DE10210415C1 - Verfahren zur Herstellung einer luftdurchlässigen Verbundfolie mit textiler Oberfläche, die elastische und nichtelastische Bereiche aufweist - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer luftdurchlässigen Verbundfolie mit textiler Oberfläche, die elastische und nichtelastische Bereiche aufweist

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DE10210415C1
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Markus Hamulski
Marcus Schoenbeck
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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer luftdurchlässigen Verbundfolie mit textiler Oberfläche, die elastische und nichtelastische Bereiche aufweist. Mindestens ein in Querrichtung elastischer Folienstreifen wird als elastische Einlage zwischen zwei Materialbahnen aus Faservlies eingebracht, deren Bahnbreite größer ist als die Breite des Folienstreifens. Die neben der Einlage unmittelbar in Kontakt stehenden Abschnitte der aus Faservlies bestehenden Materialbahnen werden unter Bildung eines nichtelastischen Bereiches der Verbundfolie verbunden. Der Kaschierverbund durchläuft anschließend eine Ultraschallschweißstation, in der die elastische Einlage durch punktförmige Schweißungen unter Beibehaltung der Substanz des Faservlieses aufgeschmolzen und dabei unter Bildung von luftdurchlässigen Strukturen an diskreten Punkten mit den aus Faservlies bestehenden Deckschichten verbunden wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer luftdurchlässigen Verbundfolie mit textiler Oberfläche, die elastische und nichtelastische Bereiche aufweist. Derartige Verbundfolien werden beispielsweise bei der Fabrikation von Windelhöschen als elastische Abschlussmanschetten, Schließ­ bänder und dergleichen verwendet. Sie müssen in vorgegebe­ nen Abschnitten sehr elastisch sein. Zur Verbesserung des Tragekomforts besitzen sie eine textile Oberfläche und sind luftdurchlässig.
Bei einem aus DE 42 38 541 A1 bekannten Verfahren werden Materialbahnen aus Faservlies auf eine elastische Trägerfo­ lie aufgebracht und durch Ultraschallschweißung punktförmig mit dieser verbunden. An den Schweißstellen wird die Trä­ gerfolie durchgeschmolzen, wobei die außenseitigen Vlies­ bahnen in das partiell aufschmelzende Material der Träger­ folie eingebunden werden. Es entstehen luftdurchlässige Be­ reiche, die von einer feinen, aus Vliesfäden erhaltenen Netzstruktur überdeckt sind. Der Kaschierverbund wird an­ schließend in Abzugsrichtung gedehnt und wieder entspannt. Hierdurch erhält die Verbundfolie ihre Elastizität. Nach­ teilig ist, dass die nach dem bekannten Verfahren herge­ stellte Verbundfolie sich im Gebrauch über ihre gesamte Länge annähernd gleichmäßig dehnt und die Dehnung nicht auf vorgegebene Abschnitte konzentriert ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer luftdurchlässigen Verbundfolie mit texti­ ler Oberfläche anzugeben, die elastische und nichtelasti­ sche Bereiche aufweist.
Gegenstand der Erfindung und Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren nach Anspruch 1. Erfindungsgemäß wird mindestens ein in Querrichtung elastischer Folienstreifen als elasti­ sche Einlage zwischen zwei Materialbahnen aus Faservlies eingebracht, deren Bahnbreite größer ist als die Breite des Folienstreifens. Die neben der Einlage unmittelbar in Kon­ takt stehenden Abschnitt der aus Faservlies bestehenden Ma­ terialbahnen werden unter Bildung eines nichtelastischen Bereiches der Verbundfolie verbunden. Anschließend durch­ läuft der Kaschierverbund eine Ultraschallschweißstation, in der die elastische Einlage durch punktförmige Schwei­ ßungen unter Beibehaltung der Substanz des Faservlieses aufgeschmolzen und dabei unter Bildung von luftdurchläs­ sigen Strukturen an diskreten Punkten mit den aus Faser­ vlies bestehenden Deckschichten verbunden wird.
Erfindungsgemäß können mehrere parallele, zueinander beab­ standete Streifen zwischen die aus Faservlies bestehenden Materialbahnen eingebracht werden. Die aus Faservlies be­ stehenden Deckschichten werden in den nichtelastischen Be­ reichen der Verbundfolie vorzugsweise flächig miteinander verklebt. Als Klebstoffe sind beispielsweise Hotmeltkleb­ stoffe einsetzbar, die auf die miteinander zu verklebenden Materialbahnen aufgesprüht werden können.
Vorzugsweise wird der Kaschierverbund in der Ultraschall­ schweißstation über eine Schweißwalze mit umfangsseitig vorstehenden Schweißstacheln geführt, wobei an den Kontakt­ flächen zwischen den Schweißstacheln und dem Kaschierver­ bund Ultraschallschwingungen erzeugt werden. Das Ultra­ schallwerkzeug kann insbesondere in Form von zwei Walzen ausgeführt werden, wobei eine Walze eine glatte Umfangs­ fläche aufweist und ein Widerlager für den Schweißvorgang bildet und die andere Walze als Schweißwalze mit umfangs­ seitig vorstehenden Schweißstacheln ausgebildet ist und die Sonotrode des Werkzeuges darstellt.
Als elastische Einlage können Folienstreifen aus einem thermoplastischen Elastomer oder durch Coextrusion herge­ stellte mehrschichtige Folienstreifen mit mindestens einer Schicht aus einem thermoplastischem Elastomer verwendet werden. Bei Verwendung eines durch Coextrusion hergestell­ ten mehrschichtigen Folienstreifens kann das Material der mit dem Faservlies in Kontakt tretenden Schichten nach zu­ sätzlichen Gesichtspunkten festgelegt und optimiert werden. Es ergeben sich Vorteile, wie zum Beispiels eine bessere Kontrolle der Verbundhaftung zwischen der elastischen Ein­ lage der Folie und dem außenseitigen Faservlies. Durch ge­ eignete Festlegung des Materials kann ferner die Beständig­ keit der Verbundfolie gegen Umwelteinflüsse und gegen Subs­ tanzen, zum Beispiel in Hautschutzmitteln, verbessert wer­ den.
Zur Verbesserung des Dehnungsvermögens der Verbundfolie in den elastischen Bereichen lehrt die Erfindung in weiterer Ausgestaltung, dass die aus Faservlies bestehenden Materi­ albahnen zumindest in den Abschnitten, die mit der elasti­ schen Einlage verbunden sind, quer zu Laufrichtung vorver­ streckt werden bevor der Kaschierverbund hergestellt wird.
Bei der Vorverstreckung in Querrichtung wird das Faserge­ bilde aufgelockert und teilweise zerstört. Es entsteht eine Struktur, die sich mit geringem Kraftaufwand in die vorge­ dehnte Richtung verformt. Ferner kann der die Ultraschweiß­ station verlassende Kaschierverbund quer zur Abzugsrichtung gereckt oder in den elastischen Bereich einer inkrementalen Verstreckung unterworfen werden. Eine derartige mechanische Aktivierung des Kaschierverbundes verbessert das Dehnungs­ verhalten Verbundfolie.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Verfahrensschema des erfindungsge­ mäßen Verfahrens zur Herstellung einer luftdurchlässigen Verbundfolie mit textiler Oberfläche, die elastische und nichtelastische Bereiche aufweist.
Bei dem in der Figur dargestellten Verfahren wird min­ destens ein in Querrichtung elastischer Folienstreifen 1 als elastische Einlage zwischen zwei Materialbahnen 2 aus Faservlies eingebracht, deren Bahnbreite größer ist als die Breite des Folienstreifens 1. Die neben der Einlage unmit­ telbar in Kontakt stehenden Abschnitte 3 der aus Faservlies bestehenden Materialbahnen werden unter Bildung eines je­ weils nichtelastischen Bereiches der Verbundfolie verbun­ den. Im Ausführungsbeispiel erfolgt eine flächige Verkle­ bung dieser Abschnitte 3, wobei der Klebstoff mit einer Auftragseinrichtung 4 vor dem Einlauf der Materialbahnen in ein Kaschierwerk 5 in Streifen auf mindestens eine der mit­ einander zu verklebenden Materialbahnen 2 aufgetragen wird.
Der Kaschierverbund durchläuft anschließend eine Ultra­ schallschweißstation 6, in der die elastische Einlage 1 durch punktförmige Schweißungen unter Beibehaltung der Substanz des Faservlieses aufgeschmolzen und dabei unter Bildung von luftdurchlässigen Strukturen an diskreten Punk­ ten mit den aus Faservlies bestehenden Deckschichten ver­ bunden wird. Für die punktförmigen Ultraschallschweißungen wird eine Schweißwalze 7 verwendet, die umfangsseitig vor­ stehende Schweißstacheln 8 aufweist. Der Kaschierverbund wird über die Umfangsfläche der Walze 7 geführt, wobei an den Kontaktflächen zwischen den Schweißstacheln 8 und dem Kaschierverbund Ultraschallschwingungen erzeugt werden. Zu diesem Zweck können die Schweißstachel 8 mit Ultraschall­ köpfen ausgerüstet sein. Dabei sollen jedoch auch anderwei­ tige Einrichtungen, mit denen punktförmige Ultraschall­ schweißungen an Kunststofffolien vorgenommen werden können, nicht ausgeschlossen werden.
Bei dem in der Figur dargestellten Verfahren wird als elastische Einlage ein Folienstreifen 1 aus einem thermo­ plastischen Elastomer verwendet. Für das Verfahren eignet sich ferner auch ein durch Coextrusion hergestellter mehr­ schichtiger Folienstreifen mit mindestens einer Schicht aus einem thermoplastischem Elastomer. In der Figur ist nur eine Einlage aus einem elastischen Folienstreifen darge­ stellt. Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, dass mehrere parallele, zueinander beabstandete Streifen zwischen die aus Faservlies bestehenden Materialbahnen eingebracht wer­ den. Die Anordnung und Breite der elastischen Folienstrei­ fen wird anwendungsabhängig festgelegt.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Ver­ bundfolie kann anschließend quer zur Abzugsrichtung direkt oder in den elastischen Bereichen einer inkrementalen Ver­ streckung unterworfen werden. Für die mechanische Nachbe­ handlung kann dabei auf bekannte, hier nicht dargestellte Einrichtungen zurückgegriffen werden.
Beispiele
Nach dem beschriebenen Verfahren wurde auf einer Kaschier­ maschine ein Kaschierverbund aus elastischen Folienstreifen und zwei Materialbahnen aus Polypropylenfaservlies herge­ stellt. Die elastischen Folienstreichen besaßen eine Breite vom 50 mm und eine Dicke von 75 µm und bestanden aus einem Compound auf Basis von Styrolethylenblockcopolymer (SEBS) mit einer Zugabe von Polyethylencopolymer. Dabei wurden mehrere parallel zueinander beabstandete elastische Folien­ streifen dem Kaschierwerk zugeführt und zwischen die aus Faservlies bestehenden Materialbahnen eingebracht. In den Bereichen zwischen den Folienstreifen wurden die Faser­ vlies-Bahnen miteinander verklebt und zwar unter Verwendung eines Polyurethanklebstoffes, der in einem Dreiwalzenauf­ tragswerk auf das Faservlies aufgetragen wurde. Der Ka­ schierverbund durchlief anschließend eine Ultraschall­ schweißstation, in dem die Bereiche, in denen die elasti­ schen Folienstreifen vorlagen, punktuell verschweißt wur­ den. Die Schweißpunkte wurden in Abständen von ca. 5 mm auf einer Bahnbreite von 45 mm in gleichmäßiger Verteilung an­ geordnet. Es resultierte eine Verbundfolie, die aufgrund des außenseitigen Faservlieses textile Eigenschaften auf­ wies, luftdurchlässig war und streifenelastisches Material enthielt.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung einer luftdurchlässigen Ver­ bundfolie mit textiler Oberfläche, die elastische und nichtelastische Bereiche aufweist,
wobei mindestens ein in Querrichtung elastischer Fo­ lienstreifen als elastische Einlage zwischen zwei Ma­ terialbahnen aus Faservlies eingebracht wird, deren Bahnbreite größer ist als die Breite des Folienstrei­ fens,
wobei die neben der Einlage unmittelbar in Kontakt stehenden Abschnitte der aus Faservlies bestehenden Materialbahnen unter Bildung eines nichtelastischen Bereiches der Verbundfolie verbunden werden und
wobei der Kaschierverbund anschließend eine Ultra­ schallschweißstation durchläuft, in der die elastische Einlage durch punktförmige Schweißungen unter Beibe­ haltung der Substanz des Faservlieses aufgeschmolzen und dabei unter Bildung von luftdurchlässigen Struk­ turen an diskreten Punkten mit den aus Faservlies be­ stehenden Deckschichten verbunden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere parallele, zueinander beabstandete Streifen zwi­ schen die aus Faservlies bestehenden Materialbahnen einge­ bracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass die aus Faservlies bestehenden Deckschichten in den nichtelastischen Bereichen der Verbundfolie flächig miteinander verklebt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Kaschierverbund in der Ultraschall­ schweißstation über eine Schweißwalze mit umfangsseitig vorstehenden Schweißstacheln geführt wird, wobei an den Kontaktflächen zwischen den Schweißstacheln und dem Ka­ schierverbund Ultraschallschwingungen erzeugt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, dass als elastische Einlage ein Folienstrei­ fen aus einem thermoplastischen Elastomer oder ein durch Coextrusion hergestellter mehrschichtiger Folienstreifen mit mindestens einer Schicht aus einem thermoplastischen Elastomer verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die aus Faservlies bestehenden Material­ bahnen zumindest in den Abschnitten, die mit der elasti­ schen Einlage verbunden werden, quer zur Laufrichtung vor­ verstreckt werden bevor der Kaschierverbund hergestellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der die Ultraschallschweißstation ver­ lassende Kaschierverbund quer zur Abzugsrichtung direkt oder in den elastischen Bereichen einer inkrementalen Ver­ streckung unterworfen wird.
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