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Dokumentenidentifikation DE19733493A1 04.02.1999
Titel Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses aus thermobondierten gekräuselten Bikomponentenfasern
Anmelder Corovin GmbH, 31224 Peine, DE
Erfinder Nickel, Axel, Dr., 31226 Peine, DE;
Etzold, Stefan, Dr., 30855 Langenhagen, DE
Vertreter Thömen und Kollegen, 30175 Hannover
DE-Anmeldedatum 01.08.1997
DE-Aktenzeichen 19733493
Offenlegungstag 04.02.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.02.1999
IPC-Hauptklasse D04H 1/50
IPC additional class // D01F 8/14  
Zusammenfassung Offenbart ist ein Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses aus thermobondierten gekräuselten Bikomponentenfasern, wobei die Bikomponentenfasern jeweils aus zwei plastischen Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften bestehen. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht aus drei Schritten:
In einem ersten Schritt werden die aus den zwei plastischen Materialien ersponnenen Fasern ungekräuselt abgezogen und verstreckt. In einem zweiten Schritt werden die Fasern auf einem Siebband abgelegt und thermobondiert. In einem dritten Schritt wird schließlich das derart gewonnene Vlies in Längs- und/oder Querrichtung gestreckt und thermisch behandelt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses aus thermobondierten gekräuselten Bikomponentenfasern, wobei die Bikomponentenfasern jeweils aus zwei plastischen Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften bestehen.

Aus der EP 0 391 260 A1 ist ein derartiges Verfahren bekannt, bei dem sich auf einem Siebband abgelegte Kompositfasern durch Wärmeeinwirkung, nämlich durch temperierte Luft, kräuseln und miteinander verkleben. Bei diesem Verfahren wird kurz vor der Zufuhr heißer Luft kalte Luft von unten durch das Siebband geblasen, wodurch sich das Vlies aufplustert. Ein derartiges Vlies hat eine Dicke bis etwa 30 mm. Nach einem derartigen Verfahren hergestellte Vliese können in Hygieneprodukten, wie Windeln oder Damenbinden, als Acquisitionlayer verwendet werden. Für einige Anwendungsbereiche besitzen derartige Vliese aber eine zu geringe Dicke bzw. weisen einen zu harten Griff auf und sind auch nicht voluminös genug. Ein ähnliches Verfahren ist auch aus der US 5 382 400 bekannt.

Diesen und anderen Verfahren ist gemeinsam, daß die Kräuselung der Filamente einzig und allein durch thermische Behandlung erreicht wird, wobei während der thermischen Behandlung der Filamente auch die Thermobondierung erfolgt, d. h., das Verkleben der einzelnen Fasern an ihren Bondingpunkten. Diese so gewonnenen Vliese genügen nicht allen Anforderungen, insbesondere bei der Verwendung dieser Vliese für Hygieneprodukte, insbesondere sind sie oftmals nicht voluminös genug.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, durch das Spinnvliese aus thermobondierten gekräuselten Bikomponentenfasern geschaffen werden können, die voluminös sind und durch welches gezielt Einfluß auf die Eigenschaften des Vlieses bezüglich Festigkeit, Porösität, Kräuselung der Einzelfaser und Endgewicht genommen werden kann. Im Bedarfsfall soll auch die Wasserdichtigkeit der nach dem Verfahren geschaffenen Vliese durch das Verfahren beeinflußbar sein.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, welches die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses aus thermobondierten gekräuselten Bikomponentenfasern, wobei die Bikomponentenfasern jeweils aus zwei plastischen Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften bestehen, werden in einem ersten Schritt die aus den zwei plastischen Materialien ersponnenen Fasern ungekräuselt abgezogen und verstreckt, in einem zweiten Schritt auf einem Siebband abgelegt und thermobondiert und in einem dritten Schritt wird das derart gewonnene Vlies in Längs- und/oder Querrichtung gestreckt und thermisch behandelt.

Es hat sich nämlich überraschend gezeigt, daß sich sehr gezielt Einfluß auf die Eigenschaften des Vlieses nehmen läßt, wenn während der thermischen Behandlung das Vlies in Längs- und Querrichtung gestreckt wird. Die Kräuselungsrate kann durch das kombinierte thermische und mechanische Beeinflussen der Fasern im Vliesverband erhöht werden, wodurch das derart gewonnene Vlies voluminöser wird als mit bisher bekannten Verfahren gewonnene Vliese. Bei durch übliche Verfahren geschaffenen Vliesen geht nämlich ein Teil der Kräuselung, und damit ein Teil des Volumens, während des Thermobondierens und sonstiger thermischer Behandlungen verloren.

Es wurde als vorteilhaft gefunden, die Kräuselung erst nach dem Thermobondieren durch mechanisches Strecken zu erreichen, wodurch das Volumen des so gewonnenen Vlieses größer ist als bei durch bisher übliche Verfahren geschaffenen Vliesen.

Ein größeres Volumen ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das aus dem erfindungsgemäßen Verfahren hervorgegangene Vlies als Acquisitionlayer in Windeln oder Damenbinden verwendet wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird dieses mit Bikomponentenfasern des Side-by-Side-Typs durchgeführt. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das Verfahren mit Bikomponentenfasern mit exzentrischem Kern durchgeführt. Durch die Verwendung von Bikomponentenfasern des Side-by-Side-Typs und des Typs mit exzentrischem Kern als Voll- oder Hohlfaser läßt sich erreichen, daß ein weicher Griff des Produktes entsteht. Durch diesen weichen Griff ist es möglich, alle bisher im Hygienebereich eingesetzten Vliesstoffe zu ersetzen.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das dem Verfahren mit segmentierten Hohl-Bikomponentenfasern durchgeführt wird, wobei benachbarte Segmente jeder Faser aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Hierbei ist als weitere Ausgestaltung vorgesehen, daß das Vlies derart verstreckt wird, daß die Fasern fibrillieren. Ein derart gewonnenes Vlies besitzt bei gleichem Flächengewicht eine deutlich geringere Porösität, die sich in einer höheren Wasserdichtigkeit des Vlies niederschlägt.

Es ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Fasern aus zwei Polypropylen-Granulaten ersponnen werden, wobei ein erstes Polypropylen-Granulat einen Viskositätsbereich MFI von 16 bis 35 und das zweite Polypropylen-Granulat einen Viskositätsbereich MFI aufweist, welcher 8 bis 10 Punkte unter dem Viskositätsbereich MFI des ersten Polypropylen-Granulats liegt.

Alternativ ist es vorgesehen, daß die Fasern aus zwei unterschiedlichen Polyolefinen oder aus einem Polyolefin und aus PET ersponnen werden.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung, der Beschreibung und der Patentansprüche näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Windel mit einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Acquisitionlayer,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Hohl-Bikomponentenfaser des Side-by-Side-Typs,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Bikomponentenfaser mit exzentrischem Kern, und

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine segmentierte Hohl-Bikomponentenfaser.

In Fig. 1 ist ein Anwendungsbeispiel in Form einer Windel 10 für den Einsatz eines aus dem erfindungsgemäßen Verfahren hervorgegangenen Spinnvlieses 12 dargestellt. Zur Herstellung des Spinnvlieses 12 wird zunächst eine in Fig. 2 dargestellte Hohlfaser 22 des Side-by-Side-Typs mit an sich bekannten Vorrichtungen ersponnen. Die Hohlfaser 22 des Side-by-Side-Typs besteht aus zwei Zylindermantelhälften 24 und 26 aus plastischen Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften. So besteht die Zylindermantelhälfte 24 aus Polypropylen des Viskositätsbereichs MFI 16 bis 35, wohingegen die Zylindermantelhälfte 26 aus einem Polypropylen besteht, dessen Viskositätsbereich MFI um 8 bis 10 Punkte unter dem Viskositätsbereich MFI des Polypropylens der Zylindermantelhälfte 24 liegt.

Eine Vielzahl derartig gewonnener Hohlfasern 22 wird nun derart abgezogen, daß während der Verstreckung noch keine Kräuselung auftritt. Anschließend werden die Hohlfasern 22 mit an sich bekannten Vorrichtungen auf einem Siebband abgelegt und thermobondiert. In einem anschließenden Schritt wird das nach dem Thermobondieren entstandene Spinnvlies 12 in einer aus der Folienherstellung bekannten Vorrichtung sowohl in Maschinen- als auch in Querrichtung gestreckt. Während dieses Streckprozesses findet in den einzelnen Hohlfasern 22 aufgrund unterschiedlicher Dehnungseigenschaften der Zylindermantelhälften 24 und 26 eine Kräuselung und somit ein Aufbauschen des Vlieses 12 statt. Von besonderer Bedeutung ist hierbei eine gleichzeitig stattfindende thermische Behandlung.

Das derart gewonnene Vlies 12 kann nun in der Windel 10, über einen Kern 14 plaziert, als Acquisitionlayer 16 verwendet werden. Dieser Acquisitionlayer 16 dient dazu, eine räumliche Trennung zwischen dem die Körperflüssigkeit aufnehmenden Kern 14 und dem am Organismus anliegenden Coverstock 20 zu ermöglichen. Das heißt, der Acquisitionlayer 16 dient dazu, zu verhindern, daß im Kern 14 angesammelte Flüssigkeit erneut in Kontakt mit der Körperoberfläche eines zu behandelnden Organismus gelangen kann, da der Coverstock 20 in der Regel so porös gehalten werden muß, daß es nicht möglich ist, ihn als semipermeables Gebilde auszulegen. Ein Austreten von im Kern 14 gespeicherter Flüssigkeit wird schließlich durch eine Folie 18, welche mit dem Coverstock 20 verbunden ist, verhindert.

Als Material des Coverstocks 20 kann ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Spinnvlies verwendet werden, zu dessen Herstellung in Fig. 3 dargestellte Bikomponentenfasern 28 mit einem Mantel 30 und einem exzentrischen Kern 32 verwendet werden. Ein mit derartigen Fasern 28 hergestelltes Spinnvlies eignet sich zur Verwendung als Coverstock 20, da es dann einen sehr weichen Griff aufweist und hautfreundlich ist.

Soll aus dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Spinnvlies hervorgehen, das eine gute Wasserdichtigkeit aufweist, werden zur Herstellung dieses Vlieses in Fig. 4 dargestellte Fasern 34 verwendet. Der Querschnitt dieser in Fig. 4 dargestellten Faser 34 besteht aus einzelnen Segmenten 36 und 38, wobei benachbarte Segmente 36, 38 aus unterschiedlichen Rohstoffen bestehen, beispielsweise aus Polypropylen mit unterschiedlichen Viskositätsbereichen MFI, aus Polyolefinen wie PP und PE in den verschiedenen Phasen oder aus einer Kombination von PET mit einem Polyolefin. Beim Strecken der Faser 34 kommt es zu einem Fibrillieren, d. h., die Faser 34 spleißt sich entlang der Stoßflächen der Segmente 36, 38 auf. Durch dieses Fibrillieren der Faser 34 wird eine deutlich geringere Porösität bei gleichem Flächengewicht des Vlieses erreicht, welches sich in einer höheren Wasserdichtigkeit des Vlieses niederschlägt. Hierdurch wird es möglich, daß ein derart hergestelltes Vlies auch als Abdeckmaterial für die Windel 10 oder für ein ähnliches Hygieneprodukt verwendet werden kann.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses aus thermobondierten gekräuselten Bikomponentenfasern, wobei die Bikomponentenfasern jeweils aus zwei plastischen Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften bestehen, bei dem
    1. - in einem ersten Schritt die aus den zwei plastischen Materialien ersponnenen Fasern (22; 28; 34) ungekräuselt abgezogen und verstreckt werden,
    2. - in einem zweiten Schritt die Fasern (22; 28; 34) auf einem Siebband abgelegt und thermobondiert werden,
    3. - in einem dritten Schritt das derart gewonnene Vlies in Längs- und/oder Querrichtung gestreckt und thermisch behandelt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren mit Bikomponentenfasern (22) des Side-by-Side-Typs durchgeführt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren mit Bikomponentenfasern (28) mit exzentrischem Kern (32) durchgeführt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren mit segmentierten Hohl-Bikomponentenfasern (34) durchgeführt wird, wobei benachbarte Segmente (36, 38) jeder Faser (34) aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies derart verstreckt wird, daß die Fasern (34) fibrillieren.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (22; 28; 34) aus zwei Polypropylen-Granulaten ersponnen werden, wobei ein erstes Polypropylen-Granulat einen Viskositätsbereich MFI von 16 bis 35 und das zweite Propylen-Granulat einen Viskositätsbereich MFI aufweist, welcher 8 bis 10 Punkte unter dem Viskositätsbereich MFI des ersten Polypropylen-Granulats liegt.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (22; 28; 34) aus zwei unterschiedlichen Polyolefinen ersponnen werden.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (22; 28; 34) aus einem Polyolefin und aus PET ersponnen werden.






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