DE3132068A1

DE3132068A1 - Nicht-gewebtes tuchartiges material

Info

Publication number: DE3132068A1
Application number: DE19813132068
Authority: DE
Inventors: Joseph Vincent 19808 Wilmington Del. Marra
Original assignee: Hercules LLC
Current assignee: Hercules LLC
Priority date: 1980-08-14
Filing date: 1981-08-13
Publication date: 1982-03-25
Also published as: FR2488548A1; NL8103761A; SE8104800L; CA1152879A; US4302495A; GB2082117A; SE449626B; JPS5761754A; GB2082117B

Description

DR. A. VAN DER WERTH DR. FRANZ LEDERER R. F. MEYER-ROXLAU

DlPL-ING. (1934-1974) DIPL-CHEM. DIPL-ING.

Hercules Incorporated 910 Market Street

TELEFON: (0 89) 47 29 47

Wilmington, Delaware 19899 telex=524624lederd

TELEGR. t LEDERERPATENT USA

13. August 1981

M/Tr Nicht-gewebte s tuchartiges Material Marrä case 1

Die Erfindung betrifft ganz allgemein nicht-gewebte Tücher und insbesondere eine Gattung nicht-gewebter Tücher, die hergestellt sind durch Vereinigen einer schmelz-geblasene η Polypropylen-Matte und eines direktional orientierten, thermoplastischen Netzwerks . Diese nicht gewebten Tücher weisen eine einzigartige Kombination von Eigenschaften auf einschließlich Stärke und genau geregelter Porosität.

Nicht-gewebte Tücher sind hergestellt worden durch Vereinigen einer einstückigen Matte aus diskontinuierlichen, thermoplastischen Mikrofasern eines Polymers mit nicht-einheitlichem, porösen Verstärkungsscrim aus spinngebundenen Tüchern (Faservlies). Es sind bereits Versuche unternommen worden, eine Anzahl kritischer physikalischer Eigenschaften bei Tüchern zur Verwendung bei chirurgischen Kleidungsstücken, Vorhängen etc. vorzusehen. Diese Eigenschaften umfassen wünschenswerte textilartige Eigenschaften, geeignete Festigkeit, textilartige Brauchbarkeit, Wasserabstoßungsvermögen, gewünschte Oberflächenabrieb- bzw. -ab nut zungs eigens chatten und hohes Wider stands vermögen gegen den Durchtritt bzw. das Durchschlagen von Bakterien. Beispiele solcher Tücher sind in der US-PS 40 41 203 angegeben.

Andere nicht-gewebte Tücher sind durch Vereinigung einer integrierten Matte schmelz-geblasener Fasern mit einer gelochten Folie oder sowohl mit einer gelochten Folie als auch mit einem spinn-gebundenen Tuch (Faservlies) hergestellt worden. Beispiele für zusammengesetzte nicht-gewebte Tücher sind in der US-PS 41 96 245 angegeben. Diese US-PS zeigt ein zusammengesetztes nicht-gewebtes Tuch bestehend aus mindestens zwei hydrophoben Schichten mikrofeiner Fasern und mindestens einer nicht-gewebten Abdeckschicht, die eine gelochte Folie, eine spinn-gebundene Schicht oder eine mittels Luft abgelegte, feucht abgelegte oder kardierte Schicht von Fasern sein kann. Die Abdeckschicht wird dazu verwendet, dem Tuch Festigkeit zu verleihen bzw. seine Festigkeit zu erhöhen und bei chirurgischem Einsatz für eine Oberflächenstabilität zu sorgen, d.h. eine Abriebbzw. Abnutzungs- und Pillfestigkeit. Dieses nicht-gewebte Tuch ist besonders brauchbar, wenn Luftpermeabilität und Widerstand gegen den Durchtritt von Flüssigkeit und Bakterien bei einem Tuch mit ästhetischen Qualitäten gleich denjenigen bei einem gewebten Tuch gewünscht sind. Die genannte US-PS lehrt, daß es wesentlich ist, daß das zusammengesetzte Tuch mindestens zwei Schichten mikrofeiner Fasern enthält, zur Erzielung eines einzigartigen Verhältnisses zwischen Luftpermeabilität und Durchlaßwiderstandvermögen für Flüssigkeit und Bakterien, wie diese gewünscht sind«,

Erfindungsgemäß besteht ein nicht-gewebtes t-.uchartiges Material aus mindestens einer einstückigen Matte aus im allgemeinen diskontinuierlichen, thermoplastischen Mikrofasern eines Polymers, wobei die Matte zufällig abgelegte, diskontinuierliche Filamente mit einem durchschnittlichen FiIamentdurchmesser zwischen etwa 0,5 und etwa ■

2 30 um und einem Basisgewicht zwischen etwa 10 und etwa 50 g/m

enthält, und aus mindestens einer Schicht eines nicht-gewebten, kontinuierlichen, linear orientierten, thermoplastischen Netzwerks mit

mindestens zwei Sätzen von Strängen, wobei jeder Satz der Stränge einen anderen Satz der Stränge unter einem festen Winkel schneidet, und einheitlich große Öffnungen (gleichmäßige Netzwerkstruktur) aufweist, wobei das Netzwerk und die einstückige Matte miteinander durch Hitze und Druck zur Ausbildung eines mehrschichtigen, nicht gewebten Tuchs im wesentlichen gleichmäßiger Dicke verbunden sind.

Das erfindungsgemäße Produkt verfügt über eine einstückige Matte mikrofeiner Fasern und ein thermoplastisches , nicht-gewebtes Tuch, wobei das so zusammengesetzte Produkt die direktionale Stabilität, gleichmäßige Offnungsgröße und ästhetische Eigenschaften eines gewebten Tuchs aufweist. Dieses Produkt weist die vorteilhaften ästhetischen Qualitäten auf, die bei den vor bekannten Produkten, die eine Folienschicht enthalten, nicht erreichbar sind. Das vorliegende Produkt weist auch eine Einstellung der Porosität auf, die bei solchen Gebilden nicht erreichbar ist, die durch spinn-gebundene Gaze mit ungleichmäßigen Öffnungen verstärkt sind.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 * eine schematische perspektivische Teilansicht mit weggebrochenen Abschnitten, und zwar eines erfindungs gemäßen Materials,

Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht zur Erläuterung der Vorrichtung zur Herstellung von erfindungs gemäßen Tuchstrukturen,

Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht mit weggebrochenen Abschnitten zur Darstellung einer anderen erfindungs gemäßen Aus führ ungs form,

Fig. 4 eine perspektivische Teilansicht mit weggebrocheneη Abschnitten zur Darstellung einer noch anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform und

Fig. 5 eine schematische perspektivische Ansicht zur Erläuterung einer anderen Vorrichtung zur Herstellung erfindungsgemäßer Tuchstrukturen.

In Fig. 1 ist ein zwei-schichtiges nicht-gewebtes Tuch 10 in der Form eines Laminats dargestellt, das ein erfindungs gemäßes Produkt ist. Die Ausführungsform der Fig. 1 zeigt eine Matte 12 aus schmelzgeblasenen Polypropylen-Mikrofasern und eine direktional orientierte, thermoplastische Netzschicht 14. Die Netzschicht 14 verfügt über Hauptfilamente 16 und Bindefilamente 18.

Zur Schaffung eines verhältnismäßig weichen, im allgemeinen nichtgewebten Tuchs, besonders geeignet für die Anwendung als Einschlagmaterial für chirurgische Ausrüstungen bekannt als Einschlag für den zentralen Versorgungsraum., kann die Laminierung eine diskontinuierliche sein. Die diskontinuierliche oder fleckenweise gebundene Laminierung kann unter Verwendung einer geprägten Druckrolle mit einer glatten Stützrolle erreicht werden. Für eine kontinuierliche Oberflächenlaminierung wird eine glatte Druckrolle mit einer glatten Stützrolle verwendet.

Die gegenseitige Verbindung der Schichten 12 und 14 in einer kontinuierlichen Weise kann zu einem Produkt nach Art von Pappe bzw. Karton führen, das für verschiedene medizinische Verpackungszwecke geeignet ist. Fig. 2 zeigt schematisch eine Art der kontinuierlichen Herstellung des zwei -schichtigen, nicht-gewebten Tuchs gemäß Fig. In Fig. 2 sind gezeigt eine Matte 20 aus schmelz-geblasenen Mikrofasern und eine thermoplastische Netzschicht 22, die von Zuführungsrollen 24 und 26 aus zugeführt werden. Eine Führungsrolle 28 wird dazu verwendet, die Matte 20 und die Netzschicht 22 vorwärts zu bewegen in Berührung mit einer aufgeheizten Druckrolle 30 und

einer Stützrolle 32. Wenn eine diskontinuierliche Laminierung gewünscht ist, besitzt eine der Rollen 30 und 32 eine geprägte Oberfläche, während die andere Rolle eine glatte Oberfläche besitzt. In bevorzugter Weise sollte das Prägemuster an der Druckrolle 30 vorgesehen sein. Wenn eine kontinuierliche Laminierung gewünscht ist, sollten die Rollen 30 und 32 glatte Oberflächen besitzen. Die glatten Rollen könne eine Elastomerbeschichtung, wie beispielsweise Silicon, Fluorcarbon oder eine andere Art mit einer Durometerhärte von etwa 60 bis 80, aufweisen. Das laminierte, nicht-gewebte Tuch 34 wird dann über eine Führungsrolle 36 zu einer (nicht dargestellten) Aufwickels pule geführt. Gegebenenfalls kann das Laminat 34 zusätzlich über Kühlrollen geführt werden, nachdem es die Rolle 32 verlassenhat, um die Temperatur des nicht-gewebten Tuchs vor Erreichen der Aufwickelspule zu reduzieren, insbesondere, wenn eine hohe Geschwindigkeit der Laminierung gewünscht wird. Auch können eine Strahlungsheizung oder zusätzliche Heizrollen in der Nähe der Position der Führungsrolle 28 zur Anhebung der Temperatur der Matte und der Netzschicht 22 auf die erforderliche Bindetemperatur vor Erreichen der Rollen 30 und 32 Verwendung finden. Diese zusätzliche Möglichkeit ist wünschenswert für die Erreichung höherer Ausstoßraten mit zufriedenstellender Laminierung, nämlich höher als erreichbar wäre mit dem verhältnismäßig begrenzten Flächenkontakt einer einzelnen Heizstation ausgestattet mit Quetschwalzen 3 0 und Die Arbeitstemperatur der Rollen 30 und 32 sollte so auf eine Oberflächentemperatur eingestellt sein, daß die Laminatkomponenten, die Matte 20 und die Netzschicht 22, ihre jeweiligen Erweichungspunkte, nicht aber jedoch ihren kristallinen Schmelzpunkt bei der gewünschten Ausstoßrate, d.h. Produktionsmenge, erreichen. Die gegenseitige Bindung der Schichten 20 und 22 kann des weitern erleichtert werden durch eine vorausgehende oxidative Behandlung der Schichten, beispielsweise mittels einer Hochspannungsentladung

oder einer auf die miteinander zu verbindenden Flächen zur Einwirkung gebrachte Flamme.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, nämlich eine drei-schichtige Struktur 38. Die Innenschicht 40 stellt dabei eine Matte aus schmelz-geblasenen Mikrofasern dar. Die Außenschicht 42 ist eine Schicht aus einem thermoplastischen, nicht gewebten Netzwerk mit Hauptfilamenten 44 und Binde filament en 46, wobei letztere zu ersteren orthogonal angeordnet sind. Die andere Außenschicht 48 besteht aus einem thermoplastischen, nicht-gewebten Netzwerk. Die Schicht 48 besitzt Hauptfilamente 50 und Bindefilamente 52, -wobei beide orthogonal zueinander angeordnet sind. Die Außenschichten 42 und 48 sind zueinander orthogonal orientiert, wobei beispielsweise die Hauptfilamente 44 der Außenschicht 42 unter einem Winkel von 90 zu den Hauptfilamenten 50 der anderen Außenschicht 48 angeordnet sind. Da die Hauptfilamente der nichtgewebten Netzwerkschichten bessere Festigkeitseigenschaften im Vergleich zu den zugehörigen Bindefilamenten aufweisen, kann die Orientierung der Schichten 42 und 48 im Laminatgebilde 38 zu wesentlich verbesserten Festigkeitseigenschaften sowohl in Maschinenrichtung als auch quer hierzu führen.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, wobei die drei-schichtige Struktur 54 Außenschichten aus einem nicht-gewebten Netzwerk 56 und einer Matte 58 aus schmelz-geblasenen Mikrofasern und eine Innenschicht 60 aus nicht-gewebtem Netzwerk aufweist. Gemäß Fig. sind die Hauptfilamente 62 der Schicht 56 orthogonal zu den Hauptfilamenten 64 der Innenschicht 60 aus nicht-gewebtem Netzwerk angeordnet. Entsprechend sind die Bindefilamente der Schicht 60 ebenfalls orthogonal zu den Bindefilamenten der Schicht 56 angeordnet.

Andere Kombinationen nicht-gewebter Netzwerkschichten und mikrofeiner Mattenschichten fallen unter den Rahmen der Erfindung. Bei-, spielsweise kann ein drei-schichtiges Gebilde mit einer Matte aus schmelz-geblasenen mikrofeinen Fasern an jeder Seite und eine Schicht eines thermoplastischen, nicht-gewebten Netzwerks zwischen den Matten gewünscht sein, um so dem Gebilde die erforderliche Festigkeit und Stabilität zu verleihen.

Fig. 5 zeigt schematisch ein Verfahren, das zur Herstellung der nicht-gewebten Tücher der Fig. 3 und 4 verwendet werden kann. Wenn eine Struktur gleich derjenigen der Fig. 3 gewünscht wird, kann eine Netzwerkschicht 66 von einer Vorratsrolle 68 aus zugeführt werden. Eine Netzwerkschicht 70, deren Haupt- und Binde-

filamente unter einem Winkel von 90 zu den Haupt- bzw. Bindefilamenten der Schicht 66 verlaufen, wird von einer Vorratsrolle 72 aus zugeführt. Eine thermoplastische, schmelz-geblasene Matte 74 wird von einer Vorratsrolle 76 zur Bildung der inneren Komponente des Laminats zugeführt. Die drei Schichten laufen über eine Führungsrolle 78 in den Quetschspalt der aufgeheizten Druckrolle 80 und der Stützrolle 82 ein, wo die drei Schichten miteinander verbunden werden, entweder kontinuierlich unter Verwendung, von glatten Rollen 80 und 82 oder diskontinuierlich, wobei eine punktweise Bindung durch die Prägung an der in bevorzugter Weise gravierten Rolle 80 ausgebildet wird. Das laminierte Tuch wird dann zu einer (nicht dargestellten) Aufwickelspule geführt.

Die schmelz-geblasene Matte, wie sie im Rahmen der Erfindung verwendet wird, besteht aus zufällig abgelegten, diskontinuierlichen Filamenten im Bereich von weniger als 1 bis etwa 30 iim Durchmesser. Die einstückig ausgebildete Matte kann mittels bekannter Techniken hergestellt werden, wie diese beispielsweise angegeben sind in dem

V;

Aufsatz "Superfine Thermoplastic Fibers" von Van A. Wente, erschienen in "Industral Engineering Chemistry;, Band 48, Nr. 8, August 1.956,-S. 3142-3146, oder in der US-PS 38 49 241.

Die hier offenbarten schmelz-geblasenen Mikrofaser-Matten können aus einer Vielzahl thermoplastischer Polymere hergestellt sein. Außerdem können Polypropylen, Polyäthylen, Polyamide, Polycarbonate, Polyester, Acrylpolymere, Fluorcarbonpolymere oder andere thermoplastische Materialien, die eine geeignete Viskosität für das Schmelzblasen besitzen, verwendet werden. Modacrylpolymere, die feuerwiderstandsfähig sind, können auch für besondere Anwendungen verwendet werden, bei denen eine verzögerte Feuerausbreitung gefordert ist.

Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten orientierten Netzwerke oder Netzstrukturen können von derjenigen Art sein, die offenbart sind in den US-PS'en 40 20 208, 40 59 713, 41 52 479, 39 14.365, 41 44 368 und 41 40 826.

Dieses Netzwerk kann ein solches entweder eines Polypropylen-Homopolymeren, eines PropyIen/Äthylen- (2 bis 50 Gewichts-%)-Copolymeren oder anderer Polymerer nach Wahl sein und natürlich oder pigmentiert sein. In bevorzugter Weise sollte das Netzwerk eine gleichmäßige Netzwerkstruktur besitzen.

Ein für die vorliegende Erfindung brauchbarer Typ eines thermoplastischen Netzwerks ist in der US-PS 42 07 375 angegeben, deren Inhalt durch diese Bezugnahme hier eingeführt wird. Diese US-PS zeigt ein-schichtige Netzwerkstrukturen mit orientierten, parallelen, kontinuierlichen Hauptfilamenten, die sich in einer Richtung erstrecken, mit einheitlichen Querschnitten und mit diskontimiier-

lichen, parallelen Bindefilamenten, die sich in einer anderen Richtung erstrecken, wobei die Bindefilamente die Hauptfilamente miteinander verbinden, ohne daß ein wesentlicher Teil der Bindefilamente über die Hauptfilamente hinweggeführt ist. Auch ist jedes der Bindefilamente zwischen jedem Paar benachbarter Hauptfilamente mit seiner Längsachse axial ausgerichtet im Hinblick auf die Längsachse des benachbarten Bindefilaments.

Ein anderer Typ eines für die vorliegende Erfindung brauchbaren thermoplastischen Netzwerks besteht aus zwei Sätzen paralleler, kontinuierlicher Filamente in zwei verschiedenen Ebenen und in zwei verschiedenen Richtungen. Die beiden Sätze der Filamente sind ein Beispiel nicht-gewebter Tücher, die aus miteinander verbundenem thermoplastischen Netzwerk bestehen. Die beiden Sätze der kontinuierlichen Filamente können dasselbe Gewicht und dieselbe Festigkeit aufweisen, oder ein Satz der Filamente kann für den größten Teil des Gewichts und der Festigkeit bestimmend sein, während der andere Satz der Filamente als Quer- oder Bindefilamente wirkt. Die Filamente können solche mit einem Durchmesser im Bereich von 5 bis 400 iim sein, und die Porenöffnungen zwischen ihnen können in der Größenabmessung im Bereich von 1 bis 6000 um liegen.

Wo eine diskontinuierliche Laminierung gewünscht ist, kann eine der beim Laminierungsprozeß verwendeten Druckrollen geprägt bzw. graviert sein. Das Prägerollenmuster sollte so gestaltet sein, daß ein punktförmiger Bindungseffekt erreicht wird, was seinerseits zu einer Weichheit, Faltbarkeit und zu Oberflächenbildungen mit einem ästhetischen Erscheinungsbild führt.

Nach der vorstehenden Darstellung der Erfindung in ihrer generellen Art erläutern die nachfolgenden Beispiele einige besondere Ausfüh-

rungsformen der Erfindung. Es ist selbstverständlich, daß die Er findung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist, da sie unter Verwendung verschiedener Modifikationen realisierbar ist.

Beispiel 1

Eine faserige Matte aus schmelz-geblasene η Polypropylen-Mikrofasern wurde zwischen zwei Schichten aus directional orientiertem, thermoplastischen Netzwerk mit einheitlicher Netzwerkstruktur gleich derjenigen gemäß Fig. 3 angeordnet. Die Matte aus schmelzgeblasenen, thermoplastischen Mikrofasern, hergestellt von Riegel Products Corporation, Milford, New Jersey, wog 30 g/m und enthielt Fasern mit einem Durchmesser im Bereich von etwa 1 bis etwa 30 um. Das verwendete thermoplastische Netzwerk, vertrieben von der Anmelderin, war hergestellt aus einem Copolymeren von Propylen mit 25 % Äthylen. Bei einer der Polypropylen-Netzwerkschichten verliefen deren schwerere, stärkere Filamente in Maschinenrichtung, während die andere Netzwerkschicht zwar Filamente in derselben Größe besaß, bei ihr jedoch die schwereren, stärkeren Filamente in einer Richtung quer zur Maschinenrichtung gemäß Darstellung in Fig. 5 orientiert waren. Der Durchmesser der schwereren Filamente bei jedem dieser Netzwerktypen lag bei etwa 100 um, während der Durchmesser der leichteren Bindefilamente bei jedem dieser Netzwerktypen bei etwa 10 pm lag.

Das aus drei Schichten bestehende Gebilde wurde aufgeheizt durch Berühren an der Oberfläche einer gravierten bzw. geprägten Stahlrolle für etwa 2 s bei einer Oberflächentemperatur von etwa 132 C. Das zusammengesetzte Gebilde wurde dann in den Spalt zwischen der geprägten Rolle und einer Silicon-Gummi-beschichteten Stahl-Stützrolle, aufgeheizt auf eine Oberflächentemperatur von 65, 5 C, eingeführt bei einem Quetschdruck von etwa 8,6 kp/cm.

313206

Das Prägemuster der für diese Laminierung verwendeten gravierten Rolle enthielt 27,6 Punkte pro cm , wobei die Hälfte der Punkte einen Durchmesser von etwa 1, 0 mm und die andere Hälfte einen Durchmesser von etwa 0,64 mm hatte. Die Punkte waren gleich-, mäßig in einem geometrischen Muster bei einem Minimalabstand von etwa 0,25 mm zwischen den Punkten verteilt.

Das laminierte Produkt besaß physikalische Eigenschaften wie für Beispiel 1 in Tabelle I angegeben. Dieses Produkt hatte eine ausreichende Permeabilität für eine Gas sterilisation und ausreichende thermische Stabilität für eine Autoclavensterilisierung bei 132 C.

Das laminierte Produkt erfüllte auch die Anforderungen an das Abhalten von Bakterien für einen Einschlag für den zentralen Hospitalversorgungsraum für das routinemäßige Einwickeln von chirurgischen Instrurrientpackungen oder -Sätzen bzw. -ausrüstungen.

Beispiel 2

Ein Laminat gleich demjenigen gemäß Beispiel 1 wurde mit folgenden Ausnahmen hergestellt: die beiden Schichten des thermoplastischen Netzwerks wurden weiß pigmentiert; beim Läminierungsprozeß wurden die beiden Schichten des thermoplastischen Netzwerks gemäß Darstellung in Fig. 4 zusammengebracht und gegen die heiße Rollenoberfläche gelegt; die schmelz-geblasene, thermoplastische Mikrofas er-Matte wurde blau pigmentiert.

Bei dem sich in diesem Fall ergebenden zusammengesetzten Gebilde war die Matte der thermoplastischen Mikrofasern an eine Seite der beiden Schichten des thermoplastischen Netzwerks gebunden, anstatt zwischen den thermoplastischen Netzwerken angeordnet zu sein, wie dies beim Beispiel 1 der Fall war. Diese Gestaltung hatte

den einzigartigen Vorteil eines "eingriffsicheren" Einschlags für einen zentralen Versorgungsraum. Wenn chirurgische Instrumente mit diesem Laminat eingewickelt werden und die Einwicklung mit einem Klebeband versiegelt wird, das an der eingefärbten mikrofeinen Fasermatte aufgebracht wird, kann die Packung nicht geöffnet werden, ohne das Band zusammen mit der verräterisch pigmentierten schmelz-geblasenen Matte anzuheben, die sich unter dem Klebemittel des Bandes befindet und an diesem anklebt.

Beispiel 3

Bei diesem Beispiel wurde eine Matte mit weiß pigmentierten, thermoplastischen Mikrofasern gleich der in Beispiel 1 verwendeten Matte zwischen zwei Schichten eines thermoplastischen Netzwerks angeordnet, das aus einem Polypropylenhomopolymeren hexgestellt war. Das drei-schichtige Gebilde wurde erhitzt und wie in Beispiel 1 laminiert mit Ausnahme dessen, daß bei diesem Beispiel beide Druckrollen eine glatte Oberfläche besaßen. Es ergab sich ein kontinuierlich gebundenes Laminat, das Eigenschaften gemäß Angabe in Tabelle I besaß. Zwar war die schmelz-geblasene, thermoplastische Mikrofas er-Matte eine solche desselben Typs wie in Beispiel 1 verwendet, jedoch war in diesem Beispiel das thermoplastische Netzwerk ein solches aus einem Polypropylenhomopolymer. Auch hatten die Haupt filamente der beiden Schichten des thermoplastischen Netzwerks einen Durchmesser von etwa 100 ^im und die Binde filamente einen Durchmesser von etwa 10 um. Die Ergebnisse der an dem Laminat dieses Beispiels durchgeführten Untersuchungen sind ebenfalls in Tabelle I angegeben. Das laminierte Produkt war in Dampfsterilisierung bei 132 C abmessungsstabil und als Barriere für den Eintritt von Bakterien bei der Verwendung als Deckelmaterial für Packtabletts für chirurgische Instrumente und als eine Komponente für Beutelverpackungen zufriedenstellend.

tu

Beispiel 4

Ein zwei-schichtiges, nicht-gewebtes Tuch wurde hergestellt gleich der Struktur gemäß Fig. 1 mit einer Matte aus Polypropylen-Mikrofasern und einer Schicht eines Netzwerks aus Polypropylenhomopolymer. Die Netzwerkschicht hatte ein rechteckiges Muster, wobei der Querschnittdurchmesser der Haupt- und der Bindefilamente bei etwa 150 ium lag. Dieses Beispiel zeigt ein einfaches, zwei-schichtiges, leichtgewichtiges, wirtschaftliches Einschlagmaterial.

Beispiel 5

Das hier vorgesehene fünf-schichtige Laminat dient der Erläuterung eines Aufbaus, der eine hochfeste Verstärkungsgaze mit einem Polypropylen-Netzwerk an beiden Außenflächen kombiniert, teilweise zur Bewirkung eines Schutzes gegen Auffusseln. Das Laminat besaß eine Innenschicht aus Verstärkungsgaze aus einem Polypropylenhomopoly-

2 mer mit einem ursprünglichen Bas is gewicht von etwa 18 g/m . Auf jeder Seite der inneren Gazeschicht war eine Schicht thermoplastischer Mokrofasern gleich den in Beispiel 1 verwendeten vorgesehen. Die Abdeckschichten des Laminats bestanden in polypropylenhomopolymerem Netzwerk mit einheitlich großen Öffnungen. Die erwarteten Eigenschaften für ein solches Netzwerk sind in Tabelle I angegeben.

Beispiel 6

Dieses zwei-schichtige Laminat mit einer Struktur gleich derjenigen gemäß Fig. 1 erläutert die Verwendung eines Polypropylen-Netzwerks

2
mit etwa 10,2 g/m , bekannt als Conwed SX-2086 (erhältlich von der Conwed Corporation In Minneapolis, Minnesota). Dieses Netzwerk

besaß 4, 72 und 5, 51 Stränge je cm in Maschinenrichtung und quer hier zu und im übrigen quadratisch gestaltete öffnungen.

Beispiel 7

Dieses zwei-schichtige zusammengesetzte Gebilde besaß ein Netzwerk gleich demjenigen des Beispiels 6 mit Ausnahme desssen, daß die Öffnungen rautenförmig gestaltet waren und die Verstärkungs stränge diagonal zu den Hauptfilamenten verliefen.

Das Dampfsterilisierungsvermögen der erfindungsgemäßen Laminate ist ein einzigartiges Merkmal. Viele der vorbekannten Materialien, die ansonsten sehr brauchbar wären für steriles Einwickeln, können Temperaturen im Bereich von etwa 132 C nicht widerstehen. Nichtgewebte Tuchlaminate, hergestellt in erfindungs gemäßer Weise aus Polypropylen können den für die Dampfsterilisierung erforderlichen Temperaturen widerstehen. Diese Eigenschaft macht die in erfindungsgemäßer Weise hergestellten Materialien sehr brauchbar für das Einwickeln chirurgischer Instrumente und die anschließende Hochtemperatur sterilisier ung.

Die erfindungsgemäß als Bestandteil verwendeten thermoplastischen Netzwerkmaterialien liefern einen weiteren erheblichen Vorteil gegenüber dem Stand der Technik. Vorbekannte Produkte sind mittels spinngebundener Tücher (Faservliese) verstärkt, die in ihrer öffnungs größe nicht-einheitlich sind. Die Abweichung für eine Abmessung der Öffnungsgröße kann ina. Bereich von vernachlässigbar bis einige Zehntel von 2, 54 cm bei einer Fläche von 6, 45 cm liegen. Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten, bevorzugten, nicht-gewebten, linear orientierten, thermoplastischen Netzwerkmaterialien weisen eine Abweichung in den Abmessungen der Öffnungsgröße von weniger

IS

als 5 % über hunderte von Quadratmetern auf. Die einheitliche öffnungsgröße, beigetragen vor der Laminierung durch das Kunststoffnetzwerk, stellt ein bestimmtes Minimalabdeckungsvermögen für die Kombination mit einer Schicht mikrofeiner Fasern sicher. Bei aus zwei inherent ungleichmäßigen Komponenten bestehenden vorbekannten Produkten, beispielsweise einer spinn-gebundenen und Schmelz-geblasenen Matte, können kleine AbdeckungsSegmente in jeder Komponente gelegentlich zusammenfallen, was zu Bereichen mit schwachen Barriereeigenschaften führt.

Das Kunststoffnetzwerk gleichmäßiger, kleiner Öffnungsgröße führt bei seiner Verwendung an der Oberfläche von Tüchern hergestellt in der er findung s gemäßen Weise zu der Möglichkeit, daß Freisetzen von Fusseln vom Tuch im wesentlichen zu verhindern. Die netzartigen Flächen machen die mikroskopischen Faserpartikel unbeweglich, die im allgemeinen von der Oberfläche eines faserigen Materials, wie beispielsweise einer' schmelz-geblasenen Mikrofaser-Matte, ausgehen. Dieser Fusselsicherungseffekt ist nicht erreichbar, wenn von einer Gazeart mit ungleichmäßiger Öffnungsgröße ausgegangen wird, wie beispielsweise von einem spihn-gebundenen Material (Faservlies). Das an seinen Oberflächen mit Netzwerk ausgestattete Tuch der vorliegenden Erfindung zeigte bei Untersuchung nach dem gravimetriechen Trockenfusselverfahren (Parker und andere, INDA Tech. Sympos., März 1978) weniger als 1/60 des Gewichts der partikelförmigen Masse, die von vergleichbaren, schmelz-geblasenen vorbekannten Tüchern freigegeben wird.

Die Gleichmäßigkeit der Öffnungsgröße mit ihrer korrespondierenden Gewährleistung einer definitiven minimalen öffnungsgröße ist auch bei der Filtration verwandten Anwendungen der erfindungsgemäßen Produkte von Bedeutung. Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung für diese Anwendung, die aus Polyolefinkomponenten be-

stehen, sind insbesondere brauchbar als chemisch inerte Filter medien.

Darüber hinaus ist die Fähigkeit zur Bildung einer Verstärkungsgaze, die sowohl eine hohe Festigkeit als auch kontrollierte Porosität besitzt, von Vorteil bei Anwendungen, die Gebrauch machen von den wohlbekannten, ausgezeichneten thermischen Isoliereigenschaften schmelz-geblasener Mikrofaser-Matten. Die erfindungsgemäßen Produkte können als nicht-anfeuchtbare, inerte, leichtgewichtige thermische Isolierfutter für Kleidungsstücke, Handschuhe, Stiefel und dergleichen verwendet werden.

	Basis-
Beispiel Nr.	Gewicht
1	57
2	57
3	74
4	51
5	78
6	51
7	51

Dicke

mm

. Tabelle I	Kanten-Reiß festigkeit, kp MD /TD
Streifen-Zug - festigkeit, kp/cm MD/T D .	(b)
(a)	4,3/5,2
1,0/1,6	4,3/4,0
1,1/1,4	7,5/8,2
2,8/3,0	3,6/4,1
0,9/1,1	13,6/15,0
4,1/4,6	3,2/4,1
0,9/1,1	3,6/4,1
0,9/1,3

Berst festigkeit kp/cm	Frazier Luft- permeabilität m /min/m
(c)	(d)
1, 55	11,6
1, 55	17,1
2,67	4,0
1,27	18,3
3,16	3,0
1,48	13,7
1,62	17,1 V

0,33 0,36 0,20 0,28 0,48 0,20 0,23

(a) ASTMD1682, Part

(b) ASTM 827-67

(c) ASTMD751-68, par. 32, proc. 1

(d) ASTM D736-75

MD = Maschinenrichtung TD = Querrichtung

CD CD CO

Leerseite

Claims

Patentansprüche .

1. Nicht-gewebtes, tuchartiges Material, gekennzeichnet durch minde- j

stens eine einstückige Matte aus im allgemeinen diskontinuierlichen, thermoplastischen Mikrofasern eines Polymers, wobei die Matte |

■ ι

zufällig abgelegte, diskontinuierliche Filamente mit einem durch- j

schnittlichen Filamentdurchmesser zwischen etwa 0, 5 und etwa !

2 ■

. 30 ium und einem Basisgewicht zwischen etwa 10 und etwa 50 g/m j

enthält, und durch mindestens eine Schicht eines nicht-gewebt en , j

kontinuierlichen, linear orientierten, thermoplastischen Netzwerks . mit mindestens zwei Sätzen von Strängen, wobei jeder Satz der Stränge einen anderen Satz der Stränge unter einem festen Winkel schneidet und einheitlich große öffnungen (gleichmäßige Netzwerkstruktur) aufweist, wobei das Netzwerk und die einstückige Matte miteinander durch Hitze und Druck zur Ausbildung eines mehrschichtigen, nicht-gewebten Tuchs im wesentlichen gleichmäßiger Dicke verbunden sind.

2. Nicht-gewebtes, tuchartiges Material, gekennzeichnet durch mindestens eine Schicht einer Netzwerkstruktur mit einer Vielzahl paralleler, kontinuierlicher Haupt filamente, die sich in einer ersten Richtung erstrecken und einen im wesentlichen gleichmäßigen Querschnitt besitzen und im wesentli chen gleichmäßig und kontinuierlich orientiert sind!, und mit einer Vielzahl diskontinuierlicher, paralleler Bindefilamente, die sich in einer von der ersten Richtung unterschiedlichen zweiten Richtung erstrecken, die Hauptfilamente miteinander verbinden und über keinen wesentlichen Bereich verfügen, der über die Haupt filamente hinweggeführt ist,

--π:- .··"---■. .-- -: 3132Q68

wobei die Längsachse in der zweiten Richtung jedes Bindefilaments zwischen jedein Paar benachbarter Haupt filamente in Axialrichtung ausgerichtet ist auf die Längsachse in der zweiten Richtung des benachbarten Bindefilaments, und durch eine einstückige Matte aus im allgemeinen diskontinuierlichen, thermoplastischen Mikrofasern eines Polymers, wobei die Matte zufällig abgelegte, diskontinuierliche Filamente mit einem durchschnittlichen Filamentdurchmesser zwischen etwa 0, 5 und etwa 30 jam. und mit einem

Basisgewicht zwischen etwa 10 und 50 g/m verfügt, wobei das thermoplastische Netzwerk und die einstückige Matte miteinander durch Hitze und Druck zur Ausbildung eines mehrschichtigen, nicht gewebten Tuchs im wesentlichen gleichmäßiger Dicke verbunden sind.

3. Material nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine einstückige Matte aus im allgemeinen diskontinuierlichen, thermoplastischen Mikrofasern eines Polymers, wobei diese Matte an eine einzelne Schicht eines nicht-gewebten, kontinuierlichen, linear orientierte, thermoplastischen Netzwerks gebunden ist.

4. Material nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Schicht eines nicht-gewebten, kontinuierlichen, linear orientierten, thermoplastischen Netzwerks, das an die einstückige Matte der polymeren Mikrofasern gebunden ist.

5. Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diskrete Bindungsbereiche in einer Dichte von 15,5 bis 77, 5/cm vorgesehen sind.

6. Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einstückige Matte und die genannten Schichten des Netzwerks miteinander in intermittierenden, diskreten Bindungsbereichen verbunden sind.

7. Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastischen, polymeren Mikrofasern und das linear orientierte, thermoplastische Netzwerk aus Polypropylen hergestellt sind.

8. Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht des thermoplastischen Netzwerks und die Matte aus poly-meren Mikrofasern kontinuierlich miteinander verbunden sind.

9. Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente des thermoplastischen Netzwerks eine höhere Festigkeit in der Richtung der Hauptfilamente als in der Richtung der Bindefilamente besitzen.

10. Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Querschnittsflächenverhältnis der Hauptfilamente des thermoplastischen Netzwerks zu den Bindefilamenten bei mindestens. 1,5:1 liegt.