DE2639466C3

DE2639466C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines nichtgewebten Textilmaterials

Info

Publication number: DE2639466C3
Application number: DE2639466A
Authority: DE
Inventors: David R Gentry; Louis Platt; Jake E Williams; Marvin Wishman
Original assignee: Phillips Petroleum Co
Current assignee: Phillips Petroleum Co
Priority date: 1975-09-05
Filing date: 1976-09-02
Publication date: 1980-07-03
Also published as: JPS6051586B2; US4042655A; JPS5242977A; NL7609842A; NL161824B; FR2322952B1; AU3738178A; AU1722076A; HK33880A; FR2322952A1; AU509757B2; DE2639466A1; US4105381A; CA1079942A; NL161824C; AT348265B; DD126352A5; US4151023A; GB1535988A; BE845851A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines nichigewebten Textilmaterial* nach dem Oberbegriff von Anspruch I. sowie eine Vorrichiung /ii^r Durchführung dieses Verfahrens, nach dem Oberbegriff 4-, von Anspruch 4.

In der US-PS 29 27 350 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung /ur Herstellung eines filzartigen Fasermaterials beschrieben, zu dessen Herstellung Krempelvhcse auf einem laufenden Band abgelegt, längsgestrcckl -,n und dann vernadelt werden. Die Ablegung der Krempelvliese auf dem laufenden Band erfolgt derartig, daß aufeinanderfolgende Schichten des Krempelvlicses im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Ein derartiges f lersiellungsverfahren erfordert die Verwen γ, llung von zwei Kreuzlegern und ergibt ein ziemlich schweres filzartiges Textilmaterial.

In der CH-AS 17 021/67 ist ein Verfahren zur Herstellung eines nichtgewebten textlien dimrnsionsbe-Händigen Flächengebildes beschrieben, bei dem auf eine w) Grundschicht mehrere Faserschichten nacheinander eingenadelt werden und die Einnadlung derart intensiv erfolgt, daß eine Verminderung der Bahnbrsiie durch Wellung der Grundschichl eintritt. Nach dem letzten Nädclvörgang wird das so erhaltene Erzeugnis ih 6'> Gegenwart von Feuchtigkeit verdichtet und anschlic* ßehd verstreckt, um ihm mindestens die ursprüngliche Breite der Grundschicht wiederzugeben. Auch dieses aufwendige Verfahren führt zu ziemlich schweren nichtgewebten Textilmaterialien.

Aus der DE-PS 12 82 980 ist ein Verfahren zur Herstellung einer verstärkten Nadelvliesware bekannt, bei dem zwischen zwei Faservlieslagen als Zwischenlage eine Fadenkette aus streckbaren Kunststoff-Fäden gelegt wird, die beiden Faserschichten und die Zwischenlage genadelt werden und danach die nadelbehandelte verstärkte Vliesbahn gestreckt wird. Dieses bekannte Verfahren erfordert die Verwendung von zusätzlichen Materialien für die verstärkende Zwischenlage und führt ebenfalls zu einem relativ schweren Erzeugnis.

Aufgabe der Erfindung ist es. ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von leichtgewichtigen nichtgewebten Textilmaterialien, die trotz ihres geringen Gewichtes eine gute Maßhaltigkeit und eine hohe Festigkeit besitzen, zur Verfugung zu stellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem gattungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines nichtgewebten Textilmaterial, bei dem aus Stapelfasern ein Vlies mii vorwiegend in Querrichtung ausgerichteten Fasern gebildet, diebes Vlies in der Längsrichtung gereckt und schließlich genadelt wird, dadurch gelöst, daß das genadelte Vlies zunächst nochmals ' in Längsrichtung und abschließend in Querrichtung gereckt wird.

Es ist überraschend. da3 das nach dickem Verfahren hergestellte nichtgewebte Textilmaterial, das aufgrund des mehrfachen Reckens und des Fehlens von Verstärkungselementen leichtgewichtig ist. durch die Reckung nach der Nadelung zunächst in Längsrichtung und nachher in Querrichtung gute mechanische Eigenschaften, insbesondere eine gute Maßhaltigkeit und Festigkeit hat.

In einer bevorzugten Ausfuhrungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird das Vlies nach der abschließenden Streckt, g in Querrichtung auf mindestens einer Seile einer infraroten Strahlung /um Anschmelzen der Fasern ausgesetzt Dadurch wird der Zusammenhalt der Fasern ir. dem Y'ies noch weiter verbessert. Bevorzugt wird das Vlies während des Schmelzvorgangs einer Spannung mindestens in Querrichtung ausgesetzt.

Die Erfindung schließt auch cmc Vorrichtung zur Durchfuhrung des crfindungsgcmaßcn Verfahrens mit einer Vliesbildung einrichtung mn Kreuzleger, einer Einrichtung zum Strecken in Längsrichtung und eine Nadeleinnchtung zum Nudeln des in Längsrichtung gestreckten Vlieses cm. Diese Vorrichtung is; gekenn zeithnci durch eine weitere Einrichtung zum Strecken in Längsrichtung, die im Anschluß an die Nadclcinnih lung angeordnet ist und durch eine danach angeordnete Einrichtung zum Strecken in Querrichtung.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.die folgendes zeigen:

Fig. I zeigt schematich eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung von oben;

F i g. 2 zeigt the Vorrichtung nach Fig. I von der Seile:

F1 g. 3 ist eine Photographic in hundertfacher Vergrößerung von einer fri.ch geschniitenen Kante eines Faservliesstoffes, der gemäß dem Stand der Technik von beiden Seilen geschmolzen würde;

Fig.4 ist eine Photographic einer frisch geschnittenen Kante in zweihundertfacher Vergrößerung von einem Faservlies, das nur von einer Seite geschmolzen würde Und mit einer den Fig. I und 2 entsprechenden

Vorrichtung hergestellt worden ist;

F i g. 5 ist eine Detailabbildung des mittleren Teils des Vlieses nach Fig.4 in siebenhundertfacher Vergrößerung, der Ausschnitt ist in F i g. 4 bezeichnet.

Die dargestellte Ausführungsform der V orrichtung ist eine Einrichtung zur Vliesherstellung, die zwei Vliesoder Florherstellungsstrecken A und A' einschließt. Zuführungseinrichtungen 10, 10', beispielsweise Ballenöffner, Mischfächer, Zuspeisekästen usw. führen Stapelfasern, beispielsweise Polypropylen-Stapelware, den Öffnungskarden 12, 12' zu. Die Karden oder Krempel 12, 12' erzeugen Kardenbänder 14, 14', die von den Transportbändern 16, 16' der Kreuzleger 20, 20' aufgenommen werden. Zu den Kreuzlegern 20, 20' gehören außerdem Traa^cportbänder 18, 18', die über li einer Transporteinrichtung, beispielsweise zwischen Transportbändern 22, 22', angeordnet sind und eine Hin- und Herbewegung ausführen, wobei sie die Flore 14,14' so ablegen, daß sich auf den Zwischen-Transportbändern 22, 22' Zwischenvliese 24, 24' bilden. Die m Zwischenbänder 24, 24' werden den Endkarden 26, 26' durch die Zwischen-Transportbänder 22, 22' zugeführt. Die Karden 26, 26' ei zeugen Kardenbänder 2«, 28', die von den Zuführungs-Transportbändern 30, 30' der Kreuzleger 34, 34' aufgenommen werden. Zu den 2> Kieuzlegern 34, 34' gehören außerdem Transportbänder 32, 32', die ein Faservlies 36 auf dem Flortransportband 38 erzeugen, indem sie dieses überqueren.

Die Kardenbänder 28, 28' werden auf dem Flortransportband 38 so aufgelegt, daß mehrere Lagen entstehen, m die das Vlies j>6 bilden. Zur Anwendung der Erfindung bedarf es lediglich irgendeiner Einrichtung /ur Hersteilung eines Vlieses, dessen Fasern hauptsächlich in der Querrichtung ausgerichtet sind, wobei dies durch irgendwelche geeigneten Einrichtungen erreicht wer- π den kann. Beispielsweise braucht man nur eine Zuführungseinrichtung, eine Karde und einen Kreuzleger zur Herstellung eines Vlieses. Zur Benutzung der vorliegenden Erfindung ist es nicht notwendig, 2 Karden, wie z. B. die Öffnungskarde und die Fertigstcl- w lungs-Karde mit den dazugehörenden Transportbän dem und Kreuzlegern einzusetzen. Durch die Benutzung von 2 Karden können die Fasern aber besser geöffnet werden, so daß sich ein gleichmäßigeres Band ergibt und die Stapelfasern, die den Flor. au> dem das 4'. Vlies erzeugt wird, bilden, bis zu einem gewissen Grade ungeordnet vorlegen. Die Fasern dc> Vlie-,es 36 sind aber dennoch vorzugsweise in der Querrichtung orientiert. Zwei Florherstellungsstrecken A und A Oder mehr werden benutzt, um die Gesamtarbeitsgeschwin- ίο cigkeit zu erhöhen.

In der vorliegenden Beschreibung und in den Palentansprüchen wird der Ausdruck »Querrichtung« stets zur Beschreibung der Richtung verwendet, die zu der Richtung des Vliese* auf dem Flachrransportbund 38 v> senkrecht verläuft. Der Ausdruck »Längsrichtung« bezeichnet die /ur Transportrichiung des Vlieses auf dem Flachtransportband 38 parallel verlaufende Richtung.

Eine erste .Streckeinrichtung in Längsrichtung 40. die mindestens zwei Grur.ien von Haltewalzen oder ein Zuführiings-Transporlband 42 und eine Gruppe Haltewalzen 44 einschließt, wird zum Strecken des Vlieses 36 verwendet. Die Ausdrücke »dehnen«, »ziehen« und »strecken« werden hier als Synonyme gebraucht. In den Fig, I und 2 schließt die erste Sireckeinrichtung in Längsrichtung fünf Gruppen von Haltewalzen 44_f 46, 48, 50 und 52, sowie ein Zuführungs-Transportband 42 und ein Auslaß-Transportband 54 ein. Jede Haltewalzengruppe ist als eine Anordnung von einer Walze über zwei Walzen dargestellt, eine Anordnung, die zuverlässig arbeitet. Es kann aber beinahe jede beliebige Anordnung benutzt werden, beispielsweise eine Walze über einer Walze, zwei Walzen über einer Walze usw. Auch Mischungen der verschiedenen Haltewalzenanordnungen sind möglich. Das in Längsrichtung gestreckte Vlies 56 wird anschließend zu einem Nadelstuhl 58 transportiert, durch die das Vlies genadelt wird. Die Dichte der Stiche liegt im Bereich zwischen 15,5 und 155 pro cm³ und die Eindringtiefe zwischen etwa 0,64 und 1,9 cm. Statt eines können auch mehrere Nadelstühle verwendet werden.

Durch eine zweite Streckeinrichtung in Längsrichtung wird das gestreckte und genadelte Vlies 60 wiederum in Längsrichtung gestreckt. Die Einrichtung 62 schließt mindestens zwei Gruppen von Halterollen 64 und 66 oder ein Zuführungs-Transportband und einen Satz Halterollen (nicht dargestellt) ein. Das genadelte Vlies 68, das sowohl vor als auch nach dem Nadeln in der Längsrichtung gestreckt wurde, gelabt über die Walze 70 zu e'ner Streckeinrichtung in Querrichtung, beispielsweise zu einem Spannrahmen 7Z Wie ir F i g. 2 klar zu erkennen ist, schließt der Spannrahmen '72 ^nen Abschnitt zum Strecken in Querrichtung 74 und einen Spannte. 76 ein. Der Spannteil 76 ist nicht zum Strecken des Vlieses vorgesehen, sondern um es unter einer Spannung in Querrichtung zu halten.

Während das gestreckte Vlies gespannt bleibt, kann es unter Anwendung infraroter Strahlung geschmolzen werden. In Fig. 2 sind Infrarotheizer 80 und 82 dargestellt, die in der Nähe von gegenüberliegenden Seiten des ungeschmolzenen Textilmaterial 78 und auf diese gerichtet angeordnet sind. In Abhängigkeit von der gewünschten Art des Schmelzen* können ein Heizer oder auch beide benutzt werden. Es sei darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung sich nicht auf geschmolzene Produkte beschränk: und gemäß der Erfindung in erheblichem Umfang ungeschmoizene Erzeugnisse hergestellt werden, wobei die Infrarotheizer 80 und 82 nicht zur Anwendung kommen. In diesem Fall wird also nach dem Abschnitt zum Strecken in Querrichtung aufgerollt.

Außerdem muß darauf hingewiesen werder, daß ein geschmolzenes Erzeugnis gemäß dieser Erfindung auch unter Anwendung verschiedener anderer Schmelzein richtungen, beispielsweise heißer Walzen, einer K.nn mer mit heißer Flüssigkeit usw.. hergestellt wird Vorzugsweise wird das Textilmaterial unter Spannung in /uführungsrichtung geschmolzen, da ein in dieser Weise produziertes Erzeugnis sich durch erheblich verbesserte Festigkeit und Maßhaltigkeit auszeichne*. Obwohl andere Vorrichtungen benutzt werden können, wi-d Jjs Textilmaterial vorzugsweise mit infraroter Strahlung geschmolzen, da die Schmelztiefe kontrolliert werden kann und der Querschnitt der Fasern unverändert bleibt. Bei Verwendung einer Kammer mit heißer Flüssigkeit ist es sehr schwierig, wenn nicht gar unmöglich, die Tiefe des Schmelzens zu kontrollieren. Außerdem wären die Einrichtungen, die nötig wären, um das ungeschmoizene Vlies gleichzeitig einer Spannung in Züführungsrichtung zu unterwerfen und der heißen Flüssigkeit auszusetzen, relativ kostspielig. Wenn hsiße Walzen benutzt werden, um das Vlies zu schmelzen, wird es vornehmlich an der Oberfläche geschmolzen, wobei die Tiefe schlecht oder gar nicht zu kontrollieren ist. Die Fasern in der Nähe der Oberfläche

werden flach gedrückt, der Querschnitt der Fasern also Verändert, wodurch sich aufgrund der Schwächung der Fasern eine Schwächung des Endproduktes ergibt.

Die Anzahl von Bändern oder Floren, die benutzt werden, um das Vlies 36 zu erzeugen, hängt von einer Reihe von Variablen ab, beispielsweise von dem gewünschten Gewicht des Vlieses, dem Gewicht des Flors, davon, wie stark das Vlies während des Harstellungspfozesscs gestreckt wird usw. Wenn zur Durchführung der Erfindung Haltewalzen benutzt Werden, werden eigentlich nur 2 Gruppen von Haltewalzen gebraucht, um das Vlies zu strecken. Durch Verwendung einer größeren Anzahl von Haltewalzengruppen, wie den dargestellten 5, wird der Streckvorgang allerdings gleichmäßiger, da zwischen jedem Satz Haltewalzen ein kleineres Streckverhältnis verwendet werden kann, wobei dennoch das gewünschte Gesamtstreckverhältnis eingehalten wird. Außerdem wird das Vlies häufig zwischen der durch die Zuführungs-Transportbänder gebildeten Klemmstelle und dem ersten Halterollensatz 44 gestreckt. Das Vlies 36 wird gestreckt, da jede der aufeinander folgenden Halterollengruppen mit einer jeweils höheren Geschwindigkeit betrieben wird, als das vorhergehende Zuführungs-Transportband oder die vorhergehende Halterollengruppe. Allgemein wurde gefunden, daß ein gleichförmigeres Erzeugnis hergestellt wird, wenn mehr Sätze von Halterollen mit einem geringeren Streckverhältnis zwischen jedem Halterollensatz verwendet werden im Vergleich zu dem Fall, daß man weniger Gruppen von Halterollen mit höheren Streckverhäitnissen einsetzt. Es gibt allerdings einen Punkt, an dem das Hinzufügen weiterer Halterollensätze bei gleichzeitig reduziertem Streckverhältnis zwischen ihnen nicht mehr zu einer Verbesserung des Erzeugnisses führt. Außerdem ergibt sich eine Maximalgeschwindigkeit. mit der ein Vlies eines bestimmten Gewichts hergestellt werden kann aufgrund von Beschränkungen der Vliesbildeeinrichtungen. Wie bei fast allen Verfahren ist demzufolge auch hier zum optimalen Betrieb die Beachtung einer Reihe von Variablen nötig, insbesondere der verschiedenen Parameter des verarbeiteten Materials. Einige der

Streckvorgang beeinflußt wird, sind die Art des Polymers, aus dem die Stapelware besteht, die Faserlänge, der Titer, die Faserveredelung, der Kräuselungsgrad, das Gewicht des Vlieses usw. im allgemeinen werden 2 bis 6 Gruppen von Haltewalzen eingesetzt. Das Gesamtstreckverhältnis liegt im Bereich zwischen 1.01 :1 bis 4 :1, wobei das maximale Streckenverhältnis zwischen 2 Halterollensätzen bei 2 liegt. Ein sehr gutes Erzeugnis ergibt sich, wenn man 3 bis 5 Halterollensätze mit einem Gesamtstreckverhältnis zwischen 1,2 :1 und 1,8 : 1 verwendet und das maximale Streckenverhältnis zwischen 2 Haltewalzensätzen bei 13 :1 liegt.

Es sei bemerkt daß das Vlies einer gewissen Streckwirkung unterliegt, wenn es unter dem Nadelstuhl hindurchläuft Diese muß berücksichtigt werden, wenn man die Arbeitsgeschwindigkeit der auf den Nadelstuhl folgenden Vorrichtungsteile festlegt Es ist nicht ungewöhnlich, daß eine Streckung im Verhältnis zwischen 13:1 und 2:1 auftritt, wenn man einen Nadelstuhl mit ein oder zwei Nadelbrettern verwendet Die größeren Streckverhältnisse im obigen Bereich ergeben sich normalerweise bei der Benutzung eines Nadelstuhls mit zwei Nadelbrettern.

Auch das Streckverhältnis der zweiten Einrichtung zum Strecken in Längsrichtung wird in Abhängigkeit

45

50

55 von dem verarbeiteten Material gewählt Im allgemeinen liegt das Streckverhältnis in der zweiten Längs-Streckzone im Bereich zwischen I₁Ol : 1 und 2 :!; ein gutes Produkt ergibt sich bei Verwendung eines Streckverhältnisses im Bereich zwischen 1,3:1 Und 1,5:1.

Das Verhältnis der Streckung in Querrichtung hängt von einer Anzahl von Variablen ab, beispielsweise der Faserlänge, der Titerstärke, dem Vliesgewicht, der Nadeldichte usw. Im allgemeinen liegt das Streckverhältnis in Querrichtung im Bereich zwischen 1,1 :1 und 1.3:1.

Das geschmolzene oder ungeschtnolzene Textilmaterial 84 wird normalerweise einer geeigneten Förderausgleichseinrichtung, beispielsweise einem »J«-Fach % und Walzen 86, 88, 90, 92 und 94 zugeführt Von der Förderausgleichseinrichtung gelangt das Produkt zu einer Aufwickeleinrichtung 110 über eine Vielzahl von Walzen oder Rollen. Ausgleichsrollen und Umlenkrollen 98,100,102,104,106 und 108.

Für die vorliegende Erfindung können verschiedene synthetische thermoplastische Stapelfasern verwendet werden. Beispielsweise Polyolefine, wie Polypropylen. Polyester, wie Polyethylenterephthalat, Polyamide, wie Polycaprolactam und Mischungen dieser Materialien sind geeignet. Besonders gute Ergebnisse wurden mit Polyprnpylenstapelfasern erzielt Es können auch Mischungen aus natürlichen und synthetischen Fasern in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Die für diese Erfindung geeigneten synthetischen Stapelfasern können eine Länge von etwa 4 bis etwa 25 cm haben. Gute Ergebnisse wurden bei Verwendung einer Faserlänge von etwa 6 bis 10 cm erzielt Der Titer kann in einem weiten Bereich gewählt werden. Normalerweise liegt es im Bereich zwischen 1 und 22 dtex, besonders üblich sind 1,6 bis 8.8 dtex.

Eine recht gebräuchliche Technik des Schmelzens eines nichtgewebten Vlieses aus synthetischen Fasern besteht darin, das Vlies über eine oder mehrere erhitzte Walzen zu führen, wodurch die Fasern im wesentlichen an der Oberfläche des Vlieses geschmolzen werden, die Γϊΐϊι \jCr CrnitZiCn TTÖI/.C OuCi' utii ciiniz.icil ττtujLcit 111 Kontakt steht. Bei diesem Schmelzverfahren werden die Fasern an der Oberfläche des Vlieses abgeflacht und verändern so unter der Hitzeeinwirkung und dem Druck, dem sie ausgesetzt sind, ihren Querschnitt In F i g. 3 ist ein Erzeugnis dargestellt, das durch Querlegen von Floren zu einem Vlies. Nadeln des Vlieses und Schmelzen des genadelten Vlieses auf beiden Seiten mit Heißen Walzen erzeugt wurde. Hier sieht man sowohl den abgeflachten Querschnitt der Fasern, deren Querschnitt ursprünglich rund war. als auch daß im wesentlichen die Fasern an der Oberfläche des Vlieses geschmolzen sind.

Ein nichtgewebtes Textilmaterial oder Faservlies, das nach der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Erfindung hergestellt worden ist und nach einer bevorzugten Ausführungsforro der Erfindung auf einer Seite mit infraroter Strahlung geschmolzen wurde, ist in F i g. 4 und 5 dargestellt Es ist leicht zu erkennen, daß der Querschnitt der runden Fasern erhalten geblieben ist und daß ein Schmelzen in dem gesamten Material stattgefunden hat, obwohl nur eine Seite des Vlieses der Infrarotbestrahlung ausgesetzt war. Insbesondere F i g. 5 zeigt die ausgezeichnete Verbindung von Faser zu Faser, die sich durch die Benutzung infraroter Strahlung ergibt Die Schmelztiefe wird kontrolliert.

indem man die Transportgeschwindigkeit des Materials, die Entfernung der Infrarot-Strahlungsquellen von dem Material und die Temperatur dieser Quellen einstellt.

Bei einignn Anwendungen ist es erwünscht, ein Vollständig geschmolzenes Erzeugnis zu benutzen, d. h. ein Erzeugnis, in dessen ganzem Querschnitt geschmolzene Fasern vorgefunden werden. Darüber hinaus ist es öii wünschenswert, daß ein solches geschmolzenes Erzeugnis eine velourartige oder florartige Oberfläche hat. Ein Beispiel einer Anwendung, bei der ein vollständig geschmolzenes Erzeugnir .tiit einer florartigen Oberfläche nützlich ist, ist die Herstellung eines Vinyllaminats. Die florartige Oberfläche ist zur Verbindung mit dem Vinylfilm bei der Herstellung eines Laminats weit besser geeignet als eine glatte Oberfläche. Das vollständig geschmolzene Material zeichnet sich durch verbesserte Festigkeit und Maßhaltigkeit im Vergleich zu teilweise geschmolzenen Erzeugnissen aus. Durch die Benutzung infraroter Strahlung auf nur einer Seite des Materials zum Schmelzen kann die Schmelztiefe so eingestellt werden, daß das gesamte Material durchdrungen wird und dennoch auf der von dem Infrarotheizer abgewandten Seite des nichtgewebten Textilmaterial eine florartige Oberfläche vorhanden ist. Nur bei Verwendung des Schmelzverfahrens mit infraroter Strahlung ergibt sich ein vollständig geschmolzenes Erzeugnis mit einer florartigen Oberfläche. Es ist bestenfalls sehr schwierig, ein vollständig geschmolzenes Erzeugnis zu erhalten, wenn man 2 erhitzte Walzen benützt. Der Mittelteil des Materials •".chmilzt dann im allgemeinen nicht, wie in Fig.3 zu sehen ist. Natürlich ist es nicht möglich, ein Material mit einer florartigen Oberfläche herzustellen, wenn man beide Oberflächen des Materials über erhitzte Rollen führt. Eine Kammer mit einer heißen Flüssigkeit führt im allgemeinen zum Schmelzen beider Oberflächen des Produkts.

• Die Herstellung eines vollständig geschmolzenen Materials mit einer florartigen Oberfläche ist also nur nach Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 2 möglich.

Als Ini'rarot-Strahlungsquellen für die vorliegende Erfindung wurden Quarzheizer una t-oiienband-Heizer

Tabelle

benutzt, die Erfindung ist jedoch nicht auf eine bestimmte Strahlungsquelle beschränkt, auf der das nichtgewebte Textilmaterial mit infraroter Strahlung bestrahlt wird. Derzeit scheinen die Folicnband-Heizer % vorzuziehen zu sein, da sie eine bessere Kontrolle des Schmelzprozesses ermöglichen.

Im allgemeinen können Materialien von ganz verschiedener Breite nach der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. Besondere Vorteile hat das erfindungsgemäße Verfahren bei der Herstellung nichtgewebter Textilmateriälien mil einer Breite zwischen 2.7 und 5,8 m. Im allgemeinen wiegen die Materialien mindestens 17 g/m².

Beispiele

Es wurden drei verschiedene Faservliesstoffe hergestellt. Zwei der Materialien, die nach bekannten Verfahren hergestellt wurden, wurden mit »Vergleich I« ijnH »Vprffjpiph H« bezeichnet. Dss dritte Msteris! wurde gemäß dieser Erfindung hergestellt und mit »erfindungsgemäßes Material« bezeichnet. Alle drei Erzeugnisse wurden aus Polypropylen-Stapelfasern mit einer Länge von 10m und einem Titer von 3 Denier hergestellt.

»Vergleich I« wurde durch Kreuzlegen von Florbändern auf ein Transportband hergestellt, das mit Kettengarnen bedeckt war. Das so gebildete Vlies wurde genadelt und das genadelte Vlies auf einer Seite mit einer erhitzten Walze geschmolzen.

»Vergleich II« wurde durch Kreuzlegen von Florbändern zu einem Vlies hergestellt, wie »Vergleich I«. Dabei wurden aber keine Kettengarne benutzt. Das Vlies wurde in die Längs- bzw. Kettrichtung gestreckt, das gestreckte Vlies wurde genadelt und das genadelte Vlies

J-5 auf einer Seite mit einer erhitzten Walze geschmolzen.

Das »erfindungsgemäße Material« wurde mit der Vorrichtung gemäß Anspruch 4 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend den Fig. 1 und 2 hergestellt. Es wurden keine Kettgarne benutzt. Das Material wurde durch infraroter Strahlung von einer Seite geschmolzen, wobei es unter Spannung in der Zuführungsrichtung stand. Ein Vergleich der Eigenschaften der Materialien geht aus der Tabelle hervor.

Vergleich I Vergleich II

Erfindungsgemäßes
Material

Gewicht, g/m³

Einreißfestigkeit'³¹, kg
Längsrichtung
Querrichtung

Bruchfestigkeit"", kg
Längsrichtung
Querrichtung

Dehnung'⁰¹, bei 2,3 kg, %
Längsrichtung
Querrichtung

Dehnung"", bei 9,1 kg, %
Längsrichtung
Querrichtung

111

108

7,6	12,2	11,8
10,4	10,3	17,1
20,4	28,5	29,9
34	29	43,2
6,6	11,0	3,1
2,0	24,2	1,8
52,6	45,2	28,9
15,9	80.3	12.1

Fortsetzung

ίο

Vergleich I Vergleich II

[irfindungs-

gemäßes

Material

Bruchdehnung'*', %
Längsrichtung
Querrichtung

Einreißrcsligkeit^<ri, bei 119g/m^}, kg
Längsrichtung
Querrichtung

Bruchfestigkeit¹⁶¹, bei 119 g/m², kg
Längsrichtung
Querrichtung

(al (b) (el (d)
(£)
(fl

ASTMD2261-64T.
ASTM D 1682-64.
ASTM D 1682-64.
ASTM D 1682-64.
ASTM D 1682-64.

Berechnet aus den Bruchfestigkeitsdaten.
^(g) Berechnet aus den Bruchfestigkeitsdaten.

Die Zahlenwerte zeigen, daß die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Materials sowohl in der Längsrichtung als auch in der Querrichtung jenen des »Vergleichs I« in jeder Beziehung überlegen sind. Auch aus dem Vergleich des erfindungsgemäßen Materials mit dem »Vergleich II« ergibt sich eine Überlegenheit des erfindungsgemäßen Materials. Die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Materials und des »Vergleichs II« in Längsrichtung sind ungefähr die gleichen, mit der Ausnahme, daß die Dehnungswerte des erfindungsgemäßen Materials wesentlich besser sind. In der Querrichtung sind die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Materials verglichen mit dem »Vergleich II« in jeder Beziehung überlegen. Die Tatsache, daß die Eigenschaften des erfindungsiemäßen Materials in Längsrichtung ebenso gut oder besser sind als die Eigenschaften des »Vergleichs II«, ist überraschend, da die Herstellungsverfahren die gleichen sind bis zu dem zweiten Streckvorgang in Längsrichtung beim erfindungsgemäßen Verfahren und man annehmen sollte, daß bei einer Verbesserung der Eigenschaften des erfindungsgeniäßen Materials in der Querrichtung die Eigenschaften in der Längsrichtung bis zu einem gewissen Grade leiden wurden. Es ist auch überraschend, daß die Dehnungswerte sowohl in der Längs- als 110,4
80,9

8,0
11,1

27,6
36,5

100,8
133,6

13
11,1

30,6
37,6

55
62,9

12,9
18,8

32,8
47,4

auch in der Querrichtung bei dem erfindungsgemäßen Material wesentlich besser sind als bei dem »Vergleich II«, da man normalerweise annehmen sollte, daß wegen der Ähnlichkeit des Verfahrens nur die Dehnungswerte in der Querrichtung verbessert sein sollten. Offenbar führen der zweite Streckvorgang in Längsrichtung und

■J5 der Streckvorgang in Querrichtung zu einer unerwarteten Verbesserung der Eigenschaften des nichtgewebten Textilmaterials sowohl in der Längs- als auch in der Querrichtung im Vergleich zu einem Material, das nach dem Nadeln nicht in Längs- und Querrichtung gestreckt

Ao worden ist.

Durch die Verbesserung der Dehnungseigenschaften des erfindungsgemäßen Materials sowohl in der Kettenrichtung als auch in der Ziiffihmngsriehtnng wird die Formstabilität und die Maßhaltigkeit des nichtge-

■t¹) webten Textilmaterials erheblich verbessert, was besonders wichtig ist, wenn das Material als Grundmaterial für einen Teppich verwendet wird. Über diese verbesserten Dehnungs- und Festigkeitseigenschaften des erfindungsgemäßen Materials hinaus ist die

ffl Gleichmäßigkeit des Erzeugnisses bemerkenswert verbessert und ebenso die Büschelbindung bei Anwendungen in der Teppichherstellung.

Hierzu⁵ 2 Blatt ZeiciihffhecW

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines nichtgevvebten Textilmaterial, bei dem aus Stapelfasern ein Vlies j mit vorwiegend in Querrichtung ausgerichteten Fasern gebildet, dieses Vlies in der Längsrichtung gereckt und schließlich genadelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das genadelte Vlies zunächst nochmals in Längsrichtung und abschließend in Querrichtung gereckt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies nach dem Strecken in Querrichtung auf mindestens einer Seite einer infraroten Strahlung zum Anschmelzen der Fasern ausgesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies während des Schmelzvorgangs einer Spannung mindestens in Querrichtung ausgesetzt ist.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspi uch 1, mit einer Vliesbildungseinrichtung mit Kreuzleger, einer Einrichtung zum Strecken in Längsrichtung und einer Nadeleinrichtung zum Nadeln des in Längsrichtung gestreckten Vlieses, gekennzeichnet durch eine weitere Einrichtung (62) zum Strecken in Längsrichtung, die im Anschluß an die Nadeleinrichtung angeordnet ist, und durch eine danach angeordnete Einrichtung (72) zum Strecken

in Querrichtung. jo

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Infraroistrahlungs·Einrichtung (80, 82). die am Er. -It der Querstreckeinrichtung (72) innerhalb einer Spann/onc (76). durch die das Vlies während des Schmelzern mindestens in der Quer- η richtung einer Spannung ausgesetzt wird, angeord-η<_·[ ist.