DE3321893A1

DE3321893A1 - Undurchlaessiges absorbierendes textilmaterial mit sperrschicht und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE3321893A1
Application number: DE19833321893
Authority: DE
Inventors: Jay S. Roswell Ga. Shultz; Joseph D. Woodstock Ga. Wahlquist
Original assignee: Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Corp
Priority date: 1982-06-23
Filing date: 1983-06-16
Publication date: 1983-12-29
Also published as: US4379192A; GB2122134A; AU558399B2; GB2122134B; AU1507683A; NL8302153A; LU84869A1; KR840004889A; FR2529235B1; CA1198976A; FR2529235A1; BE897109A; GB8316832D0

Description

Die Erfindung betrifft Vliesmaterialien (Nonwowens), die insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, zur Anwendung als Absorbens-Textilerzeugnis mit Sperrschicht in Produkten für Krankenhäuser, wie chirurgische Abdeckungen bzw. Verbandmaterialien, und Verfahren zur Herstellung derartiger Textilmaterialien aus Laminaten aus Folien und Faservliesen einschließlich Matten bzw. Vliesen aus Mikrofasern.

Absorbens-Textilmaterialien mit Sperrschicht sind bekannt, einschließlich der Textilmaterialien, die in den US-PSn 3 668 050 und 3 669 106 beschrieben werden, die eine flüssigkeitsundurchlässige Folie und eine Folie aus flüssigkeitsabsorbierendem Schaummaterial, fest verbunden mit einer faserförmigen Basisfolie, aufweisen. Derartige Sperrschicht-Textilmaterialien sind brauchbar in Produkten für Krankenhäuser wie Hüllen und chirurgische Abdeckungen und sind besonders brauchbar als Verstärkungen in Flächen, die die Befensterung einer chirurgischen Abdeckung bzw. eines chirurgischen Verbandes umgeben. Absorbens-Textilerzeugnisse, die durchlässig sind und Matten bzw. Vliese aus Mikrofasern und eine mit Öffnungen versehene Folie umfassen, werden in der US-PS 4-196 24-5 beschrieben, wo auch beschrieben wird, daß Flächen der Folie (Spalte 11) ohne Öffnungen ausgebildet sein können, um ein Äquivalent zu einem undurchlässigen Fleck zu erzielen. Andere absorbierende Textilmaterialien mit Sperrschicht sind handelsüblich unter den Warenzeichen HI-LOFT^H und DEY SI?E^R. D:
an Folien laminiert sind.

HI-LOFT^H und DEY 3ΓΓΕ^Ε. Diese umfassen Faserflore, die

Es ist auch bekannt, Flore bzw. Vlies von liikrofasern mit Folie unter Bildung von Vliesmaterialien zu verwenden, wobei die Uo-PS 3 "76 242 ein Beispiel für derartige Textilmaterialien liefert, die durch thermisches Binden vo?i Matten bzw. Vliesen aus Mikrofasern an Folien

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erhalten werden. Jedoch wurden weder die Oberfläche noch die inneren Mikrofasern der Mikrofasermatten in diesen undurchlässigen Vlies-Textilmaterialien stabilisiert und daher sind die !iextilmaterialien nicht besonders für Anwendungszwecke geeignet, bei denen textilartige Materialien erforderlich sind.

Absorbens-Laminate von Matten bzw. Vliesen aus Mikrofasern und kontinuierlichen Faserfloren bzw. -Vliesen sind !0 ebenfalls bekannt, beispielsweise werden sie in der US-PS 4 04-1 203 beschrieben, wo die Kombination dieser Komponenten eine Abstoßung für Flüssigkeiten aufgrund der kleinen Porengröße der Mikrofasermatte sowie eine Luftpermeabilität ergeben.

Hauptziel der Erfindung ist die Bereitstellung von undurchlässigen Absorbens-Sperrschicht-Textilmaterialien aus Laminaten von Faservliesen bzw. Faserfloren und polymeren Folien und Binden der Laminate bzw. Schichtstoffe in derartiger Weise, daß eine stabilisierte abriebbeständige Oberfläche und eine stabilisierte Innenstruktur unter minimalem Verlust der Absorptionsfähigkeit der inneren Schichten der Faservliese erzielt wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung von undurchlässigen Absorbens-Sperrschicht-Textilmaterialien aus Laminaten bzw. Schichtstoffen aus kontinuierlichen Filament-Vliesen bzw. Floren, Mikrofaservliesen bzw. -matten und polymeren Folien, unter Ausnutzung der kontinuierlichen Filamentvliese bzw. -flore und polymeren Folien als äußere Schichten, unter Bildung einer abriebbeständigen Absorbensoberflache und einer Flüssigkeit undurchdringlichen Oberfläche, und der Mikrofasermatten bzw. -vliese zur Bereitstellung einer nicht fest zusammengefügten Absorbens-Zentralschicht, die die geringe Porengröße und die starken Kapillaritätscharakteristika der ursprünglich gebildeten Mikrofasermatten bzw. -vliese beibehält.

Ein weiteres Ziel ist die Bereitstellurif¹; von undux'chlänsigen Absorbens-Sperrschicht-Textilmaterialien aus Laminaten bzw. Schientstoffen von Mikrofasermatten bzw. -Vliesen und Folien, die gebunden sind unter Erzielung eines Textilmaterial mit textilartigen Eigenschaften für Anwendungsgebiete, wo derartige Eigenschaften erwünscht sind.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von undurchlässigen

Absorbens-Sperrschicht-Textilmaterialien aus Matten bzw-Vliesen von Mikrofasern in sandwichartiger Anordnung zwischen polymeren Folien und kontinuierlichen Filamentvliesen bzw. —floren mit Oberflächenabriebsbeständigkeit "Lg und innerer Stabilität.

Ein weiteres Ziel ist die Bereitstellung eines Herstellungsverfahrens durch Binden solcher Fasern zur besseren Ausnutzung des Gesamtabsorptionsvermögens der Fasern 2Q ohne Nadellöcher zu erzeugen oder die Undurchdringlichkeit der Folie anderweitig nachteilig zu beeinflussen.

Ein Tireiteres Ziel ist die Bereitstellung von undurchlässigen Absorbens-Sperrschicht-Textilmaterialien aus Matten bzw. Vliesen von Mikrofasern und polymeren Folien entweder mit oder ohne Oberflächenschichten aus kontinuierlichen Faservliesen bzw. -floren, wobei die Textilmaterialien eine wesentliche Dicke und einen Körper aufweisen und stark und flexibel für Anwendungszwecke wie

3Q absorbierende Kissen, chirurgische Abdeckungen, Bedekkungen für Krankenhausausrüstungen und andere Anwendungs— zv/ecke sind, bei denen ein undurchlässiges Absorbens-Sperrschicht-Textilmaterial mit textilähnlichen Eigenschaften erforderlich ist.

E In weiteres Ziel ist die Bereitstellung von undurchlässigen Absorbens-Sperrschicht-Textilmaterialien mit einer texturierten abriebfesten Oberfläche mit einem hohen

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Heibungskoeffizienten, die geeignet sind für chirurgische Abdeckungen und andere Abdeckanwendungszwecke, bei denen eine Überfläche mit geringer Gleitfähigkeit erwünscht ist.

V/eitere Ziele bzw. Gegenstände und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden genaueren Beschreibung und den beigefügten Figuren ersichtlich.

Die Figur 1 stellt eine schematische bruchstückhafte

-^q perspektivische Ansicht mit aufgebrochenen Abschnitten

von einem Vliesmaterial dar, das erfindungsgemäß aufgebaut ist;

Figur 2 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung 2g zur Herstellung des Vliesmaterials gemäß der Erfindung;

i'igur 3 ist ein Querschnitt längs der Linie 3~3 der Figur 1; und

Figur 4- ist eine Schnittansicht eines weiteren Vliesmaterials, das erfindungsgemäß aufgebaut ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben; ohne daß dies eine Einschränkung darstellen soll.

Wird ein Absorbens-Textilmaterial mit Sperrschicht in einer chirurgischen Abdeckung in der Fläche, die die Befensterung umgibt, verwendet, so müssen für einen derartigen Anwendungszwecke zahlreiche Erfordernisse erfüllt sein. Diese Erfordernisse wurden in der Vergangenheit erkannt, jedoch muß zusammenfassend das Material stark und abriebbeständig sein, selbst wenn es während eines chirurgischen Eingriffs Flüssigkeiten und dem damit verbundenen physikalischen Kontakt ausgesetzt wird; das Material muß flüssigskeitsundurchlässig sein, um Flüssigkeiten daran zu hindern, während eines operativen Eingriffs durch die Folie durchzuschlagen und den Durchtritt von Bakterien

durcii die Folie zu verhindern. Das Material muß einen
hohen Reibungskoeffizienten aufweisen, um das Verschieben chirurgischer Instrumente und dergleichen von der
Überfläche der Decke während der Operation zu verhindern. Das Material muß unter den Bedingungen der Sterilisationsbehandlung entweder durch Dampf oder durch Ethylenoxid
oder dergleichen stabil sein. Das Material muß flüssigkeitsabsorbierend sein, um ein Ablaufen von Flüssigkeiten während der Operation auf ein Minimum herabzusetzen und IQ das Material muß gute Abdeckcharakteristika besitzen.

Wenn ein Absorbens-Textilmaterial mit Sperrschicht auf
anderen Anwendungsgebieten verwendet wird, wie für Schürzen, Tischdecken oder dergleichen, müssen zahlreiche dieser Erfordernisse erfüllt werden, wobei das wesentliche gemeinsame Erfordernis in der Stabilität von Oberfläche und Innerem, der Absorptionskapazität, der Laminatmasse und der Flexibilität zur Erzeugung textilartiger Eigenschaften liegt.

Erfindungsgemäß wird ein verbessertes Absorbens-Textilmaterial mit Sperrschicht bereitgestellt, das sämtlichen vorstehenden Erfordernissen entspricht, in Form eines
Laminats bzw. Schichtstoffs aus flüssigkeitsundurchlässiger polymerer Folie und einem faserartigen Abschnitt, die Matten bzw. Vliese aus Mikrofasern umfassen, wobei
das Laminat unter Bindungsbedingungen gebunden wird, die zu einer Bindung der Oberflächenfasern zur Abriebbeständigkeit und mechanischen Stabilisierung der Mikrofasern im Inneren der Matte bzw. des Vlieses zu einer Integrität und einer Beibehaltung der Docht- bzw. Saug-Eigenschaften und Absorptionseigenschaften der Mikrofasermatten
bzvr. -vliese führen.

In der Figur 1 wird ein undurchlässiges Absorbens-

Gperi'.'icliicht-'I'exUilmaterial abgebildet, das erfindungsgeraäß aufgebaut ist als ein Schichtstoff bzw. Laminat

mit einem faserförmigen Abschnitt, der ein Überflächenvlies

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bzw. einen Oberflächenflor 10 aus vorgebundenen kontinuierlichen !Filamenten und eine innere nicht fest zusammengefügte Matte bzw. Vlies 12 aus im allgemeinen diskontinuierlichen thex^mop las tischen schmelzgeblasenen Mikrofasern und eine Polymerfolie 13, angrenzend an die Matte 12, umfaßt. Um ein derartiges Textilmaterial mit guter Abriebbeständigkeit bereitzustellen, ohne das Textilmaterial derart fest zusammenzufügen, daß die Absorptionsfähigkeit der Matte 12 wesentlich verringert wird,

2Q wird das Vlies 10 aus kontinuierlichen Filamenten in Form eines Musters als einleitende Stufe gebunden, bevor es in das Laminat eingearbeitet wird, und dieses wird als ein Basisvlies verwendet und die Matte 12 aus Mikrofasern wird durch Strangpressen direkt auf das vorgebundene Basisvlies 10 aus kontinuierlichen Filamenten gebildet. Durch Formen der Mikrofasermatte 12 direkt auf dem vorgebundenen kontinuierlichen Filamentvlies 10 werden primäre Bindungen zwischen den Mikrofasern und den kontinuierlichen Filamenten ausgebildet, die die Mikrofasermatte an dem kontinuierlichen Filamentvlies befestigen. Anschließend an die Ausbildung der Mikrofasermatte auf dem kontinuierlichen Filamentvlies wird eine polymere Folie 13 auf die entgegengesetzte freie Oberfläche der Matte 12 der Mikrofaser aufgebracht und das Laminat wird einer Klemmstelle von Bindungswalzen zugeführt.

Der Aufbau der Bindungswalzen und die Bindungsbedingungen in dieser Klemmstelle sind derart gewählt, daß eine einzigartige Kombination von Bindungen höherer und niedrigerer Intensität in den Gebieten 14 durch das Laminat hindurch erzeugt wird, um die Laminatbestandteile zu einer einzigen Struktur mit einem minimalen Verlust an Absorptionskapazität und -ausmaß der zentralen Schicht der Mikrofasern zu integrieren. Vorzugsweise umfassen die Bindungswalzen eine glatte geheizte Walze 16 und eine mit Muster versehene geheizte Walze 18, die angehobene Elemente an ihrer Oberfläche in dem gewünschten Muster aufweist, wie schematisch in der Figur 2

dargestellt, wobei die Oberfläche der Folie 13 gegen die glatte Walze gebracht wird.

Die Herstellung von Matten aus polymeren schmelzgeblasenen Milcrofasern ist bekannt und wird in dem Artikel "Superfine Thermoplastic Fibers" in Industrial and Engineering Chemistry, Bd. 48, Nr. 8 (1965), Seiten 1342-1346, sowie von Buntin et al. in der US-PS 3 978 185, von Prentice in der US-PS 3 795 571 und von Buntin in der US-PS 3 811 957 beschrieben.

Wie in der Figur 2 dargestellt ist, umfaßt das Herstellungsverfahren ein Strangpressen bzw. Extrudieren aus einer oder mehreren Schmelzblasdüsen 6, von geschmolzenem Polymermaterial in feinen Strömen und Zerkleinern der Strome durch Gegenstrom von aufgeheiztem Gas mit hoher Geschwindigkeit, um die Ströme zu diskontinuierlichen Fasern mit geringem Durchmesser zu brechen. Srfindungsgemäß werden die Fasern direkt auf einem vorgebundenen Vlies von kontinuierlichen Filamenten zu einer Matte bzw. zu einem Vlies geformt. Die Matte weist eine begrenzte Integrität durch Verschlingungen der einzelnen Mikrofasern in der Matte sowie bis zu einem gewissen Ausmaß eine thermische Bindung oder Eigenbindung zwischen den Mikrofasern auf. Im allgemeinen haben die in derartigen Matten enthaltenen Mikrofasern einen durchschnittlichen Durchmesser von bis zu etx^ra 10 um (Mikron), wobei sehr wenige der Mikrofasern den Durchmesser von 10yum (Mikron) überschreiten. Im allgemeinen liegt der durchschnittliche Durchmesser der Mikrofasern in derartigen Matten bei etwa 2-6 um (Mikron). V/ährend die Hikrofasern in der Matte vorwiegend diskontinuierlich sind, weisen sie in allgemeinen eine Länge auf, die normalerweise die von Stapelfasern überschreitet. Äufgrurid der Klebrigkeit der Mikrofasern und der Einwirkung der Gasströme zur Führung der Mikrofasern mit hoher Geschwindigkeit gegen und durch das Basisvlies,binden die Mikrofasern direkt an die kontinuierlichen Filamente

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ι des Basisvlies aufgrund der offenen Struktur

vlies und der relativ geringeren Größen der Mikrofasern, wobei die Mikrofasern das Basisvlies durchdringen und sich mit den kontinuierlichen !filamenten verwickeln.

Das bevorzugte polymere Material für die Mikrofasermatte ist isotaktisches Polypropylenharz; jedoch können andere thermoplastische Polymerharze, die zum Schmelzblasen geeignet sind, einschließlich anderer Polyolefine, PoIyurethane, Polyvinylmaterial, Polyamide und Polyester, verivendet werden.

Pur die Folie 13, die auf die Matte 12 der Mikrofasern laminiert ist, ist eine Vielzahl thermoplastischer Folien brauchbar, jedoch ist eine nicht-orientierte homopolymere Polypropylenfolie bevorzugt. Die Matte und die Folie können aus dem gleichen oder aus unterschiedlichen Polymerenoder Gopolymerenharzen hergestellt sein, es ist jedoch wichtig, daß die beiden polymeren oder copolymeren Harze verträglich sind, um eine geeignete Bindung zu ermöglichen. Die Verträglichkeit kann in üblicher Weise bestimmt werden durch Vermischen der Harze und gemeinsames Strangpressen von Filamenten. Die Verträglichkeit wird durch das Ausmaß bestimmt, indem eine Grenzfläche, eine Phasentrennung oder eine Verschlechterung der Eigenschaften, wie der Zugfestigkeit, erfolgt.

!Tür das kontinuierliche Filamentvlies 10 wird vorzugsweise Polypropylenharz verwendet, wobei die Art der BiI-dung der kontinuierlichen Filamente nicht von besonderer Bedeutung ist und zahlreiche bekannte 'Techniken verwendet werden können. Im allgemeinen umfassen derartige Techniken das kontinuierliche Extrudieren eines Polymeren durch eine Spinndüse, das Ziehen der gesponnenen Filamente und die anschließende Ablagerung der gezogenen Filamente auf einer sich kontinuierlich bewegenden überfläche in im !Wesentlichen willkürlicher Weise. Das Ziehen dient dazu, den Po.lyrne.rfi I mn ent" en eine Zähigkeit zu verleihen,

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während die im wesentlichen dem Zufall überlassene Ablagerung dem Vlies günstige isotrope Festigkeitseigenschaften verleiht. Die Kinney-US-Patente 3 338 992 und 3 341 394 sowie andere Patente wie die US-PS 3 276 944-von Levy veranschaulichen brauchbare Techniken zur einleitenden Vliesbildung.

Eine andere besonders brauchbare Technik wird in der US-PS 3 692 618 beschrieben, wobei die dort beschriebene

^q Methode hohe Geschwindigkeiten der Vliesbildung ermöglicht. Das zur Herstellung des kontinuierlichen Filamentvlies verwendete thermoplastische Polymere muß verspinnbar sein. Aufgrund seiner geringen Kosten, der Bindeeigenschaften und der physikalischen Charakteristika ist vorwiegend isotaktisches Polypropylen bevorzugt. Jedoch können auch andere Polymere wie andere Polyolefine, ζ.3. lineares Polyethylen und Polyisobutylen, Polybutadien, Polyurethane, Polyvinylverbindungen, Polyamide und Polyester verwendet werden. Zusätzlich sind Gemische der vorstehenden Polymeren und Gopolymeren, hergestellt aus den Monomeren, die bei der Herstellung der vorstehenden Polymeren verwendet werden, brauchbar.

Es können verschiedene der vorstehenden Polymeren oder Copolymeren für das kontinuierliche Filament verwendet werden, jedoch ist es bevorzugt, das gleiche Polymere, Copolymere oder Gemisch für das Vlies wie für das anderen Bestandteile der Schichtstoff-Textilmaterialien der Erfindung zu wählen. So ist es bevorzugt, beispielsweise ein vollständiges Polypropylen- oder vollständiges PoIyester-Schichtstoff-Textilmaterial· zu haben, bei dem das kontinuierliche Filamentvlies, die Hatte und die Folie aus dem gleichen thermoplastischen Harz hergestellt sind. So kann ein Polymeres oder Copolymeres gewählt werden je nach den gewünschten speziellen physikalischen, chemischen oder biologischen Eigenschaften. Die Verträglichkeit und Nichtmischbarkeit der thermoplastischen Harze werden leichter erzielt, um die gewünschten

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Bindefestigkeiten zu erhalten, wenn man das gleiche thermoplastische Harz für sämtliche Komponenten des S chi ciit st ο ff s wählt.

J¹Ur die erfindungsgemäßen Textilmaterialien ist es "bevorzugt, kontinuierliche Filamentvliese 10 mit leichtem Basisgewicht im Bereich von 0,01 bis 0,051 kg/m (0,3

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-1,5 Oz/yd ) zu verwenden, wobei die Filamente einen durchschnittlichen Faserdurchmesser von über etwa 12 um (Mikron) und von vorzugsweise 15 bis 25 Jim (Mikron) aufweisen.

ITach der Bildung auf einem sich bewegenden Träger wird das kontinuierliche Filamentvlies 10 leicht zusammengefügt durch Hindurchleiten zwischen Verdichtungswalzen, um eine leichte Verfestigung zu bewirken und eine ausreichende Integrität für die weitere Verarbeitung zu erzielenDie Bindung eines derartigen kontinuierlichen Filamentvlies zur Erzielung einer Stabilisierung erfolgt durch Leiten des Vlieses durch die Druckklemmstelle, die durch eine erwärmte glatte Walze und eine erwärmte Musterwalze, die mehrere angehobene Punkte an ihrer Oberfläche aufweist, gebildet wird. Das Muster der angehobenen Punkte sollte derart sein, daß die gesamte gebundene Fläche des Vlieses zwischen et\va 15 und 40 % der gesamten Vliesfläche beträgt. Bindungsdichten von

zwischen etwa 100 bis 500 kompaktierten Flächen/6,4-5 cm (in ) sind für die in den erfindungsgemäßen Schichtstoffen verwendeten kontinuierlichen Filamentvliese mit durchschnittlichen Filamentdurchmessern zwischen etwa 12 und 25yum (Mikron) bevorzugt. Zwar kann das Muster der zusammengefügten Flächen in dem kontinuierlichen Filamentvlies variiert werden, jedoch ist ein Punkt- / muster 20 (Figur 1) bevorzugt. Die Bindung der kontinuierlichen Filamentvliese unter Bereitstellung geeigneter Vliese für die Erfindung wird genauer in der US-PS 3 Q55 046, auf die hier Bezug genommen wird, beschrieben. / , ~. . .

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Erfindungsgemäß werden die Bindungsbedingungen in der Bindungsklemmstelle gesteuert, sowohl um eine Haftung zwischen der .Folie 13 und der Mikrofasermatte 12 zu erzielen als auch um das kontinuierliche Filamentvlies 10 weiter ^γδ\\ stabilisieren und das Vlies 10 mit der Hikro— fasermatte 12 zu integrieren, ohne die Hikrofasermatte 12 wesentlich zu kompaktieren oder übermäßige geschmolzene Bindungsflächen einzuführen, die die Masse und die Absorptionskapazität der Mikrofasermatte verringern wür-

^q den. ■ Pur diesen Zweck werden die Walzen 16

und 18 erwärmt und die Druckbedingungen in der Klemmstelle zwischen den geheizten Walzen werden gesteuert, um einen Intensitätsgradienten der Bindungen in der Z-Sichtung von einem Zustand der größten Intensität an

-^g beiden Oberflächen bis zu einem Zustand der geringsten Intensität im Inneren innerhalb der Matte zu erzielen.

Diesen "Doppel"-Gradienten der Z-Hichtung zu erzielen, wobei auch eine dreidimensionale Konfiguration in der Oberfläche des Cextilmaterials erzeugt wird, ist es bevorzugt, die Oberfläche des kontinuierlichen Filamentvlies 10 gegen die mit Muster versehene Walze 18 in den Klemmspalt einzubringen und die Folie 13 gegen die glatte Walze 16 zu bringen, während die Walztemperaturen und die Klemmdrücke genau gesteuert werden. Bei der Durchführung der Erfindung bei den bevorzugten Walzentemperaturen und Klemmdrücken wird bewirkt, daß die Elemente an der Walze 18 das kontinuierliche Faservlies, das eine dünne offene Struktur aufweist, in die dichte Subformation der Hikrofasermatte durchdringen. Während das kontinuierliche i'ilamentvlies eine offene Matrix aufweist und praktisch durchsichtig ist, ist die Subformation der Mikrofasern eine dichte dicke Matte, die undurchsichtig ist. Die mit Muster versehene Walze überwindet durch die Antriebskraft der Wärme von den angehobenen Elementen den Isolationseffekt dos kontinuierlichen Filamentvlies und schmilzt die Filamente und Mikrofasern in den diskreten Flächen der angehobenen Elemente und ergibt ein sichtbares

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dominierendes Muster in der Oberfläche des Laminats.

Außerdem i^ird die Oberfläche des Laminats dxirch die angehobenen Elemente an der Oberfläche der mit dem Mustei· versehenen Walze 18 zu einer dreidimensionalen Konfiguration mit dem Texturaussehen, abgebildet in der Fig. 3, geformt. Man erhält auch eine zusätzliche Oberflächenstabilität, wenn die Filamente und Mikrofasern nicht nur in den Bindungszonen 14- gebunden werden, sondern wenn die Filamente auch kohäsiv außerhalb der Bindungszonen zur Haftung gebracht werden. Darüber hinaus scheinen durch das Bringen des Fasergebiets gegen die mit Muster versehene Walze die Fasern als Energieabsorber zu fungieren, wodurch der thermische Effekt der mit Muster versehenen Walze gegen die Folie verringert wird und die Entwicklung von Nadellöchern in der Folie verhindert wird. Bezüglich der Bindung wird angenommen, daß die Folie eine niedrigere Kristallinität aufweisen sollte als die Mikrofasern der benachbarten Schicht, um die für die Bindung der Folie an die Fasern durch Schmelzen der Folie erforderliche Energie auf ein Minimum herabzusetzen, um sie mit den Mikrofasern nicht vermischbar zu machen. Günstigerweise sollte die Folie eine minimale Kristallinität aufweisen (im wesentlichen amorph sein), um die für die Bindung erforderliche Energie auf

25 . ein Minimum zu verringern.

Zusätzlich zur Bereitstellung einer texturierten Oberfläche ist es bei der Durchführung der Erfindung auch günstig, das Absorptionspotential der Mikrofasermatte 12 durch Vermeiden einer permantenten Gesamtkompaktierung beizubehalten. Somit wird das Laminat zu der Bindungsklemmstelle ohne vorheriges festes Zusammenfügen geführt, das bei der Bildung kontinuierlicher Filamentvliese üblich ist. Die bevorzugteste, mit Muster versehene Walze weist weniger als etwa 15 °/° Bindungsflächen auf, wodurch reliefartige Flächen am Hauptteil ihrer Oberfläche entstehen, was zur Vermeidung dor festen Zusam-(Korripak L j oven) des Vliese:; führt, wobei die

reliefförmigen Flächen eine eingravierte Tiefe aufweisen,

der
die im wesentlichen der Dickevnicht gebundenen faserförmigen Abschnitts gleicht. Dies führt zu einer minimalen Kompaktierung des Vlieses und stabilisiert dennoch die Oberfläche, da die Oberflächenfasern leicht gebunden werden. Darüber hinaus führt das bevorzugte Bindungsmuster zu angehobenen Dornen bzw. Zapfen, die große freigehaltene Flächen zwischen den Zapfen belassen, statt kleiner Flächen, die durch Filamente überbrückt sein können, wenn die Bindung durch eine ungünstige Kompaktierung bewirkt wird.

Darüber hinaus werden die Druck- und Temperaturbedingungen an der Klemmstelle genau gesteuert, um die Bindung der Hikrofasern so zu gestalten, daß tatsächlich Pfeiler 22 von gebundenen Fasern unter den geschmolzenen Bindungszonen 14- an der Oberfläche des Laminats gebildet werden. Vorzugsweise wird ein Doppel-Gradient der Bindungsintensität erzeugt, der angezeigt wird durch eine geringste Bindungsintensität zwischen den Mikrofasern etwa in der Zentralebene der Matte 12. An der Basis der Pfeiler werden die Mikrofasern mit der Folie 13 verschmolzen durch Bindungen mit einer größeren Intensität als die der inneren Bindungen; jedoch werden die Mikrofasern nicht zu einem integralen Teil der Folie 13 an der Grenzfläche zwischen der Matte 12 und der Folie 13. Eines der Hauptziele der Erfindung ist die Bereitstellung einer gebundenen Struktur zwischen Mikrofasern und Mikrofasern und Folie 13 ohne Entwicklung von die Sperrwirkung verhindernden Hadellöchern in der Folie 13· Dies wird auch durch Steuerung der Temperatur, der Verweilzeit in der Elemir-stelle und den Klemmstellendruck gesteuert, um ein übermäßiges Schmelzen oder eine übermäßige Zunahme dor JLristallinität der Folie zu vermeiden. Es ist auch bevorzugt,-die Folie 13 gegen die glatte Walze 16 des Wm Lzeiinaars zu führen und somit die Folie weniger zu SIrecken ^als dios mit einer mit Muster versehenen Walze i'je^en die Folie erfolgen würde. Unter optimalen

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Bindebedingungen tritt eine permanente Änderung in der Folie an der Basis der Pfeiler von gebundenen Mikrofasern auf, jedoch, werden keine Nadellöcher erzeugt- Diese Änderung in der I¹OIie kann demonstriert werden durch Abstreifen der Hatte 12 von der Folie 13 und Kecken der Folie. Ein Heißen der Folie tritt zuerst im allgemeinen an den glatten Bindungszonen auf, wo die Prägung ausgelöscht wurde, was eine Zunahme der Kristallinität ohne Zerstöten der Undurchdringlichkeit anzeigt. Öffnungen. treten zuerst in diesen glatten Gebieten auf und die Bisse schreiten von diesen kleinen Öffnungen fort.

Da die Mikrofasern ihre Identität durch, die Pfeiler der gebundenen Mikrofasern hindurch, mit Ausnahme der geschmolzenen Oberflächengebiete, die Vertiefungen in der Oberfläche bilden, beibehalten, wird die fein unterteilte poröse Struktur in den X-Y-Hichtungen in der Matte 12 im wesentlichen beibehalten, wodurch ein hohes Absorptionsvermögen geschaffen wird. Darüber hinaus verlangsamen die geschmolzenen Bindungszonen den seitlichen Fluß der Flüssigkeit in der Matte aufgrund der Schwere, wenn das Textilmaterial in senkrechter Richtung, wie auf einen Patienten, gelagert wird. Die Flüssigkeit neigt dazu, sich zu verteilen und um die geschmolzenen gebundenen Zonen herum zu fließen, wodurch die seitliche Docht- bzw. Saugwirkung vergrößert wird und die Absorptionsfähigkeit der Matte wirksamer ausgenutzt wird.

Wie vorstehend aufgezeigt, ist für die Matte der Mikrofasern das bevorzugte Material isotaktisches Polypropylen. Die bevorzugten Harze v/eisen einen Schmelzindex von zwischen 30 und 500 g/10 min auf unter Anwendung einer Belastung von 2160 g, gemessen bei 190 °C, und ein bevorzugtes Harz ist Hercules PC973- *'ür die Folie ist das bevorzugte Material eine nicht-orientierte /lomopolymere Poly· propylenfolie von etwa 0,0015 cm bis 0,004--* cm (0,0006 bis 0,0016 inch) Dicke und geprägt, um die Flexibilität zu verbessern. Mit der vorstehend angegebenen Kombination

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bevorzugter Materialien für kontinuierliche Filamentvliesmatte und Film wird zur Erzielung der optimalen Bindungsstruktur die das Küster aufweisende Bindungswalze bei einer Temperatur von etwa 148 bis 176,7 °G (300 bis 350 ⁰Jt*¹) , abhängig von der Verweilzeit, vorzugsweise von 165,5 °C (330 °F) in Kombination mit JO. emmspaltendrücken (Druck auf die angehobenen Punkte) zxd-schen etwa 689 und 3448 bar (10000 bis 5OOOO psi) gehalten. Die glatte Walze 16 wird auf 104 bis 126,7 ⁰G (220 bis 260 ⁰F), vorzugsweise 115»6 ⁰C (240 ⁰F) gehalten, um eine Haftung zwischen Folie und Mikrofasermatte zu erzielen. Es sei festgestellt, daß die Musterwalze 18 auf eine wesentlich höhere Temperatur als die der glatten Amboßwalze aufgeheizt wird. Da das kontinuierliche Filamentvlies vorgebunden ist, wurde eine Kristallinitätsänderung erzeugt, die die Erweichungstemperatur der Filamente wesentlich erhöht. Um die Filamente an der Oberflächenschicht 10 zu binden und den Isoliereffekt dieser Schicht zu überwinden und die Mikrofasern der Matte 12 zu binden, hat sich eine höhere Musterwalzentemperatur als zufriedenstellend erwiesen. Die niedrigere Temperatur der Amboßwalze 16 bewirkt, daß der Film und die Mikrofasern an der FiIm/-Matten-G-rensf lache ohne Entwicklung von Hadellöchern gebunden werden. Es ist wichtig, sämtliche Bindungsparameter zu steuern, z. B. Temperatur, Druck und Yerweilzeit in der Klemmstelle, um die bevorzugten Bindungscharakt eristika in dem fertiggestellten Produkt zu erzielen.

Ein anderer Parameter der variiert werden kann ist das Bindungsmuster. Zwar können verschiedene Bindungsmuster verwendet werden, jedoch ist es bevorzugt, Muster aus Linien oder Punkben zu verwenden, um die Bindungszonen zu bilden und am bevorzugtesten ist das Punktmuster, das in dem US-Design-Patent 239 566 beschrieben wird und durch Dornen bzw. Nadeln an der Musterwalze 18 ev-Keuftfc werden kann. Ein bevorzugtes Muster wird durch Musterwalze 11 mit Dornen bzw. Stiften im Bereich von etwa

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20 bis 250 Dornen bzw. Stift en/6,4-5 cm² (in²) und vor-

ο zugsweise von 50 "bis 225 Dornen bzw. Stiften/6,4-5 cm (in ) bereitgestellt, mit einer prozentualen Bindungsbedeckungsflache im Bereich von etwa 5 bis 30 %.

Das Basisgewicht der liatte aus Mikrofasern kann ebenfalls je nach dem gewünschten Endzweck variiert werden. Basisgewichte im Bereich von etwa 0,0339 kg/m (1,0 oz/ yd²) bis etwa 0,119 kg/m² (3,5 oz/yd²) für die Mikrofasermatte wurden allgemein verwendet, obwohl höhere und niedrigere Basisgewichte innerhalb eines Bereichs von etwa 0,01 bis 0,136 kg/m² (0,3 bis 4,0 oz/yd²) zufriedenstellend sind und im allgemeinen am brauchbarsten für Textilmaterialien und Anwendungszwecke vom Äbsor-

2g benskissentyp sind.

Wenn gewünscht wird, Textilmaterialien gemäß der Erfindung auf Gebieten zu verwenden, die sich der Absorptionskapazität der i'likrofas ermatt en von Polyolef in-Mikrofasern zur Absorption wäßriger Lösungen bedienen, werden die Mikrofasermatten mit einem oberflächenaktiven Mittel behandelt, um die Mikrofasern benetzbar zu machen. Wenn eine maximale Ausnutzung der Absorptionskapazität gewünscht wird, ist die bevorzugte Behandlungsmethode der Auftrag eines geeigneten oberflächenaktiven Mittels, wie Aerosol OT (Dioctylester von Natriumsulfosuccinsäure) in einem Spray auf die Mikrofasern vor der Bildung zur Matte in einer Menge von 0,1 bis 0,6 Gew.-%, wenn die Platte aus schmelzgeblasenen Hikrofasern aus Polypropylenharz besteht. Es können auch andere oberflächenaktive Mittel verwendet werden. Durch Auftrag des oberflächenaktiven Kittels auf die Mikrofasern x\rerden die Mikrofasern als solche benetzbar und es wird eine maximale Ausnutzung des Absorptionsvermögens einer aus solchen Mikrofasern gebildeten Matte sichergestellt. Wenn etwas weniger als die maximale Verwertung der Absorptionskapazität ausreicht, kann oberflächenaktives Mittel -v-f die überfläche einer aus Mikrofasern gebildeten Matte

anstatt auf die Mikrofasern vor der Bildung aufgetragen werden. Mit solchen Verfahrensweisen werden die Oberflächenjiiikrofasern "benetzbar, während die darunterliegenden Kikrofasern nicht benetzbar sind und die maximale Absorpbionsrate der Watte wird nicht erzielt. Jedoch kann dies für einige Anwendungsgebiete bevorzugt sein und je geringer die Menge oder das Ausmaß des Zusatz.es an oberflächenaktiven Mittel ist, umso geringer sind die Kosten.

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Es ist auch wichtig, das Vlies der kontinuierlichen Filamente mit einem oberflächenaktiven Mittel zu behandeln, um eine maximale Absorptionsrate der Textilmaterialien zu erzielen. Darüber hinaus ist es für Krankenhausbezo— gene Sndanwendungszwecke der erfindungsgemäßen"Textilmaterial! en. günstig, diese so zu behandeln, daß sie elektrisch leitfähig werden, um den Aufbau einer statischen Ladung zu verhindern. Eine bevorzugte Methode, um dies zu erzielen, ist die Anwendung einer üblichen SaIzlösung, wie Lithiumnitrat, auf das Vlies der kontinuierlichen Filamente vor der Bildung der Mikrofasermatte. Das oberflächenaktive Mittel und die Salzlösung wurden günstigerweise kombiniert und auf das Filamentvlies aufgetragen. Überraschenderweise wurde gefunden, daß eine derartige Behandlung des Filamentvlies um dieses elektrisch leitfähig zu machen, als eine antistatische Behandlung für das gesamte Textilmaterial wirkt, nachdem das Vlies an die Mikrofasermatte gemäß den vorstehend beschriebenen Verfahrensweisen gebunden wurde. Offensichtlich wird die Mikrofasermatte nach der Behandlung mit dem bevorzugten oberflächenaktiven Mittel ausreichend leitfähig gemacht, um es der Ladung zu ermöglichen, auf die Oberfläche des kontinuierlichen Filamentvlies zu strömen und sich zu zerstreuen.

35

Die vorstehend beschriebene Schichtstruktur führt zu einem undurchlässigen Absorbens-Sperrschicht-'i'extilmate— rial mit einer stark abriebfesten Oberfläche, mit

O O Δ ICi)J

nieder-gebundenen .Filamenten und Mikrofasern, die sich nicht von der Oberfläche frei lösen. Die Abriebbeständigkeit wird durch die .Filamente mit höherer Denierzahl bewirkt und die Stabilität ist bedingt durch die intermittierende Bindung des kontinuierlichen Filamentvlies.

Es wird angenommen, daß die Abriebbeständigkeit der Oberfläche des kontinuierlichen Filamentvlies der Tatsache zuzuschreiben ist, daß die Filamente stark innerhalb der diskreten Bindungsflächen ohne zu brechen gehalten werden, wodurch die Anwesenheit langer Filamentüberbrückungen,die bei der Verwendung verwirrt werden könnten, vermieden wird.

Eine weitere Ausführungsform oder Alternative für den Schichtstoff, der ein Absorbens-Sperrschicht-Textilmaterial ergibt, ist in der Figur 4- veranschaulicht. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung besteht das Laminat aus einer Matte von Mikrofasern 12, befestigt an einem Film 13 durch intermittierende Bindungen. Zur Herstellung dieses Schichtstoffs wird eine Matte bzw. ein Vlies aus Mikrofasorn auf einem durchlöcherten Sieb bzw- einer durchlöcherten Trommel durch Strangpressen aus einer oder mehreren Schmelzblasformen bzw. -düsen (gebildet vom in der Fig. 1 bzw. 2 gezeigten Typ) und ohne vorheriges Kompaktieren mit einer Polymerfolie 13 in Verbindung gebracht und durch eine Klemmstelle der Bindungswalzen 16, 18 geführt.

Vorzugsweise umfassen die Bindungswalzen die in der Fig.1 bzw. 2 gezeigte Kombination einer mit Muster versehenen Walze 18 und einer glatten Amboßwalze 16, wobei die Mikrofasermatte 12 gegen die Musterwalze 18 und die Folie 13 gegen die glatte Walze 16 geführt wird. Wie im Falle der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Walzen geheizt und die Temperatur und die liotationsgeschwindigkeit soxvie die Bewegung des Schichtstoffs werden gesteuert, um eine Fusion der Mikrofasern

mit dem Film an der Grenzfläche Matte/Film zu bilden, die Mattenoberflache in Form des Musters zu binden und einen Doppel-Gradienten der Bindungsintenstität in der Z-Kichtung, wobei das Zentx'uin dex¹ Hatte weich und im wesentliehen ungebunden bleibt, auszubilden. Die Laminarstruktur wird nicht durch Druckwalzen zwischen der Vliesbildungsvorrichtung und den Musterbindungswalzen kompaktiert bzw. zusammengefügt, so daß eine nicht-kompaktierte Schichtstruktur zu den Musterbindungswalzen zur Bindung zu einer integrierten Struktur geführt wird. Die angehobene Fläche der Bindungswalzen ist sehr begrenzt, wie vorstehend in Verbindung mit der Ausführungsform der Fig. 3 beschrieben, und beträgt vorzugsweise weniger als 15 % der Gesamtfläche, so daß das Kompaktieren des Laminats auch innerhalb der entgegengesetzten Flächen der angehobenen Elemente der Musterbindungswalzen begrenzt wird.

Der Durchtritt des Schichtstoffs durch die Bindungskiemmstelle mit der Mikrofasermatte 12 gegen die mit Muster versehene Walze 18 bewirkt auch eine dreidimensionale Konfiguration in der Oberfläche der Matte. Dies ist gün.-stig, um den Reibungskoeffizienten der Oberfläche zu erhöhen und ist auch wichtig, um die Abriebbeständigkeit der Oberfläche zu verbessern.

Wie von Buntin et al. in der US-PS 3 978 185 beschrieben, kann bei der Bildung der Mikrofasermatte die Oberfläche stabilisiert werden durch Betreiben der Schmelzblasformen in Verbindung mit dem Heißluftstrom, so daß auf der Oberfläche der Matte "Schrot" gebildet wird, bei dem es sich ran Polynierknötchen (globs) handelt. Die Erzielung eines übermäßig groben "Schrots" kann das Aussehen und die .Festigkeitseigenschaften der Matte nachteilig beeinflussen. Die Erzeugung von "Schrot" geht nit niedrigen Gasströmungsgeschwindigkeiten bei beliebigen vorgegebenen Strömungsgeschwindigkeiten des Harzes einher und die Größe und die Freauenz des "Schrots" kan.n

eingestellt werden durch Variieren der Gasströmungsgeschwindigkeit en bei festen Harzgeschwindigkeiten. Bei der Durchführung der Erfindung zur Herstellung eines fertiggestellten lextilmaterials mit einer Mattenoberfläche mit maximaler Abriebbeständigkeit wird bei der Herstellung der Matte die Gasströmungsgeschwindigkeit so eingestellt, daß feiner "Schrot" an der Überfläche der Matte gebildet wird. Feiner "Schrot" an der Oberfläche ergibt eine Abriebfestigkeit, und führt nicht zu einer harten sandpapierartigen Oberfläche.

Bei der Durchführung der Erfindung werden bei den bevorzugten Walzenbindungstemperaturen und Klemmspaltdrück en die Mikrofasern in der Matte 10, die mit den Elementen an der Walze 18 in Kontakt kommen, in den Bindungszonen 14- geschmolzen. Dies zeigt sich in einem filmartigen durchscheinenden Aussehen, das durch das offensichtliche xtfesentliche Schmelzen und/oder die Kristallinitatszunahme der Mikrofaser bedingt wird und durch den Verlust der Identität Jeder Mikrofaser innerhalb der Bindungszonen 14, wohingegen außerhalb der Bindungszonen die Mikrofasern zxvar haften, jedoch ihre Identität beibehalten. Auf diese Weise wird die äußere Oberfläche der Matte 10 durch die angehobenen Elemente an der Oberfläche der mit Muster versehenen Walze 18 zu einer dreidimensionalen Konfiguration mit dem texturierten Aussehen, das in der Pig. 4- dargestellt wird, geformt und die Mikrofasern werden nicht nur in den Bindungszonen 14 gebunden, sondern haften auch in der Oberfläche des Textilmaterials außerhalb der Bindungszonen, um die Oberfläche der Matte zu stabilisieren und die Abriebbeständigkeit zu verbessern.

Die Oberfläche des Textilmaterials weist vorzugsweise einen hohen !Reibungskoeffizienten auf, der wie nachstehend boschrieben gemessen werden kann, mindestens einem GIe n; winke I von etwa 20 und vor::. U₁ ¹;:: we Lao einen Gleitwinkel von 25 oder größer, wodu:rch eine Oberfläche

-ze -

gebildet wird, von der Instrumente oder andere Gegenstände nicht abgleiten, wenn die Textilmaterialien beispielsweise in chirurgischen Abdeckungen oder anderen Produkten verwendet werden.

Es ist jedoch ersichtlich, daß die bevorzugte Form des Schichtmaterials mit dem leaser ab schnitt, der ein vorgebundenes kontinuierliches Filamentvlies 10 an der Oberfläche aufweist, eine wesentlich größere Abriebbeständigkeit und Festigkeit sowie eine Beständigkeit gegen die Hautablösung von Filamenten und Mikrofasern aufgrund des Screening-Effekts des kontinuierlichen Filamentvlies 10 aufweist. Für Endverwendungszwecke,bei denen derartige Eigenschaften gewünscht v/erden, ist dies

Iβ das bevorzugte Material. Für andere Endanwendungszwecke, bei denen die Abriebbeständigkeit oder geringe Fussel— neigung nicht kritisch sind, wie im Falle von Tischdecken oder Haushaltsprodukten, wie Lätze und Schürzen, kann der faserförmige Abschnitt aus einer Mikrofasermatte bestehen, die eine weiche texturierte Oberfläche, ein Absorptionsvermögen, Sperreigenschaften und geringe Kosten ermöglicht.

Der Anteil des kontinuierlichen Filamentvlies, in dem faserförmigen Teil des fertiggestellten Laminats wird durch die Abriebbeständigkeit und die Festigkeitscharakteristika, die für einen speziellen Endzx^eck gewünscht werden, bestimmt. In gleicher Weise wird der einbezogene Anteil der Mikrofasermatte durch die Absorptionsrate und die gewünschten Kapazitätseigenschaften bestimmt.

So kann das kontinuierliche Filamentvlies von 0 bis etwa 75 % des faserförmigen Abschnitts variieren und im Gegensatz hierzu kann die Mikrofasermatte von etwa 25 bis 100 % des faserförmigen Abschnitts variieren, je nach dem Ausmaß der einzelnen Eigenschaften (das heißt, Absorptionsfähigkeitscharakteristika gegen Abriebbeständigkeit/Festigkeit), die für das fertiggestellte Laminat gewünscht werden.

Auch kann erfindungsgemäß der Gehalt der Mikrofasermatte in dem faserförmigen Anschnitt variiert werden, um die Absorptionsfähigkeit je nach Wunsch zu vergrößern oder zu verringern, innerhalb der Möglichkeit derartiger Matten, eine Absorptionsfähigkeit zu ergeben, ohne gleichzeitig die Festigkeit des fertiggestellten Laminats zu verstärken oder zu verringern. Es ist nicht notwendig, die Festigkeitscharakteristika der Schichtstruktur zu übertreiben, um eine gewünschte Absorptionsfähigkeit zu erzielen; andererseits ist es nicht notwendig, die Absorptionscharakteristika zu übertreiben, um die gewünschte Abriebbeständigkeit/Festigkeit zu erzielen. Die Musterbindung führt zu einer integrierten Struktur, Jedoch können die Absorptionsfähigkeit, die Abriebbeständigkeit und g die Festigkeit der fertiggestellten Struktur durch Wahl des Gehalts an kontinuierlichem Filamentvlies und an. der Matte und der Anteile in dem faserförmigen Abschnitt variiert werden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß sie die Herstellung von Textilmaterialien mit kombinierter Abriebfeotigkeit, Festigkeit, Absorptionsfähigkeit und Undurchlässigkeit bei niedrigen Kosten ermöglicht. Unter Verwendung der Schichtkomponenten von thermoplastischen Materialien können die Schichten in ein fertiggestelltes Schichtenmaterial gebunden werden, ohne Einführung von Klebstoffen, allein durch Anwendung von Wärme und Druck. Die Anzahl der Verfahrensstufen zur Herstellung des fertiggestellten Laminat-Textilmaterials wird auf einen Minimum gehalten, wodurch die Herstellung bei geringen Kosten ermöglicht wird, durch (a) Bilden der Matte direkt auf dem vorgebundenen kontinuierlichen Filamentvlies unter Bereitstellung des faserförmigen Abschnitts, (b) Kombinotion des faserförmigen Abschnitts mit der Folie und (c) Führen der Kombination direkt zu der Musterbildungssbelle unter Ausbildung einer integrierten Struktur.

Wie vorstehend erwähnt ist eine wichtige Ausführungsform der Erfindung die Bereitstellung eines laminierten Texti!materials mit den gewünschten Absorptlonsfähigkeits- und Sperreigen'cliaften, aus Schichten, die unter Verwendung des gleichen thermoplastischen Materials hergestellt werden. Vorzugsweise v/ird gänzlich Polypropylen verwendet und bei einer derartigen Herstellung weisen die fertiggestellten Textilmaterialien zahlreiche wünschenswerte Eigenschaften auf, die für Produkte zur Anwendung auf Iο dem medizinischen Gebiet geeignet sind.

Beispielsweise weisen sie bessere Entflammbarkeitseigenschaften auf als nicht behandelte Cellulosefaser-Textilmaterialien und erfordern nicht die Einführung von

IQ Behandlungschemikalien, die zu Problemen beim Kontakt mit Henschen führen können. Diese Textilmaterialien sind biologisch inert, chemisch inert, Mehltau- bzw. Pilsbeständig und können saure und alkalische Lösungen ohne Zersetzung absorbieren. Aufgrund ihrer inerten Natur sind sie für Anwendungsswecke bevorzugt, bei denen sie im Kontakt oder benachbart zur menschlichen Haut verwendet v/erden; sie sind auch durch Dampf sterilisierbar, ohne ihre physikalischen Eigenschaften wesentlich zu ändern.

In der Tabelle I werden die Charakter!stika von Textilmaterialien A, B und C, die erfindungsgemäß hergestellt wurden, mit Charakteristika von vier anderen Textilmaterialien, die als I - IV bezeichnet werden, angegeben.

3eim Texti!material A handelt es sich um einen. Schichtstoff aus einem kontinuierlichen i'ilamentvlles mit sehr geringem Gewicht und einem Mikrofaservlies und einer .Folie. Die Textilmaterialien B und C sind Schichtstoffe aus riikrofaservliesen und i'olien mit unterschiedlichen Basisgewichten. Die .Folie in den Textilmaterialien A, B und C ist eine geprägte, nicht-orientierte Polypropy-1.οηΓοlie von 0,0015 cni (0,0006 inch). Die schraelzgeblasene Hikrofasermattenkomponente der Textilmaterialien A

I O OO

und "C weist ein Basisgewicht von 0,06^r/ö kg/cm"" (2 oz/yd^r") auf und das Textilmaterial B weist ein Baaisgewicht von

2 2
0,0339 kg/m (1 oz/yd ) auf. In allen Beispielen ist das

für die Hatte verwendete Harz isotalctisclies Polypropylen und Dioctylester von Natriumsulfosuccinsäure (Aerosol OT), ein anionisches oberflächenaktives Mittel, wurde auf die Matte durch Abschrecksprühen nach der Bildung der Matte in einer Menge von etxva 0,1 bis 0,6 Gew.-% der fertiggestellten Matte aufgetragen. Das Textilinatει _Ω rial A umfaßte ein kontinuierliches Filamentvlies mit

2 2

einem Basisgewicht von 0,0127 kg/m (0,375 oz/yd ) und das verwendete Harz war isotaktisches Polypropylen. Die Vliesbindung erfolgte in allen Fällen mittels eines Paares geheizter Walzen, wobei eine der geheizten WaI-zen Dorne bzw. Stifte an ihrer Oberfläche in einem Punktmuster aufwies, wie in dem US-Design-Patent 239

P 2 gezeigt, mit etwa 125 Stiften/6,45 cm (in ) und wobei die andere eine glatte Walze war, was zu einer dreidimen sionalen Oberfläche, wie in den Figuren 3 und 4 aufgezeigt} führt. Die Temperatur- und Druckt»edingungen lagen innerhalb der vorstehend angegebenen bevorzugten Bereiche.

Beispiel I in der Tabelle ist ein lOlien-Schaum-Schichtstoff des zur Anwendung zur Verstärkung einer Befensterung einer chirurgischen Abdeckung in Donnelly, US-PS 3 668 050, beschriebenen Typs. Als solches enthält es eine Polyethylenfolie von 38 ,1 /Um (1,5 mil) und einen offenzelligen (1016yiun bzw. 40 mil) Polyurethanschaum. " Diese Basismaterialien wurden klebend laminiert.

Die Beispiele II, III und IV sind handelsübliche Befensterungsverstärkungstextilnaterialieri für Krankenhaus-Abdeckungen. Beispiel II wird unter dem Warenseichen HI-LOJB¹T , Beispiel III unter dem Warenzeichen DRI-SITE^X und Beispiel IV unter dem Waren:-:e Lehen FW-GUAid)^x in den Handel gebracht'.

1'¹Ur die endgültige Vorwendung als Bei" ensterungsverStärkung einer chirui'gLachen Abdeckung Liefert die Tabelle I einen Vergleich der ausgewählten Charakteristika für die l'extilmaterialien A, B und G gemäß der Erfindung mit den handelsüblichen Materialien. Die angegebenen Chax'akteristika sind die Absorptionskapazität-Wirksamkeit, die Gleitbeständigkeit, die Festigkeit und die Abriebbeständigkeit .

10 Absorptionskapazität und -Wirksamkeit

Dieser Test wurde nach der Federal Government Specification IJU-T-595b durchgeführt. Er erfolgt durch Schneiden der Testprobe von 10,16 χ 10,16 cm (4-" χ 4-"), Wiegen und anschließendes Sättigen mit Wasser während 3-minütigem Eintauchen. Anschließend wird die Probe aus dem Wasser entnommen und 30 Sekunden an einer Ecke aufgehängt, so daß überschüssiges Wasser ablaufen kann. Dann wird die Probe erneut gewogen und der Unterschied zwischen den Maß- und Trocken-Gewichten ist die Wasseraufnahme der Probe, dargestellt in Gramm pro 10,16 cm χ 10,16 cm Probe. Die Wirksamkeit erhält man durch Dividieren der Gesantwasseraufηahme durch das Trockengewicht der Probe.

25 Gleitbeständigkeit

Die Gleitbeständigkeit oder der Reibungskoeffizient wird gemessen durch Befestigen der zu untersuchenden Oberfläche auf einer einstellbaren geneigten Ebene. Ein rostfreies chirurgisches Instrument wird auf die zu untersuchende Oberfläche aufgesetzt und der Winkel der Ebene wird eingestellt, bis das Instrument zu gleiten beginnt, wobei dieser Winkel als Gleitwinkel aufgezeichnet v/ird. Die Daten für die !Beispiele wurden unter Ver- \:'erLc\v.i\j· eines rostfreien Stahl-Häoiostaten ermittelt.

- cß -

1 Trapezriß

JPed. Standard 191 Methode 5136.

5 Gr eif e r-ffe st igk eit

Fed..Standard 191 Methode 5102.

Abriebbeständigkeit

IQ Abriebmessungen wurden durchgeführt unter Anwendung der Standard-Taber-Abriebiiiethode, um die Oberflächenabriebfestiglceit aufzuzeigen. Die Ergebnisse werden als Abriebzyklen bis zum Versagen erzielt. Das Versagen tritt bei dem Punkt ein, bei dem ein merklicher Anteil der dem Abrieb ausgesetzten Oberfläche in der Untersuchung ein verwaschenes florartiges Aussehen erhält.

Die Abriebmessungen erfolgten unter Verwendung eines Taber-Standard-Abrader (Modell 14-OPT) mit einem Kautschuk-lialibrierrad Kr. S-32 am rechten Abriebkopf und einem Gegengewicht von 125 g (Gesamtbelastung 125 Gramm).

Die Ergebnisse in der Tabelle zeigen, daß die Absorptionskapazität und -Wirksamkeit für die Textilmaterialien A, B und C vergleichbar mit dem i'olien-Schaum-Laminat des Beispiels I und dem Vergleichsmaterial des Beispiels ΙΠsind und besser sind als die Materialien der Beispiele Il und IV. Die Absorptionscharakteristika der Textilmaterialien A₅ B und C sind brauchbar für die Verwendung als Bei" ensterungsverstärkung für eine chirurgische Abdeckung, sowie für andere Verwendungsmöglichkeiten im Krankenhaus.

Die Gleitbeständigkeit der Textilmaterialien A, B und C ist geringer als die vom Beispiel I, jedoch vergleichbar oder besser als die des Materials der Beispiele II, III und IV. Die U-.Leitbosfcändigkeitswertc für die Textilmaterial.! en A, xi und C liegen gut' übex* dem Maximum

25

30

handelsüblicher Standards für einen derartigen Endverwen dungszweck.

Die I'estigkeitscharakteristika sind sowohl als trapezoi— dale lieißwerte als auch als Greifer-Zugfestigkeitswerte angegeben. Die Textilmaterialien A, B und C sind vergleichbar iait den Vergleichsprodukten und entsprechen handelsüblichen Erfordernissen.

Die Verbesserung der Abriebbeständigkeit, die von der Oberflächenschicht des kontinuierlichen Filamentvlieses beigetragen wird, zeigt, daß die Form des Sextilmaterials A gemäß der Erfindung für Verwendungszwecke bevorzugt ist, vfo eine Abriebbeständigkeit besonders wichtig ist, wie bei der Befensterungsflachen-Verstärkung. Die Textilmaterialien B und C sind gut geeignet für Tischtücher und andere Abdeck-Endzwecke, bei denen die Materialoberfläche keinen starken Abriebbedingungen ausgesetzt wird.

20 35

ω
αϊ

ω ο

to σι

to

σι

II

III IV

0,0127 kg/lip 0,034
0,0678 kg/m
524

0,0678 kg/m

, g

15,24 um Folie 15,24 um Folie 15,24 ,um Folie

4,58 5,16

34 1,5

7,6 6,2

Absorptions kapazität (Grains:)	4,07	3,8
Wirksamkeit (Gramm V/asser/ Gramm Sub strat)	4,43	5,3
Gleitbestän- digkeit (Grad Gleitwinkel)	25	32
i'rap-Heißf estig- keit CD (kg)	1,9	1,3
Greifer-Zug- i'eccigkeir M (kg) GD (kg)	8,3 7,3	4,3 3,7
'Jaber-Abrieb (Zyklen)	33	9

6,11 4,47 5,41 2,61 8,65 2,52 4,53 2,51

38 20 24 20 1,9 1,1 0,4 39,9

4,1 4,8 4,8 8,3 4,1 3,3 5,3 5,6

28 100+ 22 31

Leerseite

Claims

Patentansprüche

Durchlässiges absorbierendes Textilmaterial mit Sperrschicht, enthaltend einen faserförmigen Abschnitt mit einer Matte aus polymeren schmelz geblasenen Mikrofasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser bis zu etwa 10 /am (Mikron) und einem Basisgewicht zwisehen etwa 0,01 und 0,136 kg/m (etwa 0,3 und 4-,O oz/yd ) und einer undurchlässigen polymeren Folie von etwa 0,0015 "bis 0,0041 cm (0,0006 bis 0,0016 in) Dicke angrenzend an die Matte, wobei der faserförmige Abschnitt und die Folie in einem Muster von kompaktierten Bindungszonen vereint sind, die weniger als etwa 15 % der Gesamtfläche einnehmen und geformt wurden durch Anwenden von Wärme und Druck, wobei diese Bindungszonen Pfeiler von Bindungen umfassen, die sich völlig durch das Textilmaterial von der äußeren Oberfläche, wo die faserförmigen Elemente verschmolzen

sind, zum Inneren zwischen der Matte und der Folie erstrecken, wo die Mikrofasern an die Folie geschmolzen sind und die Folie eine verstärkte Kristallinität in den Bindungszonen ohne Störungen der Undurchlässigkeit der Folie aufweist, wobei die Bindungsintensität von den verschmolzenen Zonen zu einem geringen Bindungsausmaß in der Zentralebene der Matte hin abnimmt, unter Ausbildung eines Doppel-Gradienten der Bindungsintensität in den Bindungspfeilern, wobei die Oberfläche des faserförmigen Abschnitts des Textilmaterials eine Form aufweist, die aus Vertiefungen in den Bindungsgebieten besteht, wodurch eine dreidimensionale Konfiguration erzielt wird.
2. Vliesmaterial nach Anspruch 1, in dem der faserförmige Abschnitt, der die Mikrofasermatte enthält, darüber hinaus eine Oberflächen-Vliesschicht aus kontinuierlichen und zufallsweise, abgelagerten molekularorientierten Filamenten eines thermoplastischen Poly— meren mit einem durchschnittlichen Filamentdurchmesser über etwa 12 Ann (Mikron) aufweist, wobei das Vlies intermittierend diskrete vorgebundene Zonen aufweist, die durch Anwendung von Wärme und Druck gebildet wurden und die Kombination der vorgebundenen Regionen und der verschmolzenen Eegionen eine stabilisierte abriebfeste texturierte Oberfläche ergibt.
3. Vlies nach Anspruch 2, in dem die Mikrofasern mit den Filamenten des kontinuierlichen Filamentvlies bei der Mattenbildung verwickelt und gebunden werden.
4. Textilmaterial nach Anspruch 1, 2 oder 3, in dem die Oberfläche des faserförmigen Abschnitts eine Gleit~ beständigkeit von mindestens etwa 20° aufweist.
ι 5.. Textilmaterial nach Anspruch 1, in dem der faserförmige Abschnitt im wesentlichen aus der Mikrofasermatte besteht und die Mikrofasern in den Bindungszonen in der Oberfläche der Matte geschmolzen sind, um die Oberfläche des Textilmaterials zu stabilisieren.
6. '.Textilmaterial nach Anspruch 1, 2, 3 oder 5» das ein oberflächenaktives Mittel an der Oberfläche der Mikrofasern des Vlieses aufweist, um das Absorptionsvermögen der Matte für wäßrige Lösungen zu erhöhen.
7. Textilmaterial nach Anspruch 2 oder 3> das ein Salz auf den kontinuierlichen Filamenten enthält, um die Leitfähigkeit des Textilmaterials zu erhöhen.
8. Textilmaterial nach Anspruch 1, 2, 3 oder 5₅ in dem die polymeren Mikrofasern, die polymeren Filamente und die polymere Folie aus verträglichen Polymeren, Copolymeren oder Gemischen davon aus der Gruppe von Polyolefinen, Polyurethanen, Polyvinylverbindungen, Polyamiden und Polyester bestehen.
9. Textilmaterial nach Anspruch 8, in dem die Mikrofasern, Filamente und die Folie alle aus den gleichen Polymeren, Copolymeren oder Gemischen davon hergestellt sind.
1Ό. Textilmaterial nach Anspruch 1, 2, 3 oder 5? in dem die Mikrofasern, Filamente und Folie Polypropylen sind.
11. Verfahren zur Herstellung eines undurchlässigen absorbierenden Textilmaterials mit Sperrschicht, dadurch gekennzeichnet, daß man einen faserförmigen Abschnitt bildet, der eine Matte aus polymeren schmelzgeblasenen Mikrofasern mit einem durchschnittlichen Durch-

• messer von bis zu etwa 10 um (Mikron) und einem

Basisgewicht von etwa 0,01 bis 0,136 kg/m

JOl. i O Zi O

-ΜΙ (0,3 bis 4,0 oz/yd²) umfaßt;

eine undurchlässige polymere Folie von etwa 0,0015 bis 0,004-1 cm (0,0006 bis 0,0016 in) Dicke, an die Matte angrenzen läßt;

den faserförmigen Abschnitt und die U¹Olie durch den Klemmspalt zwischen zwei geheizten Walzen führt, wobei eine der Walzen im Kontakt mit dem faserförmigen Abschnitt ein Muster aus angehobenen Flächen aufweist, das weniger als etwa 15 % der Oberfläche der

IQ Walze einnimmt und die andere Walze im Kontakt mit der Folie eine glatte Oberfläche aufweist, und daß man Druck auf den faserförmigen Abschnitt und die 5Olie mittels dieser Walzen ausübt, so daß Bindungszonen in dem Textilmaterial entstehen;

2g die Temperatur der Walzen und den Klemmspaltdruck unter Bildung von Bindungspfeilern steuert, die sich vollständig durch das Textilmaterial von der äußeren Oberfläche, wo die faserförmigen Elemente verschmolzen sind, zu der Grenzfläche zwischen der Matte und der Folie erstrecken, wo die Mikrofasern an die Folie geschmolzen sind und die Folie eine verstärkte Kri— stallinität in den Bindungszonen aufweist, ohne die Undurchlässigkeit des Films zu zerstören, und die Oberfläche des faserförmigen Abschnitts des Textilmaterials unter Bildung von Vertiefungen in den Bindungsgebieten und einer dreidimensionalen Ober— flächenkonfiguration formt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe der Bildung des Faserabschnitts die Bereitstellung des Vlieses aus kontinuierlichen und zufallsweise abgeschiedenen molekular-orientierten Filamenten eines thermoplastischen Polymeren mit einem durchschnittlichen Filamentdurchniesser von über 12 λΐΐη. (Mikron) umfaßt, wobei das Vlies intermittierende diskret vorgebundene Zonen aufweist, die durch Anwendung von Wärme und Druck gebildet wurden und daß man diese Matte aus Mikrofasern auf

den vorgebundenen kontinuierlichen Filamentvliesen

ausbildet, so daß sich die Mikrofasern und die Filamente des faserförmigen Abschnitts verwickeln und zu primären Bindungen führen.
5
13. Verfahren zur Herstellung eines undurchlässigen absorbierenden Trägermaterials mit Sperrschicht, dadurch gekennzeichnet, daß man
ein Vlies aus kontinuierlichen und zufallsweise abgelagerten molekular-orientierten Filamenten aus einem thermoplastischen Polymeren mit einem durchschnittlichen Filamentdurchmesser über 12 um (Mikron) bildet, wobei das Vlies intermittierende diskrete vorgebundene Zonen aufweist, die durch Anwendung von

15 Wärme und Druck gebildet wurden;

daß man eine Matte aus polymeren schmelzgeblasenen Mikrofasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von bis zu etwa 10 m (Mikron) und einem Basisgewicht

/ ρ ρ

von etwa 0,01 bis 0,136 kg/m (0,3 bis 4,0 oz/yd ) auf dem Vlies bildet, so daß sich die Mikrofasern und die Filamente verwickeln und zu primären Bindungen führen und einen faserförmigen Abschnitt bilden; daß man eine undurchlässige polymere Folie mit einer Dicke von etwa 0,0015 bis 0,004-1 cm (0,0006 bis 0,0016 in) an die Oberfläche der Matte und des faserförmigen Abschnitts angrenzen läßt;

daß man den faserförmigen Abschnitt und die Folie durch den Klemmspalt zwischen geheizten Walzen führt, wobei eine Walze im Kontakt mit dem faserförmigen Abschnitt ein Muster von angehobenen Flächen aufweist, das weniger als etwa 15 % der Oberfläche der Walze einnimmt und die andere Walze im Kontakt mit der Folie eine glatte Oberfläche aufweist, und daß man Druck auf den faserförmigen Abschnitt und die Folie mittels dieser Walzen ausübt, so daß Bindungszonen in den Textilmaterial gebildet werden; und daß man die Temperatur der Walzen und den Klemmspaltdruck unter Bildung von pfeilerförmigen Bindungen

\J L·. I

steuert, die sich vollständig durch das Textilmaterial von der äußeren Oberfläche, wo die faserförmigen Elemente verschmolzen sind, zu der Grenzfläche zwischen der Matte und der I¹OUe, wo die Mikrofasern an die Po lie geschmolzen sind, erstrecken und die Folie eine verstärkte Kristallinität in den Bindungszonen aufweist, ohne daß die Undurchlässigkeit der Folie verlorengeht, und daß man die Oberfläche des faserförmigen Abschnitts des Textilmaterials unter Ausbildung von Vertiefungen in den Bindungszonen und unter Bildung einer dreidimensionalen Oberflächenkonfiguration formt.
14. Verfahren nach Anspruch 13 ₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofasern_?Filamente und die Folie aus Polypropylen sind.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Musterwalze auf eine Temperatur von etwa 143 bis 260 ⁰G (3OO bis 5OO ⁰F) geheizt wird und die glatte Walze auf eine Temperatur von etwa 93 »3 bis 126,7 ⁰C (200 bis 260 ⁰F) geheizt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15 j dadurch gekennzeichnet, daß man eine variierende Bindungsdichte in der Matte ausbildet, die von den verschmolzenen Zonen zu einem geringen Bindungsniveau im zentralen Teil der Ebene der Matte hin verringert wird, so daß ein Doppel-Gradient der Bindungsintensität in den Bindungspfeilern entsteht.
17· Verfahren nach Anspruch 11, 12 oder 13» dadurch gekennzeichnet, daß die polymeren Mikrofasern Polypropylen sind und daß darüber hinaus ein oberflächenaktives Mittel auf die Mikrofasern nach dein Strangpressen und vor der Bildung zu einei* Matte gesprüht wird, so daß die Polypropylen-ilikrofasern benetzbar werden xind die Absorptionskapasität der hat;be Tür wäßi'ige Lösungen verbessert wird.

ο sj L I Ou J
18. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die polymeren Mikrofasern und die polymere Ji'olie Polypropylen sind.
19· Verfahren nach Anspruch 12 oder Ip₅ dadurch gekennzeichnet, daß die polymeren Mikrofasern, die polymeren Pilamente und die polymere Polie aus dem gleichen Polymeren, Copolymeren oder Gemischen davon bestehen, aus der Gruppe von Polyolefinen, Polyurethanen, Polyviny!verbindungen, Polyamiden und Polyestern.
20. Verfahren nach Anspruch 12, 13, 14, 15, 16 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß man darüber hinaus ein oberflächenaktives Mittel auf die Hatte aufträgt, um die Polypropylen-ilikrofasern benetzbar zu machen und das Absorptionsvermögen der Matte für wäßrige Lösungen zu verbessern.