier pro Filament (1,1 bis 13,3 dtex pro Filament) und
haben eine Stapellänge
von etwa 1 bis etwa 2 ½ Inch
(2,5 bis 6,4 cm). Der Flor 11 kann ein Basisgewicht von
etwa 5 bis etwa 20 Gramm pro Quadratmeter (gsm) haben. Ein zweiter
kardierter Flor 12 wird durch Verarbeiten einer Mischen
aus Mehrkomponentenfasern und herkömmlichen Einkomponentenfasern gebildet.
In der dargestellten Ausführungsform
sind die Monokomponentenfasern dieselben Polypropylenstapelfasern,
die in dem ersten Flor 11 eingesetzt worden sind, und die
Mehrkomponentenfasern umfassen Zweikomponentenfasern mit einer Mantel-Kern-Querschnittskonfiguration,
wobei die Kernkomponente Polypropylen ist und die Mantelkomponente
Polyethylen ist. Die Mantelkomponente kann 15 bis 85 Gew.-% der
Zweikomponentenfaser, vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-%, umfassen. Die
Zweikomponentenfasern besitzen typischerweise eine Dicke von etwa
1 bis 12 Denier pro Filament (1,1 bis 13,3 dtex pro Filament) und
haben eine Stapellänge
von etwa 1 bis etwa 2 ½ Inch
(2,5 bis 6,4 cm). Der Flor 12 kann ein Basisgewicht von
etwa 5 bis etwa 20 Gramm pro Quadratmeter (gsm) haben.
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Die
beiden kardierten Flore 11 und 12 werden in eine
sich gegenüberliegende
Fläche-an-Fläche-Beziehung
zusammengebracht und durch den Spalt eines Kalanders, wie in 1 gezeigt,
geführt.
Die beiden Flore können
in getrennten Arbeitsschritten gebildet werden oder sie können in
Reihe aus zwei aufeinanderfolgenden Kardiermaschinen gebildet und
kombiniert werden. Der Kalander beinhaltet eine glatte Walze 14 und
eine damit zusammenarbeitende gemusterte Walze 15, die
mit einer beliebigen Anzahl an Mustern gebildet worden ist, die
in der Industrie Standard sind. Die gemusterte Walze weist eine
Vielzahl erhöhter
Vorsprünge
oder Bereiche auf, die eine Gesamtbindungsfläche erzeugen, die typischerweise
von etwa 10% bis etwa 40% der Fläche
des Gewebes reichen kann. Herkömmlicherweise
sind die beiden Kalanderwalzen 14, 15 dazu in
der Lage, erwärmt
zu werden, und zwar typischerweise durch durch die Walze zirkulierenden
Dampf oder eine andere Wärmetransferflüssigkeit.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
werden die Walzen vorzugsweise auf verschiedene Temperaturen erwärmt. Spezieller
wird die gemusterte Walze 15 auf eine höhere Temperatur als die glatte
Walze 14 erwärmt.
Die Zieltemperatur des Bindungsspalts ist der Durchschnitt der Oberflächentemperaturen
der beiden Kalanderwalzen. Die gemusterte Walze wird bei einer Temperatur
von 10° bis
15°F (5
bis 9°C) über der
Zieldurchschnittstemperatur betrieben und die glatte Kalanderwalze
wird 10° bis
15°F (5
bis 9°C)
unter der Zieldurchschnittstemperatur betrieben.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist, ist die zweikomponentenreiche
Schicht 12 so orientiert, dass sie in Kontakt mit der glatten
Kalanderwalze 14 kommt, während die gesamte Polypropylenfaserschicht 11 so
orientiert ist, dass sie in Kontakt mit der gemusterten Walze 15 kommt.
Nach dem Passieren der Kalanderwalze sind der erste und der zweite
kardierte Flor 11, 12 innig durch eine Vielzahl
diskreter thermischer Verbindungsstellen unter Bildung eines einheitlichen
thermoverbundenen Gewebes 16 aneinander gebunden. Das gebundene Gewebe 16 besitzt
eine relativ glatte Oberfläche
auf der Seite, die in Kontakt mit der glatten Walze war, und eine
relativ gekerbte oder geprägte,
gemusterte Oberfläche
auf der Seite, die in Kontakt mit der gemusterten Walze trat.
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2 veranschaulicht
schematisch, wie zwei Schichten des Gewebes durch Passieren des
erwärmten
Spalts miteinander verbunden oder gesäumt werden können. Als
eine Alternative zu einem erwärmten Spalt
kann das Verbinden durch Ultraschall unter Verwenden einer gemusterten
Ultraschallriffelwalze und einer damit zusammenwirkenden glatten
Walze durchgeführt
werden. Wie gezeigt, können
die beiden Schichten des Gewebes entweder so orientiert sein, dass
die gemusterten Seiten einander gegenüberliegen, oder sie können so
orientiert sein, dass die gemusterte Seite einer Schicht der glatten
Seite der anschließenden
Schicht gegenüberliegt,
oder so, dass die glatten Seiten einander gegenüberliegen. Das Säumen des
Gewebes zusammen mit den gemusterten Schichten (100% Polypropylen),
die einander gegenüberliegen,
liefert eine Saumfestigkeit, die zu der von herkömmlichen nicht-schichtförmigen Vliesgeweben
vergleichbar ist. Jedoch ergibt die Verbindung des Gewebes mit der
glatten, zweikomponenten-reichen Seite, die der gemusterten Seite eines
angrenzenden Gewebes gegenüberliegt,
eine verbesserte Saumfestigkeit. Eine drastisch verbesserte Saumfestigkeit
wird erzielt, wenn die Gewebe so orientiert werden, dass die glatten,
zweikomponenten-reichen Schichten einander gegenüberliegen.
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Die
erfindungsgemäß eingesetzte
schichtförmige
Struktur ermöglicht
das Erzielen einer höheren
gefühlten
Weichheit des Gewebes, ohne dass eine entsprechende Erhöhung der
Menge weicherer Fasern (zum Beispiel Polyethylen) erforderlich ist.
Dies wird durch die Verwendung von Zweikomponentenfasern, wobei
das weichere Polymere (zum Beispiel Polyethylen) nur in der Mantelkomponente
der Fasern vorliegt, und durch Konzentrieren der Menge der Zweikomponentenfasern
an einer Oberfläche
des Gewebes, auf der die Weichheitseigenschaften erforderlich sind,
erzielt. Die Weichheit wird weiter maximiert, indem die Verbindungstemperatur
an der Oberfläche
des die Zweikomponentenfasern enthaltenden Gewebes verringert wird.
Die glatte Seite des Gewebes wird bei einer viel niedrigeren Verbindungstemperatur
als die gemusterte Seite gehalten und dementsprechend bleiben die
Weichheitseigenschaften in höchstmöglichem
Umfang erhalten. Gleichzeitig wird die Verschleißfestigkeit auf einem akzeptablen
Niveau gehalten. Gebräuchlicherweise
führt eine
verringerte Verbindungstemperatur zu einem Rückgang der Verschleißfestigkeit.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung hat man jedoch gefunden, dass die Verschließfestigkeit
des Gewebes weniger von der Temperatur der glatten Walze abhängt und
stattdessen vielmehr eine Funktion der mittleren Bindungstemperatur
ist. Diese Beziehung ist überaus
klar in dem Graph der 3 gezeigt. Der Graph von 4 zeigt
des Weiteren, dass die Verschleißfestigkeit mit steigender
Verbindungstemperatur ansteigt und unabhängig davon ist, ob die Faser einen
schichtförmigen
Aufbau besitzt. 5 und 6 zeigen,
dass die Staffelung der Verbindungswalzentemperatur keinen nachteiligen
Effekt auf die Zugfes tigkeit in Querrichtung (CD) oder Maschinenrichtung
(MD) besitzt.
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BEISPIEL
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Ein
mehrschichtiges, kardiertes, thermogebundenes Vliesgewebe gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde wie im Folgenden beschrieben hergestellt. Insgesamt
enthielt das Gewebe 25 Gew.-% Polyethylen (PE)/Polypropylen (PP)-Mantel-Kern-Zweikomponentenfasern
und 75 Gew.-% Einkomponenten-Polypropylen (PP)-Fasern, allerdings in einem schichtförmigen Aufbau,
wie im Folgenden beschrieben. Ein nicht-schichtförmiges Kontrollgewebe wurde
hergestellt, das die gleichen Anteile an Fasern in einem nicht-schichtförmigen Aufbau
enthielt. Zusätzlich
wurde ein Kontrollgewebe aus 100% Polypropylenfasern hergestellt.
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Erfindungsgemäßes mehrschichtiges
Gewebe
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- • Bico-reiche
Seite: 50% Bico/50% PP
- • Bico-arme
Seite: 100% PP
- • PP-Faser
mit 2,6 dtex und 47,5 mm
- • Bico-Faser
mit 2,9 dtex und 47,5 mm (50 Gew.-% PE-Mantel und 50 Gew.-% PP-Kern
bei konzentrischem Aufbau)
- • Basisgewicht:
13,5 gsm pro Schicht
- • Gemusterte
Walze: Bindungsmuster mit weniger als 20% Bindungsfläche
- • Bindungsbedingungen:
305°F (151°C) gemusterte
Walze
275°F
(135°C)
glatte Walze
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100% PP-Kontrollprobe
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- • Bico-reiche
Seite: 100% PP
- • Bico-arme
Seite: 100% PP
- • PP-Faser
mit 2,6 dtex und 47,5 mm
- • Basisgewicht:
13,5 gsm pro Schicht
- • Gemusterte
Walze: Bindungsmuster mit weniger als 20% Bindungsfläche
- • Bindungsbedingungen:
290°F (143°C) gemusterte
Walze
290°F
(143°C)
glatte Walze
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Homogene Kontrollprobe
mit 25% Bico
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- • Bico-reiche
Seite: 25% Bico/25% PP
- • Bico-arme
Seite: 25% Bico/25% PP
- • PP-Faser
mit 2,6 dtex und 47,5 mm
- • Bico-Faser
mit 2,9 dtex und 47,5 mm (50 Gew.-% PE-Mantel und 50 Gew.-% PP-Kern
bei konzentrischem Aufbau)
- • Basisgewicht:
13,5 gsm pro Schicht
- • Gemusterte
Walze: Bindungsmuster mit weniger als 20% Bindungsfläche
- • Bindungsbedingungen:
290°F (143°C) gemusterte
Walze
290°F
(143°C)
glatte Walze
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Die
obigen Daten zeigen, dass das erfindungsgemäße Gewebe eine signifikant
höhere
Weichheit und Abziehfestigkeit als die Kontrollen zeigt und eine
Verschleißfestigkeit
besitzt, die der Kontrollprobe aus 100% Polypropylen vergleichbar
ist.
