DE2625836C3

DE2625836C3 - Vliesstoff mit einer aus zwei unterschiedlichen Mustern bestehenden Gitterstruktur und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2625836C3
Application number: DE2625836A
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Kurashiki Endo
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1976-06-09
Filing date: 1976-06-09
Publication date: 1985-03-14
Also published as: GB1515455A; DE2625836B2; DE2625836A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffes mit einer aus zwei unterschiedlichen Mustern bestehenden Gitterstruktur mit mechanisch miteinander verfilzten Fasern, bei dem eine Faserbahn in einer ersten Verfahrensstufe mit einem fluiden Medium behandelt wird, während sie auf einem ersten durchlöcherten Trageiement aufliegt, und in einer zweiten Verfahrensstufe von der anderen Seite her mit einem fluiden Medium behandelt wird, während sie auf einem zweiten durchlöcherten Tragclement aufliegt

Aus der US-^S 34 85 706 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffes mit gewebeähnlicher Struktur bekannt, bei de,";: eine Faserbshn, die sich auf einem siebartigen Träger befindet, in zwei Verfahrensstufcn von beiden Seiten her mit Wasserströmen relativ hoher Energie behandelt wird, um ein maschenähnliches Muster auszubilden. Bei einer Ausführungsform des bekannten Verfahrens wird die Faserbahn zunächst auf einem relativ feinen Sieb und danach in einer zweiten Stufe auf einem gröberen Sieb mit geringerer Stegdichte behandelt, wobei eine Verflechtung und Verdichtung der Fasern an den Kreuzungspunkten und somit eine gewebeähnliche Struktur ausgebildet wird. Aus der gesamten Beschreibung des bekannten Verfahrens ist jedoch keine Möglichkeit ersichtlich, ein solches Verfahren so durchzuführen, daudie Faserbahn in der ersten Behandlungsstufe auf dem gröberen Sieb und in der zweiten Behandlungsstufe auf dem feineren Sieb gehalten wird und offensichtlich war bisher nicht erkannt worden, daß die Einhaltung einer solchen Reihenfolge der Anwendungder beiden Behandlungssiebe überhaupt von Bedeutung sein könne.

Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen, die in ihrem Aussehen Web- und Wirkstoffen ähnlich sind, wird in der US-PS 37 68 121 beschrieben. Bei diesem Verfahren wird eine Faserbahn zwischen einer mit Löchern versehenen Trommel und einer Formvorrichtung durchgeführt, während gleichzeitig Wasserstrahlen aus dem Inneren der Trommel durch die Löcher und die Faser bahn gespritzt werden, so daß cm von der Gestall der Formvorrichtung abhängiges Muster ausgebildet werden kann. Durch entsprechende Wahl der Formvorrichtung können auch wirkstoffähnliche Muster ausgebildet werden. Diese bekannten Vliesstoffe zeigen jedoch aufgrund ihrer cinlagigen Ausbildung eine relativ hohe Scherspannung und geringe Erholung nach Zugbeanspruchung und ungenügenden Faltenwurf. Line zweistufige Behandlung einer Faserbahn auf Sieben mit unterschiedlicher Stegdichtc ist der Beschreibung dieses Verfahrens nicht zu entnc^u rr-en. Gemäß einem weiteren bekannten Verfahren zur Herstellung eines gcwcbcähnlich aussehenden Vliesstoffes wird ein Strom aus gesonderten Fasern auf einem durchlöcherten Träger abgelagert und ein mit Muster versehenes Sieb auf die andere Seite der abgelagerten Fasern aufgelegt, um mittels eines Flüssigkeilsstromes ein Muster auszubilden (US-PS 28 62 251).

Der Erfindung liegt diesem Stand der Technik gegenüber clic Aufgabe zugrunde, die Herstellung eines an sich bekannten (US-PS 29 86 780) Vliesstoffes, der auf beiden Oberflächen Muster mil unterschiedlicher Gitterstruktur aufweist, wobei jede Gitterstruktur eine durchgehende Schicht bildet und die Krcu/ungspunkte der Gilterstruktur auf der einen Oberfläche sich in einem Bereich befinden, der von den Faserbündel der Gilterstruktur der anderen Oberfläche umschlossen wird, zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird mit Hilfe eines Verfahrens der eingangs erläuterten Art gelöst, das dadurch gekennzciehnet ist, daß das zweite durchlöcherte Tragclement eine größere Slegdichle aufweist als das erste durchlöcherte Tragelement, und daß der Koeffizient der Faserfülligkcit (C) bei einem Wert von 0,1 bis 0.5 gehalten wird.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Vergleich mil dem aus der US-PS 34 85 706 bekannten Verfahren ein wirk- oder webstoffähnlichcr Vliesstoff erhalten, der im Gegensat/ zu dem bekannten Produkt nicht nur einen üblichen Webstoffen oder Wirkstoffen vergleichbaren verbesserten Deckfaktor besitzt, sondern auch geringe Scherspannung, hohe Festigkeit und Weichheit aufweist und sich nach Zugbeanspruchungen rasch wieder erholt. Gegenüber dem Stand der Technik, nach der US-PS 29 86 780 ist gemäß der Erfindung die Herstellung eines solchen vorteilhaften Produkts mit Hiifc eines einfacher durchführbaren und daher wirtschaftlicheren Herstellungsverfahrens möglich.

Der Koeffizient der Faserfülligkeit (C) hängt von dem Flächengcwichl der Faserbahn W (g/m^J), dem öff-

bo nungsanteil in dem durchlöcherten, in der ersten Vcrfahrcnsstufc eingesetzten F.lemcnt .7 (%). der Dicke des durchlöcherten Elements bzw. vom Drahldurchmcsscr des Drahlmaschcrisicbes (/(cm) und der Dichte des faserigen Materials ρ (g/cm^J) ab, und kann nach der folgenden Gleichung berechne ι werden:

WA 0 000 W

(.τ/100) dp 100.T up

Nachstehend wird das crfindungsgeniä'Uc Verfahren zur I lcrstcllung der Vliesslolfc erläutert.

Dieses Verfahren umfaßt im wesentlichen zwei Verfahrensstufcn: In einer ersten Verfahrensstufe wird eine

Faserbahn die auf einem durchlöcherten Element aufliegt, mittels eines fluiden Mediums bis zu einem Koeffizienten der Faserfülligkeit (C) im Bereich von 0.1 bis 0.5 verfilzt; und in einer zweiten Verfahrensstufe wirdI die Bleiche Faserbahn, die nunmehr aui einem anderen durchlöcherten Tragelement aufliegt, welches eine größere Stegdichte als das in der ersten üchandlungsstufe verwendete Element aufweist, mittels eines flu.den Mediums verfilzt, wobei in der zweiten Verfahrensstufe das fluide Medium auf diejenige Seite der Faserbahn trifft, die der in der ersten Verfahrensslufe behandelten Seite gegenüberliegt. .

Das verwendete durchlöcherte Tragelement ist entweder eine durchlöcherte Metallplatte oder ein Drahtmaschcnsieb wobei die Verwendung des Drahlmasehcnsicbes bevorzugt wird. Um einen Vliesstoff mit der gewebeartieen Gitterstruktur zu erhalten, muß die Stegdichte des durchlöcherten Halteelements, das in der zweiten Verfahrensslufe eingesetzt wird, größer sein, als die Stegdichte des in der ersten Verfahrensstufe benutzten ,0 durchlöcherten Tragelemenis. Vorzugsweise wird in der zweiten Verfahrensstufe ein durchlöchertes Element v-rwendei dessen Siegdichte ungefähr das 1.4- bis 4fache der Stegdichte des in der ersten Verfahrensslufe benutzten durchlöcherten Elements beträgt. Natürlich muß das Tragelement nicht notwendigerweise die gleiche Stesdichte sowohl in Laufrichtung wie in Querrichtung der Maschine aufweisen, sondern kann in beiden Richtungen unterschiedliche Stegdichten aufweisen. Die Stegdichte ist definiert als die Anzahl der Zeilen bzw. : Stege in der durchlöcherten Metallplatte oder die Anzahl der Drähte in dem Drahtmaschensieb pro Längeneinheit Die Stegdichtc des in der ersten Verfahrensstufe benutzten durchlöcherten Elements betraet ungefähr \2 bis 7 8 Stege pro cm. wobei eine Stegdichte von 2.0 bis 4.8 Stege pro cm bevorzugt wird. Das als durchlöchertes Element verwendete Drahtmaschensieb muß nicht notwendigerweise oin Sieb mit einfachem Webmuster sein, sondern kann auch anders gemustert sein. . . .

Der angestrebte Erfolg bei der Ausbildung der angestrebten Gitterstruktur hängt von uer rxOni'uingtion _ucs rn der ersten Vcrfahrensslufe benutzten durchlöcherten Elements mit dem in der zweiten Verfahrensstufe benutzten durchlöcherten Element und von dem Koiffizienten der Faserfülligkeit Cab. Es besteht jedoch ein Zusammenhang zwischen dem Gewicht und der Stegdiehle des in der ersten Verfahrensstufe benutzten, durchlöcherten Tragelemenis. Das bedeutet: Mil zunehmendem Gewicht muß «n durchlöchertes Element mit einer kleineren Stegdichte verwendet werden. .

Als fluidcs Medium wird vorteilhaflcrweisc Wasser verwendet, das in Form von säulenartigen Strömen oder in Form von Sprühstrahlen gegen die Stoffbahn gerichtet werden kann.

Die Ausbildung einer gewebcartigcn Struktur wird leichter erreicht, wenn ein divergenter Strah, oder Strom des flüssigen Mediums verwendet wird, der etwa um einen Winkel von 5 bis 20° divergiert. Die Ursache hierfür jo liegt darin daß ein divergenter Strom zu einer freieren relativen Bewegung der Fasern beiträgt. Der Druck des fluiden Mediums und die Anzahl der Behandlungen für jede Verfahrensstufe hängt naturgemäß vom Gewicht der Stoffbahn und der angestrebten Gitterstruktur ab. Ein Druck im Bereich von ungefähr 19 bis 190 bar ist fur das fluide Medium geeignet, und der Abstand zwischen der Stoffbahn und den Düsen kann ungefähr 1 bis 20 cm betragen. Manchmal ist es vorzuziehen, diese Behandlungen mit einem Decksieb mit großen offenen Bereichen auf der Stoffbahn durchzuführen, um eine turbulente Bewegung der Fasern zu verhindern.

Die Erfindung wird anhand der F i g. 1 bis b erläutert. Darin zeigen im einzelnen

Fig. la und Ib pholographische Darstellungen einer Ausführungsform des erfindungsgemäß hergestellten Vliesstoffe.·· wobei la die Vorderseite und I b die Rückseite des gleichen Vliesstoffes zeigt,

F ig. 2 in einer schematischen, ebenen Darstellung den Aufbau des erfindungsgemäß hergestellten Vliesstoffes

^gLFi'g.3 photographische Darstellung eines üblichen Vliesstoffes, wobei Ja die Vorderseiten des Vliesstoffes zeigt während 3b die Rückseite des entsprechenden Vliesstoffs zeigt.

Fig.4 eine photographische Darstellung des Flors an einem erfindungsgemäß hergestellten Vliesstoff nach einer Abriebprüfung, . ^4s

F i g 5 den Flor an dem üblichen, in F i g. J dargestellten Vliesstoff nach der entsprechenden Abnebprufung.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren soll eine an sich aus der US-PS 29 86 780 bekannte, gewebeartige Gitterstruktur erzeugt werden, das bedeutet, zwei Schichten der faserigen Maschenstruktur sind mit ihren Kreuzungspunkten der Faserbündel so aufeinander gelegt, daß sie gegenseitig versetzt bzw. auf Lücke stehend angeordnet sind. Anders ausgedrückt sind die Faserbündel der beiden Schichten in ihren orientierten Bereichen so teilweise ^;n der Weise aufeinander gelegt, daß sie Kreuze bilden.

Diese besondere Struktur ist verantwortlich für das ungleiche Aussehen der Vorderseite und der Rückseite.

In F i g. 2 bedeutet das weiße Maschenmuster die Gruppe der Tascrbündel in der rückseitigen Schicht, die mit 1 bezeichnet ist, während mit 2 ein Krcu/.ungspunkt der Faserbündel in der rückwärtigen Schicht bezeichnet wird. Das schraffierte Maschenmuster bedeutet die Gruppe der Faserbündel 3 .11 der vorderen Schicht und mit 4 ist ein Kreuzungspunk! der Faserbündel in dieser vorderen Schicht bezeichnet. Diese beiden Faserschichten greifen teilweise⁷ ineinander ein, in hauptsächlich überlappenden Bereichen 5 sind die Faserbündel der beiden Schichten in der Weise verbunden, daß sie eine untrennbare Einheit bilden. Dieses Ineinandergreifen der Fasern aus verschiedenen Schichten wird nachfolgend kurz als Verfilzung bezeichnet. Die zu solchen teilweisen Verfil-/ungen gehörenden Fasern in einem überlappenden Bereich sind hauptsächlich jene Fas'.m welche die Krey- ^ /ungspunktc der Faserbündel in der rückwärtigen Schicht bilden, wobei diese, sich bis in die überlappten Bereiche erstreckenden Fasern teilweise mit den Fasern verfilzt sind, welche die vordere Schicht bilden.

Die F i g. 3a und 3b zeigen anhand photographischer Darstellungen das Aussehen eines Vliesstoffes, der nach einem zweistufigen Verfahren durch Behandlung von Vorderseile und Rücksei'e mit einem fluiden Medium auf Drahtsiebcn mit gleicher MaschengröUe analog zu dem Verfahren nach der US-Haleiitschrift 34 85 706 erhalten to wurde.

Der in den Fig. Ju. ^b dargestellte Vliesstoff weist eine einzige Schicht aus Faserbündeln auf, wobei Kreu-/unnspunkte und Öffnungen eine flache Bahn bilden.

Erfindungsgemäß werden Vliesstoffe erhalten, in denen die l^;ascrbUndcl jeder Schicht in einem masehunlörmigen Muster angeordnet sind, wobei die Fasern ausreichend verfilzt und an den Kreu/ungspunktcn ausreichend miteinander verbunden sind. Diese Vliesstoffe haben daher bei guter Weichheit hohe Festigkeit und gute Zugeigenschaften. Der so hergestellte Vliesstoff zeigt ausgezeichnete Erholung nach Zugdehnungen und besitzt hohe Abriebbeständigkeit der Oberfläche. Die F i g. 4 und 5 zeigen photographische Darstellungen der Oberflächen von Vliesstoffen nach Durchlaufen von 300 Abriebzyklen unter vorgegebenen Bedingungen (Abrieb an einer flachen Oberfläche nach dem sogenannten Taber-Verfahren). Dabei zeigt Fig. 4 einen crfindungsgcmäß hergestellten Vliesstoff, während Fig. 5 einen bekannten Vliesstoff darstellt. \is ist ersichtlich, daß der erfindungsgemäß hergestellte Vliesstoff überlegen im Hinblick auf die Abriebbestandigkcit ist.

Ein Waschtest, zu dem 30 Waschzyklen mit einer automatischen Haushaltswaschmaschine gehörten, ergab, daß der erfindungsgemäß hergestellte Vliesstoff frei von Deformierungcn war, die sich nachteilig bei der praktischen Verwendung eines solchen Materials auswirken wurden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zweckmäQig geschnittene Fasern verwendet, obwohl auch Gemische aus geschnittenen Fasern und Filamenten und sogar auch Filamente alleine brauchbar sind. Die

t5 Fasern können auch Gemische verschiedener Fasersorten sein, die Fasern können unterschiedliche Dicke aufweisen, unterschiedliche Stapellängen u. dgl., und es können auch Gemische aus aneinander haftenden Fasern verwendet werden.

Nach der vorliegenden Erfindung können für die beiden Schichten auch unterschiedliche Fascrmalerialicn. beispielsweise eine Schicht aus hydrophoben Fasern und eine weitere Schicht aus hydrophilen Fasern verwendet werden, wodurch ein beidseitig verwendbares Material hergestellt werden kann, das beispielsweise für die Verwendung in Windeln besonders gut geeignet ist. Wenn eine Kombination von Fasern verwendet wird, die eine unterschiedliche Affinität zu einem Farbstoff aufweisen, so können Gegenstande erhalten werden, die gedruckt wirkende, maschenähnliche Musler mit einer oder zwei Farbtönungen durch eine Tauchfärbung erhalten.

Werden bei der erfindungsgemäßen Herstellung der Vliesstoffe zu wenig Fasern eingesetzt, so führt das /u einer geringen Dichte der Vliesstoffbahn, was wiederum einen Mangel an Faserbündel auf der Rückseite nach sich zieht. Dadurch wird die angestrebte gewebeartige Gitterstruktur nicht erreicht, da in der Bahn zu große freie Bereiche vorliegen. Werden dagegen bei der Herstellung der Vliesstoffe zu viele Fasern eingesetzt, so führt das zu einer ungenügenden Ausbildung der Faserbündel in der rückwärtigen Schicht, was zu einem filzähnlichen Aussehen führt. Dir geeignete Fasermenge wird durch den Koeffizienten der Faserfiilligkcit (C) definiert, der nachfolgend in Verbindung mit der Herstellung der Vliesstoffe erläutert wird. Der Wert von (C) liegt im Bereich von 0,1 bis 0,5.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung noch weiter anhand von Beispielen erläutert; die hierbei angegebenen Meßwerte wurden unter den folgenden Bedingungen ermittelt:

J5 Alle Messungen erfolgten bei 20°C und unter einer Atmosphäre mit 65% relativer Luftfeuchtigkeit und, soweit erfindungsgemäße Vliesstoffe davon betroffen sind, erfolgten die Messungen an Proben, die nicht gebunden, geschrumpft oder auf sonstige Weise wärmebchandelt. nachbehandclt oder in sonstiger Weise behandelt worden waren.

Die Zugeigenschaften wurden an Proben mit 2,5 cm Breite und 10 cm Länge ermittelt, wozu ein »Instron-Tcstgerät« mit einer Zuggeschwindigkeit von 300%/min verwendet wurde. Die Spannung für 10% (Dehnung) wurde aus der Kurve bei einer Belastung für 10% Verlängerung aus der Spannungs-Dehnungs-Kurve ermittelt.

Die spezifische Reißfestigkeit wurde errechnet, indem der Bclastungswcrt (g) für eine einzelne Lasche bzw. Zunge bei einer Zuggeschwindigkeit von 30 cm/min durch das Gewicht (g/m²) geteilt wurde.
Jeder Wert der Weichheit wurde durch das Cantilever-Verfahren (45°) bestimmt.

Jeder Wert für die Beständigkeit gegen Pillbildung wurde nach dem IlS-pilling-Prüfverfahren »C« (A.R.T.-Verfahren) bestimmt. Die Beständigkeit gegen Abrieb wird als Ausmaß des Abricbvcrlustcs der Faser nach 300 Zyklen angegeben, und die Anzahl der Zyklen vor einem (durchgehenden) Bruch der Faser wurde unter den Bedingungen des JIS-Verfahrens »C« für gewebte Materialien (Tabcr-Verfahren) bestimmt.

Die Schereigenschaften wurden mit Hilfe eines Instron-Prüfgeräts bestimmt. Als Proben wurden 20x 15cm

so große Stücke verwendet, deren beide Längsseiten auf Streifen aus harter Pappe befestigt wurden. Außerdem wurde in der Mitte -wischen den beiden seitlichen Streifen und parallel zu diesen ein in Längsrichtung der Probe verlaufender Streifen aus harter Pappe befestigt. Auf beiden Seiten des Mittelstreifens befanden sich je eine frei liegende Fläche der Probe mit den Abmessungen 4 χ 20 cm. Die auf der Probe befestigten Seitenstreifen wurden befestigt und der Mittelstreifen wurde an dem Dehnungsmesser des Instron-Prüfgerätes angebracht. Die Probe wurde auf dem Instron-Prüfgerät ausgerichtet unter einer anfänglichen Zugspannung von 10 g, und bis zu einem vollem Gewicht von 2 kg erfolgten die Messungen bei einer Zuggeschwindigkeit von 2 cm/min. Bei einer Belastung von 1 kg konnte sich die Probe erholen und nach einer Zeitspanne von 20 see wurde auf gleiche Weise eine zweite Messung durchgeführt. Die nach beiden Messungen erhaltenen Werte wurden gemittclt. Aus der Breite der Probe (4 cm) und ihrem Deformationsabstand wurde der Winkel für Tangens θ berechnet und als

Scher-Dehnungs-Wert verwendet: der entsprechende Spannungs-Wcrt wurde durch die Länge der Probe (2 χ 20 cm) geteilt und weiterhin durch das Gewicht geteilt, um die Scherspannung zu erhallen.

Beispiel I

Mit diesem Beispiel soll das Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen mit gewcbcartiger Struktur aus Polyester-Stapelfasern beschrieben werden und die entsprechenden Eigenschaften dieser Vliesstoffe angegeben werden. Bei diesem Beispei wurden verschiedene Kombinationen der durchlöcherten Tragelcmentc für die erste und zweite Stufe der Behandlung verwendet. Polyesterfasern mit 1.5 d χ 38 mm wurden auf einem üblichen

Rando Webber verarbeitet, um cine Stoffbahn mit vorgegebenem Gewicht zu erhalten. Es wurden die nachfolgend aufgeführten drei Kombinationen von durchlöcherten Elementen (Drahtmaschensieben) verwendet.

A	2. Stufe	η	2. Stufe	C	2. Stufe
!.Stufe	18	I.Siufc	16	I.Stufe	14
10	46,4	8	47,1	5	48,4
52.4	0.45	68,4	0,5	67.7	0.55
) 0.7		0,55		0,9
I 0,22	0,23	0,15

Masken (Drähte/cm) offener Bereich (%)

Durchmesser des Drahts (mm) υ,/ ü.4S υ,» υ,5 0,9 0.55

Koeffizient der Faserfülligkeit

jede Stoffbahn wurde auf das in der ersten Verfahrensstufe benutzte Sieb gelegt und anschließend ein 40-Maschen-Abdeck-Sieb (ürahtdurehmesser 0.18 mm) darauf gelegt. Die Verfilzungsbehandl'ing erfolgte an der Stoffbahn bei einer Siebband-Laufgcschwindigkcit von 10 m/min. Um die angestrebte Verfilzung zu erreiehen, wurde Wasser unter einem Druck von 88 bar aus Spriihdüsen gegen die Stoffbahn gerichtet, wobei die Sprühdüsen einen Divergenz-Winkel von 12" aufwiesen und die Düsen untereinander in einem Abstand von 25 mm (von Mittelpunkt zu Mittelpunkt) angeordnet waren, während der Abstand der Düsen von der Stoffbahn 10 cm betrug, insgesamt führte die Stoffbahn auf dem Sieb für die ersie SenaiiuiuiigäSiüfe 7 Durchgänge aus. AnschlieUend wurde die Stoffbahn abgenommen und mit der Vorderseite nach unten auf ein Drahtmaschensieb für die zweite Bchandlungsstufc gelegt. Anschließend wurde die Stoffbahn auf dem Drahtsieb für die zweite Behandlungsstufc lOmal an den gleichen Wasserstrahlen vorbeigeführt. Der danach erhaltene Vliesstoff konnte an Luft trocknen. Die an dem trockenen Produkt ermittelten Eigenschaften sind nachfolgend aufgeführt. Wenn nachstehend zwei Werte angegeben sind, so handelt es sich bei dem ersten Wert um den Meßwert in Längsrichtung und bei dem zweiten Wert um den Meßwert in Querrichtung des Vliesstoffes.

105	101	121
56x41	59x41	42x37
49x64	51 χ 66	62x61
3,9 χ 2.0	4.2x2,1	2,5 χ 2,0
26x32	34x41	29x34
N	N	N
5	7	10
850	750	800
56x41	58x48	64x57
21	15	21
6J	83	6,4

Gewichtig/ην)

Festigkeit (g/cm//g/m²) Dehnung(%)

Spannung bei 10%(g/cin//g/nV) spez. Reißfestigkeit (g//g/m-) Beständigkeit gegen Pillbüdung (Grad) Abriebverlust (mg/300 Zyklen) Anzahl der Zyklen bis zum Bruch Weichheit (mm)

Scherspannung bei 1° (mg/cm/Zg/nV) Scherdehnung bei 100(mg/cm//g/nV) · (")

Die Beständigkeit gegen Pillbildung nimmt in der Reihenfolge H. M, L und N zu.

Die nach diesem Beispiel erhaltenen Vliesstoffe weisen ausnahmslos eine gewebeartige Gitterstruktur auf; die Zeilendichte der Faserbündel nimmt in der Reihenfolge A. B und C ab; die Photographie der Probe B, jeweils nach 300 Abriebzyklcn, ist in F i g. 5 dargestellt.

Aus den obigen Ergebnissen ist ersichtlich, daß der erfindungsgemäße Vliesstoff eine ausgezeichnete Festigkeit, Oberflächencharakteristik. Schcr-Erholung und andere Eigenschaften aufweist.

Beispiel 2

Bei diesem Beispiel wurde als durchlöchertes Tragelemcnt für die Verfilzungsbehandlung in der ersten Verfahrensstufe ein 0.5 mm dickes Blech aus rostfreiem Stahl mit einer Vielzahl von quadratischen Öffnungen verwendet, mit einer Kantenlänge der quadratischen Öffnungen von 2,5 mm und einem Abstand der in einem Maschenmuster angeordneten Offnungen von J mm. Als Tragelcmcnt für die zweite Behandlungsstufe wurde ein Drahtmaschensieb mit 16 Maschen, einem Drahtdurchmesser von 0,5 mm und einem Ausmaß des offenen Bereichs von 47,1% verwendet. Die verwendete faserige Stoffbahn und die Wasserstrahlen stimmten mit den entsprechenden Maßnahmen aus Beispiel 1 überein. Der Koeffizient der Faserfülligkeit betrug 0,27. Nach diesem Beispiel wurde ein Vliesstoff mit den nachfolgenden Eigenschaften erhalten.

Gewicht
(g/m*)

Festigkeil (g/cm//g/nr^!)

Dehnung

Spannung bei
(g/cm//g/m²)

Weichheit
(mm)

5Ux 47,0

52x55

4,1x3,9

61x54

Das Aussehen und die sonstigen Eigenschaften des nach diesem Beispel erhaltenen Vliesstoffes entsprachen den entsprechenden Eigenschaften der Probe B aus Beispiel 1.

Beispiel 3

Bei diesem Beispiel wurden spinngefärbte VinylonStapclfascrn (2 el χ 35 min) und ungefärbte Polycster-Stapclfasern (1,5 d χ 38 mm) unabhängig zu regellosen Stoffbahnen verarbeitet, die anschliclicnd zu einem doppelschichtigen Vliesstoff aufeinandergelegt wurden und daraufhin behandelt wurden, um ein Material mil gewebe artiger Wabenstruktur zu erhalten. Hierbei wurden die nachfolgenden Drahtmaschensiebe als durchlöcherte Tragelemente verwendet.

Durchmesser
des Drahtes
(mm)

1. Verfahrcnssuifc 0,9

2. Verfahrensstufe 0.7

Mischen

Offener Bereich

67.7 52.4

Mit einem Koeffizienten der Faserfülligkcit von 0.18 wurden die Stoffbahnen mit der gefärbten Vinylnn-Schicht nach oben auf das Sieb für die erste Verfahrensstufc gelegt und behandelt. Nach dieser Behandlung wurden die Stoffbahnen umgedreht und auf dem Sieb für die /weite Verfahrensstufe behandelt. Bei jeder Verfahrensstufe wurden 10 Durchgänge an den Wasserstrahlen durchgeführt, wobei der Divergenz-Winkel der Wasserstrahlen 10° und der Wasserdruck 80 kg/cm² betrug. Die Vorderseite des erhaltenen Stoffes zeigte ein gefärbtes maschenartiges Muster, während die Rückseite ein weißes Maschenmuster aufwies. Die Eigenschaften dieses Vliesstoffes sind nachfolgend aufgeführt:

Gewicht (g/m²)

Festigkeit (g/cnV/g/m²)

Dehnung(%)

Spannung bei 10% (g/cm//g/m²) Beständigkeit gegen Pillbildung (Grad) Abriebverlust (mg/300 Zyklen)

Anzahl der Zyklen bis zum Bruch Weichheit (mm)

Scherspannung bei 1° (mg/cm//g/m²) Scherdehnung bei 100mg/cm//g/m²(°)

143

49.6 χ 36.7

45x55

5,9 χ 4,8

10

1400

68x52

21

5,7

Vergicichsbeispiel I

Bei diesem Vergleichsbeispiel wurden zwei Stufen der Behandlung auf dem gleichen durchiocheric-n Tragciement durchgeführt.

Es wurden regellose Stoffbahnen aus Polyester-Stapelfasern (l.^r> χ 80 mm) verwendet. Als durchlöchertes Element wurde ein 16-Maschcn-Drahtsicb mit einem Drahtdurchmesser von 0.5 mm und einem offenen Bereich von 47,1% verwendet, das sowohl bei der ersten wie bei der zweiten Behandlungsstufc eingesetzt wurd\_. Die Wasserstrahlen, die Anzahl der Durchlaufe und andere Verfahrensbedingungen entsprachen den entsprechenden Maßnahmen nach Beispiel 1.

Die erhaltene Bahn wies das mit F i g. 3 dargestellte Aussehen auf; es fehlte die erfindungsgemäß vorgesehene gewebeartige Gitterstruktur. Die Eigenschaften der nach diesem Vergicichsbeispiel erhaltenen Bahn sind nachfolgend aufgeführt:

Gewicht (g/m^;) 53

Festigkeit (g/cm//g/m²) 36.2x31.2

Dehnung (%) 71x64

Spannung bei IO%(g/cm//g/nv') 1,1 χ 1,8

Spez. Reißfestigkeit (g//g/m-') 42.6 χ 22.5

Beständigkeit gegen Pillbildung (Grad) 1.

Abriebverlust (mg/300 Zyklen) 6

Anzahl der Zyklen bis zum Bruch 250

Weichheit (mm) 40x39

Mit F i g. 5 ist eine Photographic der Oberfläche der obigen Bahn nach 300 Abriebzykien dargestellt. Aus obigen Ergebnissen ist ersichtlich, daß sich der nach diesem Vergleichsbeispiel hergestellte Vliesstoff von einem erfindungsgemäßen Vliesstoff nicht nur im Aussehen, sondern auch in der Haltbarkeit und anderen Eigenschaften unterscheidet.

Beispiel 4

Bei diesem Beispiel wurde die Stoffbahn mit säulenförmigen Wasserströmen aus Düsen behandelt, wobei die Düsenöffnungen in zwei Reihen in einer zickzackförmigen Anordnung bei einem Absland (von Mittelpunkt /u Mittelpunkt) von 2 mm angeordnet waren; die Düsenöffnung betrug OJ mm.

2b Zb «3b

Ι·λ wurde die gleiche Stoffbahn wie in Beispiel I verwende!, und es wurden weiterhin die durchlöcherten Elemente nach Beispiel IΛ eingesetzt. Die weiteren Maßnahmen entsprachen den entsprechenden Maßnahmen nach Beispiel I. Mit einem Koeffizienten der Faserfüliigkeit von 0,29 wurde die Stoffbahn sowohl im Verlauf der ersten Behandlung wie im Verlauf der zweiten Behandlung zwanzigmal an den Wasserstrahlen vorbeigeführt. wobei der Wasserdruck jeweils 70 kg/cm- betrug. Der nach diesem Beispiel erhaltene Vliesstoff wies die nachfolgenden Eigenschaften auf:

Gewicht (g/m²) 142

Festigkeit (g/ciW/g/m-') 58 χ 45

Dehnung(%) 49x54

Spannung bei 10% (g/ciW/g/m²) 3,5 χ 3,1

Spc/. Reißfestigkeit (g//g/m') 29 χ 35

Weichheit (mm) b9 χ 62

Der nach diesem Beispiel erhaltene Vliesstoff wies eine gewcbeariigc Gitterstruktur auf und zeigte ein Aussehen, das dem Vliesstoff nach Beispiel IA entsprach. Die Eigenschaften dieser beiden Materialien waren nahe/u identisch.

Bei dieseur Beispiel wurde der Einfluß von Modifikationen des Koeffizienten der Faserfülligkeit oder des Koeffizienten der gewebeartigen Gitterstruktur auf das Aussehen und weitere charakteristische Eigenschaften der Vliesstoffe untersucht. Hierzu wurde eine regellose Stoffbahn aus Polyester-Stapelfasern (1,5 d χ 38 mm) verwendet. Als durchlöcherte Elemente wurden die nachfolgenden Drahtmaschensiebe verwendet:

!.Verfahrens- 2. Verfahrensstufe stufe

Maschin (Draht/cm) 5 10

Drahtdurchmesser 0,9

(mm)

Offener Bereich (%) b7.7 52.4

Die süulcnartigen Wasserströme traten unter einem Druck von 90 kg/cm² aus Düsen (Durchmesser 0,3 mm) js aus. die in zwei Reihen in einem Zickzack-Muster bei einem gegenseitigen Abstand von Mittelpunkt zu Mittelpunk! von 2mm angeordnet waren; der Abstand zwischen der Stoffbahn und den Düsen betrug 8 cm. Die weiteren Bchandlungsbedingungen entsprachen den Bedingungen nach Beispiel 1 mit der Abweichung, daß der Koeffizient der Faserfülligkeit und die Anzahl der Durchgänge entsprechend der nachfolgenden Aufstellung variiert wurden. -»o

Die erhaltenen Vliesstoffe wiesen die nachfolgenden Koeffizienten der Faserfülligkeit auf:

Dort, wo der Koeffizient der Faserfülligkeit kleiner war als es dem erfindungsgemäB vorgesehenen Bereich entspricht, ist der offene Bereich des Materials zu groß, um eine gewebeartige Gitterstruktur zu ergeben, wie im Falle des Versuchs A. Da, wo der Koeffizient der Faserfülligkeil C zu groß ist, kann kein Vliesstoff mit einer gewebearligen Gitterstruktur erhalten werden, wie im Falle des Versuchs F. Weiterhin wird mit einem solchen außerordentlich hohen Koeffizienten der Faserfülligkeit, mit dem keine adäquate Bildung der Faserbündel erreicht wird, keine zufriedenstellende gcwebcartigc Gitterstruktur erhalten; vielmehr fällt ein filzähnliches Material an, das der Deformation unterliegt. Weiterhin ist aus den Ergebnissen zu ersehen, daß nicht nur hinsichtlich der Formfaktoren, sondern auch hinsichtlich der Festigkeitseigenschaften der Vliesstoffe die besten Ergebnisse dann erhalten werden, wenn die Koeffizienten der Faserfülligkeit innerhalb des geeigneten Bereichs liegen. Hierbei ist zu beachten, daß der Koeffizient der Faserfülligkeit einen wichtigen Parameter beim erfindungsgemäßen Verfahren darstellt.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Versuch	Koeffizient der	Anzahl der Durchgänge	2. Stufe	Gewicht	Festigkeit	Dehnung
Nr.	Fa.serfülügkeit C	I. Stufe	7	(g/cm²)	(g/cm//g/m²)	(%)
A	0,07	5	7	58	45	42
B	0.18	5	12	103	53	48
C	0.21	10	15	165	62	47
D	031	20	20	244	60	46
K	0.47	25	30	380	52	55
F	0.55	30	440	41	71

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffes mit einer aus zwei unterschiedlichen Mustern bestehenden Gitterstruktur mit mechanisch miteinander verfilzten Fasern, bei dem eine Faserbahn in einer ersten Vcrfahrensstufe mit einem fluiden Medium behandelt wird, während sie auf einem ersten durchlöcherten Tragelement aufliegt, und in einer zweiten Verfahrensstufe von der anderen Seile her mit einem fluiden Medium behandelt wird, während sie auf einem zweiten durchlöcherten Trageiement aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite durchlöcherte Tragelement eine größere Stegdichte aufweist als das erste durchlöcherte Tragelement, und daß der Koeffizient der Faserfülligkcit (C) bei einem Wert von 0,1 bis C 5

ίο gehalten wird.