[0001] Die Erfindung betrifft einen Vliesstoff aus Polymerfäden, enthaltend ein thermoplastisches
Polymer und einen anorganischen Füllstoff und die Herstellung von Vliesstoffen.
[0002] Aus dem Stand der Technik ist die Gewinnung von Polymerfäden zur Vliesherstellung
unter Zusatz von inaktiven mineralischen Füllstoffen prinzipiell bekannt.
[0003] Aus
WO 97/30199 A sind weiche Teilchen enthaltende Polyolefinfasern und -fäden mit verbesserten Eigenschaften
in Bezug auf deren Verfestigungsverhalten während der Thermoverfestigung bekannt,
wobei ein breiteres Verfestigungsfenster im Vergleich zu Vliesen aus Fasern oder Fäden
ohne Teilchen erzeugt wird. Ein Hinweis auf die Beibehaltung der mechanischen Eigenschaften
beziehungsweise die Durchlässigkeit der Vliese wird nicht gegeben.
[0004] US 2006/084346 A1 stellt auf gasdurchlässige spinngebundene flächige Materialien ab, die eine höhere
Flüssigkeitsbarriere als traditionelle Erzeugnisse aufweisen und zudem gute physikalische
Eigenschaften besitzen. In einem Lösungsspinnverfahren werden Filament-Stränge als
ein dreidimensionales, integrales Netzwerk ausgebildet. Hierzu werden Lösungsmittel
auf Halogenkohlenwasserstoffbasis verwendet.
[0005] EP 0 841 415 A2 offenbart Fasern, die feine anorganische Teilchen in hoher Konzentration enthalten,
wobei eine gute Verarbeitbarkeit und ausreichende physikalische Eigenschaften angestrebt
werden. Um dieses zu gewährleisten, ist jedoch die Zugabe von hochmolekularen Substanzen
mit polaren Gruppen erforderlich, die an der Grenzfläche der feinen anorganischen
Teilchen absorbiert vorliegen oder die eine hohe Affinität zur Grenzfläche der anorganischen
Teilchen besitzen und die thermodynamische Verträglichkeit zwischen dem Polymeren
und dem Füllstoff verbessern.
[0006] EP 0 298 767 A2 offenbart Garne mit hohen Füllstoffgehalten sowie deren Herstellung. Um die Festigkeitseigenschaften
der hochgefüllten Garne zu verbessern, wird während des Spinnens und Verstreckens
eine Orientierung innerhalb der Garne angestrebt, die mit eine drastischen Verringerung
der Dehnbarkeit verbunden ist.
[0007] Die Druckschrift
US 6 797 377 B1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Stoffes aus einem Polymer oder Polymergemisch
mit gewebeartiger Struktur ("cloth-like properties"), der einen mineralischen Füllstoffgehalt
von bis zu 10 % aufweist. Zur Gewährleistung der Weichheit des Gewebes bei steigendem
Füllstoffgehalt wird ein Füllstoffgemisch eingesetzt. So wurde gefunden, dass insbesondere
die Zugabe von TiO
2 die zunehmende Versteifung des Gewebes bei höheren Füllstoffgehalten verhindert.
Daher wird nach der Lehre der
US 6 797 377 ausschließlich ein Gemisch aus TiO
2 und einem weiteren mineralischen Füllstoff eingesetzt. Bezüglich der Partikelgröße
des Füllstoffes ist in der
US 6797 377 eine Größe von 10 bis 150 µm vorgesehen.
[0008] Die
US 6 797 377 gibt keinen Hinweis auf die Stoffeigenschaften bei Erhöhung des Füllstoffgehalts
und gleichzeitigem Verzicht auf die Zugabe von TiO
2. Die Bedeutung der Partikelgröße und der Partikelform für die Eigenschaften des Endproduktes
bei höheren Füllstoffgehalten wird ebenfalls nicht offenbart.
[0009] Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung eines
Vliesstoffs aus Polymerfäden mit einem höheren Füllstoffgehalt, wobei ein aus dem
Polymerfaden hergestellter Vliesstoff, im Vergleich zu einem Vliesstoff aus einem
Polymerfaden mit einem Füllstoffgehalt < 10 Gewichts-%, im Wesentlichen unveränderte
Eigenschaften aufweisen soll. Die Luftdurchlässigkeit, die Wassersäule, die mittlere
Porengröße, die Durchdringzeiten sowie die mechanischen Eigenschaften, gemessen als
Höchstzugkraft und Höchstzugkraftdehnung sind Beispiele für jene Vliesstoffeigenschaften,
die beim erfindungsgemäßen Füllstoffgehalt im Wesentlichen unverändert bleiben.
[0010] Zur Lösung der Aufgabe lehrt die Erfindung einen Vliesstoff aus Polymerfäden enthaltend
ein thermoplastisches Polymer und einen anorganischen Füllstoff, wobei der Füllstoffgehalt,
bezogen auf den Polymerfaden, mehr als 10 Gewichts-% beträgt, wobei
- die mittlere Partikelgröße (D50) des Füllstoffs kleiner oder gleich 6 µm ist,
- das Flächengewicht zwischen 7 g/m2 und 500 g/m2liegt,
- das Produkt aus Flächengewicht und Luftdurchlässigkeit nach DIN EN ISO 9237 im Bereich
von 88.000 bis 132.000 ist und
- die Werte für den Quotienten aus Wassersäule nach DIN EN 20811 und Flächengewicht
im Bereich von 2,5 ± 0,5 liegen.
[0011] Der Kerngedanke der Erfindung besteht in der Erkenntnis, dass bei deutlicher Erhöhung
des Füllstoffgehalts die Partikelgröße des Füllstoffs für die Gewährleistung der Konstanz
der Eigenschaften des Polymerfadens bzw. der daraus hergestellten Vliesstoffe, eine
entscheidende Rolle spielt.
[0012] Die Erfinder haben dabei erkannt, dass bei erhöhtem Füllstoffgehalt vor allem die
gleichmäßige Dispergierung des Füllstoffs in der Polymermatrix die Konstanz der Stoffeigenschaften
gewährleistet und sie haben erkannt dass die Gleichmäßigkeit der Dispergierung im
Wesentlichen von der Größe und der Form der Partikel des Füllstoffs abhängig ist.
Für den erhöhten Füllstoffgehalt wurde der Bereich der passenden mittleren Partikelgröße
ermittelt. Dieser liegt bei einem Füllstoffgehalt von mehr als 10 Gewichts-% brei
≤ 6 µm (D
50).
[0013] Vor der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Vliesstoffs
aus Polymerfäden, werden nachfolgend zunächst die zur Beschreibung der Erfindung verwendeten
allgemeinen Begriffe zur Klarstellung kurz erläutert und in den Zusammenhang der Erfindung
gestellt:
Begriffe
[0014] Ein "Faden" im Sinne der Erfindung ist ein linienförmiges Gebilde, welches das Grundelement
eines textilen Flächengebildes bildet. Somit ist die Bezeichnung "Faden" als gemeinsamer
Oberbegriff für die Begriffe "Filament" und "Faser" zu verstehen. Eine "Faser" unterscheidet
sich begrifflich von einem "Filament" durch ihre endliche Länge. "Filamente" sind
somit u.a. als endlose Fasern zu verstehen.
[0015] "Polymere" sind makromolekulare Stoffe, die aus einfachen Molekülen (Monomeren) durch
Polymerisation, Polykondensation oder Polyaddition aufgebaut sind.
[0016] "Fadenbildende Polymere" im Sinne der Erfindung sind Polymere, die in ihrer Schmelze
oder Lösung Eigenschaften aufweisen, welche die Bedingungen der Verspinnbarkeit erfüllen.
Beschrieben wurden die Bedingungen für die Spinnbarkeit von Polymeren durch
Nitschman und Schrade (Helv. Chem. Acta 31 (1948) 297) und durch
Hirai (Rheol. Acta 1 (1958) 213) sowie durch
Ziabicki und Taskerman-Krozer (Kolloid Z. 198 (1964) 60). Ein "Füllstoff" im Sinne der Erfindung betrifft Partikel und andere Formen von
Materialien, die der Polymer-Extrusionsmischung beigefügt werden können, wobei die
Partikel das Polymer nicht beeinträchtigen und sich gleichmäßig in der Extrusionsmischung
verteilen. Der Füllstoff kann aus verschiedenen Materialien bestehen, wobei auch hinsichtlich
Form und Größe der Partikel Variationsmöglichkeiten bestehen.
[0017] "Textile Flächengebilde" im Rahmen dieser Beschreibung sind Gewebe, Gestricke, Gewirke,
Gelege oder Vliesstoffe. "Vliesstoffe" sind somit eine Unterart textiler Flächengebilde.
Sie bestehen aus Faservliesen, die z.B. durch mechanische Verfahren bzw. durch Bindefasern
bzw. chemische Hilfsmittel oder deren Kombinationen verfestigt sind.
Unteransprüche
[0018] In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Füllstoff des erfindungsgemäßen
Vliesstoffes aus Polymerfäden aus einem Erdalkalicarbonat, insbesondere aus Calciumcarbonat.
Calciumcarbonat ist ein idealer Füllstoff, der sich u.a. durch die folgenden
von J.T. Lutz, und R.F. Grossman (Eds.), "Polymer modifiers and additives", Marcel
Dekker, Inc. 2001, Seite 125 ff., beschriebenen Eigenschaften auszeichnet: chemisch inert gegenüber dem Polymer oder
anderen Additiven; niedrige spezifische Dichte, gewünschter Brechungsindex und Farbe,
niedrige Kosten.
[0019] Zu bedenken ist, dass Calciumcarbonat normalerweise aus natürlichen Kreidevorkommen
gewonnen wird und dass die örtlichen geologischen Bedingungen den Gehalt zusätzlicher
Mineralien in der Kreide bestimmen. So können in der Kreide beispielsweise neben anderen
Erdalkalicarbonaten z.B. auch Metalloxide wie z.B. Eisenoxid enthalten sein.
[0020] Natürlich ist auch der Einsatz verschiedener Erdalkalicarbonate oder eine Mischung
von zwei oder mehreren dieser Verbindungen denkbar. Vorgesehen sind insbesondere Calciumcarbonat
(CaCO
3) oder Magnesiumcarbonate (MgCO
3) oder Bariumcarbonat (BaCO
3). Der Füllstoff besteht dabei zu.mindestens aus 90 Gewichts-%, vorzugsweise 95 Gewichts-%,
insbesondere 97 Gewichts-% Calciumcarbonat.
[0021] Weitere Füllstoffe, von denen einer oder mehrere mit oder ohne einem Erdalkalicarbonat
einsetzbar sind, umfassen Eisenoxide, Aluminiumoxid (Al
2O
3) oder Siliciumoxid (SiO
2) oder Calciumoxid (CaO) oder Magnesiumoxid (MgO) oder Bariumsulfat (BaSO
4) oder Magnesiumsulfat (MgSO
4) oder Aluminiumsulfate (AlSO
4) oder Aluminiumhydroxid (AlOH
3). In Frage kommen auch Tonerde (Kaolin), Zeolithe, Kieselgur, Talk, Mica oder Ruß.
[0022] Auch Titandioxid (TiO
2) ist ein gängiger Füllstoff der prinzipiell auch im Zusammenhang mit der Erfindung
eingesetzt werden kann. Jedoch hat sich überraschenderweise gezeigt, dass bei höheren
Calciumcarbonatgehalten gänzlich auf die Zugabe des Mattierungsmittels Titandioxid
(TiO
2) verzichtet werden kann. Bemerkenswert ist dieser Umstand im Hinblick auf die Aufgabenstellung
der vorliegenden Erfindung, weil Titanoxid teuerer ist als Calciumcarbonat und damit
ein zusätzlicher Kostenvorteil gegeben ist.
[0023] In den besonders bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Vliesstoffes
aus Polymerfäden liegt der Füllstoffgehalt bezogen auf das Gewicht des Polymerfadens
zwischen 15 und 25 Gewichtsprozent.
[0024] Bezüglich der Partikelgröße liegt der bevorzugte Bereich der erfindungsgemäß eingesetzten
Füllstoffe bei < 6 µm Diese entspricht vorzugsweise einem Top-Cut (D
98) der Füllstoffpartikel von ≤ 10 µm. Der Wert gibt in diesem Fall an, dass nur 2 %
der Füllstoffpartikel > 10 µm sind.
[0025] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt die Partikelgröße bei 2 - 6
µm. Die genannte Untergrenze macht keine Aussage zur Ausführbarkeit der Erfindung
bei noch kleineren Partikelgrößen, sondern kennzeichnet den Bereich jener Partikelgrößen,
die eine gleichmäßige Dispergierung gewährleisten und zugleich zu günstigen Einstandpreisen
zur Verfügung stehen.
Bezüglich der Teilchenform des Füllstoffes unterscheidet man kugelförmige (z.B. Glas-
oder Silicatkugeln), würfelförmige (z.B. Calciumcarbonat), quaderförmige (z.B. Bariumsulfat
oder Silica), plättchenförmige (z.B. Talk oder Glimmer) oder zylinderförmige Partikel.
[0026] Für die Gewinnung des erfindungsgemäßen Vliesstoffes aus Polymerfäden kommen generell
sämtliche thermoplastischen Verbindungen in Frage. Die wichtigen fadenbildenden, spinnbaren
thermoplastische Polymere sind Polyolefine, Polyester, Polyamide oder halogenhaltige
Polymere.
[0027] Die Klasse der Polyolefine beinhaltet u.a. Polyethylen (HDPE, LDPE, LLDPE, VLDPE;
ULDPE, UHMW-PE), Polypropylen (PP), Poly(1-buten), Polyisobutylen, Poly(1-penten).,
Poly(4-methylpent-1-en), Polybutadien, Polyisopren, sowie verschiedene Olefincopolymere.
Neben diesen zählen auch heterophasische Blends zu den Polyolefinen. So können beispielsweise
Polyolefine, insbesondere Polypropylen oder Polyethylen, Pfropf- oder Copolymere aus
Polyolefinen und α,β-ungesättigten Carbonsäuren oder Carbonsäureanhydriden, Polyester,
Polycarbonat, Polysulfon, Polyphenylensulfid, Polystyrol, Polyamide oder ein Gemisch
zweier oder mehrerer der genannten Verbindungen verwendet werden.
[0028] Zu den Polyestern werden u.a. Polyethylenterephthalat (PET), Polytrimethylenterephthalat
(PTT), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylenaphthalat (PEN), aber auch abbaubare
Polyester wie Polymilchsäure (Polylactid, PLA) gezählt.
[0029] Zu den halogenhaltigen fadenbildenden Polymeren gehören beispielsweise Polyvinylchlorid
(PVC), Polyvinylidenchlorid (PVDC), Polyvinylidenfluorid (PVDF) und Polytetrafluorethylen
(PTFE) .
[0030] Neben den bereits erwähnten fadenbildenden synthetischen Polymeren gibt es noch weitere
Polymere, wie z.B. Polyacrylate, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Polycarbonat,
Polyurethan, Polystyrol, Polyphenylensulfid, Polysulfon, Polyoxymethylen, Polyimid
oder Polyharnstoff, die als Bestandteil des erfindungsgemäßen Polymerfadens in Frage
kommen.
[0031] In weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann der Polymerfaden im erfindungsgemäßen
Vliesstoff als Mono- oder auch als Multikomponentenfilament ausgebildet sein. Die
Polymerzusammensetzung der einzelnen Komponenten muss dabei nicht einheitlich sein,
sondern ist in weiten Grenzen variabel. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist der Gewichtsanteil der füllstoffhaltigen Komponente, bezogen auf das Gesamtgewicht
des Multikomponentenfilaments größer als 50 %.
[0032] Bei Verwendung von Bikomponentenfilamenten bieten sich verschiedene Formen an, wie
z.B. Kern/Mantel oder Seite-an-Seite. Bikomponenten-Filamente aus verschiedenen Polyolefinen,
insbesondere aus Polypropylen und Polyethylen, sind besonders bevorzugt.
[0033] Für die Herstellung von Polymerfilamenten bieten sich neben der Verwendung von Rundfasern
auch verschiedene andere Querschnitte an. Besonders bevorzugt werden Monofilamente,
deren Querschnittsform rund, oval oder n-eckig ist, wobei n größer gleich 3 ist, wie
beispielsweise trilobale Querschnittsformen. Auch Fasern mit einem hohlförmigen Querschnitt
kommen in Frage.
[0034] Die Polymerfäden können nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden.
Hierbei wird in folgenden Schritten gearbeitet:
- i Vermischen von Polymergranulat mit den Partikeln eines Füllstoffs,
- ii Extrudieren des Gemisches durch eine oder mehrere Spinndüsen,
- iii Abziehen des gebildeten Polymerfadens,
- iv gegebenenfalls Verstrecken und/oder Relaxieren des gebildeten Filaments, und
- v Aufwickeln des Fadens,
wobei
- der Füllstoffgehalt, bezogen auf den Polymerfaden, > 10 Gewichts-% beträgt, und
- die mittlere Partikelgröße (D50) des Füllstoffs ≤ 6 µm ist.
[0035] Bei der Herstellung von "Spinnvliesen" aus synthetischen Polymeren durch Schmelzspinnen
wird die Polymerschmelze über Druckpumpen durch Düsenöffnungen gepresst und in Form
von Filamenten abgezogen. Herkömmliche Schmelzspinn-Technologien werden z.B. beschrieben
in
US 3,692,618 (Metallgesellschaft AG),
US5032329 (Reifenhäuser),
WO03038174 (BBA Nonwovens, Inc.) oder
WO02063087 (Ason).
Durch das Verstrecken der abgezogenen Filamente z.B. mit Hilfe von Druckluft und/oder
Unterdruck und/oder Streckzylindern werden die Makromoleküle in den Filamenten geordnet,
wobei das Filament seine physikalischen Eigenschaften (Festigkeit, Feinheit, Schrumpfeigenschaften)
erhält. Nach dem Verstrecken werden die Filamente zur weiteren Verfestigung zu einem
Vlies auf einer Ablage abgelegt oder auf die für die Spinnfaserherstellung gewünschte
Länge abgeschnitten (in der Literatur werden z.T. Filamente nach dem Verstrecken als
Fasern bezeichnet, obwohl die Ablängung der Filamente noch nicht erfolgt ist). Die
Verfestigung der Filamente beim Schmelzspinnen kann auf die dem Fachmann bekannten
Arten durch mechanische Verfahren (hauptsächlich Vernadeln oder Wasserstrahlverfestigung),
mit Hilfe von Wärme (Verschweißung durch Anwendung von Druck bei gleichzeitiger Erwärmung)
oder mit Hilfe von chemischen Methoden (Bindemittel) erfolgen. Als Verfahren können
zur Vliesherstellung neben dem bevorzugten Schmelzspinnen beispielsweise das Kardierverfahren,
das Schmelzblasverfahren, das Nassvlies-Verfahren, das elektrostatische Spinnen oder
aerodynamische Vliesherstellungsverfahren zum Einsatz kommen.
[0036] Die erfindungsgemäßen Vliesstoffe können ebenfalls nach den oben genannten Verfahren
hergestellt werden. Wobei vor dem Extrudieren des Filamentes die Zugabe des Füllstoffs
in der genannten Menge und Partikelgröße erfolgt.
Hierbei wird in folgenden Schritten gearbeitet:
- i Vermischen von Polymergranulat mit den Partikeln eines Füllstoffs,
- ii Extrudieren des Gemisches durch eine oder mehrere Spinndüsen,
- iii Abziehen des gebildeten Polymerfadens,
- iv gegebenenfalls Verstrecken und/oder Relaxieren des gebildeten Filaments, und
- v Ablage des Fadens zur Vliesstoffherstellung,
wobei
- der Füllstoffgehalt, bezogen auf den Polymerfaden, > 10 Gewichts-% beträgt,
- die mittlere Partikelgröße (D50) des Füllstoffs ≤ 6 µm ist,
- das Flächengewicht zwischen 7 g/m2 und 500 g/m2liegt,
- das Produkt aus Flächengewicht und Luftdurchlässigkeit nach DIN EN ISO 9237 im Bereich
von 88.000 bis 132.000 ist und
- die Werte für den Quotienten aus Wassersäule nach DIN EN 20811 und Flächengewicht
im Bereich von 2,5 ± 0,5 liegen.
[0037] Besonders bevorzugt werden Vliesstoffe aus Polyolefinfasern, insbesondere aus Polypropylenfasern
und/oder Polypropylen-Polyethylen-Bikomponentenfasern, insbesondere Kern-Mantelfasern
mit PP-Kern und PE-Mantel, eingesetzt. Diese Produkte zeichnen sich neben einem günstigen
Preis durch eine hohe Stabilität gegenüber chemisch aggressiven Umgebungen aus.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Vliesstoff aus einer Mischung eines
Polymerfadens mit einer einheitlichen oder mehreren unterschiedlichen Naturfaser.
Als Naturfasern finden beispielsweise Hanf, Jute, Sisal und Tabakblätter Verwendung.
[0038] Eine weitere Optimierung des erfindungsgemäßen Vliesstoffs bei dessen Verfestigung,
z.B. durch Variation von Temperaturen und Drücke bei der thermischen Verfestigung
beim Kalandrieren, kann sicher dazu beitragen, dass die Eigenschaften der mit Calciumcarbonat
gefüllten Vliesstoffe über den hier angegebenen Rahmen hinaus variiert werden können.
[0039] Der erfindungsgemäß hergestellte Vliesstoff wird beispielhaft durch die nachfolgenden
Kenngrößen in den angegebenen Grenzen genauer bestimmt:
- Flächengewicht von 7 und 500 g/m2, vorzugsweise zwischen 10 und 200 g/m2.
- Produkt aus Flächengewicht (g/m2) und Luftdurchlässigkeit (1/m2s, nach DIN EN ISO 9237) im Bereich von 110.000 ± 20%.
- Werte für den Quotienten aus Wassersäule (nach DIN EN 20811) und Flächengewicht von
2,5 ± 20%.
- Filamentoberfläche hydrophiliert weist Durchdringungszeiten nach EDANA ERT 150 Werte
von weniger als 5 Sekunden auf.
- Werte für den Quotienten aus Höchstzugkraft (nach DIN 29073-3) und Flächengewicht
in Maschinen-Richtung von 1,7 ± 20%, sowie in Quer-Richtung von 1,0 ± 20%.
- Werte für den Quotienten aus Höchstzugkraftdehnung (nach DIN 29073-3) und Flächengewicht
in Maschinen-Richtung von 3,3 + 20%, sowie in Quer-Richtung von 4,0 ± 20%.
- Filamenttiter im Bereich von 1 bis 5 dtex, vorzugsweise 2 bis 3,5 dtex.
[0040] Im Rahmen der Erfindung liegen auch die vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten des
Vliesstoffes. Als wichtigste Verwendungsmöglichkeiten für die erfindungsgemäßen Vliesstoffe
sind die Herstellung von Einlagestoffen, Körperhygieneartikeln (Windeln, Damenbinden,
Kosmetikpads), Putz-Wisch- und Wischmopptüchern, sowie Filtern für Gase, Aerosole
und Flüssigkeiten, Wundverbände, Wundkompressen vorgesehen. Auch die Herstellung von
Dämmmaterialen, Akustikvliesstoffen und Dachunterspannbahnen ist denkbar.
[0041] Der Anwendungsbereich sog. Geovliese ist, der Weite des Oberbegriffs entsprechend,
sehr umfassend. So kommen Geovliese beispielsweise zum Einsatz bei der Befestigung
von Deichen, als Schicht in einem Dachbegrünungsaufbau, als Schicht einer Deponieabdeckung
zur Trennung von Erdschichten und Schüttgütern oder als Zwischenschicht unterhalb
des Schotterbetts einer Straßendecke. Auch in der Landwirtschaft sowie im Gartenbau
sind die Vliesstoffe als Abdeckungen für die Feld- und Gemüsewirtschaft nutzbringend
einsetzbar.
Beispiele
[0042] Nachfolgend sollen weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung anhand von Ausführungsbeispieles
näher erläutert werden. Die Beispiele sollen die Erfindung jedoch nicht einschränken,
sondern nur erläutern.
Beispiel 1: Vliesstoffe bestehend aus Monofilamenten
[0043] Es wurden auf einer konventionellen Spinnvlies-Pilotanlage (Reicofil 3) PP-Spinnvliese
mit unterschiedlichem Gehalt an Calciumcarbonat und unterschiedlichem Flächengewicht
hergestellt. Das verwendete Calciumcarbonat (Omyalene 102M-OG) ist ein granuliertes
Calciumcarbonat, welches von der Omya AG bezogen werden kann.
[0044] Als Ausgangsstoff für die Herstellung der Vliesstoffe wurde ein unter Verwendung
der Ziegler-Natta-Katalyse hergestelltes PP ausgewählt (ZN-PP: Moplen HP560R; Hersteller
Basell), wobei die vorgestellte Methode nicht auf diese PP-Type beschränkt ist, vielmehr
eignen sich auch andere zur Faser-, Filament- oder Vliesstoffbildung geeigneten Kunststoffe,
wie zum Beispiel Metallocen-PP, statistische und heterophasische Propylen-Copolymere,
Polyolefin-Block- und -Copolymere, Polyethylene, Polyester, Polyamide etc.
[0045] Tabelle 1 fasst die Zusammensetzung der hergestellten Vliesstoffe sowie ausgewählte,
charakteristische Eigenschaften zusammen.
[0046] Als Referenz dienen die durch Schmelzspinnen hergestellten und aus reinen PP-Monofilamenten
bestehenden Vliesstoff-Muster 12.1, 17.1 und 20.1.
[0047] Die durch Schmelzspinnen hergestellten Vliesstoff-Muster 12.2, 17.2 und 20.2 wurden
aus Monofilamenten hergestellt, welche aus einer Mischung aus 90% PP und 10% Calciumcarbonat
bestehen.
[0048] Die durch Schmelzspinnen hergestellten Vliesstoff-Muster 12.3, 17.3 und 20.3 wurden
aus Monofilamenten hergestellt, welche aus einer Mischung aus 85% PP und 15% Calciumcarbonat
bestehen.
[0049] Die durch Schmelzspinnen hergestellten Vliesstoff-Muster 12.4 und 20.4 wurden aus
Monofilamenten hergestellt, welche aus einer Mischung aus 75% PP und 25% Calciumcarbonat
bestehen.
Tabelle 1. Zusammensetzung, Prozessbedingungen, und charakteristische Eigenschaften der aus
Monofilamenten hergestellten Vliesstoffe.
| |
|
Reine PP-Vliesstoffe |
Mit Calciumcarbonat gefüllte PP-Vliesstoffe |
| |
|
Muster 12.1 |
Muster 17.1 |
Mustor 20.1 |
Mustor 12.2 |
Mustor 17.2 |
Mustor 20.2 |
Mustor 12.3 |
Mustor 17.3 |
Muster 20.3 |
| Zusammensetzung |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| PP |
|
100 |
100 |
100 |
90 |
90 |
90 |
85 |
85 |
85 |
| Omxalene |
|
0 |
0 |
0 |
10 |
10 |
10 |
15 |
15 |
15 |
| Prozcstemperaturen |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Extrudereinzug |
°C |
180 |
180 |
180 |
180 |
180 |
180 |
180 |
160 |
180 |
| Extruderkopf |
°C |
230 |
230 |
230 |
230 |
230 |
230 |
230 |
230 |
230 |
| Spinnerell (Spinndüse) |
°C |
235 |
235 |
235 |
235 |
235 |
235 |
235 |
235 |
235 |
| Kalanderöltemperatur |
°C |
150 |
150 |
150 |
150 |
150 |
150 |
150 |
150 |
150 |
| Kalanderdruck |
N/mm |
70 |
70 |
70 |
70 |
70 |
70 |
70 |
70 |
70 |
| Filamenteigenschaften |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Titer |
µm |
18,1 |
18,8 |
19,2 |
18,3 |
18,6 |
19,1 |
17,3 |
18,2 |
19,0 |
| |
STD |
1,21 |
0,64 |
0,77 |
0.90 |
1,00. |
0,59 |
0,77 |
0,81 |
0,85 |
| Titer |
dtex |
2.4 |
2,5 |
2,6 |
2,9 |
3,0 |
3,1 |
2.8 |
3,1 |
3,3 |
| |
STD |
0,31 |
0,17 |
0,21 |
0,28 |
0,31 |
0,19 |
0.24 |
0.27 |
0,30 |
| Vliesstoffcherakteristik |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Flächengewicht |
g/m2 |
12,1 |
17,5 |
20.4 |
11,7 |
16,8 |
21,4 |
11,9 |
17,5 |
22,1 |
| |
STD |
0,66 |
0,80 |
0,56 |
0,59 |
0,51 |
0.67 |
0,40 |
0,57 |
0.63 |
| Vliesdicke |
µm |
216.0 |
279,0 |
312;5 |
216,5 |
270, |
303,0 |
204, |
269,0 |
303,5 |
| |
STD |
12,4 |
10,7 |
11.8 |
20,0 |
9,3 |
17,6 |
16.2 |
13,5 |
10,0 |
| Vliesdichte |
g/cm3 |
0,056 |
0,063 |
0,065 |
0.054 |
0,062 |
0,071 |
0,058 |
0,055 |
0,073 |
| |
STD |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| Spemeilenschaften der Vliesstoffe |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Mittlere Pore |
µm |
- |
113 |
114 |
164. |
121 |
103 |
- |
125 |
115 |
| |
STD |
- |
3,4 |
13,1 |
15.8 |
2,5 |
8,3 |
- |
6.4 |
7,0 |
| Luftdurchlässigkeit |
1/m2 s |
8-880 |
6.610 |
5.763 |
9.090 |
6.950 |
5.932 |
9.470 |
7.010 |
5.530 |
| |
STD |
537 |
409 |
361 |
644 |
489 |
433 |
878 |
546 |
378 |
| Wassersäule |
cm |
5,5 |
6,7 |
8,4 |
4,4 |
6,8 |
8.9 |
3.6 |
6,9 |
9,0 |
| |
STD |
0,8 |
1,0 |
1,2 |
0.8. |
0,6 |
0.6 |
0.8 |
0,7 |
0,9 |
| Mechanische Vlieseigenschafton |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Höchstzugkraft MD |
N/5mm |
18,5 |
31.9 |
40,6 |
18,7 |
27,2 |
35,2 |
16.8 |
25,4 |
34,0 |
| |
STD |
3,18 |
1,85 |
2,72 |
2,37 |
2.22 |
1,85 |
1.79 |
2,88 |
3,21 |
| Höchstzugkraft CD |
N/5mm |
12,3 |
21.3 |
25,8 |
10,5 |
18,8 |
23,8 |
9,2 |
16,0 |
21,8 |
| |
STD |
1,57 |
1,39 |
2,37 |
0,99 |
1,42 |
2,44 |
1,86 |
2,48 |
1,90 |
| Höchslzugkraftdehnung MD |
% |
41.5 |
60,6 |
64,6 |
47,3 |
57,1 |
57,4 |
46,9 |
56,6 |
59,7 |
| |
STD |
10,35 |
7,08 |
6,90 |
9,56 |
7,09 |
6,11 |
5,52 |
8,95 |
9.07 |
| Höchstzugkraftdehnung CO |
% |
54,1 |
64,8 |
67,0 |
64,5 |
66,8 |
68,0 |
60,3 |
59,9 |
65,1 |
| |
STD |
8,66 |
7.85 |
6.82 |
8,14 |
7,36 |
9,37 |
i 13,89 |
8,43 |
6,61 |
| Benetzbarkeit |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Durchdringungszeit |
STD |
4,3 |
- |
3.1 |
3,5 |
- |
3,8 |
- |
- |
- |
| |
|
|
|
|
|
Muster 17.4 |
Muster 20.4 |
|
|
|
| Zusammensetzung |
|
|
|
|
|
75 |
75 |
|
|
|
| PP |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Omyalene |
|
|
|
|
|
25 |
25 |
|
|
|
| Prozesstemperaturen |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Extrudereinzug |
°C |
|
|
|
|
180 |
180 |
|
|
|
| Extruderkopf |
°C |
|
|
|
|
230 |
230 |
|
|
|
| Spinnerett |
°C |
|
|
|
|
235 |
235 |
|
|
|
| Kalanderöltemperatur |
°C |
|
|
|
|
150 |
150 |
|
|
|
| Kalanderdruck |
N/mm |
|
|
|
|
70 |
70 |
|
|
|
| Filamentelgenschaften |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Tiler |
µm |
|
|
|
|
19,0 |
19,0 |
|
|
|
| |
STD |
|
|
|
|
1,3 |
1,3 |
|
|
|
| Tiler |
dtex |
|
|
|
|
3,8 |
3,8 |
|
|
|
| |
STD |
|
|
|
|
0,052 |
0,052 |
|
|
|
| Vliesstoffcharakteristik |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Flächengewicht |
g/m2 |
|
|
|
|
16,7 |
20,0 |
|
|
|
| |
STD |
|
|
|
|
0,5 |
0,63 |
|
|
|
| Vliesdicke |
µm |
|
|
|
|
253,5 |
287,0 |
|
|
|
| |
STD |
|
|
|
|
9,1 |
9,5 |
|
|
|
| Vliesdichte |
g/cm3 |
|
|
|
|
0,66 |
0,70 |
|
|
|
| |
STD |
|
|
|
|
- |
- |
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Sperreigenschaften der Vliesstoffe |
|
|
|
|
|
143 |
131 |
|
|
|
| Mittlere Pore |
µm |
|
|
|
|
0,4 |
12,6 |
|
|
|
| |
STD |
|
|
|
|
7,730 |
6,650 |
|
|
|
| Luftdurchlalsslgkeit |
I/m2 s |
|
|
|
|
412 |
250 |
|
|
|
| |
STD |
|
|
|
|
7,0 |
8,2 |
|
|
|
| Wassersäule |
cm |
|
|
|
|
0,4 |
1,3 |
|
|
|
| |
STD |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Mechanische Vlieseigenschafton |
|
|
|
|
|
29,6 |
35,7 |
|
|
|
| Höchstzugkraft MD |
N/5mm |
|
|
|
|
2,32 |
2,57 |
|
|
|
| |
STD |
|
|
|
|
16,7 |
20,4 |
|
|
|
| Höchstzugkraft CD |
N/5mm |
|
|
|
|
1,97 |
1,11 |
|
|
|
| |
STD |
|
|
|
|
63,4 |
70,4 |
|
|
|
| Höchstzugkraftdehnung CD |
% |
|
|
|
|
9,15 |
9,14 |
|
|
|
| |
STD |
|
|
|
|
73,3 |
73,9 |
|
|
|
| Höchstzugkraftdehnung CD |
% |
|
|
|
|
9,32 |
4,75 |
|
|
|
| |
STD |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Beispiel 2: Vliesstoffe bestehend aus Bikomponenteafasern
[0050] Da neben der hier vorgestellten Methode auch andere Faserformen denkbar sind, wurden
auch Mehrkomponentenfasern zur Herstellung von Vliesstoffen ersponnen, bei denen das
Calciumcarbonat nicht in der gesamten Faser verteilt ist, sondern nur in einzelnen
Faserkomponenten.
[0051] Als Beispiele wurden Vliesstoffe aus Kern/Mantel-Bikomponentenfasern hergestellt.
[0052] Tabelle 2 fasst die Zusammensetzung sowie ihre charakteristischen Eigenschaften zusammen.
[0053] Die durch Schmelzspinnen hergestellten Vliesstoff-Muster 12.1B und 20.1B bestehen
aus reinen PP-Bikomponentenfilamenten mit einem Kern/Mantel-Verhältnis von 50/50 und
sollen als Referenz dienen.
[0054] Die durch Schmelzspinnen hergestellten Vliesstoff-Muster 12.2B und 20.2B bestehen
aus PP-Bikomponentenfilamenten, bei denen der Kern der Filamente aus einer Mischung
aus 90% PP und 10% Calciumcarbonat und der Mantel aus reinem PP besteht. Das Kern/Mantel-Verhältnis
betrug 75/25. Bezogen auf die gesamte Faser, beträgt der Gehalt an Calciumcarbonat
etwa 7,5%.
[0055] Die durch Schmelzspinnen hergestellten Vliesstoff-Muster 12.3B und 20.3B bestehen
aus PP-Bikomponentenfilamenten, bei denen sowohl der Kern als auch der Mantel der
Filamente aus einer Mischung aus 90% PP und 10% Calciumcarbonat besteht. Das Kern/Mantel-Verhältnis
betrug 50/50. Bezogen auf die gesamte Faser, beträgt der Gehalt an Calciumcarbonat
etwa 5%.
[0056] Das durch Schmelzspinnen hergestellte Vliesstoff-Muster 20.4B besteht aus PP-Bikomponentenfilamenten,
bei denen der Kern der Filamente aus einer Mischung aus 75% PP und 25% Calciumcarbonat
und der Mantel aus reinem PP besteht. Das Kern/Mantel-Verhältnis betrug 50/50. Bezogen
auf die gesamte Faser, beträgt der Gehalt an Calciumcarbonat etwa 12,5%.
[0057] Das durch Schmelzspinnen hergestellte Vliesstoff-Muster 20.5B besteht aus PP-Bikomponentenfilamenten,
bei denen der Kern der Filamente aus einer Mischung aus 75% PP und 25% Calciumcarbonat
und der Mantel aus reinem PP besteht. Das Kern/Mantel-Verhältnis betrug 75/25. Bezogen
auf die gesamte Faser, beträgt der Gehalt an Calciumcarbonat etwa 18,75%.
[0058] Es versteht sich, dass die Mischungen zur Herstellung der Vliesstoffe neben den angegebenen
Rezepturen auch andere Additive oder -mischungen, insbesondere Titandioxid oder Pigmente,
enthalten können.
Tabelle 2. Zusammensetzung, Prozessbedingungen, und charakteristische Eigenschaften der aus
Bikomponentenfasern hergestellten Vliesstoffe.
| |
|
Reine PP-Vliesstoffe |
Mit Calciumcarbonat gelüllte Vliesstoffe |
| |
|
Muster 12.1 B |
Muster 20.1B |
Muster 12.2B |
Muster 20.2B |
Muster 12.3B |
Muster 20.3B |
Muster 20.4B |
Muster 20.5B |
| Mantel / Kern Verhältnis |
|
50/60 |
50/60 |
25/75 |
25/75 |
50/50 |
50/50 |
50/50 |
25/75 |
| Korn Zusammensetzung |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| PP |
|
100 |
100 |
90 |
90 |
90 |
90 |
75 |
75 |
| Omyalene |
|
0 |
0 |
10 |
10 |
10 |
10 |
25 |
25 |
| Mantel Zusammensetzung |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| PP |
|
100 |
100 |
100 |
100 |
90 |
90 |
100 |
100 |
| Omyalene |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
10 |
10 |
0 |
0 |
| Prozesstamperatur |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Extrudor 1.-Zone |
°C |
180 |
160 |
180 |
180 |
180 |
180 |
180 |
180 |
| Exdruderkopf |
°C |
230 |
230 |
230 |
230 |
230 |
230 |
230 |
230 |
| Spinndüse |
°C |
235 |
235 |
235 |
235 |
235 |
235 |
235 |
235 |
| Kalanderöltemperatur |
°C |
150 |
150 |
150 |
150 |
150 |
150 |
150 |
150 |
| Kalenderwalzendruck |
N/mm |
70 |
70 |
70 |
70 |
70 |
70 |
70 |
70 |
| Filamenteigenschahen |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Titer |
µm |
16,9 |
16,5 |
17,3 |
17,3 |
17,1 |
17,1 |
17.1 |
17.0 |
| Tiler |
STD |
0,41 |
0.90 |
0,93 |
0,47 |
1,05 |
1,15 |
0.38 |
0.57 |
| dtex |
2,0 |
1,9 |
2,4 |
2,4 |
2,4 |
2,4 |
2,6 |
2,8 |
| STD |
0,10 |
0.21 |
0,25 |
0,13 |
0,28 |
0,32 |
0,12 |
0,19 |
| Vliesbildung |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Grundgewicht |
g/m2 |
12,3 |
20.1 |
12,4 |
20,6 |
13,1 |
21,0 |
19,5 |
20,3 |
| |
STD |
0,39 |
0.67 |
0,49 |
0.48 |
0,33 |
0,56 |
0,96 |
1,08 |
| Barriersigenschaften |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Luflpermeabilität |
I/m2s |
7760 |
5017 |
7988 |
5241 |
7564 |
5017 |
5492 |
5166 |
| |
STD |
468 |
270 |
321 |
471 |
467 |
294 |
445 |
313 |
| Mechanische Eigenschaften |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| F max MD |
N/5mm |
19,4 |
44,7 |
15,9 |
34,9 |
18,7 |
35,9 |
43,4 |
43,2 |
| |
STD |
1,46 |
3,68 |
1,89 |
2,39 |
1,69 |
3,45 |
2,20 |
5,28 |
| F max CD |
N/5mm |
13,4 |
31,8 |
12,3 |
26,0 |
13,9 |
25,7 |
29,0 |
30,7 |
| |
STD |
1,30 |
4,22 |
1,95 |
3,52 |
1,48 |
2,26 |
2,26 |
2,60 |
| Elongation MD |
% |
37,7 |
66,2 |
39,6 |
53,3 |
42,0 |
59,2 |
64,5 |
63,5 |
| |
STD |
6,08 |
6,03 |
7,83 |
7,82 |
3,83 |
9,43 |
6,79 |
11,54 |
| Elongation CD |
% |
50,6 |
70,6 |
52,3 |
66,7 |
55,1 |
64,5 |
68,8 |
64,8 |
| |
STD |
4,70 |
7,37 |
11,29 |
11,25 |
5,20 |
7,69 |
4,99 |
8,94 |
[0059] Die Ergebnisse in den Tabellen 1 und 2 zeigen, dass der Zusatz des Calciumcarbonates
erstaunlicherweise keine nennenswerte Veränderung der charakteristischen Vliesstoffeigenschaften
bewirkt.
Beispiel 3: Hydrophilie nach Ftillstoffzugabe
[0060] Für Hygieneprodukte (z.B. Windeln) eingesetzte Vliesstoffe werden in der Regel hydrophil
ausgerüstet. Beispielsweise kann hierfür das Hydrophilierungsmittel Nuwet 237 der
Fa. GE SILOCONES eingesetzt werden.
[0061] Zur Prüfung der Hydrophilie in Abhängigkeit vom Gehalt an Calcliumcarbonat wurden
sowohl Vliesstoffe aus reinem PP als auch solche mit einem Calcliumcarbonatgehalt
von 10% mit einem Flächengewicht von 12 g/m
2 und 20 g/m
2 durch eine Rezeptur, bestehend aus 7,5% Nuwet 237 in Wasser, durch einen Kissroll-Auftrag
hydrophiliert. Der auf diese Weise aufgetragene Aktivsubstanzgehalt betrug etwa 0,2
% bezogen auf das Gewicht des Vlieses.
[0062] Für die nicht mit Calciumcarbonat versehenen, hydrophilierten Vliesstoffe wurden
Durchdringungszeiten von 4,3 Sekunden (12 g/m
2) bzw. 3,1 Sekunden (20 g/m
2) gemessen. Für die hydrophilierten Vliesstoffe mit einem Gehalt von 10% Calciumcarbonat
wurden Durchdringungszeiten von 3,5 Sekunden (12 g/m
2) bzw. 3,8 Sekunden (20 g/m
2) gemessen.
[0063] Es zeigte sich also, dass der Zusatz von 10% Calciumcarbonat keine wesentliche Beeinflussung
der hydrophilen Eigenschaften hat.
Methoden
Bestimmung des Filamenttiters
[0064] Die Ermittlung des Filamenttiters erfolgte mittels eines Mikroskops. Die Umrechnung
des gemessenen Titers (in Mikrometern) in Dezitex erfolgte nach folgender Formel (Dichte
PP = 0,91 g/cm
3):

Bestimmung des Flächeagewichtes
[0065] Die Flächengewichtsbestimmung erfolgte nach DIN EN 29073-1 an 10 x 10 cm großen Probekörpern.
[0066] Die Vliesstoffdicke wurde gemessen als Abstand zweier planparalleler Messflächen
bestimmter Größe, zwischen denen sich die Vliesstoffe unter einem vorgegebenen Messdruck
befinden. Die Methode wurde analog der DIN EN ISO 9073-2 ausgeführt. Auflagegewicht
125 g, Messfläche 25 cm
2, Messdruck 5 g/cm
2
Bestimmung der mittleren Porengröße
[0067] Die Bestimmung der mittleren Porengröße der Vliesstoffe erfolgte mittels eines Kapillarfluß-Porometers
(PMI Capillary Flow Porometer CFP-34RUF8A-3-X-M2T). Dabei wird eine mit einer Spezialflüssigkeit
gesättigte Probe im Porometer einem kontinuierlich ansteigenden Luftdruck ausgesetzt,
die Abhängigkeit von Luftdruck und Luftdurchfluss wird gemessen.
Bestimmung der Luftdurchlässigkeit
[0068] Die Messung der Luftdurchlässigkeit erfolgte gemäß DIN EN ISO 9237. Die Fläche des
Messkopfes betrug 20 cm
2, der angelegte Prüfdruck 200 Pa.
Bestimmung der Wassersäule
[0069] Die Bestimmung der Wassersäule wurde in Anlehnung an die DIN EN 20811 ausgeführt.
Gradient des Prüfdruckes 10 mbar/min. Als Maß für die Wasserdichtheit wird der Wasserdruck
in mbar bzw. mm Wassersäule angegeben, bei dem an der dritten Stelle der Prüffläche
der 1. Wassertropfen durch das Testmaterial dringt.
Bestimmung der mechanischen Eigenschaften
[0070] Die mechanischen Eigenschaften der Vliesstoffe wurden nach DIN EN 29073-3 ermittelt.
Einspannlänge: 100mm, Probenbreite 50 mm, Vorschub 200mm/min. "Höchstzugkraft" ist
die beim Durchlaufen der Kraft- Dehnungskurve maximal erreichte Kraft, "Höchstzugkraftdehnung"
ist die zur Höchstzugkraft zugehörige Dehnung in der Kraft- Dehnungskurve.
Bestimmung der Hydrophilie
[0071] Die Messung der Durchdringungszeiten der hydrophilierten Vliesstoffe ("Liquid strike
through time") erfolgte nach EDANA ERT 150.
1. Vliesstoff aus Polymerfäden enthaltend ein thermoplastisches Polymer und einen anorganischen
Füllstoff, wobei
- der Füllstoffgehalt, bezogen auf den Polymerfaden, > 10 Gewichts-% beträgt,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die mittlere Partikelgröße (D50) des Füllstoffs ≤ 6 µm ist
- das Flächengewicht zwischen 7 g/m2 und 500 g/m2liegt,
- das Produkt aus Flächengewicht und Luftdurchlässigkeit nach DIN EN ISO 9237 im Bereich
von 88.000 bis 132.000 ist und
- die Werte für den Quotienten aus Wassersäule nach DIN EN 20811 und Flächengewicht
im Bereich von 2,5 ± 0,5 liegen.
2. Vliesstoff aus Polymerfäden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff ein Erdalkalicarbonat ist.
3. Vliesstoff aus Polymerfäden nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff zu mindestens 90 Gewichts-%, vorzugsweise 95 Gewichts-%, insbesondere
97 Gewichts-% aus Calciumcarbonat besteht.
4. Vliesstoff aus Polymerfäden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff kein Titandioxid enthält.
5. Vliesstoff aus Polymerfäden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Füllstoffgehalt, bezogen auf den Polymerfaden, zwischen 15 und 25 Gewichts-% beträgt.
6. Vliesstoff aus Polymerfäden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Top-Cut der Füllstoffpartikel (D98) ≤ 10 µm beträgt.
7. Vliesstoff aus Polymerfäden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Partikelgröße des Füllstoffs (D50) vorzugsweise zwischen 2 µm und 6 µm beträgt.
8. Vliesstoff aus Polymerfäden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer ein Polyolefin, Polyester, Polyamid, Polyphenylensulfid oder ein halogenhaltiges
Polymer ist.
9. Vliesstoff aus Polymerfäden nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyolefin ein Polyethylen, Polypropylen, Poly(1-buten), Polyisobutylen, Poly(1-penten),
Poly(4-methylpent-1-en), Polybutadien, Polyisopren oder ein Gemisch zweier oder mehrerer
der genannten Verbindungen ist.
10. Vliesstoff aus Polymerfäden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymerfaden ein Monofilament oder ein Multikomponentenfilament ist, wobei im
Falle des Multikomponentenfilaments entweder alle Komponenten des Filaments aus der
gleichen Polymerzusammensetzung oder aus unterschiedlichen Polymerzusammensetzungen
bestehen.
11. Vliesstoff aus Polymerfäden nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Multikomponentenfilament ein als Kern/Mantel-Bikomponenten-Filament oder ein
als Seite-an-Seite-Filament ausgebildetes Bikomponenten-Filament ist, wobei der Füllstoff
jeweils nur in einer Komponente enthalten ist.
12. Vliesstoff aus Polymerfäden nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil des den Füllstoff enthaltenden Komponenten des Filaments, bezogen
auf das Gewicht des Multikomponentenfilaments, >50 Gewichts-% ist.
13. Vliesstoff aus Polymerfäden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymerfaden verschiedene Querschnitte, insbesondere einen hohlförmigen Querschnitt
oder einen trilobalförmigen Querschnitt aufweist.
14. Vliesstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüch 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff aus der Mischung eines Polymerfadens mit einer einheitlichen oder
mehreren unterschiedlichen Naturfasern besteht.
15. Verwendung des Vliesstoffes nach einem der vorhergehenden Ansprüch 1-13 zur Herstellung
von
- Körperhygieneartikeln (Windeln, Damenbinden, Kosmetikpads),
- Putztücher, Wischtücher, Wischmopptücher
- Filtern z.B. für Gase, Aerosole und Flüssigkeiten,
- Wundverbänden, Wundkompressen
- Dämmmaterialen, Akustikvliesstoffen
- Einlagestoffen
- Dachunterspannbahnen,
- Geovliesen, oder von
- Abdeckungen für die Feld- und Gemüsewirtschaft.
1. A non-woven fabric of polymer threads containing a thermoplastic polymer and an inorganic
filler, wherein
- the filler content, relative to the polymer thread, amounts to > 10 % by weight,
characterized in that
- the average particle size (D50) of the filler is ≤ 6 µm,
- the mass per unit area is between 7 g/m2 and 500 g/m2,
- the product of the mass per unit area and the air permeability in accordance with DIN EN ISO 9237 is in the range of from 88,000 to 132,000, and
- the values for the quotient of the head of water In accordance with DIN EN 20811 and the mass per unit area are in the range of 2·5 ± 0·5.
2. A non-woven fabric of polymer threads according to Claim 1, characterized in that the filler is an alkaline-earth carbonate.
3. A non-woven fabric of polymer threads according to one of Claims 1 and 2, characterized in that the filler consists of up to at least 90 % by weight, preferably 95 % by weight,
and more particularly 97 % by weight, of calcium carbonate.
4. A non-woven fabric of polymer threads according to any one of the preceding Claims,
characterized in that the filler does not contain titanium dioxide,
5. A non-woven fabric of polymer threads according to any one of the preceding Claims,
characterized in that the filler content, relative to the polymer thread, amounts to between 1 and 25 %
by weight.
6. A non-woven fabric of polymer threads according to any one of the preceding Claims,
characterized in that the top out of the filler particles (D98) amounts to ≤ 10 µm.
7. A non-woven fabric of polymer threads according to any one of the preceding Claims,
characterized in that the average particle size of the filler (D50) preferably amounts to between 2 µm and 6 µm.
8. A non-woven fabric of polymer threads according to anyone of the preceding Claims,
characterised in that the polymer is a polyolefin, polyester, polyamide, polyphenylene sulphide or a halogen-containing
polymer.
9. A non-woven fabric of polymer threads according to Claim 8, characterized in that the polyolefin is a polyethylene, polypropylene, poly(1-butene), polyisobutylene,
poly(1-pentene), poly(4-methylpent-1-ene), polybutadiene, polyisoprene or a mixture
of two or more of the said compounds.
10. A non-woven fabric of polymer threads according to any one of the preceding Claims,
characterized in that the polymer thread is a monofilament or a multi-component filament, wherein in the
case of the multi-component filament all the components of the filament consist either
of the same polymer composition or of different polymer compositions.
11. A non-woven fabric of polymer threads recording to Claim 1 characterized in that the multi-component filament is a sheath/core bi-component filament or a bi-component
filament designed in the form of a side-to-side filament, wherein the filler is contained
in only one component in each case.
12. A non-woven fabric of polymer threads according to Claim 11, characterized in that the proportion by weight of the component of the filament containing the filler,
relative to the weight of the multi-component filament, is > 50 % by weight.
13. A non-woven fabric of polymer threads according to any one of the preceding Claims,
characterized in that the polymer thread has different cross-sections, in particular a hollow-shaped cross-section
or a trilobate cross-section.
14. A non-woven fabric according to any one of the preceding Claims I to 13, characterized in that the non-woven fabric consists of the mixture of a polymer thread with a uniform natural
fibre or a plurality of different natural fibres.
15. Use of the non-woven fabric according to any one of the preceding Claims 1 to 13 for
the production of
- articles of personal hygiene (nappies, sanitary towels, cosmetic pads),
- cleaning cloths, wipes, mop cloths,
- filters for example for gases, aerosols and liquids,
- medical dressings, wound compresses,
- sound-proofing materials, acoustic non-woven-fabric substances,
- inlay materials,
- roof-lining strips,
- non-woven geo-fabrics, or of
- coverings for field cultivation and vegetable cultivation.
1. Non-tissé en fils polymères contenant un polymère thermoplastique et une charge inorganique,
- la teneur en la charge étant > 10 % en poids par rapport au fil polymère,
caractérisé en ce que
- la granulométrie moyenne (D50) est ≤ 6 µm,
- la masse surfacique est comprise entre 7 et 100 g/m2,
- le produit de la masse surfacique par la perméabilité à l'air selon DIN EN ISO 9237
est compris dans la plage de 88 000 à 132 000, et
- les valeurs du quotient de la division de la colonne d'eau selon DIN EN 20811 par
la masse surfacique sont comprises dans la plage de 2,5 ± 0,5.
2. Non-tissé en fils polymères selon la revendication 1, caractérisé en ce que la charge est un carbonate d'un métal alcalino-terreux.
3. Non-tissé en fils polymères selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la charge est pour au moins 90 % en poids, de préférence 95 % en poids, en particulier
97 % en poids, constituée de carbonate de calcium.
4. Non-tissé en fils polymères selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la charge ne contient pas de dioxyde de titane.
5. Non-tissé en fils polymères selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la teneur en la charge, rapportée au fil polymère, est comprise entre 15 et 25 %
en poids.
6. Non-tissé en fils polymères selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la coupe supérieure de la granulométrie (D98) est ≤ 10 µm.
7. Non-tissé en fils polymères selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la granulométrie moyenne de la charge (D50) est de préférence comprise entre 2 et 6 µm.
8. Non-tissé en fils polymères selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le polymère est une polyoléfine, un polyester, un polyamide, un poly(sulfure de phénylène)
ou un polymère halogéné.
9. Non-tissé en fils polymères selon la revendication 8, caractérisé en ce que la polyoléfine est un polyéthylène, un polypropylène, un poly(1-butène), un polyisobutylène,
un poly(1-pentène), un poly(4-méthylpent-2-ène), un polybutadiène, un polyisoprène
ou un mélange d'au moins deux des composés mentionnés.
10. Non-tissé en fils polymères selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fil polymère est un monofilament ou un filament monocomposant, où, dans le cas
du filament multicomposant, tous les composants du filament sont constitués de la
même composition en polymères, ou de compositions en polymères différentes.
11. Non-tissé en fils polymères selon la revendication 10, caractérisé en ce que le filament multicomposant est un filament bicomposant à structure coeur/gaine, ou
configuré comme un filament côte-â-côte, la charge n'étant contenue que dans l'un
des composants.
12. Non-tissé en fils polymères selon la revendication 11, caractérisé en ce que le pourcentage pondéral du composant du filament contenant la charge, par rapport
au poids du filament multicomposant, est > 50 % en poids.
13. Non-tissé en fils polymères selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fil polymère présente différentes sections transversales, en particulier une section
transversale creuse ou une section transversale de forme trilobée.
14. Non-tissé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le non-tissé est constitué d'un mélange d'un fil polymère et d'une fibre naturelle
homogène ou de plusieurs fibres naturelles différentes.
15. Utilisation du non-tissé selon l'une des revendications 1 à 13 pour fabriquer
- des articles d'hygiène corporelle (couches, serviettes hygiéniques, tampons à démaquiller),
des chiffons à nettoyer, chiffons à essuyer, balais à franges,
- des filtres, par exemple pour des gaz, des aérosols et des liquides,
- des pansements, compresses pour plaies,
- des matériaux isolants, non-tissés acoustiques,
- des doublures,
- des panneaux isolants pour toitures,
- des non-tissés géotextiles ou
- des couvertures pour la culture sur champ et la culture maraîchère.