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Waschbarer ungewebter Faserstoff Nicht gewebte Faserstoffe, deren
Fasern mit Bindemitteln verklebt sind, sind bekannt. Dabei wird das Bindemittel
in verschiedenen Mustern auf das Faservliesaufgebracht. So gibt es Faserstoffe,
deren Bindeinittelstellen in parallelen Streifen, Gittern oder sich überschneidenden
Linien verteilt sind. Dias Bindemittel bedeckt hierbei nur einen kleinen Teil der
Gesamtfläche des Vlieses. Der ursprüngliche Griff der nicht gebundenen Faserschicht
bleibt bewahrt, jedoch wird der Faserstoff unbrauchbar, wenn er naß wird, so daß
er nicht gewaschen werden kann.
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Es ist ferner bekannt, zur Erhöhung -der Festigkeit nicht gewebter
Faserstoffe den Anteil an Bindemittel zii erhöhen, so daß ungefähr 50 bis 60% der
Gesamtfläche des Vlieses mit Bindemittelstellen bedeckt sind. Um die Ouerdehnbarkeit
zu verbessern, wird das Bindemittel in einzelnen, im Abstand voneinander befindlichen
Bereichen auf das Faservlies aufgebracht. Infolge der Anzahl und der Größe der Bindemittelstellen
und der großen mit Bindemittel bedeckten Fläche hat dieser bekannte Faserstoff die
textilartigen 7#_'i@genschaften völlig verloren. Er ist verhältnismäßig hart und
steif und ist nicht saugfähig. Durch Verringerung und Verkleinerung der im Abstand
voneinander angeordneten Bindemittels teilen werden Faserstoffe mit guter Querdehnbarkeit,
guter Festigkeit, Weichheit und Absorptionsfähigkeit erhalten. Aber keiner dieser
bekannten nicht gewebten Faserstoffe ist waschbar.
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Gegenstand der Erfindung ist ein waschbarer und bügelfester ungewebter
Faserstoff, in dem das Bindemittel in einer Anzahl sehr kleiner, in dichtem Abstand
voneinander angeordneten Stellen verteilt ist. Diese Bindemittelstellen besitzen
eine kritische Größe, bedecken einen bestimmten Prozentsatz der Gesamtfläche des
urigewebten Stoffes und haben -einen bestimmten, genau festgelegten Abstand voneinander.
Die Kombination dieser Merkmale und vor allem die sorgfältige Abstimmung der einzelnen
Faktoren aufeinander führt zu den Eigenschaften, wie Waschbarken, Bügelfestigkeit,
Weichheit, Faltenwurf, Dehnbarkeit usw. des urigewebten Faserstoffes. Er besteht
in bekannter Weise aus einer Schicht sich überlappender und sich kreuzender, im
allgemeinen parallel zur Hauptebene des Faserstoffes liegenden Fasern mit nach einem
vorbestimmten Huster angeordneten Bindemittelstellen, die zwischen etwa 7 und 35
%, vorzugsweise zwischen 12 und 30 %, der Gesamtoberfläche des Faserstoffes bedecken,
und ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem wasserbeständigen
Bindemittel bestehenden Bindemittelstellen eine durchschnittliche Größe von etwa
0,008 mm2 bis 1,807 mm2 besitzen und nicht weniger als 0,254 mm, vorzugsweise 0,381
mm, und nicht mehr als 1,524 mm, vorzugsweise 1,270 mm, voneinander entfernt sind.
Zur Wahrung der textilartigen Eigenschaften der Absorptionsfähigkeit, Waschbarkeit
und Bügelfestigkeit ist der Faseranteil erheblich größer als der Anteil an Bindemittel.
Die Abstände zwischen den Bindemittelstellen und die Größe .derselben sind in einem
bestimmten Verhältnis aufeinander abgestimmt. Jede Faser ist in ihrer Länge mindestens
zwei-,bis dreimal, vorzugsweise öfter, gebunden.
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Das waschbare Bindemittel wird nach einem vorher bestimmten Muster
in einer Vielzahl sehr kleiner, dicht gedrängter Bereiche des Faserstoffes verteilt.
Diese Bereiche sind wesentlich kleiner als die der bekannten Stoffe. Sie liegen
so eng beieinander, um Waschfähigkeit zu gewährleisten, während die von den Bindemittelbereichen
eingenommene Gesamtfläche niedrig genug ist, damit die Fasern für die Weichheit
und Absorptionskraft ides Stoffes bestimmend sind. Andererseits sind die Bindemittelstellen
groß genug, um die Fasern fest genug zu verankern, idamit die Waschfähigkeit gewährleistet
ist, und weit genug voneinander entfernt, damit die Bindemittel nicht zusammenwirken
und sich wie eine Gesamtimprägnierung ausnehmen. Vorteilhafterweise sind die Bindemittelstellen
klein genug, um nicht als individuelle Verbindungsstellen oder »Inseln« merkbar
zu sein, wenn derFaserstoff beispielsweise zwischen den Fingern zerdrückt oder bewegt
wird.
Die B@indemittelstellen können die Form von Kreisen oder Vierecken
haben und beispielsweise geradlinige oder krummlinige Figuren oder andere regelmäßige
oder unregelmäßige Figuren bilden. Bei krensförmigen Bindemittelstellen beträgt,der
Durchmesser ;der einzelnen, Bereiche vorzugsweise wenigstens 0,254 mm und nicht
mehr als etwa 1,143 mm, entsprechend einem Bereich von etwa 0,0516 mm2 bzw. 1,0322
mm2. Bei gewissen Bindemitteln,- insbesondere- solchen, die in dag Vlies in Form
einer flüssigen Dispersion aufgedruckt werden, erhält man- optimale Ergebnisse bei
Bindemittelbereichen, mit einem Durchmesser von ungefähr 0,508 bis 1,143 mm, was
etwa Flächen von 0,1935 bis 1,032'2 mm2 entspricht. Die kritischen Grenzen für die
Größe der Bindemittelbereiche hängen aber bis zu einem gewissen Grad von den verschiedenen
Faktoren ab, durch welche-die Wirkung,des erfindungsgemäßen Verhindungssystems beeinflußt
- wird, z. B. von der Gestalt der Bindemittelstellen, ihrer Anordnung im Vlies,
der Art ides-verwendeten Bindemittels und seiner Anwendung und der Art, in der die
Verbindung mit den Fasern hergestellt wird.
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Unter gewissen Bedingungen können kreisförmige Bindemittelstellen
von nur 0,1016 mm Durchmesser, entsprechend einer Fläche von etwa 0,0077 mm2 ausreichen,
während unter anderen Bedingungen große Bereiche von 1,524 mm entsprechend einer
Fläche von etwa 1,806 mm2 oder größer vorteilliiafterweise verwendet werden. In
den meisten Fällen beträgt die Größe der Bindemittelberenche, unbeschadet ihrer
Gestalt, etwa 0,0077 bis 1,8064 mm2.
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Die optimale Entfernung -zwischen benachbarten Bindemittelbereichen
hängt. ebenfalls von, einer Reihe von Faktoren ab, die vorstehend in Verbindung
mit den Bindemittelbereichen genannt wurden. Von besonderer Bedeutung ist das Muster,
in dem die B'in@demittelstellen im Faserstoff verteilt sind.
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Im allgemeinen beträgt der Abstand zwischen benachbarten Bindemittelbereichen
wenigstens 0,381 mm und nicht mehr als etwa 1,270 mm, obgleich Abstände von nur
0;254 mm oder kleiner oder von: 1,524 mm oder größer unter gewissen Bedingungen
vorteilhaft sind.
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Innerhalb der vorstehend aufgezählten Werte für Größe und Verteilung
der Bindemittelbereiche werden im allgemeinen größere Abstände bei größeren Bereichen
und kleinere Abstände bei kleineren Bereichen bevorzugt.
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Innerhalb -dieser Werte erhält man die besten Ergebnisse, wenn Größe
und Verteilung der Binidemnittelbereiche so .aufeinander, abgestimmt werden, daß
ein optimales Verhältnis zwischen ihnen besteht. Dieses Verhältnis muß mit der Gestalt
der Bereiche und mit den Mustern, in denen sie angeordnet sind, sowie mit ihrer
Größe und gegenseitigen Entfernung im Einklang stehen.
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Es wird eine wasserbeständiiges Bindemittel verwendet, damit der erfindungsgemäß
hergestellte Faserstoff gewaschen -werden kann. Außerdem muß ein Bindemittel ausgesucht
werden, das mit den verwendeten Fasern eine feste Verbindung eingehen kann und von
sich aus gute Zugfestigkeit und filmbildende Eigenschaften besitzt. Das Bindemittel
in den B'indemittelbereichen kann feinvertoilt oder als feste Masse oder in Form
einer teilweise festen, porösen Masse vorliegen.
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Die Faserschicht selbst kann nach einem der bekannten Verfahren, beispielsweise
durch -Kordieren, Luftschichtung, Papierherstellungsverfahren usw. hergestellt werden.
Im allgemeinen verlaufen die Fasern in einer Vielzahl verschiedener Richtungen,
wobei spie in der Richtung der Hauptebene dies Faserstoffes uusgerichtet sind und
sich gegenseitig überlappen,. überkreuzen und halten und so eine offene, poröse
Struktur ;aufweisen..
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Zur Bildung dieser offenen Struktur sich überlappender, überkreuzender
Fasern werden verhältnismäßig lange, textilartige Fasern von etwa 6,35 bis 50,8
mm Länge bevorzugt, die länger sind als Fasern zur Herstellung von Papier und fast
so lang wie Fasern zur Herstellung von Textilien. Es können aber auch kürzere Fasern,
beispielsweise gewisse, zur Herstellung von Papier geeignete Fasern von weniger
-als 6,35 mm Länge verwendet werden, vor allem in Mischung mit längeren Fasern.
Die kürzeren, zur Papierherstellung geeigneten Fasern werden vorzugsweise ungeschlagen
oder praktisch. nicht hydratisiert verwendet.
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Der Erfindungsgegenstand wird an Hand der beigefügten Zeichnungen
näher erläutert.
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Fig. 1 ist eine stark vergrößerte schematische Aufsicht eines Teils
eines nicht gewebten Faserstoffes nach einer Ausführungsform der Erfindung; Fig.2
ist ein Querschnitt etwa entlang der Linie 2-2 von Fig. 1; Fig. 3 ist eine noch
stärker vergrößerte Aufsicht auf einen der Bindemittelbereiche der Fig. 2; Fig.
4 ist eine stark vergrößerte schematische Aufsicht eines Teils eines andersartigen
nicht gewebten Faserstoffes gemäß der Erfindung; Fig. 5 ist eine ähnliche Ansicht
einer weiteren Faserstoffart gemäß der Erfindung; Fig. 6 ist eine schematische Ansicht
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
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Fig. 1 bis 3 stellen einen Faserstoff dar, der aus einer Schicht von
sich überlappenden und überkreuzenden Fasern 11 besteht, dessen Bindemittelbereiche
im wesentlichen kreisförmig sind.
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Die durch die feinzerteilten Teilchen 14 jedes Bindemittelbereichs
12 gebildeten Verbindungsstellen 13 erstrecken sich durch die Dicke des Vlieses
praktisch von einer Oberfläche zur anderen (Fig. 2 und 3). Die Teilchen liegen so
dicht zusammen, däß die einzelnen Faserteile, die die Verbindungsstellen 13 durchlaufen,
miteinander verbunden werden und mit dem Bindemittel eine Einheit bilden. Wie ;besonders
Fig@3 zeigt, können die Teilchen 14 ziemlich dicht und gleichmäßig durch die gesamte
Breitenausdehnung der Verbindungsstelle verteilt sein.
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Wie besonders Fig. 2 zeigt, liegen die Fasern 11 meist flach oder
parallel zu der Hauptebene des Faserstoffes. Gemäß Fig. 1 erstrecken sich die Fasern
11 in einer Vielzahl verschiedener Richtungen in den Ebenen, in denen sie liegen.
Dies ist der Fall, gleichgültig ob die Fasern der Schicht der Fig. 1 wie bei einem
kordierten Vlies vorwiegend in einer Richtung orientiert sind, oder keine besondere
Orientierung haben, wie bei Vliesen mit willkürlicher Faseranordnung. Die Fasern
sind verhältnismäßig lose parallel zu der Hauptebene des. Faserstoffes angeordnet
und bilden dabei eine Unzahl kleiner Aussparungen 16 (Fig. 1), während sie durch
die Dicke des Stoffes verhältnismäßig dicht angeordnet sind, wobei sie sich überlappen
und aufeinanderliegen (Fig. 2 und 3).
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Die Teile der Fasern 11, die .durch die Verbindungsstellen 13 laufen,
werden durch das Bindemittel in Richtung der Dicke des Faserstoffes verhältnismäßig
dicht zusammengedrängt, während die Faserabschnitte zwischen diesen Verbindungsstellen
meist in dieser Richtung weniger dicht gedrängt sind und
so eine
Vielzahl von faserigen, lockeren, kissenartigen Faserbereichen 17 bilden, durch
die die Weichheit des Stoffes bewahrt wird.
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Im Faserstoff der Fig. 4 ist das feinzerteilte Bindemittel in ähnlichen
kreisförmigen Bindemittelbereichen 18 angeordnet, die in Form eines Rhombus aus
zwei aneinander anstoßenden gleichzeitigen Dreiecken angeordnet sind. Die Fasern
11 sind vorwiegend in der Längsrichtung orientiert, und die Rhomben des durch die
Bindemittelbereiche gebildeten Musters liegen mit ihrer Längsachse in der gleichen
Richtung. Dieses Muster und seine Anordnung mit Bezug auf die vorherrschende Faserorientierung
im Stoff ist besonders für die Bildung von orientierten Vliesen geeignet. Der Abstand
S4 in Fig. 4 zwischen benachbarten Bindemittelber eichen ist nicht wesentlich größer
als der Durchmesser D4 dieser Bereiche, damit die längsgerichteten Fasern nicht
durch den Faserstoff laufen können, ohne mehrere Bindemittelbereiche zu schneiden.
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In Fig. 5 sind die Fasern 11 vorwiegend in Längsrichtung orientiert
und die quadratischen Bindemittelbereiche 21 in einem quadratischen Muster sich
überkreuzender paralleler Reihen schräg zur Hauptrichtung .der Fasern angeordnet.
Die Bin-demittelbereiche 21 haben vorzugsweise eine Größe von etwa 0,00774 bis 1,8064
mm2, während der Abstand zwischen den benachbarten Bereichen S; etwa 0,254 bis 1,524
mm beträgt.
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In Fi-g.6 ist das Bindemittel in einem etwas anderen Muster angeordnet,
das sich wie das Muster der Fig. 1 besonders zum Verbinden von im wesentlichen isotropen
Schichten von Fasern 11 eignet.
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Das Bindemittel ist hier in Form von kleinen quadratischen Bereichen
22 und etwas größeren rechteckigen Bereichen 23 angeordnet, die beide vorzugsweise
nicht größer als 0,00774 ,bis 1,8064 mm2 sind.
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Zur Herstellung des Vlieses können natürliche, regenerierte oder künstliche
Fasern, auch Holzzellstofffasern verwendet werden, wobei allerdings bei letzteren
die Zellstoffasern verhältnismäßig lang und im wesentlichen unhydratisiert sein
müssen.
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Als Bindemittel hat sich Celluloseester als besonders zweckmäßig erwiesen.
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Der Gegenstand des Anspruchs 2 gehört nur im Zusammenhang mit dem
Gegenstand des Anspruchs 1 zur geschützten Erfindung.