DE69212169T2

DE69212169T2 - Verbundvliesstoff und sein Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69212169T2
Application number: DE69212169T
Authority: DE
Inventors: Jared A. Greer Sc 29650 Austin
Original assignee: Fiberweb North America Inc
Current assignee: Fiberweb North America Inc
Priority date: 1991-11-20
Filing date: 1992-11-19
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2012-11-20
Also published as: FI942330A0; AU3134493A; EP0663967B1; BR9206786A; US5229191A; FI942330A; DE69212169D1; JP2834326B2; CA2123979A1; ATE140277T1; EP0663967A1; KR0144103B1; WO1993010300A1; JPH07501110A; AU660890B2

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf Vliesstoffe und ein Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Verbundvliesstoffe mit verbesserten Eigenschaften und auf Verfahren zur Herstellung dieser Stoffe.

Hintergrund der Erfindung

Vliese werden in einer Vielzahl von Produkten angewendet, die Produkte der persönlichen Pflege wie zum Beispiel Windeln, Einwegtücher, Taschentücher, medizinische Textilerzeugnisse, Kleidung und ähnliches umfassen. Dabei sind insbesondere Vliese wünschenswert, die den Durchtritt von Bakterien und anderen Verunreinigungen verhindern und gewünschte stoffartige Eigenschaften aufweisen.
Eine für Bakterien oder andere Verunreinigungen undurchlässige Sperre in einem Verbundvliesstoff wird oft durch Einfügen eines Faservlieses, wie zum Beispiel eines Vlieses aus schmelzgeblasenen Mikrofasern als eine Komponente eines Vliesstoffes erreicht. Eine Verbindung bzw. Verklebung derartiger Faservliese in einem Vliesstoff, um die Faserschicht ausreichend zu sichern, kann jedoch die Sperreigenschaften des Faservlieses zerstören oder vermindem, insbesondere wenn die Polymerzusammensetzungen der Vliese unterschiedlich sind. Ferner kann das Verkleben derartiger Faservliese auch die Drapierbarkeit und Luftdurchlässigkeit des Stoffes vermindern. Wenn die prozentuale Verbindungsfläche zum Beispiel bei thermischen Verbindungstechniken ansteigt, wird der Stoff gewöhnlich steif und der Luftdurchgang durch den Stoff ist begrenzt. Daher wird eine minimale Verbindungsfläche bei der Gestaltung von Verbundstoffen angewendet, in dem Bemühen, die Sperreigenschaften beizubehalten und die Drapierbarkeit und Luftdurchlassigkeit des Vlieses im Verbund zu maximieren.
Vliesstoffe mit flüssigkeitsabweisenden Eigenschaften sind insbesondere für verschiedene Anwendungen wünschenswert, welche die Anwendung in der Herstellung für chirurgische Zwecke wie zum Beispiel chirurgische Tücher und chirurgische Kleidung und als eine Komponente von Hygieneartikeln für die persönliche Pflege umfaßt. Zum Beispiel ist es oft wünschenswert, ein hydrophobes Vlies als eine flüssigkeitsundurchlässige Schicht in einen Vliesverbund einzufügen, um das Hindurchdringen von Flüssigkeit durch den Vliesstoff und das Erreichen der Haut der tragenden Person zu verhindern. Das zur Herstellung derartiger Vliese in der Regel verwendete Material hat jedoch eine schlechte Handlichkeit oder fühlt sich nicht gut an und daher leiden derartige Vliese an einer schlechten Ästhetik des Stoffes. Dabei wäre es ebenso wünschenswert, einem flüssigkeitsabweisenden Stoff eine komfortable Struktur- und Absorptionscharakteristik zu verleihen, insbesondere auf einer Seite des Stoffes, die der Haut der tragenden Person benachbart ist.
Die EP Anmeldung Nr. 164,739 beschreibt einen dehnbaren Mikrofaserschichtstoff, der eine innen gekreppte, hydrophobe Mikrofaserstruktur aufweist, die zwischen zwei Bewehrungslagen eingefügt und damit verbunden ist. Eine gekreppte, innere Mikrofaserschicht ist als Sperrschicht ausgebildet und liegt in einem streckbaren Zustand vor, wenn der Verbundstoff gedehnt wird, so daß die Sperrschicht nicht zerstört wird bis hohe Dehnungswerte erreicht werden.
Das Britische Patent Nr. 2,024,709 offenbart einen Vliesstoff für eine Verwendung für chirurgische Kleidung. Gemäß der Beschreibung enthält der Vliesstoff eine innere Schicht 11, die aus hydrophilen Textilfasern ausgebildet ist und zumindest eine äußere Schicht 12 aus hydrophoben Textilfasern. Die Schichten werden durch Hindurchführen der Stoffe zwischen Prägerollen bzw. Presswalzen mit einem Muster von Feldern und Nuten verbunden, um im Stoff ein sich wiederholendes Muster von rautenförmigen Bereichen 22 mit hoher Kompression, rautenförmigen Bereichen 23 mit mittlerer Kompression und rautenförmigen Bereichen 24 mit geringer oder keiner Kompression auszubilden.
Das US-Patent Nr. 4,196,245 beschreibt einen Verbundvliesstoff, der zumindest zwei hydrophobe Lagen von Mikrofasern und zumindest eine Vliesdecklage aufweist. Die Lagen sind entlang der Kanten des Verbundstoffes verklebt, um die Verbindungsfläche zu minimieren, vermutlich, um die Sperreigenschaften der mehreren inneren Lagen zu maximieren. Zusätzlich sind mehrere innere Lagen von schmelzgeblasenen Vliesen erforderlich, um weiterhin Sperreigenschaften zu schaffen.
Andere Dokumente lehrten andere Variationen von Vliesstoffen mit verschiedenen Eigenschaften. Das US-Patent Nr. 4,863,785 offenbart ein Vlies, das kontinuierlich dreischichtig mit Bereichen mit fester, mittlerer und leichter Verklebung verbunden ist und eine schmelzgeblasene Stoffschicht enthält, die zwischen zwei vorverklebten, gesponnenen bzw. spinngebundenen Verstärkungsstoffschichten eingefügt ist. Das US-Patent Nr. 4,726,976 offenbart ein Vliesverbundsubstrat mit einer Faser-Film-Faser-Struktur, wobei die innere Schicht davon in bestimmten Bereichen geschmolzen wird, um die Schichten aneinander zu befestigen. Während diese Patente verschiedene Ausführungsformen von Vliesstoffen offenbaren, zeigt keines dieser Patente einen Verbundvliesstoff, der eine Sperre für die übertragung von Verunreinigungen schafft und Flüssigkeiten abstößt, und dabei auch absorbierend ist, sich wie Kleidung anfühlt, luftdurchlässig oder atmungsfähig ist und verbunden ist, um den Sperrschichtverbund innerhalb des Stoffes ohne Verlust der Vorteile der Sperreigenschaften sicher zu stabilisieren. Abgesehen von der weitverbreiteten Verwendung von Vliesstoffen, leiden überdies viele herkömmlich verfügbare Vliese immer noch an verschiedenen Nachteilen, wie zum Beispiel die Verminderung der Sperreigenschaften und eine unerwünschte Handlichkeit und/oder Weichheit.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung schafft einen Verbundvliesstoff, der in einem Stoff zugleich gewünschte Sperreigenschaften aufweist, der flüssigkeitsabstoßend, absorbierend und/oder ästhetisch ist. Der erfindungsgemäße Vliesstoff enthält zumindest ein hydrophobes Vlies, ein Faservlies aus schmelzgeblasenen thermoplastischen Fasern und ein hydrophiles Vlies aus Stapelfasern. Das aus schmelzgeblasenen Fasern bestehende Vlies ist zwischen dem hydrophoben Vlies und dem hydrophilen Vlies sandwichartig eingebettet. Alle Schichten sind durch diskontinuierliche Warmverklebungen thermisch miteinander verbunden, welche im wesentlichen über die Längen- und Breitendimensionen des Verbundvliesstoffes verteilt sind. Obwohl die hydrophilen Fasern in Kontakt mit der schmelzgeblasenen Schicht und damit verbunden ist, behält das Vlies wünschenswerte Sperreigenschaften, wie zum Beispiel Flüssigkeits- und Bakterien-Sperreigenschaften bei. Dennoch ist der Stoff nicht feuchte auf der hydrophilen Seite.
Das in den erfindungsgemäßen Verbundsstoffen verwendete hydrophobe Vlies kann ein spinngebundenes Vlies aus thermoplastischen, im wesentlichen endlosen Fasern sein. Alternativ kann das hydrophobe Vlies ein Vlies aus thermoplastischen Stapelfasern sein. Vorteilhafterweise kann das hydrophobe Vlies aus einem thermoplastischen Polymer hergestellt sein, das aus der Gruppe gewählt ist, welche aus Polyolefinen, wie zum Beispiel Polypropylen und Polyethylen, Polyestern, wie zum Beispiel Poly-(Ethylenterephtalat), Polyamiden, wie zum Beispiel Poly-(Hexamethylenadipamid) und Poly-(Kapronamid), und Mischungen und Copolymeren davon und weiteren, bekannten faserausbildenden thermoplastischen Materialien besteht. Zusätzlich kann das hydrophobe Vlies vorgebunden sein, bevor es in den erfindungsgemäßen Vliesverbund eingefügt wird.
Der mittlere Faservliesstoff enthält ein Vlies aus thermoplastischen, schmelzgeblasenen Mikrofasern. Das zur Ausbildung der schmelzgeblasenen Schicht verwendete thermoplastische Polymer kann jedes der verschiedenen thermoplastischen, faserausbildenden Materialien sein, das dem Handwerker aus diesem Fachgebiet bekannt ist. Derartige Materialien enthalten Polyolefine, wie zum Beispiel Polypropylen und Polyethylen, Polyester, wie zum Beispiel Poly- (Ethylenterephtalat), Polyamide, wie zum Beispiel Poly- (Hexamethylenadipamid) und Poly-(Kapronamid), Polyacrylate, wie zum Beispiel Poly-(Methylmethacrylat) und Poly- (Ethylmethacrylat), Polystyrole, thermoplastische Elastomere und Mischungen davon und weitere bekannte faserausbildende thermoplastische Materialien.
Das hydrophile Vlies enthält saugfähige Fasern in einem ausreichenden Ausmaß, um dem hydrophilen Vlies Absorptionseigenschaften zu verleihen, und kann sowohl hydrophobe thermoplastische Fasern als auch saugfähige Fasern enthalten. Die saugfähigen Fasern sind vorzugsweise Fasern, die aus der Gruppe ausgewählt sind, welche Baumwollfasern, Rayon- bzw. Viskosefilamentfasern, Holzfasern und Acrylfasern enthält. Wenn sie Anwendung finden, sind die thermoplastischen Fasern vorteilhafte Fasern, die aus der Gruppe ausgewählt sind mit Polyolefinen, wie zum Beispiel Polypropylen und Polyethylen, Polyestern, wie zum Beispiel Poly-(Ethylenterephtalat), Polyamiden, wie zum Beispiel Poly- (Hexamethylenadipamid) und Poly-(Kapronamid), Polyacrylaten, wie zum Beispiel Poly-(Methylmethacrylat) und Poly- (Ethylmethacrylat), Polystyrolen, thermoplastischen Elastomeren und Mischungen davon und anderen bekannten faserbildenden thermoplastischen Materialien. Das hydrophile Vlies kann vorgebunden sein, bevor es in den erfindungsgemaßen Verbundvliesstoff eingefügt wird.
Erfindungsgemäße Vliesstoffe können gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung zuverlässig hergestellt werden. Der Vliesverbundstoff kann durch Ausbilden eines Schichtvlieses mit einem Vlies aus thermoplastischen, schmelzgeblasenen Mikrofasern, welche zwischen einem hydrophoben Vlies und einem hydrophilen Vlies mit Stapelfasern sandwichartig eingefügt ist, hergestellt werden. Danach werden die Schichten des sich ergebenden Verbundvliesstoffes einer thermischen Verbindungs- bzw. Verklebungsbehandlung ausgesetzt, die hinreichend ist, um diskontinuierliche Warmverklebungen herzustellen, die im wesentlichen über die Oberfläche des Verbundvliesstoffes verteilt ist. Vorteilhafterweise wird der Verbundstoff mittels einem Prägekalander verklebt.
Der erfindungsgemäße Verbundvliesstoff vereint verschiedene wünschenswerte und dabei scheinbar gegensätzliche Eigenschaften in einem Stoff. Der erfindungsgemäße Stoff bildet nicht nur eine Sperre für die übertragung von Flüssigkeiten, Bakterien und andere Verunreinigungen sondern auch flüssigkeitsabstoßende Eigenschaften aus; er zeigt ferner eine wünschenswerte Ästhetik, zum Beispiel, daß er sich kleidungsartig anfühlt, und eine Saugfähigkeit ohne eine Verminderung der Sperr- und Flüssigkeitsabstoßungseigenschaften.

Kurze Beschreibung der Figuren

In der Zeichnung, die einen Bestandteil der Original- Offenbarung der Erfindung darstellt, zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Verbundvliesstoffes;
Fig. 2 einen Ausschnitt eines Querschnitts eines erfindungsgemäßen Verbundvliesstoffes;
Fig. 3 einen Ausschnitt der Draufsicht eines erfindungsgemäßen Verbundvliesstoffes, der das Verklebungstellenmuster darstellt; und
Fig. 4 schematisch eine erfindungsgemäße Verfahrensweise zum Ausbilden eines erfindungsgemäßen Verbundvliesstoffes.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Der erfindungsgemäße Verbundvliesstoff wird nachfolgend hauptsächlich in seiner Anwendung für chirurgische Zwecke, wie zum Beispiel chirurgische Kleidung, chirurgische Tücher und ähnliches beschrieben, wobei keine Beschränkung hierauf beabsichtigt ist. Die erfindungsgemäßen Verbundvliesstoffe sind insbesondere zu chirurgischen Zwecken verwendbar, aber auch für viele andere Einsatzfälle, in denen eine Sperre hinsichtlich Verunreinigungen und eine Flüssigkeitsabweisung bzw. -abstoßung, wie auch eine einer Kleidung entsprechenden Anfühlbarkeit und Saugfähigkeit wünschenswert wäre, wie zum Beispiel Windeln und Monatsbinden.
Fig. 1 ist ein schematischer Querschnitt einer Ausführungsform der Erfindung. Die allgemein mit 10 bezeichnete Ausführungsform gemäß Fig. 1 enthält drei Verbundlagen. Eine Lage 11 enthält ein hydrophobes Vlies und kann entweder ein Vlies aus spinngebundenen, thermoplastischen, im wesentlichen endlosen Fasern oder ein Vlies aus thermoplastischen Stapelfasern sein. Das zur Herstellung der Lage 11 verwendete thermoplastische Polymer kann jedes der verschiedenen faserausbildenden Polymere sein, die zur Herstellung hydrophober Fasern verwendet werden, und umfaßt Polyolefine, wie zum Beispiel Polypropylen und Polyethylen, Polyester, wie zum Beispiel Poly-(Ethylenterephtalat), Polyamide, wie zum Beispiel Poly-(Hexamethyleneadipamid) und Poly-(Kapronamid) und Mischungen und Copolymere davon und weitere bekannte faserausbildende thermoplastische Materialien. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Lage 11 ein spinngebundenes Vlies aus Polyolefin-Filamenten, welches nachfolgend näher erläutert wird.
Die Lage 12 enthält einen Vliesfaserstoff aus thermoplastischen, schmelzgeblasenen Mikrofasern. Das zur Ausbildung der schmelzgeblasenen Lage verwendete thermoplastische Polymer kann eines der Vielzahl an thermoplastischen faserausbildenden Materialien sein, die einem Handwerker dieses Fachbereichs bekannt sind. Derartige Materialien sind Polyolefine, wie zum Beispiel Polypropylen und Polyethylen, Polyester, wie zum Beispiel Poly-(Ethylenterephtalat), Polyamide, wie zum Beispiel Poly-(Hexamethylenadipamid) und Poly-(Kapronamid), Polyacrylate, wie zum Beispiel Poly-(Methylmethacrylat) und Poly-(Ethylmetacrylat), Polystyrole, thermoplastische Elastomere und Mischungen davon und weitere bekannte faserausbildende thermoplastische Materialien. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Lage 12 ein Vlies aus schmelzgeblasenen Polypropylen-Mikrofasern.
Lage 13 enthält ein hydrophiles Vlies aus Stapelfasern. Das hydrophile Vlies ist vorzugsweise ein Krempelvlies aus einer Mischung von thermoplastischen Stapelfasern und saugfähigen Stapelfasern. Die thermoplastischen Fasern sind vorzugsweise Stapelfasern, die aus einem der Vielzahl der wohlbekannten Thermoplasten hergestellt sind und Polyolefinfasern, wie zum Beispiel Polypropylen- und Polyethylenfasern, Polyesterfasern, wie z.B. Poly-(Ethylenterephtalat)-Fasern, Polyamidfasern, wie zum Beispiel Poly-(Hexamethylenadipamid) und Poly-(Kapronamid)-Fasern, Polyacrylatfasern, wie zum Beispiel Poly-(Methylmethacrylat) und Poly-(Ethylmethacrylat)-Fasern, Polystyrol fasern und Copolymere und Mischungen davon und andere bekannte, faserausbildende thermoplastische Materialien umfassen. In einer Ausführungsform der Erfindung können die verwendeten Stapelfasern Mantel-/Kern-Fasern oder vergleichbare zweikomponentige Fasern sein, wobei zumindest eine Komponente der Fasern aus Polyethylen ist. Die zweikomponentigen Fasern können eine verbesserte Ästhetik zum Beispiel hinsichtlich der Handhabung und Weichheit basierend auf der Oberflächenkomponente der zweikomponentigen Fasern schaffen, während eine verbesserte Festigkeit, Reißwiderstand und ähnliches aufgrund der stärkeren Kernkomponente der Fasern erzielt wird. Bevorzugte zweikomponentige Fasern enthalten Mantel/Kern-Fasern aus Polyolefin/Polyester, wie zum Beispiel eine Polyethylen/Ethylenterephtalat-Mantelkemfaser.
Die saugfähigen Fasern sind vorzugsweise Baumwollfasern, Wollfasern, Viskosefilamentfasern, Holzfasern, Acrylfasern und ähnliches. Das hydrophile Vlies enthält die saugfähigen Fasern in einem ausreichenden Ausmaß, um dem Vlies Absorptionseigenschaften zu verleihen, und enthält vorzugsweise zumindest ungefähr 50 Gewichtsprozent saugfähiger Fasern.
Die Lagen können verklebt und/oder laminiert sein, um eine diskontinuierliche Warmverklebung zu schaffen, die im wesentlichen über den gesamten Verbundstoff verteilt ist, das heißt in jeder bekannten Art und Weise im wesentlichen über die Oberfläche des Verbundes. Die Laminierung und/oder Verklebung kann zum Beispiel durch die Verwendung eines Prägekalanders, durch Ultraschallschweißen oder mit vergleichbaren Einrichtungen erreicht werden. Das Muster des Prägekalanders kann ein beliebiges der bekannten Arten sein, welche Punktverbindungsmuster, Spiralverbindungsmuster und ähnliches umfassen. Vorzugsweise erstreckt sich die Punktverklebung über zumindest ungefähr 6 Prozent der Oberfläche des Verbundstoffes. Der hier verwendete Ausdruck Punktverklebung umfaßt eine Verbindung aus kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Mustern, einer gleichmäßigen oder zufälligen Punktverklebung oder einer Kombination hiervon, wie sie aus dem Stand der Technik wohl bekannt sind.
Die Verklebung kann nach dem Zusammenfügen des Laminats durchgeführt werden, um alle Lagen zu verbinden, oder sie kann ausgeführt werden, um nur ausgewählte Stofflagen vor dem abschließenden Zusammenfügen des Laminats zu verbinden. Verschiedene Lagen können durch unterschiedliche Verbindungsmittel in unterschiedlichen Verbindungsmustern verbunden werden. Eine Verklebung über das gesamte Laminat kann ebenso angewendet werden in Verbindung mit einer individuellen Lagenverbindung. Die individuelle Lagenverbindung kann zum Beispiel durch Punktverklebung, durch Druckluftbzw. Luftverbindung und ähnliches erreicht werden.
Fig. 2 ist ein Querschnittsausschnitt eines erfindungsgemäßen Verbundvliesstoffes, der allgemein mit 20 bezeichnet wird. Fig. 2 stellt mit 22 eine Ausführungsform von diskontinuierlichen Warmverklebungen gemäß der Erfindung dar. Fig. 3 zeigt den Ausschnitt einer Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Verbundvliesstoff 30, der eine erfindungsgemäße Verbindungsweise zeigt.
Fig. 3 stellt eine gemusterte, diskontinuierliche Punktverklebung mit individuellen Punktverklebungen 32 dar, die im wesentlichen über den gesamten Stoff 30 verteilt sind. Weitere Arten von Verbindungen sind bekannt, wie zum Beispiel zufällig verteilte, diskontinuierliche Punktverklebungen, diskontinuierliche Musterverklebungen mit durchgehenden Verklebungslinien, durchgehende Musterverklebungen mit Streifen mit durchgehenden Verklebungen und ähnliches, und können ebenso im Rahmen der Erfindung verwendet werden.
Der Verbund 10 gemäß Fig. 1 enthält eine dreilagige Struktur, aber es können auch drei oder mehr vergleichbare oder ungleiche Lagen abhängig von den speziellen Eigenschaften sein, die das Laminat aufweisen soll. Der Verbund kann für chirurgische Zwecke verwendet werden, wie zum Beispiel für chirurgische Tücher oder chirurgische Kleidung, oder für Wegwerfhygieneartikel, wie zum Beispiel Windeln und Monatsbinden.
Fig. 4 zeigt schematisch ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zum Ausbilden eines erfindungsgemäßen Verbundvliesstoffes. Eine Kardiermaschine 40 bildet eine erste Krempelschicht 42 aus thermoplastischen Fasern und saugfähigen Fasern. Das Vlies 42 wird auf einer Ausbildungsabdeckung bzw. einem Formungsband 44 angeordnet, welches durch Rollen 46 in Längsrichtung angetrieben wird.
Eine herkömmliche Schmelzblasvorrichtung 50 bildet einen schmelzgeblasenen Faserstrom 52 aus, der auf dem Krempelvlies 42 angeordnet wird. Das Schmelzblasverfahren und die Schmelzblasvorrichtung sind dem Handwerker dieses Fachgebiets bekannt und zum Beispiel im US-Patent 3,849,241 von Buntin und anderen und der US 4,048,364 von Harding und anderen offenbart. Das Schmelzblasverfahren umfaßt das Extrudieren eines geschmolzenen polymerischen Materials durch feine Kapillaren 54 zu einem feinen faserigen Strom. Der faserige Strom verläßt die Schmelzblas-Spinndüsenzone, wenn sie auf Leit- bzw. Hüllströme von erhitztem Gas mit hoher Geschwindigkeit stoßen, in der Regel Luft, welche von Düsen 56 und 58 zugeführt werden. Die Hüllströme mit erwärmten Gas mit hoher Geschwindigkeit verdünnen bzw. verfeinern die Polymerströme und brechen die verdünnten Ströme in schmelzgeblasene Fasern.
Gemäß Fig. 4 wird die so ausgebildete zweilagrige Krempelvlies/schmelzgeblasenes Vlies-Struktur 60 durch das Formungsband 44 in Längsrichtung fortbewegt, wie in Fig. 4 angezeigt ist. Eine herkömmliche Spinnverbindungsvorrichtung 70 ordnet eine spinngebundene Vliesschicht 72 auf der zweilagrigen Struktur 60 an, um dadurch eine Verbundstruktur 74 mit einem Krempelvlies/schmelzgeblasenen Vlies/spinngebundenen Vlies auszubilden.
Das Spinnverbindungsverfahren umfaßt das Extrudieren eines Polymers durch einen im allgemeinen linearen Formkopf oder eine Spinndüse 76 zum Schmelzen von Spinnströmen mit im wesentlichen durchgängigen Filamenten 78. Die Spinndüse erzeugt vorzugsweise die Ströme der Filamente in im wesentlichen gleichmäßig beabstandeten Bereichen bzw. Anordnungen und die Formöffnungen haben vorzugsweise einen Durchmesser von ungefähr 0,05 mm (0,002 Zoll) bis ungefähr 0,08 mm (0,030 Zoll).
Gemäß der Darstellung in Fig. 4 werden die im wesentlichen durchgängigen Filamente 78 von der Spinndüse 76 extrudiert und durch Zuführen von Kühlluft 80 schnell abgekühlt. Die Filamente werden nachdem sie abgekühlt sind zu einer Verdünnungs- bzw. Verfeinerungszone 82 geleitet, und dort wird Luft zur Verfeinerung zugeführt. Obwohl in dieser Figur separate Abkühlungs- und Verfeinerungszonen dargestellt sind, ist es für den Handwerker dieses Fachgebiets erkennbar, daß die Filamente die Spinndüse 76 unmittelbar in die Verfeinerungszone 82 verlassen können, wo die Filamente gekühlt werden, entweder durch Zuführung von Verfeinerungsluft oder durch separate Zuführung von Kühlluft.
Die Verfeinerungsluft kann durch eine Luftzuführung oberhalb des Zwischenraumes bzw. Schlitzes, durch ein Vakuum, das unterhalb eines Formungsdrahtes angeordnet ist oder durch die Verwendung von Auslässen, die integral im Schlitz ausgebildet sind, in die Verfeinerungszone 82 gerichtet werden. Die Luft setzt sich abwärts in der Verfeinerungszone 82 fort, die sich in seiner Breite in Richtung weg von der Spinndüse 76 verengt, erzeugt einen Ventun- bzw. Staueffekt und bewirkt eine Verfeinerung der Filamente. Die Luft und die Filamente verlassen die Verfeinerungszone 82 und werden auf der zweilagrigen Struktur 60 gesammelt bzw. abgelegt, um dadurch eine Verbundstruktur 74 auszubilden, die aus einem Krempelvlies/schmelzgeblasenen Vlies/spinngebundenen Vlies besteht. Obwohl das Spinnverbindungsverfahren anhand einer Schlitzziehvorrichtung dargestellt wurde, ist es für den Handwerker dieses Fachbereichs ersichtlich, daß auch eine röhrenartige Spinnverbindungsvorrichtung und ähnliches verwendet werden kann.
Alternativ ordnet eine zweite Kardiervorrichtung ein zweites Krempelvlies aus thermoplastischen Stapelfasern auf der zweilagrigen Struktur 60 an, um dadurch eine Verbundstruktur 74 auszubilden, die aus einem Krempelvlies/schmelzgeblasenen Vlies/Krempelvlies besteht. Die das zweite Krempelvlies ausbildenden thermoplastischen Fasern können die gleichen oder unterschiedliche wie die Fasern im Krempelvlies 42 sein.
Das dreilagige Verbundvlies 74 wird in Längsrichtung gemäß der Darstellung in Fig. 4 zu einer herkömmlichen thermalen Schmelzstation 90 fortbewegt, um einen verklebten Verbundvliesstoff 92 zu schaffen. Die Schmelzstation 90 ist in herkömmlicher Weise ausgebildet, wie sie dem Handwerker des Fachgebiets bekannt ist, und sie enthält vorteilhafterweise Verbindungsrollen bzw. Klemmwalzen wie sie in Fig. 4 dargestellt sind. Die Klemmwalzen können Punktverklebungsrollen, Spiralverklebungsrollen oder ähnliches sein. Aufgrund der breiten Vielzahl an Polymeren, die bei den erfindungsgemäßen Stoffen verwendet werden können, variieren die Verbindungsbedingungen hinsichtlich der Temperatur und dem Druck der Klemmwalzen gemäß dem jeweiligen verwendeten Polymer, wobei sie für die unterschiedlichen Polymere bekannt sind. Für Polypropylenvuese werden die Kalanderrollen auf eine Temperatur von ungefähr 150ºC erwärmt und auf einen Druck von ungefähr 1800 Kilogramm pro Meter (100 Pounds pro Zoll) festgelegt. Der Verbund wird den Kalanderrollen mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 3 Metern (10 Feet) pro Minute bis ungefähr 300 Metern (1000 Feet) pro Minute zugeführt und vorzugsweise von ungefähr 90 Meter (300 Feet) pro Minute bis ungefähr 150 Meter (500 Feet) pro Minute.
Obwohl eine thermische Schmelzstation in Gestalt einer Verbindungsrolle in Fig. 4 dargestellt ist und im Rahmen der Erfindung bevorzugt wird, können andere thermische Behandlungsstationen, wie zum Beispiel Ultraschall-, Mikrowellen- oder andere Hochfrequenzbehandlungszonen anstelle der Klemmwalzen gemäß Fig. 4 gesetzt werden, die in der Lage sind den Stoff zu verbinden. Derartige herkömmliche Wärmestationen sind dem Fachmann bekannt und in der Lage eine wesentliche thermische Verschmelzung der Vliese über diskontinuierliche thermische Verklebungen zu bewirken, die im wesentlichen über den gesamten Verbundvliesstoff verteilt sind.
Das sich ergebende Verbundvlies 92 verläßt die thermische Schmelzstation 90 und wird durch eine herkömmliche Einrichtung auf einer Rolle 94 aufgewickelt.
Das in Fig. 4 dargestellte Verfahren ist in zahlreichen bevorzugten Variationen abwandelbar. Obwohl die schematische Darstellung in Fig. 4 zum Beispiel zeigt, daß die Krempelvliese unmittelbar während dem durchlaufenden Prozeß ausgebildet werden, ist es erkennbar, daß die Krempelvliese vorab ausgebildet werden können und als Rollen von vorab ausgebildeten Vliesen zugeführt werden können. Obwohl das schmelzgeblasene Vlies 52 aus unmittelbar auf dem Krempelvlies 42 ausgebildet dargestellt ist, und das spinngebundene Vlies darauf vorliegt, können die schmelzgeblasenen Vliese und die spinngebundenen Vliese gleichermaßen und vorzugsweise vorab auf einem Formungsband ausgebildet werden und derart vorab ausgebildete Vliese können unmittelbar auf ein Krempelvlies aufgebracht werden, oder sie können für eine weitere Verfestigung durch Heizrollen hindurchgeführt und anschließend auf ein Krempelvlies aufgebracht werden, oder sie können in Rollenform gelagert und von einer vorab ausgebildeten Rolle auf die Krempelschicht 42 zugeführt werden. Gleichermaßen kann das dreilagige Vlies 74 vor der thermischen Verklebung an der Verbindungsstation 90 ausgebildet und gelagert werden und der Verbundvliesstoff 92 kann getrocknet oder auf andere Weise behandelt gelagert werden, bevor er in und durch die thermale Behandlungszone 90 hindurchgeführt wird.
Obwohl das in Fig. 4 aufgezeigte Verfahren ein schmelzgeblasenes Vlies sandwichartig zwischen zwei Krempelvliesen oder zwischen einem Krempelvlies und einem spinngebundenen Vlies vorsieht, ist es erkennbar, daß eine unterschiedliche Anzahl und Anordungsweise der Vliese im Rahmen der Erfindung verwendet werden kann. Daher können verschiedene schmelzgeblasene Schichten im Rahmen der Erfindung angewendet werden und/oder eine größere Anzahl an anderen Faservliesen kann verwendet werden.
Vliese anderer Art als Krempelvliese können beim erfindungsgemäßen Vliesstoff ebenso vorteilhaft angewendet werden. Stapelvliese können durch Aufbringen eines Luftstroms, Garnettierung und vergleichbare bekannte Verfahren ausgebildet werden. Ein Verbundstoff kann daher zum Beispiel erfindungsgemäß ausgebildet werden durch Ausbilden und thermische Behandlung eines Laminats aus einem spinngebundenen Vlies/schmelzgeblasenen Vlies/Krempelvlies; einem Laminat aus Krempelvlies/spinngebundenen Vlies/schmelzgeblasenen Vlies/Krempelvlies; einem Laminat aus spinngebundenen Vlies/schmelzgeblasenen Vlies/spinngebundenen Vlies/Krempelvlies; einem Laminat aus Krempelvlies/spinngebundenen Vlies/schmelzgeblasenen Vlies/spinngebundenen Vlies/Krempelvlies, oder ähnlichem.
Die Erfindung umfaßt Verbundstoffe und Verfahren zum Ausbilden derselben und schafft eine Vielzahl an gewünschten Eigenschaften in einem Verbundvliesstoff, mit verbesserten Sperreigenschaften, einer Flüssigkeitsabstoßung, Absorption und ästhetischen Eigenschaften.
Die folgenden Beispiele dienen zur Illustrierung der Erfindung, beschränken diese aber nicht.

Beispiel 1

Ein Verbundvliesstoff gemäß der Erfindung wird erzeugt. Ein hydrophobes Vlies wird durch Spinnverbinden von Polypropylen ausgebildet, das unter der Marke Celestra durch Fiberweb North America vertrieben wird. Das sich ergebende spinngebundene Vlies mit im wesentlichen durchgehenden Filamenten wird durch Punktverklebung vorab verbunden und weist ein Grundgewicht von 35 Gramm pro Quadratmeter (1,0 Ounce per square yard) auf. Ein zweites Vlies wird durch Schmelzblasen von Polypropylen hergestellt, um ein Faservlies mit einem Basisgewicht von 20 Gramm pro Quadratmeter auszubilden. Ein drittes Vlies wird durch Kardierung ausgebildet. Das sich ergebende hydrophile Vlies enthält 50 Gewichtsprozent Polypropylen und 50 Gewichtsprozent Rayonbzw. Viskosefilamentfasern und weist ein Basisgewicht von 29 Gramm pro Quadratmetern auf. Das hydrophile Krempelvlies wird ebenfalls durch Punktverklebung vorab verbunden.
Das schmelzgeblasene Vlies wird sandwichartig zwischen das hydrophobe und das hydrophile Vlies eingebettet und der sich ergebende Verbund wird durch einen ölbeheizten Kalander hindurchgeführt, der mit 16 % Klemmwalzen bei einer Rate von 4 Metern (12 Feet) pro Minute vorgesehen ist. Die Temperatur der oberen Rolle war 140ºC (288ºF) und die Temperatur der unteren Rolle war 145ºC (293ºF). Der Rollendruck betrug 1800 Kilogramm pro Meter (100 Pounds pro Zoll). Verschiedene Eigenschaften des Stoffes wurden getestet und die Ergebnisse davon sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt. Tabelle 1
Der sich ergebende Stoff erlaubt sowohl hohe Absorption als auch hohe Wassersperreigenschaften im gleichen Stoff. Ferner äußert der Stoff eine gute Handhabbarkeit und Drapierbarkeit. Daher schafft die Erfindung einen Stoff mit einzigartigen Eigenschaften innerhalb eines Stoffs.

Claims

1. Verbundvliesstoff, bestehend aus einem zwischen äußeren Vliesen sandwichartig eingebetteten Vlies aus schmelzgeblasenen Mikrofasern, dadurch gekennzeichnet, daß:

eines der äußeren Vliese ein hydrophobes Vlies ist und das andere äußere Vlies ein hydrophiles, Stapelfasern enthaltendes Vlies ist, wobei die Vliese miteinander über eine Mehrzahl diskontinuierlicher Warmverklebungen miteinander verbunden sind, die im wesentlichen über den genannten Verbundvliesstoff verteilt sind.

2. Verbundvliesstoff nach Anspruch 1, bei welchem das hydrophobe Vlies aus spinngebundenen, thermoplastischen, im wesentlichen endlosen Fasern besteht.

3. Verbundvliesstoff nach Anspruch 1, bei welchem das hydrophobe Vlies aus thermoplastischen Stapelfasern besteht.

4. Verbundvliesstoff nach Anspruch 1, bei welchem das hydrophobe Vlies aus einem thermoplastischen Polymer besteht, das aus der Gruppe gewählt ist, welche aus Polyolefinen, Polyestern, Polyamiden sowie deren Copolymeren und Mischungen besteht.

5. Verbundvliesstoff nach Anspruch 1, bei welchem das hydrophobe Vlies vorgebunden ist.

6. Verbundvliesstoff nach Anspruch 1, bei welchem die thermoplastischen schmelzgeblasenen Mikrofasern aus einem thermoplastischen Polymer bestehen, das aus der Gruppe gewählt ist, welche aus Polyolefinen, Polyestern, Polyamiden, Polyacrylaten sowie deren Copolymeren und Mischungen besteht.

7. Verbundvliesstoff nach Anspruch 1, bei welchem das hydrophobe Vlies aus thermoplastischen Fasern und aus absorbierenden Fasern besteht.

8. Verbundvliesstoff nach Anspruch 1, bei welchem das hydrophile Vlies ein Krernpelvlies aus thermoplastischen Fasern und aus absorbierenden Fasern ist.

9. Verbundvliessoff nach Anspruch 7 oder 8, bei welchem die thermoplastischen Fasern aus der Gruppe gewählt sind, welche aus Polyolefinfasern, Polyesterfasern, Polyamidfasern, Polyacrylatfasern und deren Copolymeren und Mischungen besteht.

10. Verbundvliesstoff nach Anspruch 7 oder 8, bei welchem die absorbierenden Fasern aus jener Gruppe ausgewählte Fasern sind, die aus Baumwollfasern, Wollfasern, Viskosefilamentfasern, Holzfasern und Acrylfasern besteht.

11. Verbundvliesstoff nach Anspruch 1, bei welchem:

eines der äußeren Vliese ein hydrophobes, aus spinngebundenen, thermoplastischen, im wesentlichen endlosen Fasern bestehendes Vlies ist, die aus einem thermoplastischen Polymer gebildet sind, welches aus der Gruppe gewählt ist, die aus Polyolefinen, Polyestern, Polyamiden und deren Copolymeren und Mischungen besteht,

das andere äußeren Vlies ein hydrophiles, aus thermoplastischen Fasern und absorbierenden Fasern bestehendes Vlies ist, wobei die thermoplastischen Fasern aus der Gruppe gewählt sind, die aus Polyolefinfasern, Poylesterfasern, Polyamidfasern, Polyacrylatfasern sowie deren Copolymeren und Mischungen besteht, und die absorbierenden Fasern aus der Gruppe gewählt sind, die aus Baumwollfasern, Wollfasern, Viskosefitamentfasern, Holzfasern und Acrylfasern besteht, und

das Vlies aus thermoplastischen schmelzgeblasenen Mikrofasern aus Mikrofasern besteht, die aus einem thermoplastischen Polynier gebildet sind, welches aus der Gruppe gewählt ist, die aus Polyolefinen, Polyamiden, Polyacrylaten sowie deren Copolymeren und Mischungen besteht.

12. Verbundvliesstoff nach Anspruch 1, bei welchem eines der äußeren Vilese ein hydrophobes spinngebundenes Polypropylenviles ist, das andere äußere Vlies ein hydrophiles Krempelvlies mit Ca. 50 Gew.% Polypropylenfasern und ca. 50 Gew.% Viskosefilamentfasern ist und die schmelzgeblasenen Mikrofasern schmelzgeblasene Polypropylen-Mikrofasern sind.

13. Verfahren zur Herstellung des Verbundvliesstoffes nach Anspruch 1, bei welchem

ein gelegtes Vlies geformt wird, das ein Vlies aus thermoplastischen schmelzgeblasenen Mikrofasern aufweist, welches sandwichartig zwischen ein hydrophobes Vlies und ein Stapelfasern enthaltendes hydrophiles Vlies eingebettet ist, und

das resultierende Verbundvlies warmverklebt wird, wobei im wesentlichen über den gesamten Verbundvliesstoff verteilte diskontinuierliche Warmverklebungen vorgesehen werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem das hydrophobe Vlies aus spinngebundenen, thermoplastischen, im wesentlichen endlosen Fasern besteht.

15. Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem das hydrophobe Vlies aus thermoplastischen Stapelfasern besteht.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei welchem das hydrophobe Vlies vorgebunden ist.

17. Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem die thermoplastischen schmelzgeblasenen Mikrofasern aus einem thermoplastischen Polymer bestehen, das aus der Gruppe gewählt ist, welche aus Polyolefinen, Polyestern, Polyamiden, Polyacrylaten sowie deren Copolymeren und Mischungen besteht.

18. Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem das hydrophobe Vlies aus thermoplastischen Fasern und aus absorbierenden Fasern besteht.

19. Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem das hydrophile Vlies ein Krempelvlies aus thermoplastischen Fasern und aus absorbierenden Fasern ist.

20. Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem der Schritt des Formens aufweist:

Bereitstellen eines hydrophoben spinngebundenen Vlieses,

Bereitstellen eines Vlieses aus thermoplastischen schmelzgeblasenen Mikrofasern,

Bereitstellen eines hydrophilen Krempelvlieses aus Stapelfasern, und

Schichten des hydrophoben Vlieses, des Vlieses aus thermoplastischen schmelzgeblasenen Mikrofasern und des hydrophilen Vlieses in einer solchen Weise, daß das schmelzgeblasene Vlies sandwichartig zwischen dem hydrophoben Vlies und dem hydrophilen Vlies eingebettet ist.

21. Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem das sich ergebende Vlies im Verklebungsschritt mit Hilfe eines Prägekalanders verklebt wird.

22. Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem das sich ergebende Vlies im Verklebungsschritt Ultraschall-verschweißt wird.

23. Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem der Schritt des Formens aufweist:

Bereitstellen eines hydrophoben spinngebundenen Polypropylenvlieses,

Bereitstellen eines Vlieses aus schmelzgeblasenen Polypropylen-Mikrofasern,

Bereitstellen eines hydrophilen Krempelvlieses mit ca. 50 Gew.% Polypropylen-Stapelfasern und ca. 50 Gew.% Viskosefilamentfasern, und

Schichten des hydrophoben Vlieses, des Vlieses aus schmelzgeblasenen Mikrofasern und des hydrophilen Vlieses in einer solchen Weise, daß das Vlies sandwichartig zwischen dem hydrophoben Vlies und dem hydrophilen Vlies eingebettet ist.