Method of making a non woven stretch filler fabric.

European Patent Application EP0123794

The fabric with a density of 0.005 to 0.05 g/cm<3> is produced by processing the latent crimp fibres into a fibre web with or without needling, spraying with a binder and then drying at a temperature at which no crimping of the fibres occurs, then initiating the crimping of the fibres and thus causing the web assembly to shrink, with the proviso that the web comprises at least 30 % by weight of latent crimp fibres or fibre blends and, if desired, less than 30 % of thermal binding fibres.

Nakai, Kiyoto
Hosokawa, Kanji

EP19840101053

11/07/1984

02/02/1984

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FREUDENBERG CARL FA (DE)

D04H1/44; D04H1/50; B68G3/00; B68G3/06; B68G5/00; B68G5/00; D04H1/42; D04H1/42; (IPC1-7): D04H1/42

D04H1/42

GB1181854A
NL6803291A
4018862				Method for producing non-woven fabric

Anspr·uche

1. Verfahren zur Herstellung eines elastischen, nicht ge webten F·ull- oder Polsterstoffes mit einer Dichte von 0,005 bis 0,05 g/cm3, dadurch gekennzeichnet, dass ein kardiertes bzw. gekrempeltes Vliesgelege mit einem An teil von mindestens 30 Ges.% latent kr·auself·ahigen Fasern mit Bindemittel bespr·uht und danach getrocknet wird, wobei die Trockentemperatur so niedrig liegt, dass keinerlei Faserkr·auselung erfolgt, und dass an schliessend das Vlies einem allseitig ausgerichteten Kr·auselungsprozess unterzogen wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines F·ull- oder Polster stoffes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als latent kr·auself·ahige Fasern Bikomponentenfasern des Seite-an-Seite-Typs verwendet werden, deren Kompo nenten voneinander verschiedene, das Kr·auseln aus l·osende Temperaturen aufweisen.

3. Verfahren zur Herstellung eines F·ull- oder Polster stoffes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass thermoplastische Fasern mit latenter Verdrehbarkeit ver wendet werden.

4. Verfahren zur Herstellung eines F·ull- oder Polster stoffes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Fasern verwendet werden, die infolge ihres molekularen Aufbaus entlang einer L·angskante latent kr·auself·ahig sind.

5. Verfahren zur Herstellung eines F·ull- oder Polster stoffes nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Mischungen aus Fasern mit unterschiedlicher Kr·ausel temperatur verwendet werden.

6. Verfahren zur Herstellung eines F·ull- oder Polster stoffes nach einem der Anspr·uche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, dass der Vliesstoff zu 100 ¢O aus latent kr·auself·ahigen Fasern besteht.

7. Verfahren zur Herstellung eines F·ull- oder Polster stoffes nach einem der Anspr·uche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, dass das Vliesgelege weniger als 30 Sew., ¢O thermoplastische Bindefasern enth·alt.

8. Verfahren zur Herstellung eines F·ull- oder Polster stoffes nach einem der vorhergehenden Anspr·uche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vliesgelege vor dem Auftragen des Bindemittels genadelt wird.

9. Verfahren zur Herstellung eines F·ull- oder Polster stoffes nach einem der vorhergehenden Anspr·uche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ober- und unterseitig auf das Vlies aufgespr·uht wird.

Verfahren zur Herstellung eines elastischen, nicht ge weben F·ull- oder Polsterstoffes Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elastischen, nicht gewebten F·ull- oder Polsterstoffes mit einer Dichte von 0,005 bis 0,05 g/cm3 gem·ass dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Verfahren dieser Art ist aus EP-OS 42 150 bekannt. Dabei wird ein Vlies aus einer Fasermischung mit niedrigschmelzenden, schrumpff·ahigen und h·oherschmelzenden, kr·auself·ahigen Fasern einer W·armebehandlung unterworfen derart, dass die Temperatur zwischen den Erweichungstempera turen der beiden Faserarten liegt. Dies hat zur Folge, dass die niedrigschmeIzende#Komponente schrumpft, die h·oherschmelzende Komponente sich kr·auselt und durch diese Vorg·ange ein bauschiger Wattierungsstoff entsteht. Das Erweichen der niedrigschmelzenden Fasern f·uhrt zu einer Klebebindung an den Faserkreuzungsstellen.

Das genannte Verfahren erfordert eine exakte Temperaturf·uhrung bez·uglich eines Jeden tunktes des Vliesstoffes, da schon geringe Abweichungen das Schmelz-, Schrumpf- und Kr·auselverhalten der Faserkomponenten negativ beeinflussen.

Ferner ist das simultane Ablegen zweier Faserarten in einem definierten r·aumlichen und mengenm·assigen Verh·altnis zueinander nur mit einem hohen Aufwand in der Prozesssteuerung w·ahrend des Spinnens und w·ahrend der Vliesbildung zu realisieren.

Ein Verfahren unter Verwendung von nur einer schrumpff·ahigen Fasersorte wird in EP-OS 38 887 beschrieben. Die Verklebung der Fasern im Vlies wird dadurch erreicht, dass bereits geschrumpfte und gekr·auselte Fasern nach vor dem Ablegen zu einem Vlies mit einem Schmelzkleber bespr·uht werden. Nach der Ablage wird in einem weiteren Verfahrensschritt die Oberfl·ache des so gebildeten F·ullvliesstoffes nochmals mit Bindemittel bespr·uht. Durch anschliessendes thermisches Erweichen des Bindemittels entsteht eine Verklebung der Fasern an ihren Kreuzungspunkten und an der Vliesoberfl·ache.

Anschliessend wird die Kr·auselung der Fasern durch Erhitzen fixiert und gleichzeitig das Bindemittel stabilisiert.

Von Nachteil ist hier die Tatsache, dass die Einzelfasern trotz ihrer Kr·auselung steif bleiben, da das Bindemittel nach der Schrumpfung sich auf der gesamten Mantelfl·ache der Fasern befindet und so eine federnde Bewegung blockiert.

Dieser Umstand wirkt sich negativ auf die Dehnbarkeit des F·ullvliesstoffes aus. Ferner verursacht die relativ hohe Menge an Bindemittel ein Verkleben an zu vielen Stellen im Fasergelege, was zu Versteifungen und Unregelm·assigkeiten im F·ullstoff f·uhrt; dadurch ist dessen Verwendungsm·oglichkeit beispielsweise in Sportbekleidung, wo hohe Flexibilit·at gefordert wird, eingeschr·ankt.

Die DE-AS 12 20 141 enth·alt ein Verfahren, bei dem ein Faservlies aus latent schrumpf- bzw. kr·auself·ahigen Fasern allein durch Nadelbehandlung verfestigt und danach ge schrumpft wird. Dieses Verfahren eignet sich jedoch ausschliesslich zur Herstellung kompakter Filzstoffe und w·urde bei Anwendung auf bauschige F·ullstoffe den erforderlichen Zusammenhalt der Fasern in keiner Weise gew·ahrleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, dass die angesprochenen Nachteile vermieden werden. Das Verfahren soll neben einer Vereinfachung des Herstellungsprozesses insbesondere erm·oglichen, einen F·ull- bzw.

Polsterstoff zu schaffen, dessen Weichheit, Bausch und allseitige Dehnbarkeit die bisher nach ·ahnlichen Methoden hergestellten Produkte ·ubertrifft. Diese Eigenschaften sollen mit einer solchen Festigkeit einhergehen, dass die F·ullstoffe auch als Wattierungen in Sportbekleidung bez·uglich Zug-, Druck- und Knautschf·ahigkeit hohen Beanspruchungen gewachsen sind. Ferner sollen gleichzeitig die f·ur diesen Anwendungsbereich wichtige W·armed·ammqualit·aten verbessert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgem·ass durch die angegebenen Patentanspr·uche gel·ost.

Nach dem vorgeschlagenen Verfahren wird ein nicht gewebter F·ull- oder Polsterstoff mit einer Dichte von 0,005 bis 0,05 g/cm3 dadurch erhalten, dass man ein Vliesgelege mit einem Anteil von mindestens 30 Gew. latent kr·auself·ahigen Fasern bildet, ein Bindemittel beidseitig auf dieses Vlies spr·uht, das Vlies trocknet bei einer Temperatur, unter der keine Kr·auselung der Fasern erfolgt, und dass man anschliessend die Schrumpfung des Vlieses einleitet, indem die Fasern einem Krauselungsprozess unterzogen werden.

Als latent kr·auself·ahige Fasern k·onnen alle synthetischen organischen Endlosf·aden und/oder Stapelfasern Verwendung finden, sofern sie zu einem wesentlichen Anteil um mindestens 15 " verk·urzbar sind. Die Verk·urzung sollte be uorzugt durch eine Kr·auselung erfolgen.

Unter den verschiedenen, fur das vorliegende Verfahren einsetzbaren, kr·auself·ahigen Fasertypen k·onnen bevorzugt Seitean-Seite-Bikomponentenfasern verwendet werden, deren Poly merbestandteile in ihrem thermischen Verhalten voneinander abweichen.

Andere bevorzugte thermoplastische Fasern sind solche, die bei ihrer Herstellung in stark verdrehtem Zustand w·armefixiert und anschliessend bei einer niedrigeren Temperatur aufdreht werden.

Eine dritte bevorzugte Faserart besteht aus kantengeschrumpftem Garn. Das sind Fasern, deren Kr·auself·ahigkeit auf St·orungen bez·uglich der einseitigen molekularen Ausrichtung beruht.

Da die Dehnbarkeit eines jeden Polsterstoffes durch die Kr·auselung der in ihm enthaltenen Fasern erzeugt wird, muss eine Erh·ohung der Anzahl von Faserkr·auseln zu einer Verbesserung der erzielbaren Verstreckeigenschaften des F·ullstoffes f·uhren. Infolgedessen werden jene Faserarten ein besonders wertvolles Produkt bilden, deren Kr·auselungsrate pro L·angeneinheit hoch ist.

Erfindungsgem·ass wird das Vlies durch Kardieren oder Krempeln erzeugt. Der Faseraufbau soll zu mindestens 30 Ges.%, vorzugsweise zu mehr als 50 Ges., aus latent kr·auself·ahigen Fasern bestehen. Ein Unterschreiten des Wertes von 30 Ges.%' f·uhrt zu Produkten mit ungen·ugender Dehnbarkeit. Je gr·osser der Anteil an latent kr·auself·ahigen Fasern ist, desto besser verh·alt sich der Polsterstoff in bezug auf seine Streckbarkeit. Um daher besonders gute Dehnwerte zu erhalten, wird man ein Vlies verwenden, das zur G·anze aus latent kr·auself·ahigen Fasern besteht. Andernfalls sollten die kr·auself·ahigen Fasern in einer Fasermischung m·oglichst viele Kr·ausel enthalten, sofern der Kardiervorgang oder die Gleichf·ormigkeit des Vlieses hierdurch nicht beeintr·achtigt werden.

Fasern mit niederer Kr·auselzahl beeinflussen die Dehnbarkeit des F·ullstoffes negativ.

Eine bevorzugte Verfahrensvariante beinhaltet einen Nadelvorgang nach der Vlieslegung.

Nach dem Kardieren oder Krempeln und gegebenenfalls Nadeln wird Bindemittel, z.B. Acrylharz-Emulsion,auf das Vlies mittels einer Spr·uhvorrichtung aufgebracht. Gute Werte f·ur Dehnbarkeit, Dickenelastizit·at und Bausch werden nur erzielt, wenn die Klebepunkte dreidimensional verteilt sind; daher ist ein Spr·uhverfahren notwendig. In Verbindung mit diesem Spr·uhverfahren k·onnen auch Schmelzklebefasern in das Vlies eingemischt sein, um eine dreidimensionale Klebepunktverteilung zu erreichen. Bei Anwendung dieses Verfahrens besteht jedoch die M·oglichkeit, dass w·ahrend des Kr·auselvorganges die Schmelzklebefasern erneut erweichen und dadurch bereits geschrumpfte Fasern mit anderen verkleben, was die Dehnbarkeit des Endproduktes beeintr·achtigt.

Solche Schmelzklebefasern d·urfen daher nur in geringer Anzahl zugesetzt werden. Die dreidimensionale Verteilung der Klebepunkte kann vorzugsweise auch durch ein beidseitiges Bespr·uhen des Vlieses mit Klebstoff gew·ahrleistet werden.

Nach der Klebstoffbehandlung wird der Vliesstoff einer Trocknung unterzogen, um die notwendige Faser-Faser-Bindung zu erzielen. Erfindungsgem·ass darf hierbei die Temperatur keinesfalls die eine Kr·auselung einleitenden Werte erreichen, da ansonsten infolge gleichzeitiger Verklebung und Kr·auselung eine ungleichm·assige Schrumpfung im Faserverbund hervorgerufen w·urde, was eine unerw·unschte Verformung und/oder ungen·ugende Dehnungseigenschaften des Endproduktes zur Folge h·atte.

Nach dem Trocknungsprozess wird der Kr·auselvorgang der Fasern eingeleitet. Dies kann beispielsweise durch Einwirkung von W·arme unterhalb des Schmelzpunktes geschehen.

Um Dehnverhalten und Bauschigkeit des Produktes zu erhalten, sollte dabei m·oglichst keinerlei Zugkraft auf das Vlies ausge·ubt werden, die dessen Schrumpfen in einer Richtung behindern w·urde.

Die Faserdichte des resultierenden F·ull- oder Polsterstoffes soll 0,005 bis 0,05 g/cm3, im Hinblick auf W·armed·ammeigenschaften und Zugfestigkeit vorzugsweise 0,1 bis 0,03 g/cm3 betragen, Die nach der obigen Verfahrensweise hergestellten nicht gewebten F·ull- und Polster-Vliese zeichnen sich durch hohe Werte f·ur Bausch und Dickenelastizit·at aus. Ferner bewirkt der Umstand, dass erfindungsgem·ass eine Vielzahl von Faserkr·auseln ungebunden bleibt, ein allseitig gleichf·ormiges und zufriedenstellendes Dehnverhalten. Ein weiterer Vorteil besteht in der durch das Bindemittel-Spr·uhverfahren erzielten hohen Waschbest·andigkeit des Produktes, was insbesondere bei der Verwendung in Sport- und Winterbekleidung von Vorteil ist. Infolge der hervorragenden W·armed·ammeigenschaften sind solche F·ullstoffe auch gut geeignet f·ur Bettzeug, Schlafs·acke und Handschuhe.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen, welche jedoch keine Einschr·ankung der Patentanspr·uche darstellen sollen, erl·autert. In diesen Beispielen wird als Mass f·ur die Verstreckbarkeit die prozentuale bleibende Verformung" verwendet. Es beruht auf Messdaten gem·ass der japanischen Norm JIS L-1080. Hierbei wird das Probenst·uck zu 40 ¢O gestreckt und dann sich zur·uckformen gelassen. Nach zehnmaliger Wiederholung dieses Vorganges wird der Quotient aus verbleibender L·ange zur Ausgangs l·ange der Probe gebild-et und in Prozente umgerechnet.

Beispiel 1 50 Ges.% an 3 den-Polyesterfasern mit einer Faserl·ange von 51 mm und 7 Kr·auseln/cm (17/inch), welche durch ein Kantenschrumpfverfahren kr·auself·ahig gemacht wurden, und 50 Ges.% stark kr·auself·ahiger 3 den-Polyester-Mehrkompo nentenfasem mit einer L·ange von 51 mm und 7 Kr·auseln/cm (17/inch) wurden gemischt und dann durch eine Kreuzlege Kardierung in ein Vlies mit einem spezifischen Gewicht von 38 g/m2 ·ubergef·uhrt. Beiderseits des Geleges wurde sodann eine Polyacrylester-Emulsion aufgespr·uht und anschliessend das Ganze in einem Trockner getrocknet bei einer Temperatur unter 100oC. Zu diesem Zeitpunkt hatte das Vlies ein spezifisches Gewicht von 44 g/m2.

Nach beendigter Trocknung wurden die latent kr·auself·ahigen Fasern unter Verwendung eines Trockners bei 170 C einer Kr·auselbehandlung unterworfen, wobei kein oder nur wenig Druck auf die Faserschicht ausge·ubt wurde. Dabei begann der Vliesstoff zu schrumpfen.

Nach diesem Vorgang wiesen die Fasern einen Kr·auselgrad von 13 Kr·auseln/cm (34/inch) auf, und der Schrumpfungsgrad des Vlieses betrug in L·angsrichtung 17 %, in Ouerrichtung 23 %. Der resultierende Polsterstoff hatte ein spezifisches Gewicht von 70 g/m2, eine Dicke von 7 mm und eine scheinbare Dichte von 0,01 g/cm3.

Die bleibende Verformung, welche ein Mass f·ur die Verstreckbarkeit des Polsterstoffes darstellt, betrug 25 ' in L·angsund 15 m in Querrichtung. Diese Werte zeugen von einer sehr guten Verstreckbarkeit.

Ferner zeigte der F·ullstoff eine gute Verstreckbarkeit nach einer Trockenreinigung, mit Werten f·ur die bleibende Verformung von 3,5 y in L·angs- und 2,0 t in Querrichtung.

Es ergab sich also eine hohe Widerstandsf·ahigkeit gegen eine Trockenreinigung.

Vergleichsbeispiel 100 Gew. einer hoch kr·auself·ahigen Mehrkomponentenfaser von 3 den, 51 mm Faserl·ange und 7 Kr·auseln/cm (17/inch) wurden zu einem Vlies von 38 g/m2 durch ein Kreuzlege Kardierverfahren bearbeitet. Danach wurde, wie in Beispiel 1, eine Polyacryl-Emulsion ·uber beide Oberfl·achen des Geleges gespr·uht und dieses dann mittels eines Trockners bei 1500C getrocknet. Das Vlies wog nach dieser Behandlung 44 g/m2.

Der so erhaltene F·ullstoff liess sich bez·uglich seiner L·angsverstreckbarkeit nicht messen, da er einer 40 0%eigen L·angen ·anderung nicht stand hielt und brach. Auch in Querrichtung zeigten sich schlechte Zugqualit·aten mit einer bleibenden Restverformung von 15 o.

Beispiel 2 100 Gew. an Seite-an-Seite-Bikomponentenfasern mit 4 den und 51 mm L·ange, bestehend aus einer Polyesterkomponente mit einem Schmelzpunkt von 2100C und einer Schrumpf-Anfangstemperatur von 1600C sowie einer Polyesterkomponente mit einem Schmelzpunkt von 2550C und einer Schrumpf-Anfangstemperatur von 230uC, wurden mittels einer gew·ohnlichen Kreuzlege-Karde zu einem Vlies mit 55 g/m2 und einer Dicke von 10 mm verarbeitet. Das Vlies erfuhr danach eine Nadelbehandlung unter Verwendung eines Nadelstuhis. Man erhielt ein filzartiges Produkt mit einer Dicke von 4 mm. Auf seine beiden Seiten wurde eine Polyacrylester-Emulsion aufgespr·uht und der Vliesstoff dann bei 1200C getrocknet. Sein spezifisches Gewicht betrug danach 63 g/m2.

Nach der Trocknung erfolgte die Kr·auselung der Fasern unter Verwendung eines W·armeschrumpf-Apparates; das Vlies erfuhr dabei eine Schrumpfung von 22 ¢O in L·angs- und 38 ¢O in Querrichtung.

Der so erhaltene Polster- bzw. F·ullstoff wies ein spezifisches Gewicht von 130 g/m2, eine Dicke von 6 mm und eine scheinbare Dichte von 0,022 g/cm3 auf. Die prozentuale bleibende Verformung betrug in L·angsrichtung 1,5 %, in Querrichtung 1,0 m; das Produkt wies also bessere Werte auf als das in Beispiel 1.

Diese Verbesserung der Festigkeit durch Nadelbehandlung macht die erfindungsgem·ass hergestellten F·ullstoffe besonders f·ur die Anwendung in Sportkleidung geeignet.