DE69818623T2 - Verfahren zum Herstellen von Vliesstoffen mit Öffnungen - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines thermoplastische synthetische Mikrofasern enthaltenden, mit Öffnungen versehenes Vliesstoffs, der als flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht in Körperflüssigkeiten absorbierenden Einwegartikeln wie z. B. Einwegwindeln oder Hygienetüchern benutzt werden kann.
- Die Herstellung eines Vliesstoffs aus thermoplastischen synthetischen Fasern mit einer Feinheit von 1 bis 10 den mit flüssigkeitsdurchlässigen Öffnungen zur Verwendung als eine Oberschicht in einem Körperflüssigkeiten absorbierenden Artikel ist bekannt. Ein Beispiel für die Verfahren zur Herstellung eines solchen Vliesstoffs ist in den japanischen Patentoffenlegungsschriften (Kokai) Nr. Sho61-176346 und Sho62-69867 beschrieben, nach denen ein aus Fasern mit einer Feinheit von 1 bis 10 den und einer Länge von ca. 50 mm bestehendes Faservlies Hochgeschwindigkeits-Wasserstrahlen ausgesetzt wird, um einen Vliesstoff zu bilden. Bei dieser Bearbeitung mit den Wasserstrahlen werden die Teilfasern einer Vliesbahn teilweise um mehrere Vorsprünge herum umorientiert, die auf der Oberfläche eines Vliesträgers ausgebildet sind, wodurch der Vliesstoff mit mehreren flüssigkeitsdurchlässigen Öffnungen entsprechend den jeweiligen Vorsprüngen gebildet wird. Es ist auch bekannt, diese flüssigkeitsdurchlässigen Öffnungen auszubilden, indem man den Vliesstoff einem Paar von Prägewalzen zuführt, so dass der Vliesstoff mit mehreren Nadelzähnen durchstoßen werden kann, die auf der Umfangsfläche einer dieser Prägewalzen ausgebildet sind.
- Das herkömmliche Verfahren zur Ausbildung der flüssigkeitsdurchlässigen Oberschicht mit diesen Öffnungen ist jedoch oft mit einem Nachteil verbunden, dass bei dem Versuch der Ausbildung der Öffnungen mit einem Durchmesser von jeweils 0,5 bis 5 mm einzelne Fasern oft vom Rand der Öffnung in diese Öffnung hineinragen, so dass eine Öffnung mit unscharfen Konturen entsteht. Dies ist vermutlich darauf zurückzuführen, dass die Einzelfasern nicht sauber um jeden der Vorsprünge herum umorientiert werden können. Je kleiner der Durchmesser der Öffnung und/oder je höher das Flächengewicht des Vliesstoffs, desto schwerwiegender wird dieses Problem. Während offensichtlich ist, dass die in die Öffnung hineinragenden Einzelfasern zu einer erheblichen Verringerung des Durchmessers der Öffnung führen, ist das Ausmaß dieser Verringerung nicht unbedingt einheitlich. Dies erschwert eine geeignete Ausgestaltung der Öffnung. Daher muss der als flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht benutzte Vliesstoff eine ausreichend hohe Formbarkeit aufweisen, um das Ausbilden der Öffnungen zu erleichtern.
- In Anbetracht des oben beschriebenen Problems ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffs bereitzustellen, dass die Ausbildung von Öffnungen mit klaren Konturen ermöglicht.
- Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines thermoplastische synthetische Mikrofasern enthaltenden, mit Öffnungen versehenen Vliesstoffs nach Anspruch 1 bereitgestellt.
- Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei den thermoplastischen synthetischen Fasern um schmelzgeblasene Fasern.
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1 zeigt eine Draufsicht eines Vliesstoffs vor dem Ausbilden von Öffnungen. -
2 zeigt eine Perspektivansicht eines mit Öffnungen versehenen Vliesstoffs. -
3 ist ein Diagramm, das schematisch die Schritte eines Verfahrens zur Herstellung des mit Öffnungen versehenen Vliesstoffs zeigt. -
4 zeigt eine Perspektivansicht einer für das Verfahren benutzten Walze. - Die Einzelheiten eines mit Öffnungen versehenen Vliesstoffs und eines Verfahrens zur Herstellung des mit Öffnungen versehenen Vliesstoffs werden aus der nachstehenden Beschreibung anhand der anliegenden Zeichnungen besser verständlich.
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1 zeigt eine Draufsicht eines Vliesstoffs1 vor dem Ausbilden von Öffnungen. Der Vliesstoff1 hat ein Flächengewicht von 10 bis 80 g/m2 und enthält thermoplastische synthetische Fasern3 mit einer Länge von 7 bis 30 mm und einer Feinheit von 0,1 bis 0,8 den in einem Anteil von 90 bis 10 Gew.-% und Zellstofffasern4 (z. B. NBKP) in einem Anteil von 10 bis 90 Gew.-%. Diese Fasern3 und4 werden möglichst homogen miteinander vermischt, so dass sie mechanisch miteinander verflochten werden, um die Form eines Vliesstoffs zu behalten. Einzelne Fasern werden bei einem Herstellungsverfahren für den Vliesstoff1 wie nachstehend beschrieben zufällig verteilt oder geringfügig in der Maschinenrichtung ausgerichtet. Es ist zu beachten, dass zur Herstellung des Vliesstoffs kein Bindemittel wie z. B. Poval benutzt wird. -
2 zeigt eine Perspektivansicht des mit Öffnungen versehenen Vliesstoffs1A . Der mit Öffnungen versehene Vliesstoff1A ist so angepasst, dass er als eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht in Körperflüssigkeiten absorbierenden Artikeln wie Einwegwindeln, Einweg-Windelslips zur Sauberkeitserziehung (Training Pants), Einweg-Inkontinenzslips, Hygienetüchern oder dergleichen benutzt werden kann. Der mit Öffnungen versehene Vliesstoff1A wird erhalten, indem der Vliesstoff1 aus1 mit den auf einer Umfangsfläche einer Prägewalze ausgebildeten Vorsprüngen durchstoßen wird. Der Vliesstoff1 wird dadurch mit mehreren flüssigkeitsdurchlässigen Öffnungen2 versehen, die jeweils einen Durchmesser von 0,5 bis 5 mm aufweisen. Ein Gesamt-Öffnungsflächenverhältnis, d. h. ein Verhältnis zwischen einer Summe der von allen Öffnungen2 belegten Fläche und einer Gesamtfläche des mit Öffnungen versehenen Vlies stoffs1A liegt im Bereich von 3 bis 60%. Die synthetischen Fasern3 und die Zellstofffasern4 verlaufen entlang der Ränder der jeweiligen Öffnungen2 und sind zufällig zwischen jedem Paar benachbarter Öffnungen2 verteilt, genau wie in1 . -
3 ist ein Diagramm, das beispielhaft die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Vliesstoffs1 und des mit Öffnungen versehenen Vliesstoffs zeigt. Das Verfahren beginnt auf der linken Seite in3 . Ein Schlamm mit 0,5 bis 20 Gew.-% der Fasermischung, die wiederum die thermoplastischen synthetischen Fasern3 und die Zellstofffasern4 in einem Gewichtsverhältnis von 10 zu 0 bis 1 zu 9 enthält, wird über ein Zuführrohr11 in einen Schlammtank12 gegeben. Aus dem Tank12 wird der Schlamm dann auf ein erstes Endlosband13 in einer Saugkammer14 gegeben, in der das Endlosband13 in einer nach rechts aufsteigenden Schräge verläuft. In der Saugkammer14 wird der Schlamm mit Hilfe einer Vakuumpumpe16 entwässert, wodurch das nasse Tuch17 erhalten wird. Das nasse Tuch17 wird danach in einer ersten Zone18 den Hochgeschwindigkeits-Wasserstrahlen ausgesetzt, die aus einer ersten Düse19 eingespritzt werden, um eine Textur des nassen Tuchs17 zu stabilisieren, das sodann an eine rotierende Walze23 übergeben wird, die in einer zweiten Zone22 installiert ist. Die in der ersten Zone18 eingespritzte Menge Wasser wird mit einer Absaugvorrichtung20 abgesaugt. In der zweiten Zone22 wird das auf einer glatten Fläche der rotierenden Walze23 liegende nasse Tuch17 den Hochgeschwindigkeits-Wasserstrahlen ausgesetzt, die aus einer zweiten Düse24 eingespritzt werden, um sicherzustellen, dass die Teilfasern des nassen Tuchs17 mechanisch miteinander verflochten werden. Jetzt wird das nasse Tuch17 auf ein zweites Endlosband28 gegeben und in einer dritten Zone26 den aus einer dritten Düse27 eingespritzten Hochgeschwindigkeits-Wasserstrahlen ausgesetzt. Danach wird das nasse Tuch17 mit Hilfe der Trockenvorrichtung29 entwässert und getrocknet, um einen Vliesstoff31 zu erhalten. Wie zu erkennen, kann der Vliesstoff31 auf eine entsprechende Größe zugeschnitten werden, um den Vliesstoff1 aus1 zu erhalten. Falls gewünscht, kann der Vliesstoff31 weiter zwischen einem Paar Prägewalzen32 und33 hindurch transportiert werden. Die Walze32 , eine dieser Walzen, ist auf ihrer Umfangsfläche mit formgebenden Elementen34 versehen, die mehrere konische oder pyramidenförmige Vorsprünge umfassen, so dass eine Endlosbahn des Vliesstoffs1A mit den Höckern51 wie in2 erhalten wird, wenn die Elemente34 gegen den Vliesstoff31 gedrückt werden. Die Endlosbahn des so erhaltenen Vliesstoffs1A kann zu einer Rolle36 aufgewickelt werden. Falls erforderlich, kann diese Endlosbahn des Vliesstoffs1A weiter bearbeitet werden, z. B. mit einer Prägemaschine oder dergleichen, um eine Vielzahl von Öffnungen mit einem Durchmesser von jeweils 0,5 bis 5 mm auszubilden. - In der oben beschriebenen Produktionsanlage sind die zweite und dritte Zone
22 bzw.26 vorzugsweise auch mit Absaugvorrichtungen20 ähnlich wie der in der ersten Zone18 versehen. Bei den in der ersten, zweiten und dritten Zone18 ,22 bzw.26 eingespritzten Hochgeschwindigkeits-Wasserstrahlen handelt es sich vorzugsweise um säulenförmige Strahlen, und der Druck dieser Wasserstrahlen ist vorzugsweise auf einen Bereich von 50 bis 200 kgf/cm2 eingestellt. Es ist nicht immer nötig, alle der ersten, zweiten und dritten Zonen zu benutzen, sondern eine oder mehrere dieser Zonen können in der Produktionsanlage auch entfallen. -
4 zeigt eine Perspektivansicht einer Walze230 , die auf ihrer Umfangsfläche mit einem flachen Bereich232 , mehreren Vorsprüngen231 und mehreren Ablauföffnungen233 versehen ist. Die Walze23 mit der glatten Umfangsfläche, die in der in3 gezeigten Produktionsanlage benutzt wird, kann durch diese Walze230 ersetzt werden, um eine Endlosbahn des Vliesstoffs1A ähnlich der in2 zu erhalten. Die Walze230 ist in den japanischen Patentoffenlegungsschriften (Kokai) Nr. Sho61-176346 und Sho62-69867 be schrieben. Wenn die Hochgeschwindigkeits-Wasserstrahlen auf das auf dieser Walze230 befindliche nasse Tuch17 auftreffen, werden die Teilfasern3 und4 so umorientiert, dass sie der Form und Anordnung der Vorsprünge231 folgen, wodurch das nasse Tuch17 mit den Höckern51 versehen wird. Die Vorsprünge231 sind über die Walze230 entsprechend dem Verteilungsmuster der formgebenden Elemente34 in3 verteilt. Folglich kann der Schritt des Formens der Höcker durch das Walzenpaar32 und33 in3 entfallen, sofern die Walze230 benutzt wird. Die Walze230 kann die Form einer Walze haben, deren Umfangsfläche durch ein Maschensieb gebildet wird, wobei Aufwölbungen in dem Maschensieb als Höcker formende Elemente dienen. Falls erforderlich, kann der unter Verwendung der Walze230 hergestellte mit Öffnungen versehene Vliesstoff1A weiter einem weiteren Paar Prägewalzen zugeführt werden, wodurch der Vliesstoff1A zusätzlich mit mehreren Höckern versehen werden kann. - Der mit dem in
3 gezeigten Verfahren hergestellte Vliesstoff1A oder31 kann die Form und Anordnung der formgebenden Elemente34 mit einer relativ hohen Präzision nachbilden, weil einerseits die Teilfasern3 und4 relativ kurz sind und die synthetischen Fasern3 eine relativ gering Feinheit sowie eine relativ geringe Steifigkeit aufweisen. Sobald die Öffnungen ausgebildet sind, bleiben die Teilfasern3 und4 im Wesentlichen umorientiert, ohne dass befürchtet werden muss, dass diese Fasern von den Rändern der jeweiligen Öffnungen2 nach innen ragen könnten. Um die scharf konturierten Öffnungen2 zu erhalten, hat dieser Vliesstoff31 vorzugsweise ein Flächengewicht von 10 bis 80 g/m2, und bei den synthetischen Fasern3 handelt es sich vorzugsweise um schmelzgeblasene Fasern. - Bei der in
3 gezeigten Produktionsanlage wird Schlamm mit relativ kurzen Fasern3 und4 auf das schräg nach oben verlaufende Endlosband13 gegeben, wodurch die Ausrichtung dieser Fasern3 und4 in der Laufrichtung des Endlosbandes13 , d. h. in der Maschinenrichtung, wirksam verhindert wird. Folglich sind die Fasern3 und4 geringfügig in der Maschinenrichtung ausgerichtet oder zufällig zwischen jedem Paar der benachbarten Höcker51 auf der mit Öffnungen versehenen Bahn1A verteilt. Daher ist die mit Öffnungen versehene Bahn1A relativ isotrop. - Es ist möglich, den mit Öffnungen versehenen Vliesstoff herzustellen, indem ein von einer Karde nach dem bisherigen Stand der Technik zugeführter Flor den in
3 gezeigten Bearbeitungsschritten ab der ersten Zone18 unterzogen wird. Die Fasern, die mit dem herkömmlichen Kardierverfahren wirksam verarbeitet werden können, sind auf solche mit einer Länge von ca. 30 mm oder mehr beschränkt, und daher ist es mit dem bisherigen Stand der Technik schwierig, den Vliesstoff1 mit einer hohen Formbarkeit und der daher leichteren Ausbildung der Öffnungen2 herzustellen, wie dies mit der vorliegenden Erfindung zu realisieren ist. - Das Verfahren zur Herstellung des mit Öffnungen versehenen Vliesstoffs nach der vorliegenden Erfindung umfasst im Wesentlichen den Schritt des mechanischen Verflechtens der thermoplastischen synthetischen Fasern mit einer relativ kurzen Faserlänge und einer relativ geringen Feinheit. Durch dieses einzigartige Verfahren kann der mit diesem Verfahren hergestellte Vliesstoff die Form und Anordnung der formgebenden Elemente präzise nachbilden und so die scharf konturierten Öffnungen ausbilden. Dieser Vliesstoff kann hydrophil oder wasseranziehend gemacht werden, indem man die synthetischen Fasern mit Zellstofffasern mischt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des Vliesstoffs ist es möglich, auch aus Fasermaterial mit einer Faserlänge, die für die Verarbeitung mit dem herkömmlichen Kardierverfahren zu kurz ist, einen mit Öffnungen versehenen Vliesstoff herzustellen.
Claims (2)
- Verfahren zum Herstellen eines thermoplastische synthetische Mikrofasern enthaltenden, mit Öffnungen versehenen Vliesstoffs (
1A ), wobei ein Fasertuch (17 ) auf einen Träger (23 ) gelegt und dann zur mechanischen Verflechtungsbehandlung Hochgeschwindigkeits-Wasserstrahlen bei 50 bis 200 kgf/cm2 ausgesetzt wird, und wobei das Fasertuch (17 ) mit mehreren Öffnungen (2 ) versehen wird, deren jede einen Durchmesser von 0,5 bis 5 mm bei einem Gesamt-Öffnungsflächenverhältnis von 3 bis 60% aufweist, indem das Fasertuch (17 ) auf einen Träger (232 ) gelegt wird, der an einer Fläche mit mehreren Vorsprüngen (231 ) mit jeweils gewünschter Spitzenformation versehen wird, und die Komponentenfasern (3 ,4 ) des Fasertuchs (17 ) unter der Wirkung des Hochgeschwindigkeits-Wasserstrahls um die Vorsprünge (34 ) herum umorientiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß a. als Fasertuch (17 ) ein nasses Tuch (17 ) verwendet wird, das aus einem Schlamm gewonnen wird, der 0,5 bis 20 Gew-% in Wasser dispergierte thermoplastische synthetische Fasern (3 ) einer Länge von 7 bis 30 mm und einer Feinheit von 0,11 bis 0,88 dtex (0,1 bis 0,8 den) enthält, b. die mechanische Verflechtungsbehandlung an dem nassen Tuch (17 ) angewandt wird, und c. die Öffnungen (2 ) an dem nassen Tuch (17 ) während der mechanischen Verflechtung oder an einem durch Trocknen des nassen Tuchs (17 ) nach der Behandlung erhaltenen trockenen Tuch ausgebildet werden. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei die thermoplastischen synthetischen Fasern (
3 ) schmelzgeblasene Fasern sind.
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