VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON SPINNVLIES- ODER MELTBLOWN-FASERN/FILAMENTEN, VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON FOLIEN SOWIE SPINNVLIES- ODER MELTBLOWN-FASERN/FILAMENTE, FOLIEN, VLIESSTOFF

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Produkten, insbesondere Spinnvlies- oder Meltblown- Fasern/Filamenten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Für die Herstellung von Chemiefasern mittels Schmelzspinntechnologie insbesondere Spinnvlies- oder Meltblown-Fasern/Filamenten werden Polymere üblicherweise in Form von Granulat als Ausgangsmaterial verwendet, die mittels eines Extrusionsprozesses über geeignete Spinndüsen zu Fasern/Filamenten ausgeformt und nach gezielter Abkühlung bei der Herstellung von Vliesstoffen in-line (z.B. Spinnvlies, Meltblown) bzw. off-line (z.B. Kardierte Vliesstoffe) zu einem Vliesstoff verarbeitet werden. Um den Abkühlvorgang der gebildeten Fasern/Filamente während und nach deren Ausformung gezielt zu beeinflussen, kann nach dem Austreten des geschmolzenen Polymers aus den Spinndüsen eine zusätzliche Abkühl- (Quench-) Flüssigkeit in Form kleiner Tropfen (Nebel) auf die Fasern/Filamente gesprüht werden, bevor die Fäden bei der in-line Vliesstoffertigung als Faser/Filamentschicht auf einem Legeband abgelegt und anschließend gegebenenfalls einem Verfestigungsprozeß z. B. durch Wärmeprägung oder Vernadelung unterzogen werden. Besonders beim Meltblownprozeß bietet diese Form der Prozeßführung (Verwendung einer Quenchflüssigkeit) den Vorteil, daß der Faser/Filamentquerschnitt günstig beeinflußt, die Bildung von Faserbündeln verringert sowie die Ausbildung von Tropfen an den Faserenden unterdrückt werden kann. Ebenso vorteilhaft ist eine erhöhte Abkühlrate bei der Produktion von Endlosfilamenten (z.B. Spinnvliesprozeß).

[0003] Die Auswahl der Rohmaterialien für die genannten Prozesse (Spinnvlies- und Meltblownherstellung) ist hinlänglich in der einschlägigen Literatur beschrieben. Für die in Frage kommenden Produkte sind häufig ein oder mehrere Polyolefine (Polypropylen, Polyethylen oder Mischungen aus vorgenannten unter sich oder mit anderen Polyolefinen) oder andere thermoplastische Kunststoffe (wie z.B. Polyethylentherephtalat, Polyamid, auf natürlichen und/oder nachwachsenden Rohmaterialien basierenden Polymerisate, -kondensate oder -additionsprodukte, abbaubare Polymere etc.) oder Mischungen aus den genannten Stoffgruppen angebracht.

[0004] Eine Barrierewirkung des gebildeten Vliesstoffes gegenüber Flüssigkeiten wird in erster Näherung durch die Laplace Gleichung beschrieben und ergibt sich für unbehandelte Spinnvlies- oder Meltblown-Fasern/Filamenten aus der Porenstruktur (Porengröße und Porenform) des gebildeten Vliesstoffes sowie der Oberflächenchemie (Grenzflächenspannung) des zur Faser/Filament-Bildung eingesetzten Polymers.

ΔP:

Druckdifferenz über die poröse Struktur die notwendig ist um die Flüssigkeit durch die Pore mit dem Radius r zu drücken (Benetzung der Pore)

γ:

freie Grenzflächenenthalpie ("Grenzflächenspannung") des Systems Polymer/Flüssigkeit/Luft

ϑ:

Benetzungswinkel

r:

Porenradius

[0005] Durch das Aufbringen von Additiven (Substanzen) auf die Oberfläche der Fasern/Filamente lassen sich die Barriereeigenschaften gegenüber flüssigen Medien gezielt verändern.

[0006] Bei der Herstellung von Spinnvlies- oder Meltblown-Fasern/Filamenten sind zum Aufbringen der Additive auf die Oberfläche der Fasern/Filamente zwei Verfahren bekannt, die in dem US-Patent 5 178 931 beschrieben werden.

Verfahren A:

[0007] Zur Polymerschmelze werden vor der Ausformung der Fasern/Filamente Additive zugesetzt. Die Additive sind in den ausgebildeten Fasern/Filamenten über den Faser/Filament-Querschnitt verteilt wobei nur ein Teil des Additivs die Oberflächenchemie (z.B. Grenzflächenspannung) der Fasern/Filamente beeinflußt. Abhängig vom verwendeten Additiv kann sich der Anteil des an der Oberfläche wirksamen Additivs durch Migration aus dem Faserquerschnitt verändern. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, daß die gesamte Faseroberfläche unabhängig von der Porengröße des gebildeten Vliesstoffes zuverlässig erfaßt wird.

[0008] Nachteile dieses Verfahrens bestehen darin, daß der Zusatz eines Additivs zur Polymerschmelze mit der Veränderung der inneren Struktur der Schmelze den Schmelzspinnprozeß direkt beeinflußt und damit Faserausformverhalten, Faserstruktur, Fasereigenschaften und Ablageverhalten der Fasern (und damit der Vliesstoffstruktur) verändert. Damit einher geht - besonders im Meltblownprozeß - z.B. häufig eine Vergrößerung der Poren im gebildeten Vliesstoff, wodurch sich die Barrierewirkung gegenüber Flüssigkeiten verringert. Weiterhin gelangt nur ein geringer Anteil des Additivs an die Faser/Filament-Oberflache der zur gewünschten Erhöhung der Barrierewirkung gegenüber Flüssigkeiten beitragen kann.

Verfahren B:

[0009] In dem US-Patent 5 178 931 wird die oberflächige Anwendung von wenigstens einer Substanz zur Veränderung der Oberflächeneigenschaften der Vliesfasern erwähnt, wobei die Anwendung am fertigen Vliesstoff erfolgt.

[0010] Die Substanz wird dabei in einer Menge eingesetzt, die ausreicht, um den Fasern eines solchen Vlieses wenigstens eine Eigenschaft zu verleihen, die sich von den Oberflächeneigenschaften unbehandelter Fasern unterscheidet.

[0011] Für die Aufbringung der Substanz werden verschiedene Methoden angegeben, die sich auf das fertig hergestellte Vlies beziehen, darunter das Eintauchen des Vlieses in eine das Additiv enthaltende Flüssigkeit mit anschließendem Abquetschen des Vlieses, oder das Besprühen des Vlieses mit gleicher Flüssigkeit.

[0012] Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß bei Vliesen, die in ihrer Gesamtheit die veränderten Oberflächeneigenschaften aufweisen sollen, die gesamte Struktur des Produktes mit der Flüssigkeit benetzt werden muß.

[0013] Dieses geschieht zumeist durch Eintauchen des Vlieses in ein Tauchbad, das mit der die Additive enthaltenden Flüssigkeit gefüllt ist.

[0014] Eine Durchdringung des Vlieses mit der Flüssigkeit ist jedoch dann besonders schwierig zu erreichen, wenn die Benetzung des Vlieses nicht hinreichend gut ist. Als besonders kritisch erweist sich dabei das Aufbringen des Additivs in engporigen Bereichen (z.B. an Überkreuzungspunkten einzelner Fasern) des Vlieses.

[0015] Nachteilig an den Tauchbädern sind außerdem die extrem langsamen Verarbeitungsgeschwindigkeiten.

[0016] Im Anschluß an die Benetzung des Vlieses muß die Trägersubstanz sicher abgetrocknet und gegebenenfalls mit hohem Energieeintrag vernetzt werden. Dieses erfolgt in aufwendigen Trocknern, damit eine ausreichende Verdampfungs- oder Vernetzungszeit zur Verfügung steht. Die Temperatur in den Öfen ist durch die begrenzte Temperaturstabilität der Rohmaterialien des Vlieses limitiert.

[0017] Die aufwendige Technik und langsame Verarbeitungsgeschwindigkeit sind dann die Ursache für hohe Prozeßkosten dieser Ausrüstungstechnologie.

[0018] Andere Methoden wie das Besprühen des Vliesstoffes haben den Nachteil, daß nur die obere Schicht des Vlieses behandelt wird. Die gewünschte Veränderung der Oberflächeneigenschaften des gesamten Vliesstoffes kann dadurch nicht erreicht werden. Dies führt zu einzelnen Fehlstellen im behandelten Vliesstoff an denen die Barrierewirkung gegenüber Flüssigkeiten nicht die gewünschte Höhe aufweist.

[0019] Aus der EP 0 550 029 A1 ist es nun bekannt, in einem Meltblownverfahren eine leitfähige Substanz auf die Meltblownfaser aufzubringen, bevor die Meltblownfaser auf ein Transportband auftritt und mit diesem abgeführt wird.

[0020] Ausgehend von der EP 0 550 029 A1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Produktes zu schaffen, bei dem mehrere Substanzen aufgebracht werden und die Oberflächenspannung eingestellt werden kann.

[0021] Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, mit einer Vlies-Faser/Filament mit den Merkmalen des Anspruches 15, mit einer Folie mit, den Merkmalen des Anspruches 16 und mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 25 bzw. 26 gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0022] Gemäß der Erfindung wird zur Herstellung eines Produktes, bei dem als Ausgangsmaterial zumindest ein Polymer zu einer Schmelzflüssigkeit verarbeitet wird, dieses durch eine Düse als schmelzflüssiges Polymer gedrückt und als Schicht abgelegt wird. Wenigstens eine eine Oberflächeneigenschaft des Produktes verändernde Substanz wird in einer Zeitspanne der Produkt-Entstehung bis zur Produkt-Ablage auf die Oberfläche des Produktes aufgebracht. Verwendet wird dabei eine Substanz, mit der eine Barriereeigenschaft des Produktes erhöht wird, wobei eine Grenzflächenspannung des Produktes herabgesetzt wird.

[0023] Durch das Aufbringen wenigstens einer die Oberflächeneigenschaften bei beispielsweise Fasern/Filamente verändernden Substanz, auch als Additiv bezeichnet, innerhalb einer Zeitspanne von Entstehen bis zum Ablegen der Fasern/Filamente wird erreicht, daß die Substanz vor einer Weiterverarbeitung, z.B. vor einer Vliesstoffbildung auf der gesamten Oberfläche der Fasern/Filamente verteilt wird. Entsprechendes gilt für ein Verfahren zur Herstellung einer Folie analog.

[0024] Gegenüber dem Zumischen der Substanz zur Polymerschmelze wird erreicht, daß die Aufbringung keinen Einfluß auf die innere Struktur des Polymers hat und einen Spinnprozess nicht beeinflußt. Die Eigenschaften, die sich aus der Polymerstruktur im Inneren der Fasern/Filamente bzw. der Folie ergeben, wie beispielsweise Festigkeit, Dehnbarkeit und andere bleiben erhalten. Durch Auswahl geeigneter Substanzen besteht sogar die Möglichkeit, derartige Eigenschaften zu unterstützen. Beispielsweise kann eine Substanz aufgetragen werden, die eine Oberflächenweichheit bei gleichzeitiger Herabsetzung der Grenzflächenspannung erzielt, während der Kern des Produktes weiterhin hohe Festigkeitswerte aufweist.

[0025] Im Vergleich zum nachträglichen Aufbringen der Substanz auf die fertigen Fasern/Filamente, eventuell sogar erst nach der Verfestigung zu einem Vlies, sind die Fasern/Filamente bzw. die Folie in der Zeitspanne zwischen ihrer Entstehung und ihrer Ablage noch nahe ihrer Schmelz- oder Erweichungstemperatur. In diesem Zustand besitzen sie eine besonders gute Affinität oder Bindungskraft an ihrer Oberfläche für die zugeführte Substanz. Dadurch ergibt sich später eine bessere Haft- und Haltbarkeit der Substanz an der Oberfläche der Fasern/Filamente bzw. der Folie.

[0026] Darüber hinaus erlaubt diese Aufbringung der Substanz die Verwendung von mehreren Substanzen zur Einstellung von unterschiedlichen Eigenschaften am Produkt. Die Substanzen können gleichzeitig, beispielsweise in Form einer Mischung, oder nacheinander aufgebracht werden.

[0027] Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der geringen Einsatzmenge der Substanz, die benötigt wird, um die gewünschten Oberflächeneigenschaften der Fasern/Filamente bzw. der Folie zu erhalten. Das bedeutet in erster Linie eine kostengünstige Produktion.

[0028] Vorteilhaft ist ferner, daß gegenüber dem Zumischen des Additivs zum Polymer keine negative/ungewünschte Beeinflussung des Ablageverhaltens und damit verbunden der Vliesstoffstruktur - sichtbar z.B. in einer Vergrößerung des Porendurchmessers - des Spinnvlieses oder Meltblown hervorgerufen wird.

[0029] Die Aufbringung der Substanz innerhalb einer Zeitspanne vom Entstehen bis zur Ablage der Fasern/Filamente hat außerdem den Vorteil, daß gewünschte Oberflächeneigenschaften der Fasern/Filamente unabhängig vom Migrationsverhalten einzelner Additive in unterschiedlichen Polymeren erheblich einfacher und genauer einzustellen sind. Insbesondere erlaubt es diese Art des Auftrages, dass die Grenzflächenspannung definiert eingestellt werden kann in Abhängigkeit von dem Einsatzgebiet des Produktes. Wenn ein später mit dem Produkt in Kontakt tretende Fluid bekannt ist, sind somit auch die diesem Fluid zuzurechnenden Parameter wie Oberflächenspannung zumindest in etwa etc bekannt.

[0030] Es hat sich herausgestellt, dass durch den Auftrag einer die Barriereeigenschaft erhöhenden Substanz sich die erwünschte Grenzflächenspannung am Produkt genau definiert auf das Fluid abstimmen lässt. Dieses kann durch entsprechende Auswahl der Konzentration der Substanz, des Volumens des Auftrages wie auch beispielsweise der eingestellten Oberflächenbenetzung der Produktoberfläche mit der Substanz erzielt werden. Die Definierung der Grenzflächenspannung lässt sich so genau einstellen, dass es möglich ist, das die Oberfläche des Produktes eine Grenzflächenspannung aufweist, die gegenüber einer Grenzflächenspannung eines nachfolgend die Oberfläche benetzenden Fluides eine Differenz von mindestens 3 mN/m hat. Vorzugsweise wird eine Differenz eingestellt, die um 5mN/m geringer ist gegenüber einem Produkt ohne derartig aufgebrachte Substanz. Bei Fluiden, deren Grenzflächenspannung beispielsweise aufgrund von Schwankungen in der Zusammensetzung nicht immer einheitlich ist, kann die Differenz auch so eingestellt werden, dass diese zwischen 10 mN/m und 20 mN/m beträgt. Bei einsetzbaren Polymeren liegt die Grenzflächenspannung zwischen beispielsweise 25 mN/m und über 60 mN/m bei 20°C, wobei die Grenzflächenspannung auch davon abhängig ist, ob ein reines Polymer oder eine Polymermischung oder noch ein oder weitere Additive beispielsweise als Batch in der schmelzflüssigen Phase vor Austritt aus der Düse vorliegen.

[0031] Bezüglich möglicher Grenzflächenspannungen, vorhandenen wie zu erzielende, und verwendbarer Polymerwerkstoffe wird ausdrücklich, auf die Tafeln 1, 2 und 3, Kapitel VI/Seite 524ff aus "Polymer Handbook", Herausgeber: Brandrup, Immergut, Grulke, Verlag John Wiley & Sons, 4.Auflage, 1999, verwiesen. Auch geht dort hervor, dass die Grenzflächenspannung durch beispielsweise eine Flourcarbon-Gruppe oder Silikon-Gruppe entscheidend gesenkt werden kann. Weitere Substanzen, mit denen die Grenzflächenspannung entsprechend wie gewünscht eingestellt werden kann, sind dem "Handbook of Chemistry and Physics", Herausgeber Robert C. Weast, CRC Press, 68. Auflage, 1987, zu entnehmen. Aus den Seiten F-33 bis F-37 sind verschiedenste Substanzen zu entnehmen, mit denen eine gewünschte Barrierewirkung durch Herabsetzung der Grenzflächenspannung je nach verwendetem Polymer und später verwendetem Fluid einstellbar ist.

[0032] Soll das später verwendete Fluid Wasser oder hauptsächlich Wasser enthalten, so ist eine Grenzflächenspannung unterhalb der von diesem Fluid einzustellen, somit unterhalb von etwa 70 mN/m. Bei anderen Fluiden wie beispielsweise Blut oder salzhaltigen Lösungen kann deren Grenzflächenspannung jedoch auch sehr viel niedriger sein, beispielsweise bei etwa 40 mN/m. Die Art des Auftrages ermöglicht aufgrund der Genauigkeit wie auch Vergleichmäßigung des Auftrages, das die Grenzflächenspannung des Produktes auf beispielsweise 35 mN/m oder 28 mN/m eingestellt werden kann. Die Fehlertoleranzbreite kann dabei so eingestellt sein, dass sich diese unterhalb von 5%, vorzugsweise unterhalb von 2,5% bewegt.

[0033] Gegenüber dem nachträglichen Aufbringen der Substanz auf den fertigen Vliesstoff wird erreicht, daß beispielsweise ein Additiv auf der gesamten Oberfläche der Fasern/Filamente gleichmäßig aufgebracht und/oder verteilt ist. Dies ergibt sich daraus, daß die Oberfläche der Fasern/Filamente beim Abziehen noch völlig freiliegt und daher zum Aufbringen der Substanz gut zugänglich ist. Fehlstellen an Stellen des Vliesstoffes, an denen sich Fasern/Filamente überlappen (d.h. engporige Bereiche), und daraus resultierende nicht einheitliche Oberflächeneigenschaften ergeben sich nicht. Die Eigenschaften "gleichmäßig aufgebracht und/oder verteilt" sowie der Begriff "Fehlstellen" sind hier nicht nach absoluten Maßstäben sondern im makroskopischen Sinn auf das benetzende Medium bezogen, zu werten. Vorzugsweise wird der Auftrag so eingestellt, daß eine Oberfläche benetzt ist, die anteilig mehr als 2% beträgt, insbesondere in einem Bereich zwischen 5% und 85% liegt. Beispielsweise kann bei einer Folie diese auch noch später weiterverformt werden, so dass sich anteilig am Endprodukt beispielsweise Bereiche zwischen 25% und 40% ergeben. Weiterhin wird der Auftrag auch in Abhängigkeit von der Wirkungsweise der Substanz ausgewählt. Dabei fließen Größen wie beispielsweise die Molekülgröße, die Viskosität oder anderes mit ein. Die Gleichmäßigkeit des Auftrages aufgrund der Herstellungsweise erlaubt des weiteren, die Oberfläche in einem Bereich von etwa 2% bis etwa 15% mit einer Substanz zu benetzen, um eine ausreichende Herabsetzung der Grenzflächenspannung zu erzielen.

[0034] Eine Weiterbildung sieht vor, daß die Substanz auf die Oberfläche der Fasern/Filamente bzw. der Folie aufgesprüht wird. Dadurch wird erreicht, daß die Oberfläche der Fasern/Filamente bzw. der Folie auch bei geringen Einsatzmengen der Substanz gleichmäßig von der Substanz bedeckt wird.

[0035] Weiterhin ist vorgesehen, daß die Substanz unvermischt als Lösung oder als Dispersion (Emulsion/Suspension/Aerosol) oder aus der Gasphase auf die Oberfläche der Fasern/Filamente bzw. der Folie aufgebracht wird.

[0036] Dadurch wird erreicht, daß auch Substanzen auf die Oberfläche der Fasern/Filamente bzw. der Folie aufgebracht werden, die zum einen für ein vorheriges Zumischen zum Ausgangsmaterial nicht geeignet sind, da sie beispielsweise ein schlechtes Migrationsverhalten zeigen oder die innere Verarbeitbarkeit der Polymerschmelze im Spinnprozeß stören, oder zum anderen für ein nachträgliches Aufbringen auf das Vlies bzw. die Folie nicht geeignet sind, da sich das Vlies bzw. die Folie nicht in ausreichendem Umfang benetzten läßt.

[0037] Eine Weiterbildung sieht vor, daß es sich bei dem Lösungs- oder Dispersionsmittel um Wasser handelt.

[0038] Dadurch wird erreicht, daß die Substanz optimal gelöst oder dispergiert wird, und daß die Faser-/Filamentmasse oder Folienmasse in geeigneter Weise benetzt wird.

[0039] Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, die Substanz in dem gegen die Fasern/Filamente bzw. die Folie versprühten Kühlmittel zu lösen oder zu dispergieren.

[0040] Dadurch wird erreicht, daß die gleichmäßige Aufbringung der Substanz auf die gesamte Oberfläche der Fasern/Filamente bzw. der Folie mit geringem technischen Aufwand erfolgt. Außerdem bleiben die Kühleigenschaften beim Herstellungsprozeß gewahrt.

[0041] Des weiteren ist vorgesehen, daß das Kühlmittel nach der Benetzung der Fasern/Filamente bzw. der Folie verdampft, und die im Kühlmittel enthaltene Substanz auf der Oberfläche der Fasern/Filamente bzw. der Folie verbleibt.

[0042] Dadurch wird erreicht, daß sich die Substanz über den Weg der Benetzung gleichmäßig auf der Oberfläche der Fasern/Filamente bzw. der Folie verteilt, dort nach dem Verdampfen des Kühlmittels verbleibt und somit die gesamte Oberfläche der Fasern/Filamente bzw. der Folie bedeckt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß nach dem Aufbringen der Substanz auf die Oberfläche der Fasern/Filamente keine weiteren aufwendigen und energieintensiven Nachbehandlungsschritte für den fertigen Vliesstoff zwingend notwendig sind. Die beim Aufbringen von Additiven auf Vliesstoff mittels eines Tauchbades nötigen Nachbehandlungsschritte wie Auspressen des Vlieses und Trocknen und die damit verbundenen kostenintensiven, extrem langsamen Verarbeitungszeiten fallen weg.

[0043] Eine Weiterbildung sieht vor, daß das Kühlmittel mit der darin enthaltenen Substanz in feinsten Tröpfchen gegen die Fasern/Filamente bzw. die Folie gesprüht wird.

[0044] Dadurch wird erreicht, daß das Kühlmittel und damit die darin enthaltene Substanz fein verteilt auf die gesamte Oberfläche der Fasern/Filamente bzw. der Folie gelangt, diese auch benetzt und sich darauf gleichmäßig verteilt.

[0045] Vorteilhaft ist ferner, daß die Tröpfchen beim Auftreffen auf die Fasern/Filamente bzw. die Folie keinen unerwünscht negativen Einfluß auf die Faser/Filament- bzw. Folien-Struktur haben, und daß das Kühlmittel nach dem Benetzen der Fasern/Filamente bzw. der Folie schnell verdampft.

[0046] Die Substanz kann in unterschiedlichen Höhen entlang eines Produktentstehungsweges auf das Produkt aufgebracht werden, beispielsweise direkt an der Düse oder bei einer Vliesherstellung mit Verstreckung des Materials nach einer Verstreckzone oder aber auch in dieser. Auch besteht die Möglichkeit, einen Ort der Aufbringung des Materials in Abhängigkeit von der Temperatur des Produktes zu wählen. Vorzugsweise wird die Substanz zu einem Zeitpunkt aufgebracht, an dem das Produkt noch soviel Wärmeenergie gespeichert hat, dass ein anschließendes Trocknen des Produktes entfällt. Gemäß einer Weiterbildung kann das Produkt auch noch eine gewisse Restfeuchte von unterhalb von 10% aufweisen, insbesondere in einem Bereich zwischen 2,5% und 5%.

[0047] Außerdem ist es möglich, daß die Fasern/Filamente bzw. die Folie aus unterschiedlichen Richtungen mit dem Kühlmittel und der darin enthaltenen Substanz besprüht werden. Dazu können das Kühlmittel und die Substanz teilweise über Düsen entgegen eine Bewegungsrichtung des Produktes eingebracht werden, so dass eine Turbulenz für eine ausrechende Verteilung der Substanz sorgt. Gemäß einer Weiterbildung werden Turbulenzwirbel mittels entsprechender konstruktiver Vorrichtungen wie Staubleche, Umlenkungen und/oder mittels entsprechendem Zufluss des Kühlmittels oder eines anderen Trägermediums für die Substanz so erzeugt, dass die Substanz gleichmäßig verteilt wird. Dazu kann die Substanz einseitig oder mehrseitig, insbesondere zweiseitig, zugeführt werden.

[0048] Dadurch wird erreicht, daß gegenüber dem Besprühen der Fasern/Filamente bzw. der Folie aus nur einer Richtung eine noch effektivere Benetzung der Fasern/Filamente bzw. der Folie und eine verbesserte Gleichmäßigkeit der Additivaufbringung erfolgt.

[0049] Eine Weiterbildung sieht vor, daß durch die Substanz die Benetzbarkeit der Fasern/Filamente bzw. der Folie gegenüber benetzenden Medien, insbesondere Wasser, Alkohole, Tenside, Lipide, organische Lösungsmittel, Proteine oder gegenüber in benetzenden Medien enthaltenen gelösten Stoffen gezielt eingestellt wird. So ist es möglich, eine für die jeweilige Anwendung optimierte Barrierewirkung gegenüber Flüssigkeiten einzustellen.

[0050] Z.B. kann dadurch erreicht werden, daß ein Vliesstoff je nach aufgebrachtem Additiv gegenüber bestimmten benetzenden Medien durchlässiger oder undurchlässiger als der unbehandelte Vliesstoff unter denselben Prüfbedingungen wird. Die Durchlässigkeit oder deren inverser Wert, die Barrierewirkung ist dabei von der angewandten Prüfmethode, insbesondere der Druckdifferenz des auf dem Vliesstoff lastenden Mediums und der Verweilzeit, abhängig. Ähnliches gilt für poröse Folien entsprechend.

[0051] Es können gezielt Substanzen auf die Fasern/Filamente bzw. die Folie aufgebracht werden, die deren Oberfläche gleichmäßig bedecken und sie hierdurch gegenüber einem großen Spektrum von benetzenden Medien, geringer oder stärker benetzbar machen, im Vergleich zu unbehandelten Fasern/Filamenten bzw. Folien.

[0052] In benetzenden Medien enthaltene gelöste Stoffen können die Benetzungseigenschaften und damit die Durchlässigkeit oder die Barrierewirkung der Fasern/Filamenten bzw. Folien im Vergleich zu denselben Medien in reiner Form, also ohne die gelösten Stoffe, in unerwünschter Weise verändern. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme gelingt es darüber hinaus, auch die durch die gelösten Stoffe verursachten Wirkungen auf die Benetzungseigenschaften gezielt verändern zu können.

[0053] Die Faser-/Filament-Schicht kann nach Aufbringen der die Oberflächeneigenschaften der Fasern/Filamente verändernden Substanz zur Bildung eines Vlieses verfestigt werden.

[0054] Durch die dem Verfestigungsprozeß vorgeschaltete Aufbringung der Substanz ist die Substanz bereits gleichmäßig auf den Fasern/Filamenten vorhanden und somit auch in Bereichen, die im Zuge der Verfestigung für eine nachträgliche Behandlung mit Substanzen unzugänglich werden.

[0055] Im übrigen gelten die zu den Verfahrensmerkmalen gemachten Erläuterungen auch für die Sachmerkmale entsprechend.

[0056] Bei einem Produkt wie einem Vliesstoff aus Spinnvlies- oder Meltblown-Fasern/Filamenten, bei denen die Faser-/Filament-Schicht nach Aufbringen der die Oberflächeneigenschaften der Fasern/Filamente verändernden Substanz verfestigt wurde, ist die Oberfläche der Fasern/Filamente nun einheitlich und gleichmäßig von Additiven bedeckt. Dadurch besitzt der Vliesstoff durchgehend, also auch an den dicht aneinander liegenden Kreuzungspunkten der Fasern/Filamente die gewünschte Oberflächenchemie. Die innere Struktur der Fasern/Filamente und die daraus resultierenden Eigenschaften des Vliesstoffes, insbesondere seine Porengröße, wird nicht negativ beeinflußt.

[0057] Bei einer vorteilhaften Ausführungsform eines Vliesstoffes ist die die Oberflächeneigenschaften der Fasern/Filamente verändernden Substanz ein pseudokationisches Fettamid mit einem Anteil von 4 Gewichtsprozent. Der Vliesstoff besitzt ein Flächengewicht von 11,5 g/m² und eine Porengröße von 16 µm.

[0058] Bei dieser Ausführung wird erreicht, daß auch bei Wasser als benetzendes Medium die Barrierewirkung des Vliesstoffes nicht durch im Wasser gelöste tensidhaltige Inhaltsstoffe verringert wird, was bei einem unbehandeltem Vliesstoff der Fall wäre.

[0059] Der Vliesstoff bzw. die Folie kann Bestandteil eines zwei oder mehrlagigen inline oder offline hergestellten Verbundes aus weiteren Textilstoffen und/oder Folien sein.

[0060] Durch die Kombination mit anderen Textilstoffen und/oder Folien lassen sich die erreichten Benetzungseigenschaften und die daraus resultierende Durchlässigkeit und Barrierewirkung für flüssige Medien auch für andere Flächengebilde nutzen. Die Kombination mit diesen Textilstoffen und/oder Folien kann auch zu Synergieeffekten mit anderen Eigenschaften führen, die sich dann für Anwendungsfälle nutzen lassen.

[0061] Aufgrund der durch die Oberflächenchemie erhaltenen Eigenschaften ist eine Verwendung des Vliesstoffes oder der Folie in der Hygieneindustrie als Barriere-Material, insbesondere als textile Rückenlage in Windeln, Inkontinenzprodukten oder Frauenhygieneprodukten, in der Textilindustrie, insbesondere als Material für Schutzbekleidungen im medikalen Bereich sowie für Drapes und Wischtücher, als Ausgangsmaterial für Schutzbekleidungen in den technischen Anwendungsgebieten, als Barrierematerial für diffusionsoffene Materialien, insbesondere im Baubereich vorgesehen.

[0062] Bei diesen Anwendungsfällen werden entweder die atmungsaktiven Eigenschaften, also die Barrierewirkung gegen flüssige Medien und Durchlässigkeit für dampfförmige oder gasförmige Medien ausgenutzt oder umgekehrt die Saugfähigkeit für Medien durch eine erhöhte Benetzbarkeit.

[0063] Insbesondere bei einer Folie ermöglicht die Auftragung der Substanz, dass das Polymer perforiert wird mittels Dehnung des Folienmaterials. Dazu weist das Folienmaterial beispielsweise Polypropylen mit Kreide und/oder einem Beta-Nukleiiermittel auf. Das Nukleiiermittel wird vorzugsweise in einer Konzentration zwischen 0,1 ppm bis 100 ppm beigefügt und vor einem Dehnen, insbesondere Verstrecken der Folie, extrahiert. Neben Kreide sind auch andere Füllstoffe dem thermoplastischen Filmmaterial beifügbar. Neben Füllstoffen besteht ebenfalls die Möglichkeit, mischbare Additive zuzusetzen, die sich bei der Kristallisation abscheiden. Aufgrund der dabei auftretenden Phasentrennung entstehen in dem Folienmaterial Öffnungen.

[0064] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.

[0065] In dieser zeigen:

Fig.1

eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von (Spinnvlies oder) Meltblown,

Fig. 2

eine schematische Querschnittsansicht einer Faser/ eines Filaments mit der auf der Oberfläche aufgebrachten Substanz, und

Fig. 3

eine Vliesherstellvorrichtung.

[0066] Das schematisch dargestellte Verfahren ist hier speziell für einen Meltblown-Prozess optimiert. Es eignet sich aber auch für den Spinnvliesprozeß oder mit geringen Modifikationen für den Folienprozeß. Zur Erzeugung von (Spinnvlies- oder) Meltblown-Fasern/Filamenten als Produkt 2 dient eine Vorrichtung 18 zum Herstellen der Schmelze 6 aus Polymeren 4, eine oder mehrere daran angeschlossene (Spinn- oder) Meltbown-Düsen 8 (hier übersichtshalber als eine einzelne Düse dargestellt) mit Kapillaröffnungen 20, Luftdüsen 22, ein Legeband 12 und eine Besprühungseinrichtung 24, der eine Löse- oder Dispergiereinrichtung 26 vorgeschaltet ist, in der die Substanz 14 und das Lösungs- oder Dispersionsmittel 16 miteinander vermischbar sind.

[0067] Für die Herstellung von (Spinnvlies- oder) Meltblown-Fasern/Filamente 2 werden Polymere 4 üblicherweise in Form von Granulat als Ausgangsmaterial verwendet. Dieses Polymergranulat 4 wird in einer Vorrichtung 18 zu einer Schmelze 6 verarbeitet, aus welcher über Spinn- oder Meltblown-Düsen 8 die Fasern/Filamente 2 zur Bildung des Vliesstoffes erzeugt werden.

[0068] Dazu treten aus den Kapillaröffnungen 20 der Düse 8 Schmelzetropfen 28 aus, auf die aus Luftdüsen 22 ein scharfer Luftstrom gerichtet ist, der Fäden (Fasern/Filamente) 2 aus den Schmelzetropfen 28 erzeugt.

[0069] Die aus den (Spinn- oder) Meltblown-Düsen 8 gebildeten Fasern/Filamente 2 werden auf einem Legeband 12 als Faser- oder Filamentschicht 10 abgelegt. Gegebenenfalls wird diese Filamentschicht 10 einem geeigneten Verfestigungsverfahren unterzogen.

[0070] Beim Entstehen der Fasern/Filamente 2 aus den Schmelzetropfen 28 kann es durch die schlechte Abkühlung der Faser/Filamente-Masse zur Tropfenbildung beim Entstehen der Fasern/Filamente 2 und zu Faserbündeln beim Kühlen oder Verstrecken kommen. Diese Nachteile werden behoben, indem ein Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, in Form von sehr kleinen Tröpfchen über eine Besprühungseinrichtung in den Fasern/Filamenten-Strahl 2 eingebracht wird.

[0071] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun wenigstens eine die Oberflächeneigenschaften der Fasern/Filamente 2 verändernde Substanz 14 auf die Oberfläche der Fasern/Filamente 2 gebracht, und zwar innerhalb einer Zeitspanne vom Entstehen bis zur Niederlegung der Fasern/Filamente 2 als Fasern/-Filamentschicht 10.

[0072] Die Substanz 14 wird dazu entweder unvermischt, als Lösung oder als Dispersion vorzugsweise mittels einer Besprühungseinrichtung 24 auf die Oberfläche der Fasern/Filamente 2 gesprüht. Wird die Substanz 14 in Form einer Lösung oder Dispersion versprüht, erfolgt vorher in der Löse- und Dispergiereinrichtung 26 eine Vermischung der Substanz 14 mit dem Lösungs- oder Dispersionsmittel 16.

[0073] Eine Möglichkeit, die Substanz 14 mit möglichst geringem technischen Aufwand auf die Fasern/Filamente 2 aufzubringen, besteht darin, die Substanz 14 einem zur Abkühlung der Fasern/Filamenten-Masse versprühten Kühlmittel zuzugeben. Demnach stellt das Kühlmittel dann das Lösungs- oder Dispersionsmittel 16 dar.

[0074] Die Substanz 14 wird in diesem Fall über die Löse- oder Dispergiereinrichtung 26 mit dem Kühlmittel 16 vermischt und über die Besprühungseinrichtung 24 in den Fasern/Filamenten Strahl 2 eingebracht. Das Kühlmittel 16 und die darin enthaltene Substanz 14 benetzen dabei gleichmäßig die Oberfläche der Fasern/Filamente 2, wobei das Kühlmittel 16 verdampft, und die Substanz 14 auf der Oberfläche der Fasern/Filamente 2 verbleibt.

[0075] Die Besprühungseinrichtung sowie die Anzahl der Besprühungseinrichtungen 24 wird abhängig von der Art des eingesetzten Verfahrens, des Polymers 4 und der aufzubringenden Substanz 14 so variiert, daß eine optimale Benetzung der Fasern/Filamente 2 und daraus resultierend eine gleichmäßige Verteilung der Substanz 14 auf der gesamten Oberfläche der Fasern/Filamente 2 erfolgt. Die Besprüheinrichtung 24 ist vorzugsweise höhenverstellbar einrichtbar. Ein aus der Besprüheinrichtung 24 aufgebrachter Strahl zur Benetzung der Fasern/Filamente 2 wird vorzugsweise über eine Düsenleiste aufgebracht. Die Form der Düse selbst kann schlitz-, kreuz oder kreisförmig sein. Vorzugsweise wird auch eine veränderbare Düsengeometrie gewählt, um auf diese Weise den Strahl an den jeweiligen Prozess anpassen zu können. Weitere Anpassungen des Strahles erfolgen beispielsweise über unterschiedliche Mischungsverhältnisse in der Löse- und Dispergiereinrichtung wie auch über die Variation des Druckes. Weiterhin kann der Winkel der Richtung des Strahles auf die Fasern/Filamente 2 verändert werden. Auch besteht die Möglichkeit, dass dieser Winkel sehr flach ist in Bezug auf aus den Luftdüsen austretender, die Fasern/Filamente 2 umgebende Luft, beispielsweise zwischen 10° und 35°. Dann wird die Substanz 14 hauptsächlich durch Mikrowirbel aufgetragen und eine Störung des Luftstromes vermieden.

[0076] Die Wahl der Substanz 14 ist abhängig von der gewünschten Oberflächeneigenschaft der Fasern/Filamente 2. Dabei werden Substanzen 14 gewählt, die die Benetzbarkeit der Fasern/Filamente 2 bzw. des fertigen Spinnvlieses oder Meltblown gegenüber bestimmten benetzenden Medien wie Wasser, Alkohol, Tenside, Lipide, organische Lösungsmittel, Proteine etc. einstellen d.h. die Barrierewirkung gegenüber den betreffenden Flüssigkeiten gezielt beeinflussen.

[0077] Fig. 2 zeigt schematisch den Querschnitt einer Faser/eines Filaments 2, auf dessen Oberfläche wenigstens eine die Oberflächeneigenschaften der Faser/des Filaments 2 verändernde Substanz 14 aufgebracht ist.

[0078] Diese Substanz 14 ist dabei gleichmäßig auf der gesamten Oberfläche der Faser/des Filaments 2 aufgebracht.

Beispiel

[0079] Zum Vergleich der verschiedenen Verfahren wurden, basierend auf denselben Meltblown- Prozesseinstellungen, mehrere Vliese hergestellt und deren Barrierewirkung gegenüber benetzenden Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Verfahren gemessen.

Vlies 1

[0080] Verwendet wurde ein Polypropylengranulat (Hersteller Himont, Grade Valtec HH442H, MFI 800-Herstellerangabe). Verwendet wurde eine Standard- Meltblowndüse (Hersteller Accurate Products). Die Extrusions- und Spinntemperaturen lagen im für PP üblichen Bereich ebenso wie Lufttemperatur und -mengen. Bei der Herstellung der Fasern wurde die Abkühlung der Fasern durch Zugabe einer Quenchflüssigkeit unterstützt. Das hergestellte Vlies hat ein Gewicht von 11,5 g/m². Die Produkteigenschaften sind in Tabelle 1 aufgelistet.

Vlies 2

[0081] Zusätzlich zu dem für die Herstellung von Vlies 1 verwendeten PP wurde hier zur Polymerschmelze 1,0 Gewichtsprozent des Gesamtprodukts eines Additivs (nichtionische flourchemische Verbindung, Grade FX1801, Hersteller 3M) zugegeben.

[0082] Das hergestellte Vlies hat ebenfalls ein Gewicht von 11,5 g/m². Die Produkteigenschaften sind in Tabelle 1 aufgelistet.

Vlies 3

[0083] Dieses Material wurde analog zu Vlies 1 hergestellt. Hier wurde der Quenchflüssigkeit ein Additiv (pseudokationisches Fettamid, Grade BK2047FL, Hersteller Henkel KGaA) zugegeben, so daß das Vlies mit 4 Gewichtspozent auf das Vlies ausgerüstet ist.

[0084] Das hergestellte Vlies hat ebenfalls ein Gewicht von 11,5 g/m². Die Produkteigenschaften sind in Tabelle 1 aufgelistet.

Ergebnisse

[0085] 

Tabelle 1

	Porengröße [µm]	Hydrostatischer Druck (a) [mbar]	Hydrostatischer Druck (b)[mbar]
Vlies 1	16	42	19
Vlies 2	22	40	31
Vlies 3	16	42	41

(a) gemessen mit deionisiertem H2O, Oberflächenspannung 70 mN/m

(b) gemessen mit Testflüssigkeit, Oberflächenspannung 45 mN/m (a) + (b) gemessen nach Corovin Methode CM108A in Anlehnung an DIN 53886

[0086] Es ist sichtbar, daß das Additiv in Vlies 2 die Ausziehbarkeit der Fasern verringert und somit bei gleichen Prozesseinstellungen zu gegenüber Vlies 1 vergrößerten Poren führt. Dadurch wurde nach (a) ein geringerer Wert gemessen.

[0087] Vlies 3 zeigt durch den oberflächigen Auftrag des Additivs keine Veränderung der Porengröße. Die Meßwerte nach (b) demonstrieren eine durch die Zugabe des Additivs zur Schmelze erhöhte Barrierewirkung des Vlieses 2 gegenüber Vlies 1 trotz des vergrößerten Porendurchmessers.

[0088] Durch Beibehaltung des kleinen Porendurchmessers von Vlies 1 bei Vlies 3 und der oberflächigen Ausrüstung mit dem der Quenchflüssigkeit zugegebenen Additiv wird eine - auch gegenüber Vlies 2 - deutlich erhöhte Barrierewirkung nach (b) erreicht.

[0089] Figur 3 zeigt eine Vliesherstellvorrichtung 30, die ebenfalls Meltblownfasern 32 herstellt, die auf einem Sieb 34 abgelegt werden. Das Sieb 34 wird entsprechend der Pfeilrichtung weiter transportiert. Weiterhin weist die Vorrichtung 30 eine Einkapselung 36 auf. Diese umschließt die Meltblownfasern 32 vorzugsweise nicht nur im Bereich der Aufbringung der Substanz 14, sondern so wie dargestellt, auch darüber hinaus. Die Substanz 14 kann jedoch zusätzlich oder nur ausschließlich über die Luftdüsen 22 zugeführt werden, angedeutet durch die Pfeile. Weiterhin ist eine zweiseitige Substanzzuführung 38 dargestellt. Über ein Mittel 40 zur Einstellung eines Fluidzustandes einer durch Pfeile angedeuteten Fluidzuführung 42 wird das ein Trägerfluid und/oder die Substanz 14 entsprechend gewünschter Vorgaben konditioniert, z.B. temperiert, druckbeaufschlagt, gemischt etc. Die Fluidzuführung 42 erlaubt auch eine Dosierung des in die Einkapselung einströmenden Fluidstromes, z.B. in Abhängigkeit von der Einstellung gewisser turbulenter Strömungsverhältnisse. Beispielsweise kann auf diese Weise eine Sekundärluftzuströmung an die Meltblownfasern 32 über einen Ventilator gesteuert oder geregelt werden. Gemäß einer nicht näher dargestellten Ausführung kann die Substanzzuführung auch mittels Hochdruck erfolgen, d.h. einem Druck, der höher ist als derjenige der aus den Luftdüsen 22 ausströmenden Luft, beispielsweise 80 bar und mehr. Die Einkapselung 36 selbst kann jedoch auch entsprechende Lüftungsschlitze in die Umgebung aufweisen, über die die notwendige Sekundärluft hereingesaugt werden kann. Durch eine entsprechende Auswahl der Anordnung der Lüftungsschlitze zum Beispiel in Abhängigkeit von der Fluidzuführung 42 und/oder Substanzzuführung 38 geschieht dieses vorzugsweise selbsttätig.

[0090] Des weiteren können im Inneren der Einkapselung 36 Strömungsverteilungsmittel wie die dargestellten Strömungsleitbleche 44 vorhanden sein. Mit diesen lässt sich die Substanz 14 und/oder das Trägerfluid so leiten und verwirbeln, dass eine gleichmäßige Beaufschlagung der Oberfläche der Meltblownfasern 32 erfolgt. Vorzugsweise lässt sich beispielsweise auch mit diesen Strömungsverteilungsmitteln die Substanz 14 mehrfach durch die Meltblownfasern 32 hindurchleiten. Wie gestrichelt angedeutet, kann die Substanzzuführung 38 auch an verschiedenen Orten angeordnet sein, entweder einzeln oder ergänzend. Vorzugsweise ist die Substanzzuführung in ihrer Winkligkeit einstellbar, so dass die Substanz 14 auch gegen die Strömungsrichtung der Meltblownfasern 32 in die Einkapselung 36 einleitbar ist. Die Einkapselung 36 selbst hat beispielsweise eine konische Form oder auch eine Sanduhrform. Sie kann oben wie unten mit der Düse bzw. dem Sieb 34 abschließen oder aber zumindest teilweise auch offen sein, beispielsweise in Form von Schlitzen. Bevorzugt ist eine Ausgestaltung einer Einkapselung 36, die eine Verstreckungszone der Meltblownfaser nach Austritt aus der Düse erfasst. Beispielsweise ist die Umkapselung zwischen 5 und 10 Zentimeter lang. Unterhalb des Siebes 34 ist vorzugsweise ein Gebläse angeordnet, dass in der Einkapselung 26 einen Unterdruck erzeugt. Dadurch werden die in die Einkapselung ein- und hindurchströmenden Fluide laminarisiert.

[0091] Derartig beschriebene Vliese wie Folien finden ihren Anwendungsbereich in der Hygieneindustrie als Barriere-Material z.B. als textile Rückenlage in Windeln, Inkontinenzprodukten oder Frauenhygieneprodukten, in der Textilindustrie z.B. als Material für Schutzbekleidungen im medikalen Bereich z.B. als Material für Drapes und Wischtücher oder ebenfalls als Ausgangsmaterial für Schutzbekleidungen in den technischen Anwendungsgebieten als Barrierematerial für diffusionsoffene Materialien z.B. im Baubereich aber jeweils nicht beschränkt auf die genannten Beispiele im jeweiligen Segment und auch nicht beschränkt auf die Segmente. Ferner sind Inline/offline-Kombinationen mit anderen Materialien (wie z.B. andere Spinnvliese, Meltblowns, Folien, textile Materialien im weitesten Sinne, Gewebe, etc.) denkbar, um Synergieeffekte darzustellen.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Produktes (2), bei dem als Ausgangsmaterial zumindest ein Polymer (4) zu einer Schmelzflüssigkeit (6) verarbeitet wird, aus welcher das Produkt (2) erzeugt wird, wobei aus zumindest einer Düse (8) das schmelzflüssiges Polymer (4) austritt und als Schicht (10) vorzugsweise auf einem Siebband (12) abgelegt wird, wobei wenigstens eine die Oberflächeneigenschaften des Produktes (2) verändernde Substanz (14) in einer Zeitspanne der Produkt-Entstehung bis zur Produkt-Ablage auf die Oberfläche des Produktes (2) aufgebracht wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Substanze (14) mittels Strömungsverteilungsmittel (44) mehrfach durch das aus der Düse (8) austretende Polymer (4) hindurchgeleitet wird und dieses gleichmäßig benetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Grenzflächenspannung eingestellt wird, die eine Differenz zu einer das Produkt (2) nachfolgend benetzenden Fluid-Grenzflächenspannung von mindestens 3 mN/m hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Grenzflächenspannung eingestellt wird, die um 5 mN/m geringer ist gegenüber einem Produkt (2) ohne derartig aufgebrachte Substanz.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt (2) aufgebracht wird, wenn das Produkt (2) eine Oberflächentemperatur von mindestens 110°C, vorzugsweise von mehr als 130°C, insbesondere mehr als 150°C und bevorzugt weniger als 180°C hat.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Produkt (2) ein Film hergestellt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Produkt (2) ein Spinnvlies hergestellt wird, dass auf einem Siebband abgelegt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Produkt (2) ein Meltblown-Vlies hergestellt und auf einem Siebband abgelegt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Porengröße eines Vlieses eingestellt wird, die mit der aufgebrachten Substanz (14) zumindest in etwa gleich ist gegenüber einer Einstellung einer gleichen Barrierewirkung bei einem Vlies mit der Substanz (14), die dem Polymer (4) in der Schmelze zugesetzt wird, oder dass eine Porengröße eines Vlieses eingestellt wird, die mit der aufgebrachten Substanz (14) kleiner ist gegenüber einer Einstellung einer gleichen Barrierewirkung bei einem Vlies ohne die Substanz (14).

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz (14) unvermischt auf die Oberfläche des Produktes (2) aufgebracht wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz (14) als Dispersion (Emulsion/Suspension/Aerosol) auf die Oberfläche aufgebracht wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz (14) als Gas auf die Oberfläche aufgebracht wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz (14) in einem gegen das Produkt gespruhten Kühlmittel (16) gelöst oder dispergiert wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 10, 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt aus unterschiedlichen Richtungen mit dem Kühlmittel (16) und der darin enthaltenen Substanz (14) beaufschlagt wird.

14. Vorrichtung zur Aufbringung einer Substanz auf ein Produkt (2), das aus einer Schmelzflüssigkeit (6) gefertigt ist, welche Polymer (4) als Ausgangsmaterial aufweist und durch Austreten aus zumindest einer Düse (8) und anschließendem Ablegen erzeugt ist, wobei auf der Oberfläche des Produktes (2) wenigstens eine die Oberflächeneigenschaften des Produktes (2) verändernde Substanz (14) angeordnet ist, die in einer Zeitspanne der Produkt-Entstehung bis zur Produkt-Ablage auf die Oberfläche des Produktes (2) aufgebracht wurde,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung eine zumindest teilweise Einkapselung der aus der Düse austretenden Schmelzflüssigkeit aufweist, sowie Strömungsverteilungsmittel, um die Substanz mehrfach durch das aus der Düse (8) austretende Polymer (4) hindurchzuleiten und dieses gleichmäßig zu benetzen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fluidzufuhr über die Vorrichtung zum Produkt vorgesehen ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Substanzzuführung mit der Fluidzufuhr gekoppelt ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Mittel zur Einstellung eines Fluidzustandes hat.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch kennzeichnet, dass die Substanzzuführung eine Hochdruck-Zuführung aufweist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidzufuhr und/oder die Substanzzuführung höhenverstellbar ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanzzuführung in unmittelbarer Nähe zur Düse erfolgt.

Claims

1. Method for producing a product (2) for which at least one polymer (4) as basic material is manufactured to a molten liquid (6) from which the product (2) is produced, whereby the melt liquid polymer (4) discharges from at least one nozzle (8) and is laid down as a layer (10) preferably on a sieve conveyor band (12), whereby at least one substance which changes the surface properties of the product (2) is applied on the surface of the product (2) during a time interval ranging from the product-emergence to the product-laid down,
characterised in that
the substance (14) is several times guided through the polymer (4) emerging from the nozzle (8) and bedewing uniformly the polymer (4).

2. Method according to claim 1 characterised in that an interfacial tension is adjusted such that is has a difference of at least 3 mN/m in regard to a fluid interfacial tension bedewing subsequently the product (2).

3. Method according to claim 1 or 2 characterised in that an interfacial tension is adjusted, which is 5 mN/m lower in regard to a product (2) without any such applied substance.

4. Method according to one of the claims 1, 2 or 3, characterised in that the substance (14) is applied when the product (2) has a surface temperature of at least 110° C, preferably of at least more than 130° C, specifically more than 150° C and preferably less than 180° C.

5. Method according to one of the claims 1 to 4, characterised in that a film is produced as product (2).

6. Method according to one of the claims 1 to 4, characterised in that a spunbond nonwoven is produced as product (2), which is laid down on a sieve conveyor band.

7. Method according to one of the claims 1 to 4, characterised in that a melt-blown nonwoven ist produced as product (2) and is laid down on a sieve conveyor band.

8. Method according to claim 6 or 7, characterised in that a pore size of a nonwoven is adjusted, which is together with the applied substance (14) at least approximately about the same in regard to an adjustment of an identical barrier property of a nonwoven with a substance (14), which is added to the polymer (4) in the molten mass, or that a pore size of a nonwoven is adjusted which is smaller with the applied substance (14) in regard to an adjustment of an equal barrier property of a nonwoven without the substance (14).

9. Method according to one of the claims 1 to 8, characterised in that the substance (14) is applied to the surface of the product (2) in an unmixed condition.

10. Method according to one of the claims 1 to 8, characterised in that the substance (14) is applied as a dispersion (emulsion/suspension/aerosol).

11. Method according to one of the claims 1 to 9, characterised in that the substance (14) is applied to the surface as a gas.

12. Method according to one of the claims 1 to 8, 10, characterised in that the substance (14) is solved or dispersed in a cooling fluid (16) which is sprayed to the product.

13. Method according to one of the claims 1 to 8, 10, 11, characterised in that the product is applied with the cooling medium (16) and the substance (14) therein from different directions.

14. Device for applying a substance onto a product (2), which is produced from a molten liquid (6) which comprises a polymer (4) as basic material and which is generated by emerging from at least one nozzle (8) and subsequently laid down, wherein on the surface of the product (2) at least one substance (14) changing the surface characteristics of the product (2) is arranged, wherein the substance is applied in a time range during product-emergence to the product-laid-down,
characterised in that
the device comprises an at least partial encapsulation of the molten liquid emerging from the nozzle and flow distributing means for guiding the substance several times through the polymer (4) emerging from the nozzle (8) and for bedewing uniformly the polymer.

15. Device according to claim 14, characterised in that a fluid supply is arranged via the device to the product.

16. Device according to claim 14 or 15, characterised in that a substance supply is combined with the fluid supply.

17. Device according to one of the claims 14, 15 or 16, characterised in that the device has means for adjusting a fluid condition.

18. Device according to one of the claims 14 to 17, characterised in that the substance supply comprises a high pressure supply.

19. Device according to one of the claims 14 to 18, characterised in that the fluid supply and/or the substance supply is adjustable for height.

20. Device according to one of the claims 14 to 19, characterised in that the substance supply is carried out in an immediate vicinity to the nozzle.

Revendications

1. Procédé de fabrication d'un produit (2) à ce qu'au moins un polymère (4) comme matière première est transformé en une fonte liquide (6), duquel le produit est fabriqué, et le polymère liquide (4) sort au moins d'une tuyère (8) et est déposé préférentiellement sur un tamis de bande (12) comme une couche (10) en ce que l'on applique au moins une substance (14) modifiant au moins les caractéristiques de surface du produit (2) à la surface du produit (2) dans un intervalle de temps allant de la création au dépôt du produit,
   caractérisé en ce que
la substance (14) est conduite à différentes reprises au travers du polymère sortant de la tuyère (8) à l'aide de moyens de distribution de courant (44) et humidifie celui-ci uniformément.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une tension dièdre est ajustée et qui a une différence au moins de 3 mN/m par rapport a une tension de dièdre suivante humidifiant le produit.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une tension dièdre est ajustée, laquelle est inférieure à 5 mN/m par rapport à un produit (2) sans une telle substance appliquée.

4. Procédé selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en que la substance (14) est appliquée, lorsque le produit (2) a une température de surface d'au moins 110°C, préférentiellement plus que 130°C, en particulier plus que 150°C et de préférence moins de 180°C.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un film est fabriqué en tant que produit.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un non-tissé est fabriqué en tant que produit et qu'il est déposé sur un tamis en bande.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un fusion-soufflage est fabriqué en tant que produit et déposé sur un tamis en bande.

8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la taille d'un pore est ajustée, laquelle est environ égale à la substance appliquée par rapport à un ajustage d'une barrière caractéristique d'un non-tissé avec la substance (14) qui est ajoutée à la fonte liquide du polymère, ou ce que la taille d'un pore d'un non-tissé est ajustée étant plus petite que la substance (14) appliquée au rapport d'un ajustage d'une caractéristique barrière égale avec un non-tissé sans la substance (14).

9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la substance (14) sans mélange est appliquée sur la surface du produit (2).

10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la substance (14) est appliquée comme dispersion (émulsion/suspension/aérosol) sur la surface.

11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la substance (14) est appliquée comme gaz sur la surface.

12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, 10, caractérisé en ce que la substance (14) est dissoute ou dispersée dans un produit réfrigérant vers le produit.

13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, 10, 11, caractérisé en ce que le produit est soumis de différentes directions au produit réfrigérant (16) et à la substance (14) contenue dans celui-ci.

14. Dispositif pour appliquer une substance sur un produit (2) qui est fabriqué à partir d'une fonte liquide (6), celui-ci ayant un polymère (4) en tant que matière première, qui est produit pour sortir d'au moins une tuyère (8) et ensuite déposé en ce que l'on applique au moins une substance (14) modifiant au moins les caractéristiques de surface du produit (2) à la surface du produit (2) dans un intervalle de temps allant de la création du produit au dépôt du produit,
caractérisé en ce que
le dispositif présente au moins une cuirasse partielle de la fonte liquide sortant de la tuyère (8) et des moyens de distribution afin de conduire la substance à différentes reprises au travers du polymère (4) sortant de la tuyère (8) et d'humidifier uniformément celui-ci.

15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'une conduite de fluide est prévue vers le produit au dessus du dispositif.

16. Dispositif selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce qu'une conduite de substance est couplée avec la conduite de fluide.

17. Dispositif selon l'une des revendications 14, 15 ou 16, caractérisé en ce que le dispositif a un moyen pour ajuster un état de fluide.

18. Dispositif selon l'une des revendications 14 á 17, caractérisé en ce que la conduite de substance présente une conduite haute-pression.

19. Dispositif selon l'une des revendications 14 à 18, caractérisé en ce que la conduite de fluide et/ou la conduite de substance est ajustable en hauteur.

20. Dispositif selon l'une des revendications 14 à 19, caractérisé en ce que la conduite de substance s'effectue à proximité de la tuyère.

Zeichnung