DE1785712B2 - Fälliger Vliesstoff und seine Verwendung - Google Patents
Fälliger Vliesstoff und seine VerwendungInfo
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Description
gegeneinander rotierenden Walzen aufgenommen, die im Wege des aus der Spinndüse austretenden Materials
angeordnet sind. Nur Teile des spritzgesponnenen Fadenmaterials werden direkt auf den Walzenoberflächen
abgelegt, während der Rest des Ftdenmaterials regellos zwischen den Materialschichten, die auf die
Walzenoberflächen abgelegt werden, hin- und herläuft unter Ausbildung einer überbrückenden Struktur, die
die Schichten miteinander verbindet
Eine gewisse Verklebung der Fadenabschnitte ist gewöhnlich erwünscht Beispielsweise können die
Walzen so dicht an der Spritzspinndüsc angeordnet werden, daß sie das Fadenmaterial aufnehmen, während
Oberflächenteile der Fadenabschnitte noch genügend klebrig sind, um eine gewisse Selbstverklebung an den
Kreuzungspunkten zu ermöglichen. Während die Walzen rotieren, wird das aufgenommene Fadenmaterial
von der Aufnahmezone in Form eines Vliesstoffes ir.it Oberflächenschichten, in denen die Faserkomponenten
allgemein parallel zu den Stoffoberflächen verlaufen, und mit einem inneren Kern, in dem die
Fadenkomponenten sich in Winkeln zu den Oberflächen erstrecken, abgenommen.
Die relative Dicke der verschiedenen Zonen des Vliesstoffes kann durch entsprechende Einstellung von
Faktoren, wie Abstand zwischen den Walzen, Abstand der Walzen von der Spritzspinndüse und Drehgeschwindigkeit
der Walzen, geregelt werden. Bei der Herstellung der hochfülligen Produkte gemäß der
Erfindung ist es gewöhnlich zweckmäßig, daß die einzelnen Oberflächenschichten eine Dicke von nicht
mehr als '/3 der Dicke des Produkts aufweisen. Vorzugsweise hat jede Oberflächenschicht eine Dicke
von weniger als Ve der Gesamtdicke des Vliesstoffes, so daß mehr als die Hälfte der Dicke des Stoffs für die
überbrückende Struktur verbleibt, die den inneren Kern bildet
Die Aufnahmewalzen vor der Spinndüse werden seitlich so hin- und herbewegt, daß während jeder
seitlichen Bewegung ein allgemein U-förmiges Blatt gebildet wird, dessen Enden sich neben den Walzenoberflächen
befinden und dessen mittlerer Teil den Spalt zwischen den Walzen überbrückt. Mit dem
weiteren Hin- und Herbewegen werden die nacheinander aufgenommenen U-förmigen blattartigen Einheiten
zu dem fülligen Vliesstoff vereinigt.
Es können aber auch mehrere Spritzspinndüsen so angeordnet werden, daß sie das Fadenmaterial auf den
Spalt zwischen den gegenüberliegenden Aufnahmeflächen einer einzelnen Aufnahmevorrichtung richten. Die
Spritzbilder aus benachbarten Düsen überschneiden sich in der Legezone so, daß ein einheitliches Produkt
gebildet wird, obwohl das Fadenmaterial aus verschiedenen Düsen austritt. Anordnungen dieses Typs sind
besonders erwünscht, wenn Vliesstoffe hergestellt werden, die quer über ihre Breite Zonen mit
verschiedenen Eigenschaften aufweisen.
Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den F i g. 1 bis 3 erläutert.
F i g. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung, die zur Herstellung des fülligen Vliesstoffes geeignet ist und bei
der eine relative seitliche Bewegung zwischen der Spritzspinndüse und einer Aufnahmevorrichtung bewirkt
wird.
Zwei gegenüberliegende Aufnahmewalzen 1 sind vor einer Spritzspinndüse so angeordnet, daß der Sprühkegel
3 dieser Düse den Spalt zwischen den Walzen 1 schneidet. Die Walzen 1 sind drehbar in einem Rahmen
4 montiert Der Rahmen 4 ist auf Schienen 5 aufgesetzt. Die Walzen 1 sind verhältnismäßig lang im Vergleich
zum Durchmesser des Spritzkegels 3 in der Aufnahmezone. Der Rahmen 4 wird jedoch auf den Schienen 5 hin-
und hergeschoben, so daß verschiedene Teile der Walzenoberflächen in den Weg des aus der Düse 2
austretenden Fadenguts gebracht werden.
Die seitliche Hin- und Herbewegung der Walzen 1 kann mit Hilfe beliebiger geeigneter Antriebsvorrichtungen
hervorgebracht werden. In F i g. 1 ist ein Antrieb dargestellt, der eine Stange 6 aufweist, die an einem
Ende schwenkbar mit einem Stift 7, der von einem Band 8 vorspringt, und am anderen Ende an einem Bügel 9 am
Rahmen 4 befestigt ist Das Band 8 ist unter dem Niveau
des Rahmens 4 angeordnet und wird um Rollen 10 und U gezogen. Die Rolle 11 wird durch einen Motor 12
über eine geeignete Verbindung, beispielsweise einen Riemen 13, angetrieben. Wenn der Motor 12 läuft, dreht
sich die Rolle 11 und bewegt das Band 8 durch einen endlosen Weg. Während der Stift 7 dem Weg des
Bandes folgt, bewegt sich der Rahmen 4 auf den Schienen 5 vor der Düse 2 hin und her.
Bei dieser Ausführungsform soll vorzugsweise ein erheblicher Verklebungsgrad an den Kreuzungspunkten
zwischen den sich berührenden Fadenteilen in der Aufnahmezone erreicht werden. Dies ist normalerweise
nicht schwierig, weil es gewöhnlich möglich ist, die Spinntemperatur und/oder den Abstand zwischen der
Düse 2 und den Aufnahmewalzen 1 so zu regeln, daß das Fadengut in der Aufnahmezone ankommt, während
Oberflächenteile der Fäden noch so klebrig sind, daß eine Selbstverklebung an den Kreuzungsstellen möglich
ist Zusammen mit dem Fadengut kann jedoch gegebenenfalls ein geeigneter Binder oder Weichma-
J5 eher in die Aufnahmezone gesprüht werden.
Während die Zone, in der der Spritzkegel 3 aus der Düse 2 und die Aufnahmewalzen 1 aufeinandertreffen,
sich über dieBreite der Aufnahmevorrichtung hin- und herbewegt, wird eine Reihe von blattartigen Teiischichten
14 aus dem Fadengut gebildet. Jede dieser Teilschichten ist von allgemein U-förmiger Gestalt, wie
in F i g. 2 dargestellt, und innerhalb jedes Blattes ist der Fadenlauf regellos in dem Sinne, daß, wenn die
U-förmigen Teilschichten in eine Ebene ausgebreitet würden, Teilstücke des Fadens gefunden wurden, die
sich innerhalb dieser Ebene in praktisch alle Richtungen erstrecken.
Natürlich sind die U-förmigen Teilabschnitte 14, die bei den aufeinanderfolgenden Hin- und Herbewegungen
der Aufnahmevorrichtung gebildet werden, nicht völlig voneinander getrennt. Bei Beendigung einer
seitlichen Bewegung und bei Beginn der nächsten seitlichen Bewegung wird nur ein einziges Gebilde aus
dem Fadengut aufgenommen, so daß die aufeinanderfolgenden Teilabschnitte 14 tatsächlich an den seitlichen
Rändern des Vliesistoffes miteinander vereinigt sind. Dieser Effekt ist gewöhnlich erwünscht, aber in Fällen,
in denen ein hoher Grad von Gleichmäßigkeit des Produkts in Breitenirichtung erforderlich ist, können die
w) seitlichen Ränder des Vliesstoffes abgeschnitten werden.
Die oberen und unteren Endteile 15 benachbarter U-förmiger Teilabschnitte überlappen sich erheblich.
Diese Teilabschnitte sind etwas miteinander verflochten
h"> und so zusammengepackt, daß sie die Oberflächenschichten
an der Oberseite und Unterseite des aufgenommenen Produkts bilden. Teile von wenigstens
drei, vorzugsweise von fünf oder mehr Teilabschnitten
14 sollten an jedem gegebenen senkrechten Schnitt durch eine der Oberflächenschichten vorhanden sein. In
diesen Oberflächenschichten verlaufen die Fadenkomponenten allgemein parallel zu den Ebenen des
Vliesstoffes.
Die Mittelteile 16 benachbarter U-förmiger Teilabschnitte 14 haben einen Abstand zueinander. Dieser
Effekt ist in Fig.2 und in der Aufnahme in Fig.3 dargestellt. Die Größe des Abstandes ist verschieden, je
nach den gewünschten Eigenschaften der hergestellten Produkte. Eine Einstellung des Abstandes zwischen den
Mittelteilen 16 aufeinanderfolgender U-förmiger Teilabschnitte 14 ist möglich durch entsprechende Regelung
der Oberflächengeschwindigkeiten der Aufnahmewalzen 1 im Verhältnis zur Geschwindigkeit der Hin- und
Herbewegung der Walzen längs der Schienen 5.
Die Mittelteile IS der Teilabschnitte erstrecken sich
in Winkeln zu den Ebenen des Vliesstoffes. Zwar sind die Fadenkomponenten regellos innerhalb der einzelnen
Unterabschnitte 14 angeordnet, jedoch weist der Vliesstoff als Ganzes verschiedene Fadenorientierungen
in verschiedenen Zonen über die Dicke des Vliesstoffes auf. Mit anderen Worten, die überwiegende
Ausrichtung der Fadenkomponenten in den Oberflächenschichten ist parallel zu den Ebenen des Vliesstoffes,
während die Fäden in der Mitte des Vlieses im Winkel zu den Ebenen des Vlieses ausgerichtet sind.
Dieser Winkel ändert sich natürlich von 90° abwärts, wenn man dem U-förmigen Teilabschnitt von seiner
Mitte zu einer Oberflächenschicht des Vlieses hin folgt.
Vliesstoffe des in F i g. 3 dargestellten Typs können als solche verwendet oder weiteren Behandlungen
unterworfen werden. Besonders interessante Ergebnisse können beispielsweise erhalten werden, wenn ein
Vliesstoff dieses Typs durch die Zentralzone 16 der U-förmigen Teilabschnitte hindurch aufgespalten wird.
Jeder der beiden Vliesstoffe, die durch das Aufspalten erhalten werden, ist durch eine Grundschicht gekennzeichnet,
die mehrere, davon herausragende blattartige Teilabschnitte der Fadenkomponenten aufweist. Diese
Florstoffe könne unabhängig voneinander in einer Weise gebogen und geknickt werden, die in etwa
derjenigen des Flors eines Flauschstoffes üblicher Art entspricht. Durch die Kontinuität der Blätter in
Querrichtung werden jedoch diesen Florstoffen Struktureigenschaften verliehen, die bisher nicht erreichbar
waren.
Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel weiter veranschaulicht.
Ein im Handel erhältliches Polypropylengranulat wurde in einen Extruder (2,54 χ 60,96 cm) mit drei
Zonen bei 205° C, 2750C bzw. 335° C gegeben und durch
eine Düse mit kreisrunder Öffnung von 0,711 mm Durchmesser bei einer Materialtemperatur von etwa
3320C stranggepreßt. In die Düse waren drei Öffnungen
von 2,083 mm Durchmesser ringförmig um die Spinnöffnung eingearbeitet. Durch diese Öffnungen trater
Dampfströme aus, deren Achsen zur verlängerter Achse der Spinnöffnung konvergierten, ohne sie zu
schneiden. Der dichteste Punkt bis zur Konvergenz lag etwa 2,54 cm von der Düse. Der Dampf hatte einer
Druck von 1,12 atü und eine Temperatur von 410° C.
Die Öffnungen waren im Winkel von etwa 120° zueinander angeordnet. Ihre Achsen waren so ausge
richtet, daß zwischen ihnen eine Öffnung von 1,59 mm Durchmesser am Punkt der dichtesten Konvergena
gebildet wurde. Durch diese öffnung lief das Extrudat
Das Extrudat wurde mit wenig oder ohne Bruch verstreckt und umhergepeitscht und, während es noch
zumindest klebrig und zur Selbstverklebung fähig war an einem Punkt 216 mm von der Spinnöffnung auf zwei
Walzen von 10,2 cm Durchmesser aufgenommen, die sich gegensinnig mit etwa 0,11 UpM drehten und
zwischen sich einen Spalt von 12,7 mm bildeten, durch
den das Material als Band von 76 mm Breite lief.
Stündlich wurden etwa 454 g Material versponner und als Vliesstoff mit einem Quadratmetergewicht vor
etwa 850 g/m2 aufgenommen, der hauptsächlich aus Endlosfäden bestand, deren Durchmesser zwischen
etwa 15 und 55μΐτι schwankte, wobei die Änderunger
des Durchmessers jeweils im verhältnismäßig großer Abständen von einigen Zoll auftragen. Der mittlere
Durchmesser betrug etwa 24μΐτι, ein Zeichen, daß die
kleineren Durchmesser etwas überwogen.
Der erhaltene Vliesstoff hatte die Festigkeits-Deformierbarkeits- und Elastizitätseigenschaften, die
für Teppichunterlagen erforderlich sind.
Natürlich ist es bei der normalen Fertigung erwünscht, Teppichunterlegmaterial in breiten Streifer
herzustellen. Eine geeignete Teppichunterlage kann ir Form von Stücken von 1,23 χ 2,44 m oder als endlose
Ware von beispielsweise 2,74 m Breite, die um Kerne von etwa 10 bis 15 cm Durchmesser gewickelt wird
durch Verwendung einer Vielzahl von Spinndüsen odei durch Hin- und Herbewegung der Aufnahmefläche
hergestellt werden. Die Teppichunterlage kann auch mi
einem geeigneten Binder direkt auf eine Teppichrück seite gespritzt werden oder sogar dessen sekundäre!
Basismaterial bilden. Eine solche Ausführungsform is besonders erwünscht, wenn das Teppichgrundgewebe
aus einem ähnlichen synthetischen Polymeren, wie Polypropylen, in gewebter Form besteht, wie in dei
US-PS 31 10 905 beschrieben.
Der Vliesstoff gemäß der Erfindung eignet sich füi zahlreiche Verwendungszwecke und ist, da die fülliger
so Gebilde direkt beim Spinnen hergestellt werden verhältnismäßig billig. Da er nicht unbedingt einet
Klebstoff enthalten muß, ist er beständiger gegen die Einwirkung von Lösungsmitteln als übliche Vliesstoffe
Der nicht aufgespaltene Vliesstoff kann als Isolierung für Deckenplatten, als Luftfilter und andere Gegenstän
de, der durch Aufspalten hergestellte Florstoff al: billiger Fußbodenbelag, für Kleidungsstücke und ändert
Zwecke verwendet werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. FOlliger Vliesstoff mit U-förmiger Anordnung
der Fäden in der von den Vliesstoffoberflächen eingeschlossenen Zentralzone, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vliesstoff aus U-förmigen blattartigen Teilabschnitten besteht, von denen
sich mehrere benachbarte in den Oberflächenzonen überlappen, während in der Zentralzone die
zugehörigen Mittelbereiche der Teilabschnitte einen Abstand zueinander aufweisen.
2. Vliesstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens fünf benachbarte
Teilabschnitte überlappen.
3. Verwendung des Vliesstoffs nach Anspruch 1 oder 2 zur Herstellung eines Florstoffs unter
Durchtrennen der Zentralzone parallel zu den Vliesstoffoberflächen.
Die Erfindung betrifft einen fülligen Vliesstoff mit U-förmiger Anordnung der Fäden in der von den
Vliesstoffoberflächen eingeschlossenen Zentralzone und seine Verwendung zur Herstellung eines Florstoffs.
Die Fertigung von Vliesstoffen direkt aus fadenbildenclen Materialien ist bereits bekannt, wobei im
allgemeinen die Fäden gesponnen und in Form eines endlosen Stoffes, einer endlosen Bahn oder eines
anderen gewünschten Gebildes von geeigneten Vorrichtungen aufgenommen werden. So beschreibt beispielsweise
die US-PS 28 97 874 einen Vliesstoff, der als füllig zu bezeichnen ist und bei dem die Fäden in der von
den Vliesstoffoberflächen eingeschlossenen Zentralzone U-förmig angeordnet sind. Dieser Vliesstoff ist
jedoch aus vergleichsweise kurzen Fasern aufgebaut, die aus dem Vliesstoff herausragen, so daß wegen dieser
herausragenden Fasern und weiteren freiliegenden feinen Fadenteilen kein völliger Einschluß der Fäden
der Zentralzone und auch keine ausreichende Elastizität des Vliesstoffes gewährleistet ist.
Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten, besonders fülligen Vliesstoff
zur Verfügung zu stellen, der die geschilderten Nachteile nicht aufweist und sich außerdem durch eine
besondere Elastizität auszeichnet. Zur Lösung dieser Aufgabe boten sich die an sich bekannten Endlosfäden
an, die zwar auch schon zur Herstellung von Vliesstoffen verwendet wurden (US-PS 32 47 567), deren Anordnung
jedoch so gewählt werden mußte, daß das angestrebte Ziel tatsächlich erreicht werden konnte. Es mußte
demzufolge dafür Sorge getragen werden, daß nicht nur im wesentlichen Endlosfäden miteinander vereinigt,
sondern daß die benachbarten Teilabschnitte sich so überlappen und in engem Kontakt sind, daß sehr dichte
Oberflächenschichten gebildet werden, innerhalb derer sich der elastische Kern befindet, der mit diesen
Oberflächenschichten verbunden ist und von ihnen völlig umhüllt wird, wobei dieser Kern seinerseits von
den Zwischenschichten gebildet wird, in denen die Endlosfäden netzförmig miteinander vereinigt sind mit
im wesentlichen offenen Räumen zwischen den Fäden.
Die Lösung der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe besteht demzufolge bei einem
fülligen Vliesstoff mit U-förmiger Anordnung der Fäden bzw. Fasern in der von den Vliesstoffoberflächen
eingeschlossenen Zentralzone darin, daß der Vliesstoff
aus U-förmigen blattartigen Teilabschnitten besteht,
von denen sich mehrere benachbarte in den Oberflächenzonen überlappen, während in der Zentralzone die
zugehörigen Mittelbereiche der Teilabschnitte einen Abstand zueinander aufweisen. Zweckmäßig überlappen
sich mindestens fünf benachbarte Teilabschnitte.
Durch die sich überschneidenden und berührenden Endteile einer Anzahl der U-förmigen Blätter werden
verfestigte Oberdecken gebildet, zwischen denen die mittleren Brückenteile benachbarter Blätter einen
Abstand voneinander haben, wodurch ein elastischer Kern gebildet wird, der mit den Oberflächenschichten in
einem Stück ausgebildet ist
Der Vliesstoff gemäß der Erfindung kann aus allen Materialien, die geschmolzen und unter Bildung eines
Fadens durch eine Düse ausgepreßt werden können, hergestellt werden.
Beispiele hierfür sind vorzugsweise die organischen Fadenmaterialien, wie Polyolefine, Polyamide, Polyester,
Celluloseacetat, Polyvinylacetat, PolymethylmethacryJat oder StyrolcopoJymere. Polyolefine, wie Polyäthylen
und Polypropylen, und Polyamide, wie Nylon 66, haben genügend niedrige Schmelztemperaturen und
genügend niedrige Schmelzviskositäten, so daß sie sich besonders vorteilhaft verwenden lassen. Selbst Fadenmaterialien,
die meist nur unter Zersetzung in den geschmolzenen Zustand zu bringen sind, wie Celluloseacetat,
können verwendet werden, wenn ihnen gegebenenfalls ein hochsiedender Weichmacher als Schmelzpunkterniedriger
zugesetzt wird. Auch anorganische Fäden, beispielsweise Glasfäden, können eingesetzt
werden.
Die Vliesstoffe gemäß der Erfindung können zur Herstellung von Florstoffen verwendet werden, wobei
man die Zentralzone parallel zu den Vliesstoffoberflächen durchtrennt. Auf diese Weise werden samtartige
Produkte gewonnen, wie dies beispielsweise auch in der US-PS 32 87 196 geschildert wird. Bei diesen Florstoffen
ragt jeweils die Oberflächenzone als Unterlage und der daran haftende Teil der Zentralzone von der Unterlage
nach oben. Die Art des »Flors« hängt natürlich von den Bedingungen ab, die während des Legens des spritzgesponnenen
Fadens aufrechterhalten werden, wobei die verschiedensten Effekte erzielt werden können.
Der Vliesstoff gemäß der Erfindung wird aus fadenbildenden Materialien gewonnen, die beim Austritt
aus einer Düse vor dem Erhärten mit Gasströmen von hoher Geschwindigkeit in Berührung kommen. Die
Gasströme sind hierbei so ausgerichtet, daß erhebliche Zugkräfte auf den ausgepreßten Fadenstrahl in
Spinnrichtung einwirken, wodurch das aus der Spinndüse austretende Fadenmaterial verstreckt wird.
Während der Faden sich noch in der Einflußzone der Gasströme befindet, wird er auf eine Aufnahmevorrichtung
abgelegt, die sich vorzugsweise kontinuierlich bewegt. Durch die Gasströmung werden die Fadenabschnitte
regellos umhergewirbelt. Die Fadenabschnitte treffen auf die Aufnahmevorrichtung, während ihre
Oberflächen noch etwas klebrig sind, so daß eine ausreichende Selbstverklebung stattfindet und die
Beziehungen, die sich zum Zeitpunkt der Ablage auf die Aufnahmevorrichtung ausgebildet haben, in wesentlichem
Umfange erhalten bleiben. Diese Beziehungen können interessante dreidimensionale Effekte einschließen,
die wesentlich zur Fälligkeit des Produkts beitragen. Bevorzugt wird ein im wesentlichen endloser
Faden aus thermoplastischem Polymermaterial mit Hilfe von sich mit Abstand gegenüberstehenden,
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1967
- 1967-10-11 DE DE19671785712 patent/DE1785712C3/de not_active Expired
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |