EP0403840A1 - Non-woven material - Google Patents

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EP0403840A1
EP0403840A1 EP90110183A EP90110183A EP0403840A1 EP 0403840 A1 EP0403840 A1 EP 0403840A1 EP 90110183 A EP90110183 A EP 90110183A EP 90110183 A EP90110183 A EP 90110183A EP 0403840 A1 EP0403840 A1 EP 0403840A1
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EP
European Patent Office
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nonwoven material
composite nonwoven
filaments
components
layer
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Heinz-Horst Boich
Gerhard Knitsch
Andreas Kirsch
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Corovin GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H5/00—Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H5/06—Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length strengthened or consolidated by welding-together thermoplastic fibres, filaments, or yarns

Definitions

  • the initially unconsolidated thread nonwoven layer is combined with the continuous filaments with the already consolidated microfiber nonwoven layer, which is already consolidated and is removed from a roll, as is shown in FIG. 2 of DE-PS 23 56 720 is shown.
  • microfiber nonwoven layer is therefore consolidated so far before its connection to the thread nonwoven layer, and already has such a mechanical stability that it can be stored on a roll and removed from this roll in order to produce the composite nonwoven material with the two discrete layers, whereby after joining the loose unconsolidated nonwoven layer with the continuous threads and the already consolidated microfiber nonwoven layer, the laminar composite nonwoven material is consolidated with a consolidation calender.
  • An essential feature of the known composite nonwoven material described so far is the laminar structure of individual layers, which are separated from one another by clear phase boundaries.
  • a method for producing a random fiber nonwoven web which consists of a mixture of different fibers, but these fibers are very short.
  • the fibers are broken down into individual fibers by two licker-in and guided convergingly into a mixing zone by separate air streams with high flow velocity.
  • the individual fibers cross and penetrate each other, and then the mixed fibers are placed on an air-permeable surface within a limited area to form a random fiber fleece.
  • the short fibers are therefore first mixed in a mixing zone and only then is the random fiber fleece formed by placing it on an air-permeable base.
  • short fibers means that the length of these fibers is less than 6.4 mm.
  • the invention uses coarse filaments, the length of which is endless, and the fine microfibers with the relatively small diameters are deliberately very long, so that they can also be regarded as endless in comparison to their diameters.
  • the length of the fine microfibers in the invention is several orders of magnitude greater than the "long fibers" used in the prior art.
  • the individual components are mixed with one another over the cross section, the individual components can now also perform the functions assigned to them over a much greater layer thickness.
  • a function is, for example, the filtration or liquid transport of liquids. Because of the distribution of the microfibers achieved as a result of the intermixing, a higher filtration rate can be achieved over the entire layer thickness of the composite nonwoven material.
  • composite nonwoven material 10 consists of a mixture of coarse filaments 12 and fine microfibers 14.
  • the filaments 12 serve as a carrier layer, and the function of a filtration is assigned to the microfibers 14.

Abstract

Non-woven material composed of at least two components, namely essentially endless, molecularly oriented coarse filaments having relatively large diameters and essentially hardly molecularly oriented discontinuous fine microfibres having relatively small diameters. In departure from previous practice, the non-woven material does not have a layered structure with a phase boundary between the individual layers of the respective components. On the contrary, the material consists of a mixture of the coarse filaments with the fine microfibres, so that not only the filaments but also the microfibres extend, and are distributed, across the entire width of the cross-section of the material. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbundvliesmaterial aus mindestens zwei Komponenten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a composite nonwoven material consisting of at least two components according to the preamble of patent claim 1.

Verbundvliesmaterialien aus zusammengesetzten Spinn­vliesen - auch als "Composites" bezeichnet - sind schon bekannt. Dabei handelt es sich um zusammenge­setzte bzw. laminierte Vliesstoffe aus mehreren schichtförmigen Komponenten.Composite nonwoven materials made of composite spunbonded nonwovens - also known as "composites" - are already known. These are composite or laminated nonwovens made from several layered components.

So ist es üblich, Nadelfilz-Bodenbeläge aus mindestens zwei Schichten herzustellen, die sich durch den Faser­werkstoff, durch die Feinheit und die Farbe voneinan­der deutlich unterscheiden. Dadurch werden Eigenschafts­ kombinationen erreicht, die sich mit einem einschich­tigen Aufbau eines Spinnvlieses kaum oder gar nicht erzielen lassen.It is common to produce needle felt floor coverings from at least two layers, which differ significantly from each other in the fiber material, the fineness and the color. This will become property Combinations achieved that can hardly or not be achieved with a single-layer structure of a spunbonded nonwoven.

Auch werden bekanntlich Vliesmaterialien, die als Einlagestoffe in der Bekleidungsindustrie verwendet werden, als Composites hergestellt, und dasselbe gilt auch für eine Reihe von speziellen Filtern oder für moderne Abdecksysteme im Bereich der Medi­zin. Im letzteren Fall werden häufig auch solche Verbundvliesmaterialien bzw. Composites verwendet, an deren Aufbau neben endlosen Filamenten auch Mikro­fasern beteiligt sind.It is also known that nonwoven materials that are used as interlinings in the clothing industry are produced as composites, and the same also applies to a number of special filters or to modern covering systems in the medical field. In the latter case, composite nonwoven materials or composites are often also used, in the construction of which, in addition to endless filaments, microfibers are also involved.

Durch die DE-PS 23 56 720, von der die Erfindung ge­müß dem Wortlaut des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ausgeht, ist ein schichtweiser Aufbau eines Verbund­vliesmaterials mit zwei Schichten bekannt. Dieses Verbundvliesmaterial umfaßt zum einen eine Vlies­schicht aus dünnen thermoplastischen molekular­orientierten Endlosfäden mit einem durchschnitt­lichen Durchmesser von mehr als 12 µm und zum ande­ren eine damit verbundene Vliesschicht aus kurzen Fasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von welger als 10 µm. Letztere Faserschicht ist durch ein Mikrofaservlies aus kurzen thermoplastischen Fasern, deren Erweichungstemperatur um 10 - 40° C niedriger liegt als die Erweichungstemperatur der Endlosfäden der zuerst genannten Vliesschicht, gebildet.From DE-PS 23 56 720, from which the invention is based on the wording of the preamble of claim 1, a layered construction of a composite nonwoven material with two layers is known. This composite nonwoven material comprises on the one hand a nonwoven layer made of thin thermoplastic molecularly oriented filaments with an average diameter of more than 12 μm and on the other hand an associated nonwoven layer made of short fibers with an average diameter of less than 10 μm. The latter fiber layer is through a microfiber fleece is formed from short thermoplastic fibers, the softening temperature of which is 10 - 40 ° C lower than the softening temperature of the filaments of the first-mentioned fleece layer.

Die Fadenvliesschicht aus den molekularorientierten Endlosfäden ist durch punktweise Schmelzprägungen mit der Mikrofaservliesschicht verfestigt, ohne daß an den Prägestellen Verschmelzungen der dort vorhan­denen Endlosfäden entstehen, und in den Bereichen zwischen den Prägestellen bleiben die Endlosfäden der Fadenschicht ungebunden.The non-woven thread layer made of the molecularly oriented continuous threads is solidified by spot melt embossing with the non-woven microfiber layer, without the continuous threads existing there being fused at the embossing locations, and in the areas between the embossing points the continuous threads of the thread layer remain unbound.

Die soweit beschriebenen beiden diskreten Schichten, nämlich die Faservliesschicht und das Mikrofaservlies liegen Oberfläche auf Oberfläche und sind laminiert und in den diskreten Schmelzprägungspunkten durch gleich­zeitige Einwirkung von Wärme und Druck miteinander verbunden. Dadurch ergibt sich die gewünschte textil­artige Erscheinungsform sowie die Drapierfähigkeit. Die aus im wesentlichen endlosen molekularorientier­ten Fäden bestehende Schicht ist dabei so verfestigt, daß es die Funktion eines tragenden Bestandteils in dem Verbundvliesmaterial im Hinblick auf die mecha­nische Belastbarkeit übernimmt.The two discrete layers described so far, namely the fiber fleece layer and the microfiber fleece lie surface to surface and are laminated and bonded to one another in the discrete melt embossing points by the simultaneous action of heat and pressure. This results in the desired textile-like appearance and drapability. The layer consisting of essentially endless molecularly oriented threads is so solidified that it takes on the function of a load-bearing component in the composite nonwoven material with regard to the mechanical strength.

Bei der Herstellung des bekannten Verbundvliesmate­rials wird vor den Einlauf in den Verfestigungska­lander die zunächst unverfestigte Fadenvliesschicht mit den Endlosfäden mit der bereits verfestigten Mikrofaservliesschicht kombiniert, die bereits ver­festigt ist und von einer Rolle entnommen wird, wie dies in Fig. 2 der DE-PS 23 56 720 dargesteltt ist.In the production of the known composite nonwoven material, the initially unconsolidated thread nonwoven layer is combined with the continuous filaments with the already consolidated microfiber nonwoven layer, which is already consolidated and is removed from a roll, as is shown in FIG. 2 of DE-PS 23 56 720 is shown.

Die Mikrofaservliesschicht ist demnach vor ihrer Ver­bindung mit der Fadenvliesschicht soweit konsolidiert, und besitzt bereits eine solche mechanische Stabili­tät, daß sie auf einer Rolle gelagert und von dieser Rolle abgezogen werden kann, um das Verbundvliesmate­rial mit den beiden diskreten Schichten herzustellen, wobei nach dem Zusammenfügen der losen unverfestigten Fadenvliesschicht mit den Endlosfäden und der für sich gesehen schon konsolidierten Mikrofaservlies­schicht das laminar aufgebaute Verbundvliesmaterial mit einem Verfestigungskalander verfestigt wird.The microfiber nonwoven layer is therefore consolidated so far before its connection to the thread nonwoven layer, and already has such a mechanical stability that it can be stored on a roll and removed from this roll in order to produce the composite nonwoven material with the two discrete layers, whereby after joining the loose unconsolidated nonwoven layer with the continuous threads and the already consolidated microfiber nonwoven layer, the laminar composite nonwoven material is consolidated with a consolidation calender.

Ein wesentliches Merkmal des soweit beschriebenen bekannten Verbundvliesmaterials besteht in dem lami­naren Aufbau einzelner Schichten, die durch eindeu­tige Phasengrenzen voneinander getrennt sind.An essential feature of the known composite nonwoven material described so far is the laminar structure of individual layers, which are separated from one another by clear phase boundaries.

Der Zweck solcher mehrschichtigen Verbundvliesmate­rialien mit im Querschnitt vorhandenen Phasengrenzen besteht darin, die Eigenschaften und Funktionen der einzelnen diskreten Vliesschichten miteinander für einen bestimmungsgemäßen Gebrauch zu kombinieren. So übernimmt bei dem bekannten Verbundvliesmaterial gemäß der DE-PS 23 56 720 die Fadenvliesschicht aus demn molekularorientierten Endlosfäden eine Träger­funktion des Materials, und der anderen Mikrofaser­vliesschicht kann die Funktion einer Saug- oder Fil­trationsschicht zugewiesen werden. Insgesamt ergibt sich dann ein aufgrund des Trägermaterials mechanisch stabiles Verbundvliesmaterial mit einer z.B. Flüssig­keit aufsaugenden Eigenschaft.The purpose of such multilayer composite nonwoven materials with phase boundaries in cross section is to combine the properties and functions of the individual discrete nonwoven layers with one another for intended use. In the known composite nonwoven material according to DE-PS 23 56 720, the thread nonwoven layer from the molecularly oriented continuous threads takes on a carrier function of the material, and the function of a suction or filtration layer can be assigned to the other microfiber nonwoven layer. Overall, this results in a mechanically stable composite nonwoven material with a e.g. Liquid absorbent property.

Grundsätzlich haben sich diese bekannten Verbund­vliesmaterialien in der Praxis zwar bewähren können, allerdings sind dabei immer noch Nachteile festzu­stellen. Als nachteilig ist insbesondere anzusehen, daß die einzelnen Funktionen der Schichten auf die jeweiligen Schichten selbst beschränkt sind und nur zu einem Teil über den Gesamtquerschnitt des Ver­bundvliesmaterials ihre Wirksamkeit entfalten kön­nen.In principle, these known composite nonwoven materials have been able to prove themselves in practice, but there are still disadvantages. It is particularly disadvantageous that the individual functions of the layers are limited to the respective layers themselves and that their effectiveness can only develop in part over the total cross section of the composite nonwoven material.

Es sei beispielsweise die Mikrofaservliesschicht mit ihrer Funktion einer Filtration bzw. eines Flüssigkeitstransportes betrachtet. Normalerweise ist die Mikrofaservliesschicht relativ dünn im Ver­gleich zu der als Trägerschicht dienenden Faden­vliesschicht ausgebildet. Wenn man die Wirkungsweise der Filtration der Mikrofaservliesschicht erhöhen wollte, wäre es erforderlich, die dünne Filtrations­schnicht sehr dicht zu gestalten, was allerdings zu dem Nachteil führen würde, daß sich die Filtrations­geschwindigkeit reduziert. Im Hinblick auf den den einzelnen Komponenten des Verbundvliesmaterials zu­gedachten Funktionen sind also Grenzen gesetzt.For example, consider the microfiber nonwoven layer with its function of filtration or liquid transport. Normally, the microfiber nonwoven layer is made relatively thin compared to the nonwoven thread layer serving as the carrier layer. If one wanted to increase the effectiveness of the filtration of the microfiber nonwoven layer, it would be necessary to make the thin filtration layer very dense, but this would lead to the disadvantage that the filtration speed is reduced. With regard to the functions intended for the individual components of the composite nonwoven material, there are limits.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ver­bessertes Verbundvliesmaterial zu schaffen, welches hinsichtlich der den einzelnen Komponenten anhaften­den Funktionen eine erhöhte Effizienz besitzt.The invention has for its object to provide an improved composite nonwoven material which has an increased efficiency with regard to the functions adhering to the individual components.

Dieses Ziel erreicht die Erfindung bei dem im Ober­begriff des Patentanspruchs 1 vorausgesetzten Verbund­vliesmaterial durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.This object is achieved by the invention in the composite nonwoven material presupposed in the preamble of claim 1 by the features of the characterizing part of claim 1.

In überraschender und neuartiger Weise sieht die Er­ findung vor, das Verbundvliesmaterial durch ein Ge­misch von groben endlosen Filamenten und feinen, sehr langen Mikrofasern zu bilden, ohne daß dabei diskrete Schichten mit einer Phasengrenze entstehen. Die Bildung des Ver­bundvliesmaterials erfolgt vielmehr auf einer Legevor­richtung durch eine simultane Anblasung beider Kom­ponenten, so daß das gebildete Verbundvliesmaterial keine diskreten gegeneinander abgegrenzten Schichten aufweist, sondern aus einem mehr oder weniger gleich­mäßigem Gemisch der groben Filamente und der feinen Mikrofasern besteht.He sees in a surprising and new way invention to form the composite nonwoven material by a mixture of coarse endless filaments and fine, very long microfibers without creating discrete layers with a phase boundary. The composite nonwoven material is rather formed on a laying device by simultaneous blowing of both components, so that the composite nonwoven material formed does not have discrete, delimited layers, but consists of a more or less uniform mixture of the coarse filaments and the fine microfibers.

Dabei ist es von Bedeutung, daß die Mikrofasern ohne vorherige Zwischenverfestigung mit den groben Filamen­ten vermischt werden, d.h., eine diskrete und vor­verfestigte Mikrofaserschicht wie beim Stand der Technik wird gar nicht erst vorgesehen.It is important that the microfibers are mixed with the coarse filaments without intermediate consolidation, i.e. a discrete and pre-consolidated microfiber layer as in the prior art is not even provided.

Die Erfindung schafft also ein aus mindestens zwei faserigen Komponenten (Endlosfäden und Mikrofasern) zusammengesetztes Verbundvliesmaterial, wobei die einzelnen Schichten jedoch nicht diskret zu defi­nieren und keine Phasengrenzen vorhanden sind, weil das neue Verbundvliesmaterial ein integriertes Ma­terial darstellt.The invention thus creates a composite nonwoven material composed of at least two fibrous components (continuous filaments and microfibers), the individual layers, however, not being defined discretely and no phase boundaries being present, because the new composite nonwoven material is an integrated material.

Durch die DE-PS 22 02 955 ist zwar ein Verfahren zur Herstellung einer Wirrfaservliesbahn bekannt, die aus einem Gemisch unterschiedlicher Fasern besteht, je­doch sind diese Fasern sehr kurz ausgebildet. Bei dem bekannten Verfahren werden die Fasern durch zwei Vorreißer in Einzelfasern zerlegt und durch getrennte Luftströme mit hoher Strömungsgeschwindigkeit gegen­einander konvergierend in eine Mischzone geführt. In dieser Mischzone kreuzen sich die einzelnen Fasern und durchdringen einander, und anschließend werden die gemischten Fasern auf einer luftdurchlässigen Unterlage innerhalb eines begrenzten Areals zu ei­nem Wirrfaservlies abgelegt. Die kurzen Fasern wer­den also zunächst in einer Mischzone vermischt und erst anschließend wird das Wirrfaservlies durch Ab­lage auf einer luftdurchlässigen Unterlage gebildet.From DE-PS 22 02 955 a method for producing a random fiber nonwoven web is known, which consists of a mixture of different fibers, but these fibers are very short. In the known method, the fibers are broken down into individual fibers by two licker-in and guided convergingly into a mixing zone by separate air streams with high flow velocity. In this mixing zone, the individual fibers cross and penetrate each other, and then the mixed fibers are placed on an air-permeable surface within a limited area to form a random fiber fleece. The short fibers are therefore first mixed in a mixing zone and only then is the random fiber fleece formed by placing it on an air-permeable base.

Bei diesem bekannten Verfahren kommen die sogenannten Stapelfasern zur Anwendung, die sich wegen ihrer kurzen Länge vor der Ablage in der Mischzone ver­mischen lassen. In Spalte 3, Zeilen 13 - 27 der DE-PS 22 02 955 ist angegeben, daß als relativ lange Fasern solche Fasern anzusehen sind, die eine Länge zwischen 13 und 63 mm besitzen, und der Be­griff "lange Fasern" bezieht sich beim Stand der Technik auf Textilfasern, deren Länge größer als 6,4 mm ist.In this known method, the so-called staple fibers are used, which, because of their short length, can be mixed before being deposited in the mixing zone. In column 3, lines 13-27 of DE-PS 22 02 955 it is stated that fibers which have a length between 13 and 63 mm are to be regarded as relatively long fibers, and the term "long fibers" refers to the prior art Technology on textile fibers, the length of which is greater than 6.4 mm.

Demgegenüber bedeutet beim Stand der Technik nach der DE-PS 22 02 955 der Ausdruck "kurze Fasern", daß die Länge dieser Fasern geringer als 6,4 mm ist.In contrast, in the prior art according to DE-PS 22 02 955 the expression "short fibers" means that the length of these fibers is less than 6.4 mm.

Im Gegensatz dazu kommen bei der Erfindung grobe Filamente zur Anwendung, deren Länge endlos ist, und auch die feinen Mikrofasern mit den relativ kleinen Durchmessern sind bewußt sehr lang, so daß sie im Vergleich zu ihren Durchmessern ebenfalls als endlos angesehen werden können. Jedenfalls ist die Länge der feinen Mikrofasern bei der Erfindung um mehrere Zehnerpotenzen größer als die beim Stand der rechnik verwendeten "langen Fasern".In contrast, the invention uses coarse filaments, the length of which is endless, and the fine microfibers with the relatively small diameters are deliberately very long, so that they can also be regarded as endless in comparison to their diameters. In any case, the length of the fine microfibers in the invention is several orders of magnitude greater than the "long fibers" used in the prior art.

Die Anwendung der bei der Erfindung wesentlichen praktisch endlosen Fasern schließt es aber aus, die durch die DE-PS 22 02 955 vermittelte technische Lehre zu benutzen. Endlose Fäden lassen sich näm­lich vor ihrer Ablage auf einem Ablegeband nicht miteinander vermischen.However, the use of the practically endless fibers essential to the invention precludes the use of the technical teaching imparted by DE-PS 22 02 955. Endless threads cannot be mixed with one another before they are deposited on a deposit belt.

Bei der Herstellung der endlosen Fäden, die mittels Luftströme aus einer flüssigen Schmelze abgezogen werden, ergeben sich nämlich solche aerodynamischen Verhältnisse aufgrund der den Filamenten anhaftenden Luftströme, daß es nicht möglich ist, diese vor der Ablage miteinander zu vermischen.In the production of the endless threads, which are drawn off from a liquid melt by means of air currents, such aerodynamic conditions result from the air currents adhering to the filaments that it is not possible to mix them with one another before depositing them.

Anders als beim Stand der Technik werden bei der Erfindung die unterschiedlichen Fasern auch nicht durch Vorreißer in Einzelfasern zerlegt und dann in einer Mischzone vor der eigentlichen Ablage miteinander vermischt. Die Vorreißer würden die endlosen Fasern ja wieder in kurze Fasern verwandeln, was von der Erfindung wegführt.In contrast to the prior art, in the invention the different fibers are not broken down into individual fibers by licker-in and then mixed with one another in a mixing zone before the actual placement. The pioneers would turn the endless fibers back into short fibers, which leads away from the invention.

Übrigens ist auch schon in der anderen DE-PS 23 56 720 in Spalte 4, Zeilen 50 - 53 darauf hingewiesen, daß die Fasern eine Länge besitzen, die größer als die übliche Länge der bekannten Stapelfasern ist.Incidentally, it is already pointed out in the other DE-PS 23 56 720 in column 4, lines 50-53 that the fibers have a length which is greater than the usual length of the known staple fibers.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß wegen des gebildeten Gemisches der unterschied­lichen Komponenten ein Gradient über den Querschnitt im Hinblick auf die unterschiedlichen Faserdurchmesser kaum vorhanden ist. Gleichwohl liegt bei den neuen Verbundvliesmaterial eine Zusammenfassung der beiden den unterschiedlichen Faserkomponenten an­haftenden Funktionen vor. Es ist jedoch darauf hin­zuweisen, daß sich wegen der Durchmischung der beiden Komponenten über den Querschnitt des Verbundvliesma­terials die jeweiligen Funktionen nun auch über die Dicke des gesamten Querschnitts erstrecken können.An essential feature of the invention is that due to the mixture of the different components formed, there is hardly a gradient across the cross section with regard to the different fiber diameters. Nevertheless, with the new composite nonwoven material there is a summary of the two functions inherent in the different fiber components. However, it should be pointed out that due to the mixing of the two components over the cross section of the composite nonwoven material, the respective functions can now also extend over the thickness of the entire cross section.

So ist die Funktion der Mikrofasern im wesentlichen ebenso über den gesamten Querschnitt des Verbundvliesmaterials ver­teilt, wie die Trägerfunktion der relativ groben Filamente. Durch die gegebene Vermischung der einzel­nen Komponenten lassen sich die jeweiligen Funktionen dieser Komponenten erheblich besser realisieren, weil im Gegensatz zum Stand der Technik keine schichtför­migen Phasengrenzen der einzelnen Komponenten vorhanden sind.The function of the microfibers is essentially distributed over the entire cross section of the composite nonwoven material, as is the carrier function of the relatively coarse filaments. Given the mixing of the individual components, the respective functions of these components can be realized considerably better because, in contrast to the prior art, there are no layer-like phase boundaries of the individual components.

Bei dem neuen Verbundvliesmaterial ist erstmals über den gesamten Querschnitt des Verbundvliesmaterials eine gewisse Homogenität der jeweiligen Funktionen gegeben, während die den einzelnen Komponenten anhaftenden Funktionen beim Stand der Technik auf die einzelnen Schichten für sich gesehen beschränkt sind.For the first time, the new composite nonwoven material covers the entire cross-section of the composite nonwoven material a certain homogeneity of the respective functions is given, while the functions inherent in the individual components are limited in the prior art to the individual layers as such.

Da bei der Erfindung die einzelnen Komponenten über den Querschnitt gesehen miteinander vermischt sind, können die einzelnen Komponenten nun auch über eine wesentlich größere Schichtstärke die ihnen jeweils zugewiesenen Funktionen ausüben. Eine solche Funk­tion ist bezüglich der feinen Mikrofasern beispiels­weise die Filtration bzw. der Flüssigkeitstransport von Flüssigkeiten. Wegen der infolge der Durchmischung erreichten Verteilung der Mikrofasern über die gesamte Schichtstärke des Verbundvliesmaterials läßt sich eine höhere Filtrationsgeschwindigkeit erzielen.Since, in the invention, the individual components are mixed with one another over the cross section, the individual components can now also perform the functions assigned to them over a much greater layer thickness. With regard to fine microfibers, such a function is, for example, the filtration or liquid transport of liquids. Because of the distribution of the microfibers achieved as a result of the intermixing, a higher filtration rate can be achieved over the entire layer thickness of the composite nonwoven material.

Die Erfindung weist aber noch einen weiteren Vorteil auf. Durch das Vermischen der beiden Komponenten läßt sich bei dem in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung vorgesehenen integrierten Vliesbildungs­vorgang auf dem gleichen Auffangband einer Vlies­spinnanlage schon eine gewisse Vorverfestigung des Verbundvliesmaterials erreichen. Dadurch wird der nach dem Durchmischen noch erforderliche Transport beispielsweise zum Verfestigungskalander, wo eine thermische Ver­festigung in an sich bekannter Weise erfolgt, we­sentlich erleichtert. Es ist nicht mehr erforderlich, vorher noch eine besondere mechanische Verfestigung vorzusehen, bevor das Verbundvliesmaterial zum Ver­festigungskalander gelangt.However, the invention has a further advantage. By mixing the two components, a certain pre-consolidation of the composite nonwoven material can already be achieved in the integrated nonwoven formation process provided in an expedient embodiment of the invention on the same catch belt of a nonwoven spinning system. This means, for example, that the transport that is still required after mixing to the consolidation calender, where thermal consolidation takes place in a manner known per se, is made considerably easier. It is no longer necessary to provide special mechanical strengthening beforehand before the composite nonwoven material reaches the strengthening calender.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.Other advantageous developments and expedient refinements of the invention result from the subclaims, the description and the drawings.

Nachfolgend wird die Erfindung zum besseren Verständ­nis anhand des in den Zeichnungen dargestellten Aus­führungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

  • Fig. 1 eine schematische Querschnitts­ansicht eines Verbundvlies­materials, und
  • Fig. 2 eine vergrößerte und verein­fachte Querschnittsdarstellung des Verbundvliesmaterials ge­mäß Fig. 1.
The invention is explained in more detail below for better understanding with the aid of the exemplary embodiment shown in the drawings. Show it:
  • Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a composite nonwoven material, and
  • FIG. 2 shows an enlarged and simplified cross-sectional illustration of the composite nonwoven material according to FIG. 1.

Das in Fig. 1 in schematischer Querschnittsansicht dar­ gestellte Verbundvliesmaterial 10 besteht aus einem Gemisch von groben Filamenten 12 und feinen Mikro­fasern 14.1 in a schematic cross-sectional view provided composite nonwoven material 10 consists of a mixture of coarse filaments 12 and fine microfibers 14.

Zur Verdeutlichung, daß das Verbundvliesmaterial 10 keine diskreten Schichten mit einer Phasengrenze besitzt, sondern ein Gemisch darstellt, sind die groben Filamente 12 in der Zeichnung durch durchge­zogene Schraffurlinien und die feinen Mikrofasern 14 durch gestrichtelt gezeichnete Schraffurlinien angedeutet. Sowohl die groben molekularorientierten und im wesentlichen endlosen Filamente 12 als auch die im wesentlichen kaum molekularorientierten dis­kontinuierlichen feinen Mikrofasern 14 erstrecken sich also im wesentlichen über die gesamte Stärke des Querschnitts des Verbundvliesmaterials 10.In order to clarify that the composite nonwoven material 10 does not have discrete layers with a phase boundary, but rather represents a mixture, the coarse filaments 12 are indicated in the drawing by solid hatching lines and the fine microfibers 14 by hatching lines drawn in broken lines. Both the coarse molecularly oriented and essentially endless filaments 12 and the essentially hardly molecularly oriented discontinuous fine microfibers 14 thus extend essentially over the entire thickness of the cross section of the composite nonwoven material 10.

Die Filamente 12 dienen als Trägerschicht, und den Mikrofasern 14 ist die Funktion einer Filtration zugeordnet.The filaments 12 serve as a carrier layer, and the function of a filtration is assigned to the microfibers 14.

Die dadurch gebildete Filtrationsschicht in Form der Mikrofasern 14 ist also über die gesamte Stärke des Querschnitts verteilt, wodurch sich im Vergleich zu dünnen diskreten Filtrationsschichten eine höhere Filtrationsgeschwindigkeit erzielen läßt. Auch die Trägerfunktion der Filamente 12 erstreckt sich über die gesamte Breite des Querschnitts des Verbundvlies­materials 10.The filtration layer thus formed in the form of the microfibers 14 is thus distributed over the entire thickness of the cross section, as a result of which a higher filtration rate can be achieved in comparison with thin, discrete filtration layers. Also the The carrier function of the filaments 12 extends over the entire width of the cross section of the composite nonwoven material 10.

Die Herstellung des Verbundvliesmaterials 10 erfolgt in einem integrierten Vliesbildungsvorgang auf der gleichen Legevorrichtung einer nicht weiter dargestellten Vliesspinnanlage. Die Filamente 12 und die Mikrofa­sern 14 werden dabei zu einem Flächengebilde abgelegt, ohne daß schichtförmige diskrete Phasengrenzen ent­stehen.The composite nonwoven material 10 is produced in an integrated nonwoven formation process on the same laying device of a nonwoven spinning system, not shown. The filaments 12 and the microfibers 14 are laid down to form a flat structure without the formation of discrete phase boundaries in the form of layers.

Wie die stark vergrößerte und vereinfachte Darstellung in Fig. 2 verdeutlicht, werden die Filamente 12 und die Mikrofasern 14 miteinander vermengt, wodurch ein Gemisch entsteht. Dabei füllen die meist kurzen und sehr feinen Mikrofasern 14 weitgehend die Zwischen­räume zwischen den vergleichsweise groben Filamenten 12 aus, wodurch das Verbundvliesmaterial schon eine gewisse Verfestigung erhält. Das Gemisch des Verbund­vliesmaterials 10 wird im übrigen gebildet, ohne daß die einzelnen Komponenten - Filamente 12 oder Mikro­fasern 14 - vorher eine Zwischenverfestigung erfahren haben.As the greatly enlarged and simplified illustration in FIG. 2 illustrates, the filaments 12 and the microfibers 14 are mixed together, as a result of which a mixture is formed. The mostly short and very fine microfibers 14 largely fill the spaces between the comparatively coarse filaments 12, as a result of which the composite nonwoven material already has a certain degree of strengthening. The mixture of the composite nonwoven material 10 is otherwise formed without the individual components - filaments 12 or microfibers 14 - having undergone intermediate consolidation beforehand.

Die Durchmesser der groben Filamente 12 liegen in einer Größenordnung von größer als 15 µm, während die Durchmesser der wesentliche feineren Mikrofa­sern 14 Werte von kleiner als 10 µm aufweisen.The diameters of the coarse filaments 12 are in the order of magnitude of greater than 15 μm, while the diameters of the substantially finer microfibers 14 have values of less than 10 μm.

Bei den endlosen molekularorientierten Filamenten 12, welche die tragende Matrix des Verbundvliesma­terials 10 bilden, kann es sich um ein übliches Spinnvliesmaterial handeln. Die im wesentlichen dis­kontinuierlichen Mikrofasern 14 lassen sich in vor­teilhafter Weise nach dem sogenannten Melt-Blown-­Verfahren herstellen.The endless molecular-oriented filaments 12, which form the supporting matrix of the composite nonwoven material 10, can be a conventional spunbonded material. The essentially discontinuous microfibers 14 can advantageously be produced by the so-called melt-blown process.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Aus­führungsbeispiel mit zwei Komponenten beschränkt, es lassen sich auch Verbundvliesmaterialien mit mehreren Komponenten als ein Gemisch herstellen.The invention is not limited to the exemplary embodiment shown with two components; composite nonwoven materials with several components can also be produced as a mixture.

Der Anwendungsbereich des neuen Verbundvliesmaterials ist entsprechend der Auswahl der verwendeten Kompo­nenten sehr vielfältig und liegt vor allem im Bereich der Medizin und in der Bekleidungsindustrie.The area of application of the new composite nonwoven material is very diverse depending on the selection of the components used and is primarily in the field of medicine and the clothing industry.

Claims (5)

1. Verbundvliesmaterial aus wenigstens zwei Kom­ponenten, nämlich aus im wesentlichen endlosen, mole­kularorientierten groben Filamenten mit relativ großen Durchmessern, und aus im wesentlichen kaum molekular­orientierten diskontinuierlichen sehr langen, feinen Mikrofasern mit relativ kleinen Durchmessern, da­durch gekennzeichnet, daß das Verbundvliesmaterial (10) durch ein Gemisch der Komponenten (12, 14) (grobe Filamente und feinen Mikrofasern) ohne dis­krete schichtförmige Phasengrenzen zwischen den Kom­ponenten (12, 14) gebildet ist.1. Composite nonwoven material consisting of at least two components, namely of essentially endless, molecularly oriented coarse filaments with relatively large diameters, and of essentially hardly molecularly oriented discontinuous, very long, fine microfibers with relatively small diameters, characterized in that the composite nonwoven material (10) by a Mixture of components (12, 14) (coarse filaments and fine microfibers) without discrete layer-like phase boundaries between the components (12, 14) is formed. 2. Verbundvliesmaterial nach Anspruch 1, da­durch gekennzeichnet, daß das Verbundvliesmaterial (10) in einem integrierten Vliesbildungsvorgang auf ein und derselben Legevorrichtung einer Vliesspinn­anlage hergestellt ist.2. composite nonwoven material according to claim 1, characterized in that the composite nonwoven material (10) is produced in an integrated fleece formation process on one and the same laying device of a fleece spinning system. 3. Verbundvliesmaterial nach Anspruch 1 und/­oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbundvlies­material (10) in einem Vorgang in an sich bekannter Weise verfestigt ist.3. composite nonwoven material according to claim 1 and / or 2, characterized in that the composite nonwoven material (10) is consolidated in one operation in a manner known per se. 4. Verbundvliesmaterial nach einem der vorher­gehenden Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser der groben Filamente (12) größer als 15 µm sind.4. composite nonwoven material according to any one of the preceding claims 1-3, characterized in that the diameter of the coarse filaments (12) are greater than 15 microns. 5. Verbundvliesmaterial nach einem der vorher­gehenden Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser der feinen Mikrofasern (14) kleiner als 10 µm sind.5. composite nonwoven material according to one of the preceding claims 1-4 , characterized in that the diameter of the fine microfibers (14) are less than 10 microns.
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