PL207189B1

PL207189B1 - Laminat perforowany oraz sposób wytwarzania laminatu perforowanego

Info

Publication number: PL207189B1
Application number: PL367939A
Authority: PL
Inventors: Henning Roettger; Mathias Muth; Joachim Bauer
Original assignee: Fiberweb Corovin Gmbh
Priority date: 2001-07-03
Filing date: 2002-07-03
Publication date: 2010-11-30
Also published as: JP2004533339A; CN1278849C; JP4920505B2; MXPA03011788A; AU2002328838B2; PL365209A1; EP1425143A1; ATE290943T1; JP2007229923A; US20080014408A1; EP1425161B1; EP1425143B1; KR20060018930A; DK1425143T3; PT1425161E; US7390553B2; JP4528756B2; CN1525911A; WO2003004259A2; US8088316B2

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest laminat perforowany o strukturze warstwowej zawierający co najmniej dwie warstwy, jak również sposób wytwarzania laminatu perforowanego. Laminat perforowany stanowi materiał chłonny.

Perforowany materiał chłonny znany jest na przykład z opisu patentowego EP 0 472 992 B1. Opisana tam jest włóknina, która charakteryzuje się powierzchnią zawierającą system otworów. Ten system otworów jest wykonywany przy użyciu urządzenia perforującego w postaci bębna z dużą ilością nie ogrzewanych trzpieni i położonego naprzeciwko drugiego bębna z dużą ilością odpowiednich otworów. Włókna tej włókniny obok otworu nie powinny być zasadniczo umocnione. Przez to włókna powinny pozostać ruchome, dzięki czemu przy odpowiednim nacisku mogą zamknąć z powrotem wymienione otwory.

Znane rozwiązanie tkaniny perforowanej o charakterze laminatu, przedstawione w opisie patentowym PL 180669 charakteryzuje się wieloma przerwami w postaci rzędów wzdłużnych rowków podobnych do kanalików z bocznymi wzdłużnymi nacięciami. W tym znanym rozwiązaniu ujawniono zespół trzech walców które określono jako walec matrycowy, walec dociskowy oraz walec tnący, gdzie walec tnący zawiera obwodowe ostrza, natomiast walec dociskowy zawiera obwodowe żebra.

Inne znane rozwiązanie ujawniono w opisie patentowym niemieckim nr DE 19856223, gdzie także ujawniono trzy współpracujące bębny, gdzie centralny pierwszy bęben na który podawana jest warstwa materiału zawiera występy perforujące, zaś pozostałe dwa bębny zawierają poosiowe noże i rowki stanowiące fragmenty negatywowego kształtu powierzchni pierwszego bębna. Kąt opasania bębna perforującego wynosi według tego rozwiązania ok. 180°. Temperatura tego bębna współpracującego jest niższa niż temperatura bębna pozytywowego.

W kolejnym rozwiązaniu znanym z opisu patentowego nr US 4,610,189 zaproponowano specyficzne rozwiązanie prowadzenia tkaniny w urządzeniu do perforacji.

Celem wynalazku jest opracowanie perforowanej termoplastycznej struktury o trójwymiarowym kształcie, która charakteryzuje się brakiem wrażliwości na nacisk, jeśli chodzi o jej kształt.

Według wynalazku, laminat perforowany z materiału termoplastycznego włóknistego, zawiera co najmniej jedną pierwszą warstwę z duża liczbą perforacji na jej powierzchni. Perforacje te charakteryzują się trójwymiarowym, zwłaszcza stożkowym lub cylindrycznym kształtem. Laminat zawiera także co najmniej jedną drugą warstwę częściowo połączoną z tą pierwszą warstwą. Wymieniona druga warstwa laminatu zawiera także perforacje. Warstwa pierwsza wykonana jest z materiału włóknistego termoplastycznego, którego temperatura topnienia jest niższa niż temperatura topnienia materiału włóknistego termoplastycznego drugiej warstwy.

Według wynalazku, laminat perforowany charakteryzuje się tym, że warstwa druga laminatu stanowi powierzchnię wewnętrzną perforacji, podczas gdy warstwa pierwsza stanowi powierzchnię zewnętrzną perforacji. Wymieniona warstwa druga laminatu stanowi powierzchnię produktu. W obrębie wymienionych perforacji pierwsza warstwa jest nadtopiona i stabilizuje kształt tych perforacji i w obrębie tych perforacji włókna pierwszej warstwy zewnętrznej oraz włókna drugiej warstwy wewnętrznej, są częściowo ze sobą wymieszane.

Według wynalazku, wymieniona druga warstwa w obrębie perforacji korzystnie może pozostać nie nadtopiona.

Według wynalazku pierwsza warstwa oraz druga warstwa mogą mieć ten sam skład jakościowy i iloś ciowy.

Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania laminatu perforowanego z materiału termoplastycznego włóknistego, zawierającego co najmniej jedną pierwszą warstwę oraz zawierającego co najmniej jedną drugą warstwę. Obie warstwy częściowo łączy się przy czym termoplastyczny materiał włóknisty pierwszej warstwy charakteryzuje się niższą temperaturą topnienia niż termoplastyczny materiał włóknisty drugiej warstwy.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że pierwszą warstwę i drugą warstwę wprowadza się razem do kalandra perforującego, przy czym w kalandrze perforującym penetruje się występami bębna perforującego jednocześnie pierwszą warstwę i drugą warstwę materiału termoplastycznego włóknistego. Występy bębna perforującego ogrzewa się w trakcie procesu wytwarzania laminatu według wynalazku. Drugą warstwę styka się z tymi występami bębna przed pierwszą warstwą. Wymienioną drugą warstwę pozostawia się nie nadtopioną, zaś pierwszą warstwę nadtapia się. W korzystnej wersji wynalazku włókna pierwszej warstwy nadtapia się, lecz zachowuje się ich kształt.

PL 207 189 B1

Zgodnie z wynalazkiem pierwszą warstwę materiału włóknistego termoplastycznego ogrzewa się co najmniej do temperatury topnienia materiału włóknistego termoplastycznego drugiej warstwy.

Laminat według wynalazku charakteryzuje się kształtami wypukłymi, które w szczególności zagłębiają się we wklęsłe kształty drugiego bębna. Jeśli równocześnie wypukłe kształty, a więc wystające powierzchnie pierwszego bębna, są ogrzewane tak, że ma to wpływ na materiał termoplastyczny pierwszej warstwy poprzez jego nadtopienie, podczas gdy materiał termoplastyczny drugiej warstwy pozostanie nie zmieniony, udaje się ustabilizować kształt przestrzenny laminatu.

Dobór różnych materiałów termoplastycznych o różnych temperaturach topnienia pozwala na nadanie poszczególnym warstwom różnych własności. Zwykle druga warstwa, na którą zasadniczo nie ma wpływu doprowadzana energia cieplna, tworzy w wyrobie co najmniej częściowo powierzchnię zewnętrzną. Temperatura topnienia drugiej warstwy jest często dobierana tak, aby własności powierzchni w drugiej warstwie pozostały w miarę możliwości nie zmienione. To ma znaczenie szczególnie ze względu na używanie włókniny w zastosowaniu do wyrobów higienicznych, ale także w wyrobach przemysłowych i odzieży. Tak więc utwardzony przez nadtopienie materiał znajduje się przeważnie w pierwszej warstwie, podczas gdy na własności fizyczne drugiej warstwy nie ma wpływu doprowadzana energia. Obok doprowadzania energii podczas procesu perforowania istnieje poza tym możliwość doprowadzania energii po zakończeniu tego procesu. Na przykład jest to możliwe za pomocą ultradźwięków, promieniowania cieplnego lub przez reakcje chemiczne. To ostatnie następuje na przykład przez naniesienie substancji chemicznej, uaktywnienie substancji lub wydobycie substancji z pierwszej warstwy przez rozpuszczenie, przez co odbywa się co najmniej częściowe utwardzenie materiału termoplastycznego pierwszej warstwy. Na przykład jest nanoszony w tym celu co najmniej w obrębie perforacji zwykle za pomocą urządzenia natryskowego środek utwardzający bezpośrednio na pierwszą warstwę. Druga warstwa pozostaje w zasadzie poza oddziaływaniem tego środka. Nanoszenie środka może odbywać się przed lub po procesie przekształcenia włókniny.

Według wynalazku, tego rodzaju środek może być nanoszony także pomiędzy pierwszą a drugą warstwę. Podczas procesu przekształcania jest na przykład doprowadzana energia do struktury dwuwarstwowej, przez co zastosowany środek reaguje chemicznie, np. w przypadku lateksu i/lub reaguje fizycznie, np. następuje klejenie na gorąco. Reakcja prowadzi przeważnie do utwardzenia samego wymienionego środka, przez co pierwsza i druga warstwa zostają ustabilizowane. Poza tym tego rodzaju środek może być dobrany tak, że spełnia także funkcję materiału klejącego. Przez to zostają ustabilizowane nie tylko miejsca leżące wokół perforacji, ale także pozostałe obszary struktury.

Przykłady korzystnych kombinacji materiałów termoplastycznych są podane w poniższej tabeli:

Materiał drugiej warstwy	Materiał pierwszej warstwy
Włóknina spod dyszy PP	Włóknina spod dyszy PE
Gręplowany PP	Włóknina spod dyszy PE
Włóknina spod dyszy PP	Włóknina spod dyszy BICO, np. PP/PE
Włóknina spod dyszy PP	Gręplowana BICO, np. PP/PE zwykle z PET (np. między 10% do 40%)
Folia PP	Folia PE
Włóknina PP	Folia PE
Włóknina spod dyszy BICO PP/PE	Włóknina spod dyszy PE
Włóknina spod dyszy BICO PP/PE	Folia PE
Włóknina PP	Włóknina o dużej objętości BICO PP/PE
Włóknina spod dyszy HDPE	Gręplowana BICO, np. PP/PE zwykle z PET (np. między 10% do 40%)
Włóknina PP	Gręplowany PE
Włóknina PP	Włóknina PP z niską temperaturą mięknienia, np. Softspun™
Włóknina spod dyszy BICO PP/PE	Gręplowana BICO PP/PE

PL 207 189 B1

Zostały wypróbowane następujące ciężary właściwe:

Ciężar właściwy drugiej warstwy [g/m²]	Ciężar właściwy pierwszej warstwy [g/m²]
Od około 10 do około 50	Od około 10 do około 50

Zwykle pierwsza warstwa ma ciężar właściwy większy niż ciężar właściwy drugiej warstwy. Wyniki prób były następujące:

Cecha/ Jedn.	Prób A	Próbka B	Próbka C	Próbka D	Próbka E
Ciężar powierzchniowy [g/m²]	30	20+30	20+30	26+30	27+30
Siła zrywająca MD [N/50mm]	26,63	62,97	75,44	39,07	41,87
Siła zrywająca CD [N/50mm]	23,52	24,27	29,91	17,71	10,83
Stosunek siły zrywającej MD/CD	1,13	2,60	2,52	2,21	3,87
Wydłużenie przy zerwaniu MD [%]	21,93	23,87	27,18	17,56	18,07
Wydłużenie przy zerwaniu CD [%]	30,14	39,25	41,58	78,84	75,72
Wydłużenie przy 5 N MD [%]	2,52	1,25	1,11	1,67	1,77
Wydłużenie przy 5 N CD [%]	7,83	9,03	7,20	22,54	35,28
Wydłużenie przy 10 N MD [%]	5,19	2,31	2,12	3,27	3,12
Wydłużenie przy 10 N CD [%]	12,06	14,78	12,28	38,16	62,38
Odporność na rozwarstwienie [N/25,4 mm]	-	0,160	0,173	0,037	0,031
Miano warstwy [dtex]	2,4	2,3	2,3	2,4	4,2
Grubość pierwszej warstwy [%]	0,56	0,60	0,60	0,16	0,20
Czas przejścia [s]	5,68	5,53	10,18	203,34	3,61
Zwilżalność [g]	0,109	0,098	0,113	0,105	0,105
Stosunek średnic otworów MD/CD	1,11	1,19	1,17	1,41	1,18
Powierzchnia otworu [m²]	1,28	1,30	1,29	0,90	1,11
Otwarta powierzchnia teoretyczna [%]	19,69	19,95	19,77	13,85	17,06
Otwarta powierzchnia zmierzona [%]	18,40	18,99	17,84	15,65	17,39

Użyte w powyższej tabeli skróty MD oraz CD oznaczają:

- MD kierunek wzdłuż ny włókniny,

- CD kierunek w poprzek włókniny.

Próbka A jest włókniną „spod dyszy i służy jako materiał porównawczy. Próbka B stanowi włókninę spod dyszy w drugiej warstwie i zawiera gręplowany materiał BICO w pierwszej warstwie. Próbka C stanowi włókninę „spod dyszy w drugiej warstwie oraz zwiera gręplowany materiał w pierwszej warstwie. Próbka D stanowi włókninę „spod dyszy BICO w drugiej warstwie oraz zawiera gręplowaną włókninę BICO w pierwszej warstwie. Próbka E stanowi włókninę „spod dyszy HDPE w drugiej warstwie oraz zawiera gręplowany materiał BICO w pierwszej warstwie. Wszystkie próbki przed perforacją były każdorazowo bonderyzowane w pojedynczej warstwie.

Jak wykazuje szczegółowo porównanie mierzonych i teoretycznych powierzchni otwartych, jak również przede wszystkim stosunek wielkości otworów MD/CD mierzony wzdłuż i w poprzek włókniny, udaje się także stabilizować szczególnie okrągłe otwory perforacji. Średnice otworów wynoszą w MD od 1 mm do 1,8 mm i w CD od 0,8 mm do 1,7 mm. Otwory są więc lekko wydłużone w kierunku wzdłużnym włókniny.

Dalszy wpływ na wielkość otworu ma prędkość, z jaką struktura przechodzi przez urządzenie perforujące. Ta struktura została przeprowadzona z prędkością od 5 m/s do 130 m/s. Jako korzystne okazały się prędkości od 45 m/s do 120 m/s, szczególnie od 60 m/s do 95 m/s, do wytwarzania stabilnej perforacji. Przy średnicach otworów, które znajdują się w zakresie poniżej 0,5 mm, można nastawić wyższą prędkość pracy. W takim przypadku można nastawić prędkości do 200 m/s, korzystnie

PL 207 189 B1 prędkości powyżej 150 m/s. Średnice otworów znajdują się wtedy przykładowo w zakresie od 0,5 mm do 0,1 mm. Bęben perforujący ma w zależności od materiału zwykle temperaturę od około 100°C do 160°C przy korpusie bębna. Temperatura oleju przy ogrzewaniu jest ustawiana przykładowo od 135°C do 180°C, podczas gdy bęben współpracujący ma przeważnie temperaturę od 45°C do 95°C, w szczególnoś ci od 55°C do 75°C.

Urządzenie perforujące zawiera układ doprowadzający strukturę do obszaru perforacji, który jest skonfigurowany tak, że struktura jest prowadzona po kącie opasania ponad 120°, przeważnie ponad 150° wokół bębna współpracującego, zanim może być wykonana perforacja na bębnie perforującym. Uzyskano w szczególności to, że przy ogrzewanym bębnie współpracującym struktura jest doprowadzana w stanie podgrzanym do bębna perforującego. Poza tym na skutek opasania zmniejsza się naprężenie materiału, który styka się z bębnem współpracującym. Dzięki temu jest możliwa szczególnie stabilna perforacja. Bęben współpracujący charakteryzuje się powłoką, przeważnie jest gumowany. Powłoka ma w szczególności grubość od 1,5 mm do 15 mm, zwłaszcza co najmniej 4 mm. Występy bębna perforującego mogą wchodzić w powłokę. Przeważnie wchodzą one na głębokość od około 2,5 mm do 6mm.

Dwuwarstwowa perforowana struktura jest wytwarzana w zintegrowanym systemie wytwarzania. Przykładowo jest do dyspozycji przy produkcji włókniny maszyna do włókniny „spod dyszy z jedną lub kilkoma belkami. Za pomocą jednej z belek jest wytwarzana przykładowo mieszanka polimerowa z niską temperaturą topnienia i za pomocą drugiej belki włóknina BICO PP/PE o innej temperaturze topnienia. Można nanosić także na wstępnie przygotowany materiał drugą warstwę i potem zaraz perforować. Dalej istnieje możliwość wytwarzania w jednej linii pierwszej i drugiej warstwy oraz perforowania w oddzielnej operacji. Jak przedstawiono na przykładzie wykonania włókniny, jest poza tym możliwość zastosowania kombinacji folii i włókniny dla otrzymania włókniny foliowanej. Przykładowo folia może być wytłaczana na gręplowaną włókninę i następnie doprowadzana do zespołu perforującego.

Jeśli zgodnie z kolejną możliwością zostanie zastosowany materiał z włókniny jako pierwsza warstwa, uzyskuje się możliwość częściowego nadtopienia włókien włókniny i w ten sposób ustabilizowania geometrii kształtu włókien. Włókna włókniny mogą przy tym częściowo utracić swój kształt. Zgodnie z dalszym ujęciem włókna włókniny mogą zachować swoją formę i mogą stać się bardziej przyczepne. Zgodnie z dalszym ujęciem włókna pierwszej warstwy mogą być co najmniej częściowo zmieszane z włóknami włókniny drugiej warstwy, szczególnie poprzez wzajemne sczepianie się. Podczas gdy na przykład dwie oddzielnie wytworzone warstwy włókniny mogą zawierać granicę materiału między sobą, obie warstwy włókniny częściowo wymieszane ze sobą charakteryzują się bezstopniowym przejściem materiału jednego w drugi. Poza strefą przejścia materiału tak jedna, jak i druga warstwa stanowią materiał termoplastyczny. Tego rodzaju struktura jest osiągana szczególnie metodą liniową. Struktura perforowana zwykle charakteryzuje się przejściem fazowym lub zgodnie z dalszym ujęciem na przykład całkowitym wymieszaniem włókien co najmniej w części w obrębie perforacji. Pierwsza i druga warstwa są przeważnie wytwarzane w ten sam sposób. Na przykład obie warstwy są wytłaczanymi włókninami termoplastycznymi, które są wytwarzane na tej samej maszynie. Jest także możliwość tworzenia perforowanej struktury z różnych materiałów każdy o różnych własnościach. Podczas gdy jedna składa się co najmniej w przeważającej części z włókniny PP, druga włóknina w przeważającej części z HDPE lub DAPP. Poza tym istnieją możliwości kombinacji różnych sposobów wytwarzania włóknin, w szczególności stosowanie włókniny z włókien ciętych o dużej objętości z włókninami spod dyszy lub także warstwę włókniny wydmuchiwanej z warstwą włókniny spod dyszy i dalsze kombinacje.

Zgodnie z dalszym ujęciem pierwsza warstwa może być łączona z trzecią warstwą. Trzecia warstwa może stanowić materiał termoplastyczny, którego temperatura topnienia jest wyższa niż temperatura topnienia materiału termoplastycznego pierwszej warstwy. Przez to możliwe jest wytworzenie pewnego rodzaju struktury trójwarstwowej, przy czym środkowa warstwa zapewnia stabilność trójwymiarowego kształtu otworów w tych trzech warstwach.

Zgodnie z dalszą możliwością według wynalazku, jest do dyspozycji sposób wytwarzania perforowanego laminatu, gdzie termoplastyczny materiał pierwszej warstwy charakteryzuje się niższą temperaturą topnienia niż termoplastyczny materiał drugiej warstwy. Pierwsza i druga warstwa są wprowadzane razem w kalander perforujący, przy czym w kalandrze perforującym występy jednego bębna, na przykład wypusty podobne do igieł, penetrują pierwszą i drugą warstwę oraz występy te mogą być ogrzewane, przy czym druga warstwa styka się z tymi występami przed pierwszą warstwą.

PL 207 189 B1

Zgodnie z dalszym rozwinięciem technologii według wynalazku, druga warstwa nie jest nadtapiana przez kontakt z tymi występami, podczas gdy pierwszą warstwę doprowadza się do nadtopienia, co najmniej częściowo. Zgodnie z dalszą odmianą druga warstwa może być prowadzona przez kalander w stanie nie nadtopionym, podczas gdy pierwszą warstwę nadtapia się jednak co najmniej częściowo. Można jednak także zaproponować modyfikację sposobu polegającą na tym, że temperatura lub doprowadzenie energii jest tak duże, że termoplastyczny materiał pierwszej warstwy traci co najmniej częściowo pierwotny kształt i przy ochłodzeniu ponownie ulega utwardzeniu. Przy odpowiednim wyregulowaniu temperatury istnieje nadal możliwość, że włókna ciągłe w pierwszej warstwie są nadtapiane lecz przy tym ciągle zachowują swój kształt. Te wszystkie możliwości są rezultatem zastosowania kombinacji co najmniej dwóch warstw włókniny o różnych temperaturach topnienia.

Przedmiot wynalazku pokazano w poszczególnych etapach realizacji w przykładach wykonania na załączonych rysunkach, na których poszczególne figury przedstawiają:

fig. 1 - pierwsze urządzenie perforujące, w którym struktura podlegająca perforacji jest doprowadzana bezpośrednio na bęben perforujący, fig. 2 - drugie urządzenie perforujące, w którym struktura podlegająca perforacji jest najpierw umieszczana na bębnie obiegowym, fig. 3 - kolejną wersję urządzenia perforującego, fig. 4 - włókninę do perforacji, fig. 5 - strukturę włókniny po perforacji.

Na rysunku fig. 1 pokazano w przykładzie wykonania urządzenie perforujące 1 z bębnem perforującym 2. Naprzeciw bębna perforującego 2 jest umieszczony bęben współpracujący 3. Po drugiej stronie znajduje się dalszy, trzeci bęben 4. Występy 5, które wystają z bębna perforującego 2, zagłębiają się co najmniej częściowo w bęben współpracujący 3, jak również w trzeci bęben 4. Bęben perforujący 2, bęben współpracujący 3 i trzeci bęben 4 stanowią jako całość kalander perforujący 6. Prędkość obrotowa tych bębnów może być regulowana przez odpowiednią przekładnię względnie może być sterowana silnikami elektrycznymi. W kalander perforujący 6 jest wprowadzana termoplastyczna struktura dwuwarstwowa 7. Termoplastyczna struktura jest płaskim produktem, który zawiera pierwszą warstwę 8 i drugą warstwę 9. Pierwsza warstwa 8, jak również druga warstwa 9 są doprowadzane w tym przypadku z oddzielnych odwijarek 10 do kalandra perforującego 6. Jednak przedtem pierwsza warstwa 8 i druga warstwa 9 są prowadzone razem przez bęben wyrównujący 11. Przez sprowadzenie razem obu warstw 8, 9 za pomocą bębna wyrównującego 11 udaje się to, że obie warstwy 8, 9 układają się na sobie całymi powierzchniami bez tworzenia fałd. Aby naprężyć termoplastyczną strukturę 7, urządzenie perforujące 1 ma dalej zgodnie z tym przykładem wykonania co najmniej jedną rolkę prowadzącą 12. Jak pokazano na rysunku w tym przykładzie wykonania, rolka prowadząca 12 jest niezależna od bębna wyrównującego 11. Jednak jest również możliwość osiągnięcia naprężenia materiału przez połączenie rolki prowadzącej 12 i bębna wyrównującego 11, gdy pierwsza warstwa 8 i druga warstwa 9 jest prowadzona przez bęben wyrównujący 11 bezpośrednio do kalandra perforującego 6. Termoplastyczna struktura włókniny 7 jest nagrzewana co najmniej częściowo w urzą dzeniu perforuj ą cym 1. W tym przykł adzie wykonania energia cieplna jest doprowadzana do struktury 7 za pomocą dmuchawy gorącego powietrza 13. Dmuchawa gorącego powietrza 13 jest umieszczona w bezpośrednim sąsiedztwie kalandra perforującego 6. Dmuchawa gorącego powietrza 13 jest przeważnie ustawiona bezpośrednio przy bębnie perforującym 2. Temperatura nagrzanego czynnika wypływającego z dmuchawy gorącego powietrza 13 jest dostosowana do temperatury topnienia materiału termoplastycznego pierwszej warstwy. Zgodnie z tym przykładem wykonania, ten czynnik jest nagrzany co najmniej w przybliżeniu do tej temperatury. Zgodnie z innym przykładem wykonania czynnik nagrzewający może mieć taką temperaturę, że pierwsza warstwa jest nagrzana do temperatury między temperaturą topnienia termoplastycznego materiału pierwszej warstwy a temperaturą topnienia termoplastycznego materiału drugiej warstwy. Tego rodzaju zakres temperatury dla struktury podlegającej perforacji jest wybierany przeważnie także przy innych metodach doprowadzania energii. Przy tym decydująca jest ta temperatura, która wpływa na termoplastyczny materiał pierwszej warstwy. Na podstawie obliczeń strat energii na przykład od wylotu dmuchawy gorącego powietrza 13 do struktury 7 i dalszego przekazywania energii na pierwszą warstwę 8, można wyregulować czynnik na wyższą temperaturę. Odpowiednio dotyczy to na przykład także nagrzewania występów 5 bębna perforującego 2 lub także innych możliwości doprowadzania energii.

Bęben współpracujący 3 przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku fig. 1 charakteryzuje się otworami 14 na swojej powierzchni. Otwory 14 odpowiadają swymi wymiarami w przybliżeniu

PL 207 189 B1 występom 5 bębna perforującego 2. Otwory 14 mogą być otworami okrągłymi, otworami podłużnymi lub także kanałami, jakie powstają na przykład przez tworzenie rowków na powierzchni bębna współpracującego 3. Przez współdziałanie bębna perforującego 2 z bębnem współpracującym 3 następuje perforacja struktury dwuwarstwowej 7. Perforowana termoplastyczna struktura 7 jest prowadzona wzdłuż bębna współpracującego 3 dalej do trzeciego bębna 4, przy czym termoplastyczna struktura 7 jest tu chłodzona. Przez zazębianie się bębna współpracującego 3 z trzecim bębnem 4 termoplastyczna perforowana struktura 7 jest odkładana na trzeci bęben 4, stąd kierowana jest do rolki prowadzącej 12, z której perforowana termoplastyczna struktura 7 dociera znów do bębna wyrównującego 11. Z tego bębna wyrównującego 11 termoplastyczna struktura 7 dochodzi do nawijarki 15. Nawijanie perforowanej struktury 7 odbywa się pod pewnym naprężeniem, które może być regulowane przez rolkę prowadzącą 12, jak również przez prędkość obrotową bębna wyrównującego 11. Dostosowanie naprężenia odbywa się przykładowo w zależności od prędkości, z którą struktura 7 dociera do nawijarki 15. Bęben wyrównujący 11 zapewnia, aby nie dochodziło do powstawania fałd przy nawijaniu. Równocześnie naprężenie jest ustawiane tak, aby nie dopuścić do rozciągnięcia i przez to do zniszczenia trójwymiarowego kształtu perforacji. Trójwymiarowy kształt wytworzony w ten sposób można nawijać z większym naprężeniem w stosunku do termoplastycznej struktury 7, która nie jest nadtopiona.

Jak pokazano także na rysunku fig. 1, łączone są wstępnie wytworzone warstwy i następnie są one nawijane. Połączenie uzyskane przez perforację przez obie warstwy wystarcza, aby za pomocą nawijarki 15 przechować materiał do dalszej obróbki bez zagrożenia, że obie warstwy 8,9 oddzielą się znów od siebie. Zgodnie z dalszym, nie przedstawionym tutaj bliżej przykładem, jest jednak możliwe zastosowanie struktury, która przed i/lub po perforacji jest łączona ze sobą co najmniej częściowo w zwykły, znany w technice sposób.

Na rysunku fig. 2 pokazano drugi przykład wykonania urządzenia perforującego 16, które podobnie do przykładu pokazanego na rysunku fig. 1, także ma kalander perforujący 6. Również w tym przypadku jest perforowana termoplastyczna struktura 7 z odwijarek 10 i zwijana za pomocą nawijarki 15. W odróż nieniu od pierwszego urzą dzenia perforują cego 1, na drugim urzą dzeniu perforują cym 16 jest prowadzona jednak pierwsza warstwa 8 i druga warstwa 9 najpierw na bęben współpracujący 3, tam ogrzewana jest za pomocą dmuchawy gorącego powietrza 13 i dopiero potem struktura dwuwarstwowa jest prowadzona do bębna perforującego 2. Naprężenie materiału, jakie należy utrzymać w strukturze termoplastycznej 7, jest regulowane prędkością obrotową bębna współpracują cego 3 i poszczególnymi prędkościami odwijania pierwszej wzglę dnie drugiej warstwy 8, 9. Naprowadzanie na bęben współpracujący 3 umożliwia także to, że energia, która ma być doprowadzona do pierwszej warstwy 8, może być doprowadzona przez drugą warstwę 9, bez konieczności bezpośredniego kontaktu pierwszej warstwy 8 z czynnikiem grzewczym. Poza tym kalander perforujący 6 charakteryzuje się rolką prowadzącą 17 umieszczoną za bębnem perforującym 2. Rolka prowadząca 17 jest usytuowana przeważnie tak, żeby perforowana struktura 7 była odciągana najpierw pod naprężeniem od bębna perforującego 2, jak również od trzeciego bębna 4, zanim struktura 7 zostanie doprowadzona ponownie na trzeci bęben 4. Rolka prowadząca 17 jest szczególnie korzystna dla szerokości materiału większej niż 500 mm. Przy tym kalander perforujący 6 może być uzupełniony jeszcze o bęben wyrównujący, podobnie jak w przykładzie fig. 1, który jednak nie został tutaj bliżej przedstawiony. Urządzenia perforujące 1, 2 przestawione na fig. 1, jak również na fig. 2, charakteryzują się 3 bębnami, które razem stanowią kalander perforujący 6. Wzajemne rozmieszczenie bębnów jest takie, jak przedstawiono, że osie symetrii bębnów znajdują się mniej więcej w jednej płaszczyźnie. Jednak bębny mogą być także przestawione względem siebie, to znaczy na przykład pod kątem od 160° do 40°. Urządzenia perforujące 1,2 mogą poza tym obejmować dodatkowy sprzęt, jak układy natryskowe, zespoły ultradźwiękowe, oprzyrządowanie pomiarowe.

Na kolejnym rysunku fig. 3 pokazano trzeci przykład wykonania urządzenia perforującego 19, w którym kalander perforujący 6 ma tylko jeden bęben współpracujący 3 i jeden bęben perforujący 2. Struktura 7 włókniny jest nawijana najpierw na bęben współpracujący 3, na którym pozostaje wokół kąta opasania, który jak przedstawiono tutaj wynosi powyżej 180°, w przede wszystkim w zakresie od 190° do 220°, przykładowo 205°.

Na kolejnych rysunkach fig. 4 oraz fig. 5 pokazano schematycznie perforację termoplastycznej struktury 7 z pierwszą warstwą 8 i z drugą warstwą 9. Podczas gdy pierwsza warstwa 8 w obrębie perforacji jest nadtopiona co najmniej częściowo, druga warstwa 9 zachowuje swoją formę i nie ulega nadtopieniu dzięki innej temperaturze topnienia. Przez to udaje się stabilizacja trójwymiarowego kształtu otworu 18 utworzonego przez perforacje, przy czym pierwsza warstwa 8 tworzy zewnętrzną

PL 207 189 B1 powierzchnię 21 kształtu 18, podczas gdy druga warstwa 9 tworzy wewnętrzną powierzchnię 22 kształtu 18.

Przykładami zastosowania tego rodzaju struktury o charakterze laminatu według wynalazku, w wyrobach są : artykuł y higieniczne, artykuł y sanitarne i gospodarstwa domowego, w szczególnoś ci ścierki, produkty medyczne, powierzchnie wytworów, materiały filtrujące, ubrania ochronne, geowłókniny lub inne produkty jednorazowego użytku.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Laminat perforowany z materiału termoplastycznego włóknistego, zawierający co najmniej jedną pierwszą warstwę z dużą liczbą perforacji na jej powierzchni, przy czym perforacje te charakteryzują się trójwymiarowym, zwłaszcza stożkowym lub cylindrycznym kształtem, oraz zawierający co najmniej jedną drugą warstwę częściowo połączoną z tą pierwszą warstwą, przy czym ta druga warstwa zawiera także perforacje, gdzie warstwa pierwsza wykonana jest z materiału włóknistego termoplastycznego, którego temperatura topnienia jest niższa niż temperatura topnienia materiału włóknistego termoplastycznego drugiej warstwy, znamienny tym, że warstwa druga (9) laminatu stanowi powierzchnię wewnętrzną (20) perforacji (18), podczas gdy warstwa pierwsza (8) stanowi powierzchnię zewnętrzną (21) perforacji (18) i ta warstwa druga (9) stanowi powierzchnię produktu, przy czym w obrębie wymienionych perforacji pierwsza warstwa (8) jest nadtopiona i stabilizuje kształt tych perforacji (18) i w obrębie tych perforacji (18) włókna pierwszej warstwy (8) zewnętrznej oraz włókna drugiej warstwy (9) wewnętrznej, są częściowo ze sobą wymieszane.
2. Laminat perforowany według zastrz. 1, znamienny tym, że druga warstwa (9) w obrębie perforacji (18) pozostaje nie nadtopiona.
3. Laminat perforowany według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pierwsza warstwa (8) oraz druga warstwa (9) mają ten sam skład jakościowy i ilościowy.
4. Sposób wytwarzania laminatu perforowanego z materiału termoplastycznego włóknistego, zawierającego co najmniej jedną pierwszą warstwę oraz zawierającego co najmniej jedną drugą warstwę, częściowo połączoną z tą pierwszą warstwą, przy czym termoplastyczny materiał włóknisty pierwszej warstwy charakteryzuje się niższą temperaturą topnienia niż termoplastyczny materiał włóknisty drugiej warstwy, znamienny tym, że pierwszą warstwę i drugą warstwę wprowadza się razem do kalandra perforującego, przy czym w kalandrze perforującym penetruje się występami bębna perforującego pierwszą warstwę i drugą warstwę które to występy bębna perforującego ogrzewa się, przy czym druga warstwa styka się z tymi występami bębna przed pierwszą warstwą oraz tę drugą warstwę pozostawia się nie nadtopioną, zaś pierwszą warstwę nadtapia się.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że włókna pierwszej warstwy nadtapia się, lecz zachowuje się ich kształt włókien ciągłych.
6. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że występy bębna perforującego ogrzewa się.
7. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że pierwszą warstwę materiału włóknistego termoplastycznego ogrzewa się co najmniej do temperatury topnienia materiału włóknistego termoplastycznego drugiej warstwy.