[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen dreidimensional geprägten Vliesstoff, insbesondere
für Haushaltstücher, sowie eine Prägewalze, eine Prägemaschine und ein Verfahren zum
Herstellen des Vliesstoffes.
[0002] Vliesstoffe aus natürlichen oder synthetisch hergestellten Fasern oder Filamenten
oder aus einer Mischung daraus finden Anwendung in zahlreichen Gegenständen des täglichen
Bedarfs, beispielsweise als Grundmaterialien für Reinigungs- und Haushaltstücher oder
in Hygieneprodukten, wie beispielsweise Windeln und dergleichen.
[0003] Aus der
EP 1 448 361 B1 ist es bekannt, einen Vliesstoff für Windeln in Teilbereichen mit einer dreidimensionalen
Prägung zu versehen. Die so geprägten Bereiche erstrecken sich in eine dritte Dimension
zu beiden Seiten einer neutralen Ebene des Vliesstoffes, die durchgehend ungeprägte,
sich in Maschinenlaufrichtung erstreckende Bereiche umfasst, welche die geprägten
Bereiche voneinander trennen. Die ungeprägten Bereiche des Vliesstoffes sollen durch
ihr höheres Flächengewicht und die darin unbeschädigten Faserverbindungen ein Zurückkehren
des Vliesstoffes nach einer Verformung in seine ursprüngliche Form - ohne Verwendung
einer zusätzlichen Stabilisierungsschicht - und dadurch eine verbesserte Flüssigkeitsaufnahme-
und -transportfähigkeit begünstigen.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen geprägten Vliesstoff hinsichtlich
seiner Anwendung als Haushaltstuch zu optimieren und darüber hinaus für dessen Herstellung
eine Prägewalze, eine Prägemaschine und ein Herstellungsverfahren vorzuschlagen.
[0005] Diese Aufgabe wird durch ein Flächengebilde aus Vliesstoff, eine Prägewalze, eine
Prägemaschine und ein Verfahren mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in davon abhängigen Ansprüchen
angegeben.
[0006] Demnach umfasst ein erfindungsgemäßes Flächengebilde aus Vliesstoff, insbesondere
für Haushaltstücher, mindestens einen mit einer Mehrzahl von parallel verlaufenden
Erhebungen und Vertiefungen durchgehend geprägten Bereich. Dabei erstrecken sich die
Erhebungen und Vertiefungen abwechselnd aus einer einem ungeprägten Flächenbereich
entsprechenden Ebene nach der einen und der anderen Seite der Ebene. Ein Kamm einer
Erhebung und ein Talgrund einer Vertiefung weisen dabei in Draufsicht jeweils einen
wellenförmigen Verlauf auf. Die Kämme und die Talgründe von aneinander grenzenden
Erhebungen und Vertiefungen sind durch geneigte, die Ebene schräg durchstoßende Flanken
verbunden.
[0007] Der derartig ausgebildete dreidimensional geprägte Bereich des erfindungsgemäßen
Vliesstoffes ist demzufolge nicht durch ungeprägte Bereiche getrennt oder unterbrochen.
Durch den wellenförmigen Verlauf der Kämme und Talgründe der Erhebungen bzw. Vertiefungen
und durch den daraus resultierenden wellenförmigen Verlauf der Flanken, die aneinander
grenzende Erhebungen und Vertiefungen verbinden, ergibt sich eine maximal vergrößerte
Oberfläche zur verbesserten Schmutzaufnahme und Schmutzspeicherung. Dies ist besonders
vorteilhaft bei der Verwendung des geprägten Vliesstoffes als Haushaltstuch.
[0008] Bevorzugt sind die Talgründe der Vertiefungen stärker geprägt als der übrige durchgehend
geprägte Bereich. Eine solche stärkere Prägung - ähnlich einem Stempelabdruck - kann
auf nur einer Seite des Vliesstoffes, ist aber vorzugsweise auf beiden Seiten des
Vliesstoffes vorhanden und stabilisiert die dreidimensionale Struktur des geprägten
Vliesstoffes zusätzlich. Dadurch behält z.B. ein aus dem geprägten Vliesstoff hergestelltes
Haushaltstuch auch bei mehrfacher Anwendung und mehrfachem Waschen im Wesentlichen
die vorstehend beschriebene, gewünschte Form.
[0009] In einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Talgründe der Vertiefungen eine durchgehende
oder intermittierende stärkere Prägung konstanter Breite auf. Neben einer weiteren
Stabilisierung wirkt eine derart geformte stärkere Prägung zusätzlich oberflächenvergrößernd
und verbessert dadurch z.B. die Schmutzaufnahmefähigkeit eines aus dem geprägten Vliesstoff
gefertigten Haushaltstuchs.
[0010] Vorzugsweise verlaufen die Erhebungen und Vertiefungen in Maschinenlaufrichtung einer
zur Herstellung der Prägung des Vliesstoffes benutzten Maschine, d.h. im Falle einer
Prägemaschine mit Prägewalzen in Umfangsrichtung der Prägewalzen. Auf diese Weise
wird der Vliesstoff während des Prägens nicht nur geprägt, sondern gleichzeitig auch
noch verstreckt, was diesem zusätzliche Festigkeit verleiht. Denn die ineinander greifenden
Erhebungen und Vertiefungen zweier solcher zum Prägen verwendeter Prägewalzen verhindern
größtenteils, dass sich die Breite des Vliesstoffes während des Prägens verringert.
Um sicherzustellen, dass sich die Breite des Vliesstoffes beim Prägen nicht verringert,
kann der Vliesstoff in den Randbereichen zwischen den Prägewalzen auch klemmend geführt
werden.
[0011] Eine zum Prägen des Vliesstoffes verwendbare zylindrische Prägewalze besitzt dementsprechend
auf ihrer Mantelfläche eine Prägeoberfläche mit einer Mehrzahl von parallel verlaufenden
Erhebungen, die - wie erwähnt - vorzugsweise in Umfangsrichtung verlaufen. Ein Kamm
einer Erhebung weist in Draufsicht einen wellenförmigen Verlauf auf. Je zwei benachbarte
Erhebungen auf der Prägeoberfläche sind durch eine Vertiefung getrennt, die in Draufsicht
ebenfalls einen wellenförmigen Verlauf aufweist, welcher dem wellenförmigen Verlauf
eines angrenzenden Kamms entspricht. Kämme der Erhebungen und Talgründe der angrenzenden
Vertiefungen sind dabei jeweils durch eine geneigte Flanke verbunden. Die Neigung
kann im Extremfall auch senkrecht zur Drehachse verlaufen. Alles in allem entspricht
die Prägewalzenoberfläche dem Profil des zu prägenden, vorbeschriebenen erfindungsgemäßen
Vliesstoffes.
[0012] Der Walzendurchmesser einer Prägewalze beträgt vorzugsweise ca. 350 bis 450 mm und
die Tiefe einer Vertiefung zwischen zwei benachbarten Erhebungen weist vorteilhafterweise
eine Tiefe von ca. 3 bis 7 mm auf.
[0013] Eine erfindungsgemäße Prägemaschine zum Prägen von Vliesstoff, insbesondere für Haushaltstücher,
umfasst zwei Prägewalzen der vorstehend beschriebenen Art, wobei die Prägewalzen zueinander
parallele Drehachsen besitzen und so angeordnet sind, dass die Erhebungen der einen
Prägewalze bei Drehung der Prägewalzen in gegenläufiger Richtung jeweils so in die
Vertiefungen der anderen Prägewalze eingreifen, dass sich jeweils zwischen dem Kamm
einer Erhebung und dem Talgrund einer Vertiefung ein Spalt bildet. Der Spalt besitzt
dabei eine Weite von vorzugsweise ca. 0,5 bis 2 mm, welche vorzugsweise unterschiedlich
einstellbar ist. In der Regel sind die Kämme der Erhebungen und die Talgründe der
Vertiefungen abgerundet.
[0014] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kämme der Erhebungen der Prägeoberfläche
abgeflacht, insbesondere eben, ausgebildet. Auf diese Weise wird der Vliesstoff beim
Prägen im Bereich der Talgründe stärker geprägt als im übrigen durchgehend geprägten
Bereich, da durch die abgeflachten Kämme der Erhebungen der Prägewalze die Weite des
Spalts zwischen den beiden Prägewalzen an der entsprechenden Stelle im Vergleich zur
direkten Umgebung zusätzlich verringert wird. Dabei bleibt die Höhe der Erhebungen
bzw. die Tiefe der Vertiefungen im Vergleich zu einer Ausführungsform mit abgerundeten
Kämmen in der Regel die gleiche. Weist nur eine der beiden Prägewalzen der Prägemaschine
abgeflachte Kämme auf, so werden die Talgründe nur auf einer Seite des Vliesstoffes
stärker geprägt. Vorzugsweise besitzen beide Prägewalzen abgeflachte Kämme, so dass
die Talgründe auf beiden Seiten des Vliesstoffes stärker geprägt werden.
[0015] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Kämme auf jeder Seite
zumindest eine Stufe auf. Dabei ist der wellenförmige Verlauf der Kämme oberhalb der
Stufe schwächer ausgebildet als unterhalb der Stufe. In der Regel sind die Stufen
durchgehend ausgebildet. Vorzugsweise besitzt der Anteil der Kämme oberhalb der Stufe
eine konstante Breite und die Höhe der Erhebungen vergrößert sich um die Höhe dieses
Anteils im Vergleich zu solchen Erhebungen, die Kämme ohne Stufe besitzen. Ein mittels
einer Prägewalze mit derartig gestuften Kämmen geprägter Vliesstoff weist Talgründe
mit einer stärkeren durchgehenden Prägung konstanter Breite auf, wobei die stärkere
Prägung in Draufsicht einen im Vergleich zu den Vertiefungen schwächer ausgebildeten
wellenförmigen Verlauf zeigt.
[0016] Eine oder beide Prägewalzen der Prägemaschine können beheizbar sein. Auf diese Weise
kann das Prägen des Vliesstoffes zusätzlich zu dem mechanischen Druck durch die Prägewalzen
unter thermischer Einwirkung stattfinden. Je nach Materialzusammensetzung des Vliesstoffes
werden die Prägewalzen oder wird eine Prägewalze auf eine Temperatur von ca. 180°
bis 230° C beheizt, wobei die Temperatur abhängig von der Art und Menge der in dem
Vliesstoff enthaltenen Chemiefasern sowie abhängig von der Verweildauer des Vliesstoffes
im Prägewalzenspalt gewählt wird.
[0017] Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Flächengebildes aus Vliesstoff,
insbesondere für Haushaltstücher, wird in einem ersten Schritt eine vorstehend beschriebene
Prägemaschine und ungeprägter Vliesstoff bereitgestellt. Der Vliesstoff wird geprägt,
indem dieser zwischen den beiden sich gegenläufig drehenden Prägewalzen der Prägemaschine
hindurch geführt wird. Wegen der vorstehend beschriebenen Oberflächenstruktur der
Prägewalzen der Prägemaschine und ihrer Anordnung zueinander mit den ineinander eingreifenden
Erhebungen und Vertiefungen beim Drehen der Prägewalzen entsteht dann der Vliesstoff
mit dem durchgehend geprägten Bereich mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen.
[0018] Der Vliesstoff kann vor dem Prägen mit einem Bindemittel einseitig oder beidseitig
beschichtet werden. Auf diese Weise kann die Hydrophilität des Vliesstoffes verbessert
und/oder der Vliesstoff stabilisiert werden. Es ist auch möglich, mittels der Beschichtung
die Haptik des Vliesstoffes zu verändern, so dass sich dieser beispielsweise rauer
anfühlt.
[0019] Zum Prägen können eine oder beide Prägewalzen der Prägemaschine, wie vorstehend beschrieben,
erwärmt werden. Die Temperatur, auf die die eine oder beide Prägewalzen erwärmt werden,
hängt dabei neben der Materialzusammensetzung des Vliesstoffes, wie vorstehend beschrieben,
von der Drehgeschwindigkeit der Prägewalzen, d.h. von der Verweildauer des Vliesstoffes
im Bereich zwischen den Prägewalzen ab, wobei tendenziell die Temperatur der Prägewalze
mit steigender Drehgeschwindigkeit bzw. kürzerer Verweildauer höher eingestellt wird.
Eine geeignete Einstellung dieser Parameter ermöglicht ein Prägen von Vliesstoffen
mit unterschiedlicher Materialzusammensetzung mittels derselben Prägemaschine.
[0020] Wie erwähnt, kann der Spalt zwischen den Prägewalzen abhängig von der Dicke des ungeprägten
Vliesstoffes und der Materialzusammensetzung des Vliesstoffes eingestellt werden,
nämlich durch Abstandsvariation der Prägewalzendrehachsen, vorzugsweise in einem Bereich
von 0,5 bis 2 mm. Somit kann die Prägemaschine zum Prägen von Vliesstoffen unterschiedlicher
Dicke und unterschiedlicher Materialzusammensetzung verwendet werden, ohne dass zur
Änderung der Spaltweite verschiedene Prägewalzen montiert werden müssten.
[0021] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der begleitenden Zeichnungen beispielhaft beschrieben.
Darin zeigen:
- Fig. 1
- schematisch zwei im Eingriff befindliche Prägewalzen gemäß einer ersten bevorzugten
Ausführungsform;
- Fig.2
- eine Abwicklung einer Prägeoberfläche einer Prägewalze aus Fig. 1;
- Fig. 3
- eine erste bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen geprägten Vliesstoffes;
- Fig. 4
- eine Abwicklung einer Prägeoberfläche einer Prägewalze gemäß einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform;
- Fig. 5
- eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen geprägten Vliesstoffes;
- Fig. 6
- eine Abwicklung einer Prägeoberfläche einer Prägewalze gemäß einer dritten bevorzugten
Ausführungsform; und
- Fig. 7
- eine dritte bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen geprägten Vliesstoffes.
[0022] Mit Bezug auf Figur 1 umfasst eine Prägemaschine zum Prägen von Vliesstoff zwei Prägewalzen
100 - in Fig. 1 nur schematisch und sehr grob dargestellt. Die Prägewalzen 100 besitzen
einen Durchmesser zwischen 350 und 450 mm. Kleinere oder größere sowie unterschiedliche
Durchmesser sind möglich. Die Prägewalzen 100 sind auf eine Temperatur zwischen 180°
und 230° C beheizbar, um Chemiefasern in dem zu prägenden Vliesstoff bis zu einer
Erweichungstemperatur zu erwärmen. Dabei kann eine Prägewalze 100 elektrisch oder
fluidisch aus dem Inneren der Prägewalze 100 heraus beheizt werden oder durch Bestrahlen
mittels einer externen Heizvorrichtung, beispielsweise eines Heizstrahlers, von außen
beheizt werden. Es sind jedoch auch Prägemaschinen mit unbeheizten Prägewalzen verwendbar.
[0023] Eine Prägewalze 100 besitzt eine Prägeoberfläche mit in Umfangsrichtung A verlaufenden
Erhebungen 120. Die Kämme 125 der Erhebungen 120 weisen in Draufsicht einen wellenförmigen
Verlauf auf, der in Figur 2 dargestellt und mit 150 bezeichnet ist. Je zwei benachbarte
Erhebungen 120 sind durch eine Vertiefung 140 mit Talgrund 145 getrennt, der entsprechend
den Kämmen 125 der Erhebungen 120 ebenfalls einen wellenförmigen Verlauf 150 beschreibt.
Kämme 125 von Erhebungen 120 und Talgründe 145 der angrenzenden Vertiefungen 140 sind
jeweils durch eine geneigte Flanke 130 verbunden, die dementsprechend auch wellenförmig
verläuft.
[0024] Die beiden Prägewalzen 100 sind in der Prägemaschine mit parallelen Drehachsen derart
angeordnet, dass die Erhebungen 120 der einen Prägewalze 100 beim Drehen der Prägewalzen
100 in gegenläufiger Richtung jeweils so in die Vertiefungen 140 der anderen Prägewalze
100 eingreifen, dass sich zwischen einem Kamm 125 einer Erhebung 120 und einem Talgrund
145 einer Vertiefung 140 ein Spalt bildet. Die Weite dieses Spalts ist bei der Prägemaschine
in einem Bereich von ca. 0,5 bis 2 mm einstellbar, um die Prägemaschine zum Prägen
von Vliesstoffen unterschiedlicher Dicke und unterschiedlicher Materialzusammensetzung
anpassen zu können. Andere Spaltweiten, größere oder kleinere, liegen gleichfalls
im Rahmen der Erfindung.
[0025] Figur 2 zeigt anhand eines Ausschnitts der Prägeoberfläche einer Prägewalze 100 in
Abwicklung teilweise im Querschnitt und teilweise in Draufsicht den wellenförmigen
Verlauf 150 der Erhebungen 120 und den wellenförmigen Verlauf 150 der Vertiefungen
140.
[0026] Die Tiefe T einer Vertiefung 140 beträgt zwischen 3 und 7 mm, vorzugsweise ca. 5
mm. Prägeoberflächen mit andersartig geformten Kammverläufen, beispielsweise mit Zick-Zack-Verlauf,
und tieferen oder flacheren Vertiefungen 140 sind ebenfalls möglich.
[0027] Die Kämme 125 und Talgründe 145 der Erhebungen 120 bzw. Vertiefungen 140 sind abgerundet.
Der Radius R
1 eines Kamms 125 beträgt in einer bevorzugten Variante ca. 2,5 mm und der Radius R
2 eines Talgrundes 145 ca. 2,5 bis 3 mm. Dabei ist R
2 mindestens so groß wie R
1 gewählt, damit beim Drehen der Prägewalzen 100 die Erhebungen 120 jeweils reibungsfrei
und unter Bildung eines Spalts zwischen den Kämmen 125 und den Talgründen 145 in die
Vertiefungen 140 hineinragen können. Die Radien können abweichend von den obigen Angaben
unter der Maßgabe R
2 ≥ R
1 gewählt werden. Auch spitz zulaufende oder abgeflachte Kämme 125 und Talgründe 145
sind möglich (Fig. 4).
[0028] Die Flanken 130, die jeweils die Kämme 125 der Erhebungen 120 und die Talgründe 145
der Vertiefungen 140 verbinden, sind schräg geneigt. Die Neigung der Flanken kann
bei verschiedenen Prägewalzen variieren. Die Distanz D zwischen zwei benachbarten
Talgründen 145 bzw. zwischen zwei benachbarten Kämmen 125 beträgt bei der vorbeschriebenen
bevorzugten Variante jeweils ca. 10 mm.
[0029] Zum Prägen des Vliesstoffes wird der Vliesstoff zwischen den beiden sich in gegenläufiger
Richtung drehenden Prägewalzen 100 der Prägemaschine hindurchgeführt und dabei aufgrund
der vorstehend beschriebenen Anordnung der Prägewalzen 100 in dem Bereich, in dem
die Prägeoberfläche der Prägewalze 100 mit Erhebungen 120 und Vertiefungen 140 ausgebildet
ist, durchgehend dreidimensional geprägt. Die Spaltweite zwischen den Kämmen 125 und
den Talgründen 145 der dabei jeweils ineinander greifenden Erhebungen 120 und Vertiefungen
140 wird dabei auf die Dicke und die Materialzusammensetzung des ungeprägten Vliesstoffes
abgestimmt und liegt im Bereich zwischen 0,5 und 2 mm. Der wellenförmige Verlauf 150
der Kämme 125.der Erhebungen 120 und der Talgründe 145 der Vertiefungen 140 sowie
der Flanken 130 auf der Prägeoberfläche der Prägewalzen 100 verleihen dem aus der
Prägemaschine zwischen den Prägewalzen 100 austretenden geprägten Vliesstoff eine
Struktur, die prinzipiell der Struktur der Prägeoberflächen der Prägewalzen 100 entspricht.
[0030] Der zu prägende Vliesstoff besteht in der Regel aus einer Mischung von Viskosefasern,
Polypropylenfasern und Polyesterfasern, die in unterschiedlichen Anteilen zu dem Vliesstoff
beitragen können. Vorzugsweise beträgt der Viskoseanteil ca. 50 bis 80 Gew.-% und
der Polypropylenanteil ca. 15 bis 20 Gew.-%. Die Materialzusammensetzung beeinflusst
die Eigenschaften des Vliesstoffes, wobei Viskose vornehmlich die Flüssigkeitsaufnahmefähigkeit
unterstützt und Polypropylen dem Vliesstoff Festigkeit verleiht. Es können mit der
Prägemaschine aber auch Vliesstoffe anderer Faserzusammensetzung geprägt werden.
[0031] Der Vliesstoff kann vor dem Prägen einseitig oder beidseitig mit einem Bindemittel
beschichtet werden. Auf diese Weise kann die Hydrophilität und/oder die Stabilität
des Vliesstoffes verbessert werden. Auch eine Veränderung der Haptik des Vliesstoffes
lässt sich auf diese Weise erreichen. Es ist gleichfalls möglich, den Vliesstoff erst
nach dem Prägen zu beschichten oder den Vliesstoff, statt ihn zu beschichten, vollständig
mit dem Bindemittel zu tränken.
[0032] Wie erwähnt, werden die Prägewalzen 100 beim Prägen erwärmt, je nach Materialzusammensetzung
des Vliesstoffes auf eine Temperatur von 180° bis 230° C, bei dem zuvor angegebenen
Polypropylenanteil von 15 bis 20 Gew.-% vorzugsweise auf ca. 200° C. Das Erwärmen
der Prägewalzen 100 unterstützt den Prägeprozess, da die Verformbarkeit der Chemiefasern,
insbesondere der Polypropylenfasern, dadurch während des Prägens durch Erwärmung der
Fasern bis zu deren Erweichungstemperatur erhöht wird. Das Prägen des Vliesstoffes
wird auf diese Weise erleichtert und die geprägte Struktur des Vliesstoffes bleibt
nach dem Prägevorgang und einer Abkühlung des Vliesstoffes dauerhaft erhalten. Ein
steigender Polypropylenanteil bedingt eine niedrigere Temperatur, um ein unerwünschtes
Verschmelzen der Polypropylenfasern zu verhindern. Andererseits ist die Prägewalzentemperatur
auf die Geschwindigkeit, mit der sich die Prägewalzen 100 drehen, und damit auf die
Verweildauer des Vliesstoffes zwischen den beiden Prägewalzen abzustimmen. Je schneller
sich die Prägewalzen 100 drehen, desto kürzer verbleibt der Vliesstoff zwischen den
Prägewalzen 100 und desto geringer ist der thermische Einfluss der Prägewalzen 100
auf den Vliesstoff, so dass die Temperatur mit zunehmender Drehgeschwindigkeit der
Prägewalzen 100 höher eingestellt werden muss.
[0033] Dementsprechend besitzt der geprägte Vliesstoff beim Austreten aus der Prägemaschine
einen durchgehend geprägten Bereich mit einer Mehrzahl von parallel verlaufenden Erhebungen
und Vertiefungen, wobei sich die Erhebungen und Vertiefungen aus einer einem ungeprägten
Flächenbereich entsprechenden Ebene nach der einen und der anderen Seite der Ebene
erstrecken. Kämme und Talgründe von Erhebungen bzw. Vertiefungen weisen in Draufsicht
einen wellenförmigen Verlauf auf. Gleiches gilt auch für die geneigten, die Ebene
schräg durchstoßenden Flanken, die jeweils einen Kamm einer Erhebung und einen Talgrund
einer angrenzenden Vertiefung verbinden.
[0034] Anhand von Figur 3 ist der geprägte Vliesstoff 200 teilweise im Querschnitt und teilweise
in Draufsicht dargestellt. Die Erhebungen 220 mit den Kämmen 225 und die dazu parallel
verlaufenden Vertiefungen 240 mit den Talgründen 245 weisen in Draufsicht den vorstehend
beschriebenen wellenförmigen Verlauf 250 auf. Die Erhebungen 220 und die Vertiefungen
240 erstrecken sich dabei abwechselnd - wie im Querschnitt dargestellt - aus einer
einem ungeprägten Flächenbereich entsprechenden Ebene E abwechselnd nach der einen
und der anderen Seite der Ebene E. Die Kämme 225 und die Talgründe 245 sind durch
geneigte Flanken 230 verbunden.
[0035] Eine derart geprägte Struktur macht den geprägten Vliesstoff in optimaler Weise zur
Herstellung von Haushaltstüchern einsetzbar, da durch die Prägung die Oberfläche des
Vliesstoffes stark vergrößert und gleichzeitig stabilisiert wird. Dadurch ist die
Schmutzaufnahme- und -speicherfähigkeit des Vliesstoffes im Vergleich zu ungeprägtem
oder nur teilweise geprägtem Vliesstoff deutlich verbessert. Die gewünschte Flüssigkeitsaufnahmefähigkeit
und Festigkeit des Vliesstoffes kann durch eine geeignete Materialzusammensetzung
des Vliesstoffes beeinflusst werden.
[0036] Figur 4 zeigt - analog zu Figur 2 - einen Ausschnitt der Prägeoberfläche einer Prägewalze
101 in Abwicklung, teilweise im Querschnitt und teilweise in Draufsicht. Die Prägewalze
101 unterscheidet sich von der Prägewalze 100 aus Figur 2 lediglich darin, dass die
Kämme 125 der Erhebungen 120 eben ausgebildet sind. Die Tiefe T der Vertiefungen 140
bleibt erhalten. Die Breite des ebenen Bereichs auf den Kämmen kann variieren, auch
zwischen verschiedenen Kämmen. Alternativ oder zusätzlich können auch die Talgründe
145 abgeflacht, insbesondere eben, ausgebildet werden. Es ist weiterhin möglich, nicht
jeden der Kämme und/oder Talgründe abgeflacht auszubilden, sondern z.B. nur jeden
zweiten.
[0037] In Figur 5 ist ein geprägter Vliesstoff 201 dargestellt - in einer Ansicht wie in
Figur 3 -, der mit einer Prägemaschine geprägt worden ist, welche zwei Prägewalzen
101 aus Figur 4 umfasst. Die Talgründe 245 der Vertiefungen 240 des Vliesstoffes 201
sind stärker geprägt als der übrige durchgehend geprägte Bereich, insbesondere im
Bereich des Übergangs zu den Flanken 230. Dies ist durch die abgeflachten Kämme 125
der Erhebungen 120 der Prägewalze 101 verursacht, die beim Prägen des Vliesstoffes
201 in die abgerundeten Talgründe 145 der Vertiefungen 140 der Prägewalze 101 eingreifen,
wodurch die Weite des Spalts zwischen den Prägewalzen 101 im Bereich der abgeflachten
Kämme 125 der Prägewalze 101 im Vergleich zur Verwendung von zwei Prägewalzen 100
aus Figur 2 zusätzlich verringert wird.
[0038] Ein ähnlicher Effekt lässt sich erreichen, wenn zwei Prägewalze mit abgeflachten
Talgründen 145 und abgerundeten Kämmen 125 verwendet werden. Dann werden die Talgründe
245 des entsprechenden Vliesstoffes jedoch hauptsächlich im zentralen Bereich der
Talgründe 245 und nicht an den Übergängen zu den Flanken 230 besonders stark geprägt,
wenn die abgerundeten Kämme 125 beim Prägen in die abgeflachten Talgründe 145 eingreifen,
die im Vergleich zu den abgerundeten Talgründen 145 Vertiefungen 140 mit etwas geringerer
Tiefe liefern. Bei Verwendung jeweils einer Prägewalzen 101 und einer Prägewalze 100
ergibt sich ein Vliesstoff, dessen Talgründe 245 nur auf einer Seite des Vliesstoffes
besonders stark geprägt sind. Dieser Vliesstoff ist dann strukturell eine Mischung
der in Figur 3 und Figur 5 gezeigten Stoffe.
[0039] Figur 6 zeigt - analog zu den Figuren 2 und 4 - einen Ausschnitt der Prägeoberfläche
einer Prägewalze 102 in Abwicklung, teilweise im Querschnitt und teil-weise in Draufsicht.
Die Prägewalze 102 unterscheidet sich von der Prägewalze 101 aus Figur 4 darin, dass
die Kämme 125 der Erhebungen 120 auf beiden Seiten eine Stufe 127 aufweisen. Der Anteil
128 des Kamms 125 oberhalb der Stufen 127 weist einen rechteckigen Querschnitt auf
und verläuft in konstanter Breite und konstanter Höhe durchgehend entlang des entsprechenden
Kamms 125. Dabei verläuft der Anteil 128 in Draufsicht ebenfalls wellenförmig, jedoch
im Vergleich zu dem Anteil des Kamms 125 unterhalb der Stufen 127 in abgeschwächter
Form. Der Querschnitt des Anteils 128 kann aber auch eine andere Form aufweisen. Weiterhin
ist es möglich, dass der Anteil 128 entlang des Kamms 125 in der Höhe und/oder der
Breite variiert oder teilweise unterbrochen ist. Gleichfalls kann nur ein Teil der
Kämme 125 mit derartigen Stufen 127 ausgebildet sein. Es ist auch möglich, die Kämme
125 der Erhebungen 120 der Prägewalze 100 aus Figur 2 mit Stufen 127 zu versehen,
welche dann jeweils in Richtung der Vertiefungen 140 nach unten abgerundet verliefen.
[0040] In Figur 7 ist ein geprägter Vliesstoff 202 dargestellt - in einer Ansicht wie in
den Figuren 3 und 5 -, der mit einer Prägemaschine geprägt worden ist, welche zwei
Prägewalzen 102 aus Figur 6 umfasst. Die Talgründe 245 der Vertiefungen 240 des Vliesstoffes
202 sind stärker geprägt als der übrige geprägte Bereich und weisen jeweils durchgehende
stärkere Prägungen 248 konstanter Breite auf. Diese stärkeren Prägungen 248 sind durch
die entsprechenden Anteile 128 oberhalb der Stufen 127 auf den Kämmen 125 der Erhebungen
120 der Prägewalze 102 verursacht, da diese Anteile 128 beim Prägen des Vliesstoffes
202 in die abgerundeten Talgründe 145 der Vertiefungen 140 der Prägewalze 102 besonders
tief eingreifen, wodurch die Weite des Spalts zwischen den Prägewalzen 102 im Bereich
der Anteile 128 der Kämme 125 im Vergleich zur Verwendung von zwei Prägewalzen 101
aus Figur 4 zusätzlich verringert wird. Dement-sprechend verlaufen die Prägungen 248
in Draufsicht wellenförmig, wobei die Wellenform im Vergleich zu dem Verlauf der Vertiefungen
240 etwas abgeschwächt ist.
1. Flächengebilde aus Vliesstoff (200; 201; 202), insbesondere für Haushaltstücher, umfassend
mindestens einen mit einer Mehrzahl von parallel verlaufenden Erhebungen (220) und
Vertiefungen (240) durchgehend geprägten Bereich, wobei sich Erhebungen (220) und
Vertiefungen (240) aus einer einem ungeprägten Flächenbereich entsprechenden Ebene
(E) abwechselnd nach der einen und der anderen Seite der Ebene (E) erstrecken und
ein Kamm (225) einer Erhebung (220) und ein Talgrund (245) einer Vertiefung (240)
in Draufsicht jeweils einen wellenförmigen Verlauf (250) aufweisen und die Kämme (225)
und Talgründe (245) von aneinander grenzenden Erhebungen (220) und Vertiefungen (240)
jeweils durch eine geneigte, die Ebene (E) schräg durchstoßende Flanke (230) verbunden
sind.
2. Flächengebilde (200; 201; 202) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (220) und Vertiefungen (240) in Maschinenlaufrichtung (A) einer zur
Herstellung der Prägung des Flächengebildes benutzten Maschine verlaufen.
3. Flächengebilde (201; 202) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Talgründe (245) der Vertiefungen (240) stärker geprägt sind als der übrige durchgehend
geprägte Bereich.
4. Flächengebilde (202) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Talgründe (245) der Vertiefungen (240) eine durchgehende oder intermittierende
stärkere Prägung konstanter Breite aufweisen.
5. Flächengebilde (200; 201; 202) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff Viskosefasern, Polypropylenfasern und Polyesterfasern umfasst, wobei
die Viskosefasern einen Anteil von 50 bis 80 Gew.-% und die Polypropylenfasern einen
Anteil von 15 bis 20 Gew.-% des Vliesstoffes bilden.
6. Flächengebilde (200; 201; 202) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff mit einem Bindemittel beschichtet ist.
7. Zylindrische Prägewalze (100; 101; 102 ) zum Prägen von Vliesstoff, insbesondere für
Haushaltstücher, wobei die Prägewalze (100; 101; 102) eine Prägeoberfläche mit einer
Mehrzahl von parallel verlaufenden Erhebungen (120) aufweist, wobei die Kämme (125)
der Erhebungen (120) in Draufsicht einen wellenförmigen Verlauf (150) aufweisen und
je zwei benachbarte Erhebungen (120) durch eine Vertiefung (140) getrennt sind, die
in Draufsicht einen wellenförmigen Verlauf (150) entsprechend dem wellenförmigen Verlauf
(150) der Kämme (125) der angrenzenden Erhebungen (120) aufweist, wobei die Kämme
(125) der Erhebungen (120) und die Talgründe (145) der angrenzenden Vertiefungen (140)
jeweils durch eine geneigte Flanke (130) verbunden sind.
8. Zylindrische Prägewalze (100; 101; 102) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (120) in Umfangsrichtung der Prägewalze (100; 101; 102) verlaufen.
9. Zylindrische Prägewalze (100; 101; 102) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägewalze (100; 101; 102) einen Walzendurchmesser von 350 bis 450 mm besitzt.
10. Zylindrische Prägewalze (100; 101; 102) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (140) bezogen auf die Kämme (125) der jeweils angrenzenden Erhebungen
(120) eine Tiefe (T) zwischen 3 und 7 mm besitzen.
11. Zylindrische Prägewalze (101) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kämme (125) der Erhebungen (120) abgeflacht, insbesondere eben, ausgebildet sind.
12. Zylindrische Prägewalze (102) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kämme (125) auf jeder Seite zumindest eine Stufe (127) aufweisen und dass der
wellenförmige Verlauf oberhalb der Stufe (127) schwächer ausgebildet ist als unterhalb
der Stufe (127).
13. Verwendung einer zylindrischen Prägewalze (100; 101; 102) nach einem der Ansprüche
7 bis 12 zum Prägen von Vliesstoff, insbesondere für Haushaltstücher.
14. Prägemaschine zum Prägen von Vliesstoff, insbesondere für Haushaltstücher, umfassend
zwei Prägewalzen (100; 101; 102) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei die Prägewalzen
(100; 101; 102) mit zueinander parallelen Drehachsen derart angeordnet sind, dass
die Erhebungen (120) der einen Prägewalze (100; 101; 102) bei Drehung der Prägewalzen
(100; 101; 102) in gegenläufiger Richtung jeweils so in die Vertiefungen (140) der
anderen Prägewalze (100; 101; 102) hineinragen, dass sich zwischen Kämmen (125) der
Erhebungen (120) und Talgründen (145) der Vertiefungen (140) Spalte bilden.
15. Prägemaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spalte eine Spaltweite zwischen 0,5 und 2 mm besitzen.
16. Prägemaschine nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass diese eingerichtet ist, die Weite der Spalte durch Abstandsvariation der Prägewalzendrehachsen
einzustellen.
17. Prägemaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Prägewalze (100; 101; 102) oder beide Prägewalzen (100; 101; 102) beheizbar
sind.
18. Prägemaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Prägewalze (100; 101; 102) oder beide Prägewalzen (100; 101; 102) auf eine Temperatur
zwischen 180° und 230° C beheizbar sind.
19. Verfahren zum Herstellen eines Flächengebildes aus Vliesstoff (200; 201; 202), insbesondere
für Haushaltstücher, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend die Schritte:
- Bereitstellen einer Prägemaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 18;
- Bereitstellen von Vliesstoff;
- Prägen des Vliesstoffes, indem der Vliesstoff zwischen den beiden sich gegenläufig
drehenden Prägewalzen (100; 101; 102) der Prägemaschine hindurch geführt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der bereitgestellte Vliesstoff vor dem Prägen mit einem Bindemittel beschichtet wird.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Prägewalze (100; 101; 102) oder beide Prägewalzen (100; 101; 102) zum Prägen
erwärmt werden.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Prägewalzen (100; 101; 102) beim Prägen auf einen Wert zwischen
180° und 230° C eingestellt wird.