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DE69228003T2 - Lochmusterartiges vlies - Google Patents

Lochmusterartiges vlies

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Publication number
DE69228003T2
DE69228003T2 DE1992628003 DE69228003T DE69228003T2 DE 69228003 T2 DE69228003 T2 DE 69228003T2 DE 1992628003 DE1992628003 DE 1992628003 DE 69228003 T DE69228003 T DE 69228003T DE 69228003 T2 DE69228003 T2 DE 69228003T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fiber
pyramids
openings
fleece
sections
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE1992628003
Other languages
English (en)
Other versions
DE69228003D1 (de
Inventor
Arthur Drelich
Alton H Bassett
William James
John W Kennette
Linda J Mcmeekin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kenvue Brands LLC
Original Assignee
McNeil PPC Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by McNeil PPC Inc filed Critical McNeil PPC Inc
Priority claimed from PCT/US1992/001055 external-priority patent/WO1993015902A1/en
Publication of DE69228003D1 publication Critical patent/DE69228003D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69228003T2 publication Critical patent/DE69228003T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Description

  • Seit einigen Jahren sind Anstrengungen unternommen worden, um ein Vlies herzustellen, das die Festigkeit und andere Eigenschaften gewebter oder gewirkter Textilien hat, ohne daß es die vielen Fertigungsschritte zu durchlaufen hat, welche zur Herstellung solcher Textilien erforderlich sind. Zur Herstellung gewebter oder gewirkter Textilien muß zuerst ein Garn hergestellt werden. Garne werden normalerweise durch Öffnen und Krempeln der Fasern sowie Herstellung eines Faserstranges produziert. Der Faserstrang wird zu einem Faserbündel verdichtet, aus dem durch Verdoppeln und Ziehen ein Vorgespinst erhalten wird. Eine Anzahl dieser Vorgespinste wird weiter verdoppelt und gezogen, um das Garn herzustellen. Zur Herstellung der fertigen Textilien wird das Garn auf einem Webstuhl zu einem Gewebe verarbeitet oder auf einer komplizierten Wirkmaschine gewirkt. Oft muß das Garn auch mit Stärke oder anderen Materialien behandelt werden, bevor es auf Web- oder Wirkmaschinen verarbeitet werden kann.
  • Während der letzten zwanzig oder dreißig Jahre sind verschiedene Verfahren entwickelt worden und Anstrengungen unternommen worden, um ein Vlies direkt, unter Vermeidung der meisten oder aller oben beschriebenen Schritte aus einem Faserstrang herzustellen. Einige dieser Verfahren erfordern den Gebrauch von Stiften oder Nadeln, die in einem Muster angeordnet sind. Die Nadeln werden durch einen Faserstrang gedrückt, um dort Öffnungen zu erzeugen und das Aussehen eines gewebten Textilerzeugnisses zu simulieren. Das erhaltene Erzeugnis hat eine geringe Festigkeit und erfordert zur Erreichung der gewünschten Festigkeit den Zusatz chemischer Bindemittel. Der Zusatz von Bindemittel verändert den Griff, die Flexibilität, den Faltenwurf und andere erwünschte physikalische Eigenschaften wesentlich und macht es anscheinend unmöglich, die erwünschten Eigenschaften gewebter oder gewirkter Textilien zu erreichen. Andere Verfahren haben zur Anwendung von Fluid- oder Flüssigkeitskräften geführt, welche in einem vorgegebenen Muster auf den Faserstrang gerichtet werden, um die Fasern in einer Weise zu manipulieren, daß das erzeugte Produkt einige Charakteristiken gewebter oder gewirkter Textilien aufweist. Bei einigen dieser Verfahren nach dem Stand der Technik wird der Faserstrang auf einem Teil abgelegt, welches eine bestimmte Topographie hat, und währenddessen mit Fluidkräften behandelt, um die Faseranordnung zu ändern und ein Faservlies zu erzeugen. Beispiele für Verfahren zur Herstellung solcher Faservliese sind in den US-Patenten Nr. 1.978.620, 2.862.251, 3.033.721, 3.081.515, 3.485.706 und 3.498.874 beschrieben.
  • Während die nach einigen dieser eben beschriebenen Verfahren hergestellten Vliese durchaus kommerziell erfolgreich waren, hatten doch die danach hergestellten Textilerzeugnisse noch nicht alle gewünschten Eigenschaften vieler gewebter und/oder gewirkter Textilerzeugnisse. Allen diesen Verfahren mangelt es an der Eignung entweder die gewünschten Kombinationen physikalischer Eigenschaften des fertigen Textilerzeugnisses oder das gewünschte Aussehen gewebter oder gewirkter Textilerzeugnisse oder beides zu erzielen. Den Verfahren nach dem Stand der Technik mangelt es an einer genauen Steuerung der Faseranordnung sowie der auf den Faserflor einfallenden Kräfte.
  • Im allgemeinen sollte ein Textilerzeugnis einen gleichmäßigen Aufbau und eine gute Festigkeit haben. Das Textilerzeugnis sollte eine gute Durchsichtigkeit oder Offenheit aufweisen, selbst wenn es relativ schwer ist. Das Textilerzeugnis sollte wenig Staub entwickeln und absorbierend sein. Die gewünschte Kombination von Eigenschaften sollte ohne den Zusatz chemischer Bindemittel erreichbar sein. Der Prozeß sollte steuerbar sein, um die Herstellung von Vliesen mit der gewünschten Kombination physikalischer Eigenschaften zu ermöglichen.
    • Zusammenfassung der vorliegenden Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Faservlies mit ausgezeichneter Festigkeit ohne zusätzliche Bindemittel herzustellen.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Vlies mit einheitlichem Aussehen sowie einheitlichen und gesteuerten physikalischen Eigenschaften herzustellen. Eine weiter Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Vliese herzustellen, welche eine ausgezeichnete Durchsichtigkeit des Musters sowie offene Bereiche aufweisen. Bei bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfaßt unser neues Faservlies eine Vielzahl garnartiger Fasergruppen, wobei diese Gruppen im wesentlichen so fein und so dicht sind wie gesponnenes Garn. Diese Gruppen sind an Verbindungspunkten durch Fasern verbunden, welche einer Vielzahl dieser Gruppen angehören. Die Gruppen begrenzen ein vorgegebenes Muster von Öffnungen in dem fertigen Vlies. Jede Gruppe umfaßt eine Vielzahl paralleler und stark verdichteter Faserabschnitte. Mindestens einige der Gruppen weisen verwirrte Bereiche auf, wo Faserabschnitte rund um zumindest einen Teil des Umfanges der parallelen und stark verdichteten Faserabschnitte und auch innerhalb der Fasergruppe gewickelt sind. Bei diesen Ausführungsformen der Vliese nach der vorliegenden Erfindung gibt es verwirrte Bereiche mit einem Faserbündel, welches in entgegengesetzten Richtungen aus dem verwirrten Bereich herausragt.
  • Bei einigen Ausführungsformen des neuen Faservlieses nach der vorliegenden Erfindung sind die parallelen und stark verdichteten Faserabschnitte verdrillt. Die Verdrillung erstreckt sich entweder von einem untereinander verbundenen Bereich zum benachbarten untereinander verbundenen Bereich oder es gibt entgegengesetzte Verdrillungen, wobei sich eine Verdrillung von einem untereinander verbundenen Bereich zu einem umwickelten verwirrten Bereich und eine entgegengesetzte Verdrillung von diesem umwickelten verwirrten Bereich zum benachbarten, untereinander verbundenen Bereich erstreckt. Bei vielen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die untereinander verbundenen Verbindungspunkte dichte stark verwirrte Bereiche, welche eine Vielzahl von Faserabschnitten umfassen. Einige der Faserabschnitte im Bereich verlaufen gerad linig, während andere um 90º abgebogen sind. Noch andere Faserabschnitte verlaufen in diagonaler Richtung, wenn der Abschnitt den Verbindungspunkt durchläuft. Einige Faserabschnitte erstrecken sich innerhalb der verwirrten Bereiche in Z-Richtung. Die Z- Richtung liegt im Gegensatz zur Längen- und Breitenausdehnung des Vlieses in dessen Dickenrichtung.
  • Bei bestimmten Ausführungsformen können sich die umwickelten verwirrten Teile in der Mitte zwischen zwei Verbindungspunkten befinden, während bei anderen Ausführungsformen die umwickelten verwirrten Bereiche außermittig sein können. Bei noch anderen Ausführungsformen kann es zwischen benachbarten, untereinander verbundenen Verbindungspunkten eine Vielzahl umwickelter verwirrter Bereiche zwischen benachbarten Verbindungspunkten geben.
  • Durchsichtigkeit und Öffnungsverhältnis der Vliese nach der vorliegenden Erfindung sind ausgezeichnet. Auch die Dichte der verdichteten Fasergruppen und der untereinander verbundenen Verbindungspunkte ist höher als bei Faservliesen nach dem Stand der Technik. In bestimmten Fällen kann die Dichte der Gruppen und/oder Verbindungspunkte die Dichte der Garne in gewebten oder gewirkten Textilerzeugnissen erreichen. Weiterhin ist bei vielen Vliesen nach der vorliegenden Erfindung die Dichte der Fasergruppen und der untereinander verbundenen Verbindungspunkte, im Vergleich zu Faservliesen nach dem Stand der Technik, extrem gleichmäßig. Die neuen Verfahren nach der vorliegenden Erfindung verschieben und verwirren die Fasern genauer und in besser vorhersehbarer Weise als bisher und ermöglichen dadurch die Herstellung von Vliesen mit besseren Eigenschaften.
  • Die Vliese nach der vorliegenden Erfindung werden hergestellt, indem gesteuerte Fluidkräfte gegen die Oberfläche einer Lage von Fasern gerichtet werden, während die Lage mit ihrer entgegengesetzten Oberfläche auf einem Teil sowohl mit einer vorgegebenen Topographie als auch mit einem vorgegebenen Muster offener Bereiche innerhalb der Topographie aufliegt. Bei einem speziellen Verfahren zur Herstellung unserer Faservliese ist die Unterlage, welche den Faserstrang trägt, dreidimensional und weist eine Vielzahl von Pyramiden auf, die in einem Muster auf der Oberfläche der Unterlage angeordnet sind. Die Seitenflächen der Pyramiden schließen einen Winkel von mehr als 55º zur horizontalen Fläche der Unterlage ein. Vorzugsweise ist der Winkel 65º oder größer, und ein Winkel von 75º ergibt ausgezeichnete Vliese nach der vorliegenden Erfindung. Die Unterlage weist auch eine Vielzahl von Öffnungen auf, wobei die Öffnungen in den Bereichen angeordnet sind, wo die Pyramiden auf die Unterlage auftreffen. Es sind auch Einrichtungen vorgesehen, um gleichzeitig aneinander grenzende Fluidstrahlen auf die Spitzen und/oder Seitenflächen der Pyramiden zu richten, während die Faserlage dort aufliegt. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Maschine zur Herstellung eines Faservlieses nach der vorliegenden Erfindung aus einer Lage eines Ausgangs-Fasermaterials, wobei dessen einzelne Faserelemente unter dem Einfluß einwirkender Fluidkräfte beweglich sind, wobei die Maschine eine dreidimensionale Unterlage spezieller topographischer Anordnung zur Ablage eines Faserflores darauf aufweist und wobei die Unterlage eine Vielzahl in einem Muster auf der Oberfläche angeordneter Pyramiden aufweist, deren jede eine Spitze und eine Grundfläche sowie mehrere Seitenflächen hat, die sich von der Spitze zur Grundfläche erstrecken, die Seitenflächen einen Winkel von mehr als 55º zur horizontalen Fläche der Unterlage einschließen, die Unterlage eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die in bezug auf die Pyramiden in einem vorgegebenen Muster angeordnet sind und Einrichtungen aufweisen, um gleichzeitig aneinander grenzende Fluidstrahlen auf die Spitzen der Pyramiden zu richten, während die Faserlage dort aufliegt.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Maschine zur Herstellung eines Faservlieses nach der vorliegenden Erfindung aus einer Lage von Ausgangs-Fasermaterial, dessen einzelne Faserelemente unter dem Einfluß einwirkender Fluidkräfte beweglich sind und welche eine drehbare Hohltrommel mit einer Vielzahl von Pyramiden aufweist, die sich von der Außenfläche der Trommel her erstrecken und in axialer Richtung sowie rund um die Trommel angeordnet sind, wobei jede Pyramide eine Spitze und eine Grundfläche sowie mehrere Seitenflächen hat, die sich von der Spitze zur Grundfläche erstrecken, die Seitenflächen einen Winkel von mehr als 55º zur Oberfläche der Trommel einschließen, die Trommeloberfläche eine Vielzahl in einem vorgegebenen Muster angeordneter Öffnungen aufweist, eine Einrichtung zum Positionieren der Faserlage auf den Spitzen der Pyramiden auf einem Teil des Trommelumfanges, Einrichtungen außerhalb der Trommel, um gleichzeitig aneinander grenzende Fluidstrahlen auf die Faserlage, danach auf die Pyramiden und schließlich durch die Öffnungen in die Trommel hinein zu richten, eine Einrichtung zum Drehen der Trommel während das Fluid auf deren Außenseite gerichtet ist, eine Einrichtung im Inneren der Trommel zum Entfernen des Fluids von der Trommeloberfläche und schließlich eine Einrichtung zum Entfernen des neu angeordneten Vlieses von der Oberfläche der Trommel vorgesehen sind.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Faservlieses entsprechend der vorliegenden Erfindung mit den Schritten: Ablegen einer Lage zufällig angeordneter sich überdeckender Fasern, die im ganzen Bereich örtlich in Reibpaarung untereinander anliegen, um ihren Zusammenhalt zu bewirken, während die Lage abgelegt ist, seitliches Bewegen von Abschnitten der Fasern der Lage unter dem Einfluß einwirkender Fluidkräfte, um sie längs und quer voneinander zu entfernen und zugleich Abschnitte benachbarter Fasern, die zwischen den Abstandsbereichen liegen, enger zusammen zu bringen und stärker parallel auszurichten, gleichzeitiges Bewegen von Faserabschnitten in einer Umfangsbahn, um die Faserabschnitte, die enger zusammengebracht und stärker parallel ausgerichtet werden durch das Einwirken von Fluidkräften mit entgegengesetzten seitlich wirkenden Kraftkomponenten, die parallel zur Ebene der Lage wirken und zusammen eine Drehkraftkomponente bilden, auf unmittelbar benachbarte Paare von Abstandsbereichen, wobei ein Teil der Drehkraftkomponenten in der Ebene der Faserlage und parallel zu dieser wirkt, während die anderen Drehkraftkomponenten in der Ebene der Faserlage und senkrecht zu dieser wirken.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Vlieses nach der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 2 ist eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zur Herstellung von Vliesen nach der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 3 ist eine perspektivische Explosivdarstellung eines Faserstranges und eines topographischen Ablageelementes.
  • Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, welches die verschiedenen Schritte des Verfahrens zur Herstellung von Vliesen nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Fig. 5 ist eine schematische Darstellung eines Typs einer Vorrichtung zur Herstellung von Vliesen nach der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 6 ist eine schematische Darstellung eines anderen Typs einer Vorrichtung zur Herstellung von Vliesen nach der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 7 ist eine schematische Darstellung eines bevorzugten Typs einer Vorrichtung zur Herstellung von Vliesen nach der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 8 ist ein vergrößerter Querschnitt eines topographischen Ablageteiles.
  • Fig. 9 ist eine Draufsicht auf das topographische Ablageteil von Fig. 8.
  • Fig. 10 ist ein vergrößerter Querschnitt eines topographischen Ablageteiles.
  • Fig. 11 ist eine Draufsicht auf das topographische Ablageteil von Fig. 10.
  • Fig. 12 ist ein vergrößerter Querschnitt eines topographischen Ablageteiles.
  • Fig. 13 ist eine Draufsicht auf das topographische Ablageteil von Fig. 12.
  • Fig. 14 ist ein vergrößerter Querschnitt eines topographischen Ablageteiles.
  • Fig. 15 ist eine Draufsicht auf das topographische Ablageteil von Fig. 14.
  • Fig. 16 ist eine teilweise Draufsicht auf ein topographisches Ablageteil.
  • Fig. 17 ist ein Schnitt entlang der Linie 17-17 von Fig. 16.
  • Fig. 18 ist eine teilweise Draufsicht auf ein topographisches Ablageteil.
  • Fig. 19 ist eine teilweise Draufsicht auf ein anderes topographisches Ablageteil.
  • Fig. 20 ist eine photographische Mikroaufnahme des schematisch in Fig. 1 dargestellten Vlieses in etwa 20facher Vergrößerung.
  • Fig. 21 ist eine photographische Mikroaufnahme eines der "Schleifenknoten"- Bereiche des Vlieses von Fig. 20, jedoch noch etwa 4fach stärker vergrößert.
  • Fig. 22 ist eine photographische Mikroaufnahme eines untereinander verbundenen Verbindungspunktes des Vlieses von Fig. 20, jedoch noch etwa 4fach stärker vergrößert.
  • Fig. 23 ist eine photographische Mikroaufnahme eines Querschnittes eines der "Schleifenknoten" des Vlieses von Fig. 20, jedoch noch etwa 4fach stärker vergrößert.
  • Fig. 24 ist eine photographische Mikroaufnahme eines Vlieses nach der vorliegenden Erfindung, jedoch etwa 25fach vergrößert.
  • Fig. 25 ist eine photographische Mikroaufnahme eines der "Schleifenknoten" des Vlieses von Fig. 24, jedoch noch etwa 3fach stärker vergrößert.
  • Fig. 26 ist eine photographische Mikroaufnahme eines untereinander verbundenen Verbindungspunktes des Vlieses von Fig. 24, jedoch noch etwa 3fach stärker vergrößert.
  • Fig. 27 ist eine photographische Mikroaufnahme eines Vlieses nach der vorliegenden Erfindung in etwa 25facher Vergrößerung.
  • Fig. 28 ist eine photographische Mikroaufnahme eines "Schleifenknoten"- Bereiches eines Vlieses nach der vorliegenden Erfindung in etwa 50facher Vergrößerung.
  • Fig. 29 ist eine photographische Mikroaufnahme eines Vlieses nach der vorliegenden Erfindung in etwa 20facher Vergrößerung.
  • Fig. 30 ist eine photographische Mikroaufnahme eines "Schleifenknoten"- Bereiches des Vlieses von Fig. 29, jedoch noch etwa 2,5fach stärker vergrößert.
  • Fig. 31 ist eine photographische Mikroaufnahme einer anderen Ausführungsform eines Vlieses nach der vorliegenden Erfindung in 15facher Vergrößerung, bei welchem die Faserabschnitte eine Verdrillung aufweisen.
  • Fig. 32 ist eine photographische Mikroaufnahme des Vlieses von Fig. 31, jedoch noch etwa 2fach stärker vergrößert.
  • Fig. 33 ist eine photographische Mikroaufnahme einer anderen Ausführungsform eines Vlieses nach der vorliegenden Erfindung in etwa 15facher Vergrößerung.
  • Fig. 34 ist eine photographische Mikroaufnahme noch einer anderen Ausführungsform eines Vlieses nach der vorliegenden Erfindung in etwa 35facher Vergrößerung.
  • Fig. 35 eine ebene photographische Querschnitts-Mikroaufnahme eines untereinander verbundenen Verbindungspunktes eines Vlieses nach der vorliegenden Erfindung in etwa 88facher Vergrößerung.
  • Fig. 36 eine ebene photographische Querschnitts-Mikroaufnahme eines untereinander verbundenen Verbindungspunktes eines Vlieses nach dem Stand der Technik in etwa 88facher Vergrößerung.
  • Die Fig. 37A bis 37 F sind jeweils photographische Mikroaufnahmen eines Test-Vlieses in aufeinanderfolgenden Stufen bei der Bildanalyse des Test-Vlieses, um die Durchsichtigkeit der Öffnungen des Vlieses zu bestimmen.
    • Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
  • Bezugnehmend auf Fig. 1 ist dort eine Perspektivansicht eines Vlieses 50 nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie in dieser Figur zu erkennen ist, umfaßt das Vlies eine Vielzahl garnartiger Faserbündel 51, welche sich zwischen Verbindungspunkten 52 erstrecken und dort untereinander verbunden sind. Diese Faserbündel und Verbindungspunkte begrenzen ein Muster von Öffnungen 53, wobei die Öffnungen eine allgemein quadratische Anordnung haben. Jedes der Faserbündel umfaßt Faserabschnitte, welche verdichtet und zusammengepreßt worden sind. In diesen Faserbündeln sind viele der Faserabschnitte untereinander parallel. Wie in der Zeichnung zu erkennen ist, gibt es im wesentlichen in der Mitte des Faserbündels zwischen benachbarten Verbindungspunk ten einen stärker verwirrten Bereich 54, in welchem die Fasern dazu tendieren, rund um den Umfang der parallelen, verdichteten Faserabschnitte gewickelt zu sein. Wie zu erkennen ist, ragen die Faserbündel an den entgegengesetzten Seiten des am Umfang verwirrten Bereiches heraus. Die Anordnung wird hinfort als "Schleifenknoten" oder "Schleifenknoten"-Bereich bezeichnet.
  • Fig. 2 ist eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zur Herstellung von Vliesen nach der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Vorrichtung gibt es ein bewegliches Förderband und auf der Oberseite dieses Bandes ist ein neuartig angeordnetes topographisches Ablageteil 56 zur Bewegung zusammen mit dem Band angebracht. Das Ablageteil weist eine Vielzahl von Pyramiden sowie eine Vielzahl über dem topographischen Teil verteilter Öffnungen auf, welche später ausführlicher beschrieben werden. Auf der Oberseite dieses topographischen Ablageteiles befindet sich ein Faserstrang 57. Dies kann ein ungewebter Strang gekrempelter Fasern, wie aus der Luft abgeschiedener oder aus der Schmelze geblasener Fasern oder dergleichen sein. Über dem Faserstrang befindet sich eine Rohrverteiler 58, um ein Fluid 59, vorzugsweise Wasser, auf den Faserstrang einwirken zu lassen, wenn dieser auf dem topographischen Teil aufliegend auf dem Förderband unter dem Rohrverteiler hindurch bewegt wird. Das Wasser kann bei verschiedenen Drücken aufgebracht werden. Unter dem Förderband ist ein Unterdruck-Rohrverteiler 60 angeordnet, um das Wasser aus dem Bereich des Stranges und des topograpischen Ablageteiles, die unter dem Fluid-Rohrverteiler durchlaufen, zu entfernen. Wenn die Anordnung in Betrieb ist, wird der Faserstrang auf das topographische Ablageteil gelegt und beide laufen unter dem Fluid-Rohrverteiler hindurch. Der Faserstrang wird mit Wasser behandelt, um denselben anzufeuchten und sicherzustellen, daß der Strang bei der weiteren Behandlung nicht aus seiner Lage auf dem topographischen Teil entfernt oder davon abgerissen wird. Danach werden das topographische Trägerteil und der Strang einige Male unter dem Rohrverteiler hindurchgeführt. Während dieser Durchläufe wird der Druck des Wassers im Rohrverteiler von einem Anfangsdruck von etwa 6,9 · 10⁵ kPa (100 psi) bis auf Drücke von 69 · 10⁵ kPa (1000 psi) und mehr erhöht. Der Rohrverteiler selbst weist von 4 bis 100 oder mehr Löcher pro 2,54 cm (Zoll) auf. Vorzugsweise liegt die Anzahl der Löcher im Rohrverteiler zwischen 30 pro 2,54 cm (Zoll) bis 70 pro 2,54 cm (Zoll). Die Löcher haben einen Durchmesser von etwa 0,018 cm (sieben Tausendstel Zoll). Nachdem der Strang und das topographische Ablageteil mehrere Male unter dem Rohrverteiler durchgelaufen sind, wird das Wasser abgestellt und der Unterdruck aufrechterhalten, um die Entwässerung des Stranges zu unterstützen. Dann wird der Strang von dem topographischen Teil abgenommen und getrocknet, um ein Vlies zu erzeugen, wie es in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde.
  • Fig. 3 ist eine perspektivische Explosivdarstellung eines Teiles des Faserstranges und des Ablageteiles, wie sie in Fig. 2 beschrieben wurden. Der Strang 57 umfaßt im wesentlichen zufällig abgelagerte Fasern 63. Die Fasern können in ihrer Länge von 0,64 cm (ein Viertelzoll) oder weniger bis 3,81 cm (anderthalb Zoll) oder mehr variieren. Vor zugsweise werden bei der Verwendung kürzerer Fasern (einschließlich Holzschliff-Fasern) diese mit langen Fasern vermischt. Die Fasern können alle bekannten Arten umfassen: künstliche, natürliche oder synthetische Fasern, wie beispielsweise Baumwolle, Rayon, Nylon, Polyester oder dergleichen. Der Strang kann durch die verschiedenen der Fachwelt bekannten Arten, wie beispielsweise Krempeln, Luftablagerung, nasse Ablagerung, Blasen aus der Schmelze und dergleichen hergestellt werden.
  • Das kritische Teil der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist das topographische Ablageteil. Eine Ausführungsform des Ablageteiles, auf welchem der Strang zu einem einheitlichen Vlies nach der vorliegenden Erfindung umgewandelt wird, ist in Fig. 3 dargestellt. Wie dort zu sehen ist, umfaßt das Teil 56 Reihen von Pyramiden 61. Die Spitzen 65 der Pyramiden sind in zwei zueinander senkrechten Richtungen ausgerichtet. Die abfallenden Flächen der Pyramiden werden hinfort als "Seitenflächen" 66 bezeichnet und die Abstände zwischen den Pyramiden als "Täler" 67.
  • Durch das Ablageteil erstreckt sich eine Vielzahl von Löchern 68, die dort in einem Muster angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform ist in jedem Tal in der Mitte der Seitenflächen benachbarter Pyramiden und an jeder Ecke, wo sich vier Pyramiden treffen, jeweils ein Loch angeordnet. Die Löcher an den Seitenflächen der Pyramiden erstrecken sich zumindest teilweise auf die Seitenflächen benachbarter Pyramiden. Die kritischen Größen beim topographischen Ablageteil nach der vorliegenden Erfindung bestehen im Winkel der Seitenfläche der Pyramide zur horizontalen Ebene des Ablageteiles, in der Anordnung und Form der Löcher sowie in der Größe und Form der Täler. Wenn ein Faserstrang auf die Oberseite eines solchen topographischen Teiles aufgebracht und vom Fluid verwirrt wird, wie es in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wurde, wird ein Vlies erzeugt, welches unerwartet eine extreme Durchsichtigkeit und Regelmäßigkeit der Vliesstruktur aufweist. Wenn ein topographisches Ablageteil verwendet wird, wie es im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben ist, dann weist das hergestellte Vlies weiterhin, wie zuvor beschrieben, "Schleifenknoten" auf. Der Winkel, welchen die Seitenflächen der Pyramiden mit der Horizontalebene einschließen, muß mindestens 55º und vorzugsweise 65º oder mehr betragen. Wir haben gefunden, daß ein Winkel von 65º bis 75º besonders geeignet zur Herstellung von Vliesen entsprechend der vorliegenden Erfindung ist. Um die "Fliegenschleifen" oder um den Umfang gewickelte Faserbereiche zu erzeugen, sind die Löcher im topographischen Ablageteil auf den Seitenflächen der Pyramiden angeordnet. Die Löcher können auch in anderen Positionen, wie an den Ecken der Pyramiden, angeordnet sein. Löcher an den Ecken fördern die Verwirrung an den Verbindungspunkten sowie die Durchsichtigkeit des fertigen Erzeugnisses. Dies gilt insbesondere für Vliese mit höherem Gewicht. Die Breite der Täler an ihrem Grund steuert die Breite bzw. Größe der garnartigen Faserbündel zwischen den untereinander verbundenen Verbindungspunkten.
  • Bei der Herstellung des Vlieses, wie sie entsprechend Fig. 2 beschrieben wurde, treibt das auf den Faserstrang einfallende Fluid die Fasern auf den Grund der Täler hinab und preßt die Fasern im verfügbaren Raum zusammen. Theoretisch wird angenommen, daß das Fluid auch einen "Wirbel" oder eine Drehbewegung erzeugt, wenn es die Fasern auf den Grund des Tales treibt. Die Kombination der Öffnung auf der Seitenfläche der Pyramide und der Fluidkräfte veranlassen, daß Faserabschnitte rund um andere Faserabschnitte gewickelt werden. Während des Prozesses werden im wesentlichen alle Fasern von den Seitenflächen der Pyramiden weggeschoben, so daß der Bereich des Vlieses, welcher der Pyramiden-Grundfläche entspricht, im wesentlichen frei von Fasern ist.
  • Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, welches die verschiedenen Schritte des Verfahrens zur Herstellung der neuartigen Vliese nach der vorliegenden Erfindung darstellt. Der erste Schritt dieses Verfahrens besteht im Positionieren eines Faserstranges auf dem topographischen Ablageteil (Kasten 1). Der Faserstrang wird vorgeweicht oder angefeuchtet, während er sich auf diesem Ablageteil befindet (Kasten 2). Um sicherzustellen, daß eine Behandlung erfolgt, verbleibt er auf dem Ablageteil. Das Ablageteil mit dem Faserstrang darauf läuft dann unter Hochdruck-Fluidausstoß-Düsen hindurch (Kasten 3). Das Wasser wird dann, vorzugsweise unter Anwendung von Unterdruck, vom Ablageteil entfernt (Kasten 4). Das Faservlies wird entwässert (Kasten 5). Das geformte, entwässerte Vlies wird vom Ablageteil entnommen (Kasten 6). Das geformte Vlies passiert dann ein Reihe von Trockentrommeln, um es zu trocknen (Kasten 7). Das Vlies kann dann fertigbearbeitet oder je nach Wunsch anderweitig behandelt werden (Kasten 8). Fig. 5 ist eine schematische Darstellung eines Typs der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und zur Herstellung von Vliesen nach der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Vorrichtung bewegt sich ein endloses Förderband 70 ständig über zwei im Abstand voneinander angebrachte Laufrollen 71 und 72. Das Band wird derart angetrieben, daß es im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn hin- und herbewegt werden kann. In einer Position des Bandes befindet sich der obere Teil 73 desselben unter einem geeigneten Wasserausstoß- Rohrverteiler 74. Dieser Rohrverteiler weist eine Vielzahl sehr feiner Löcher mit einem Durchmesser von etwa 0,018 cm (7/1000 Zoll) auf, wobei etwa 30 Löcher pro 2,54 cm (Zoll) angeordnet sind. Wasser wird unter Druck durch diese Löcher gepreßt. Auf der Oberseite des Bandes sind ein topographisches Ablageteil 75 und auf dessen Oberseite ein zu formender Faserstrang 76 angeordnet. Direkt unter dem Wasser-Rohrverteiler, jedoch über dem unteren Teil des Bandes, ist ein Saug-Rohrverteiler 77 angeordnet, um das Wasser zu entfernen und eine unnötige Überflutung des Faserstranges zu verhindern. Das Wasser aus dem Rohrverteiler fällt auf den Faserstrang, durchläuft das topographische Trägerteil und wird durch den Saug-Rohrverteiler entfernt. Es versteht sich, daß das topographische Ablageteil mit dem darauf angeordneten Faserstrang einige Male unter dem Rohrverteiler hindurch bewegt werden kann, um wunschgemäß Vliese entsprechend der vorliegenden Erfindung herzustellen.
  • In Fig. 6 ist eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Vliesen nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. Diese schematische Darstellung der Vorrichtung weist ein Förderband 80 auf, welches selbst als topographisches Ablageteil nach der vor liegenden Erfindung dient. Das Band wird entgegen dem Uhrzeigersinn ständig in bekannter Weise über im Abstand voneinander angeordnete Elemente bewegt. Über diesem Band ist ein Fluidzufuhr-Rohrverteiler 79 angeordnet, welcher an eine Vielzahl von Leitungen mit Gruppen 81 von Öffnungen angeschlossen ist. Jede Gruppe hat eine oder mehrere Reihen Löcher sehr kleinen Durchmessers mit 30 oder mehr Löchern pro 2,54 cm (Zoll). Der Rohrverteiler ist mit Druckmessern 87 und Steuerventilen 88 zur Regelung des Fluiddruckes in jeder Leitung oder Gruppe von Öffnungen ausgestattet. Unter jeder Leitung mit einer Gruppe von Öffnungen ist eine Saugeinrichtung 82 zur Entfernung überflüssigen Wassers und zur Verhinderung einer unzulässigen Überflutung des Bereiches angebracht. Der zu einem Vlies nach der vorliegenden Erfindung zu formende Faserstrang 83 wird auf das Förderband mit dem topographischen Ablageteil gegeben. Durch eine geeignete Düse 84 wird Wasser auf den Faserstrang gesprüht, um ihn vorzuweichen bzw. vorzuwässern sowie um die Fasern zu steuern, wenn sie unter den Druck-Rohrverteilern durchlaufen. Unter dieser Wasserdüse befindet sich ein Saugschlitz 85, um einen Wasserüberschuß zu entfernen. Der Faserstrang läuft unter dem Fluidzufuhr-Rohrverteiler mit vorzugsweise ansteigendem Druck durch. Beispielsweise kann die erste Leitung mit Löchern oder Öffnungen Fluiddrücke von 6,5 · 10⁵ kPa (100 psi) liefern, während die nächste Leitung Fluiddrücke 1,9 · 10⁶ kPa (300 psi) liefert, und die letzte Leitung mit Öffnungen liefert Fluiddrücke von 4,6 · 10⁶ kPa (700 psi). Obwohl sechs Fluidzufuhr-Reihen von Öffnungen dargestellt sind, ist die Anzahl der Zeilen oder Reihen von Öffnungen nicht kritisch, aber sie wird vom Gewicht des Vlieses, der Geschwindigkeit, den angewandten Drücken, der Anzahl von Loch-Reihen in jeder Leitung usw. abhängen. Nach dem Durchlauf zwischen den Fluidzufuhr- und Absaug-Rohrverteilern läuft das geformte Vlies über einen zusätzlichen Saugschlitz 86, um den Wasserüberschuß zu entfernen. Das topographische Ablageteil kann aus relativ starrem Material hergestellt sein und aus einer Vielzahl von dünnen Stäben bestehen. Jeder Stab erstreckt sich über die Breite der Fördereinrichtung und hat auf einer Seite eine Lippe und auf der anderen Seite eine Schulter, so daß die Schulter des einen dünnen Stabes an der Lippe des anderen benachbarten Stabes anliegt, um eine Bewegung zwischen den dünnen Stäben zuzulassen und es möglich zu machen, daß diese relativ starren Elemente in der Förderanordnung, die in Fig. 6 dargestellt ist, verwendet werden können.
  • Eine bevorzugte Vorrichtung zur Herstellung von Vliesen entsprechend der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 7 dargestellt. Bei dieser Vorrichtung ist das topographische Ablageteil eine drehbare Trommel 90. Die Trommel rotiert in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn und weist eine Vielzahl gekrümmter Platten 91 auf, welche die gewünschte topographische Anordnung aufweisen und derart angeordnet sind, daß sie die Außenfläche der Trommel bilden. Über einem Teil des Außenumfanges der Trommel ist ein Rohrverteiler 92 angeordnet, um Wasser oder ein anderes Fluid auf einen Faserstrang 93 aufzubringen, der auf der Außenseite der gekrümmten Platten angeordnet ist. Jeder Öffnungstrang kann eine oder mehrere Reihe(n) von Löchern mit sehr kleinem Durchmesser von etwa 0,013 cm (5/1000 Zoll) bis etwa 0,025 cm (10/1000 Zoll) aufweisen. Es sind dort 50 oder 60 Löcher pro 2,54 cm (Zoll) oder, wenn es gewünscht wird, noch mehr angeordnet. Wasser oder ein anderes Fluid werden durch die Reihen von Öffnungen gepreßt. Der Druck in jeder Gruppe von Öffnungen wird von der ersten Gruppe bis zur letzten Gruppe, unter denen der Faserstrang hindurchläuft, erhöht. Der Druck wird über geeignete Steuerventile 97 und Druckmesser 98 gesteuert. Die Trommel ist an einen Sammelbehälter 94 angeschlossen, an welchem ein Unterdruck angelegt werden kann, um das Wasser zu entfernen und den Bereich vor der Überflutung zu bewahren. Beim Betrieb der Vorrichtung wird der Faserstrang 93 auf die topographischen Ablageteile 91 aufgelegt, bevor der Rohrverteiler 89 Wasser ausstößt. Der Faserstrang läuft unter den Reihen von Öffnungen hindurch und wird entsprechend der vorliegenden Erfindung zu einem Vlies geformt. Das gebildete Vlies läuft dann über einen Abschnitt des topographischen Ablageteiles und der Trommel 95, wo es keine Reihen von Öffnungen gibt, aber der Unterdruck weiterhin angelegt bleibt. Nach der Entwässerung wird das Vlies von der Trommel abgezogen und durchläuft eine Reihe von Trocknungstrommeln 96, damit es getrocknet wird.
  • Die Fig. 8 bis 19 sind Schnitte und Draufsichten verschiedener topographischer Ablageteile, die entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. In diesen Figuren sind verschiedene, beim topographischen Ablageteil anwendbare Pyramidenanordnungen sowie Muster von Öffnungen dargestellt.
  • Fig. 8 ist ein Schnitt des in Fig. 3 dargestellten Ablageteiles, und Fig. 9 ist eine Draufsicht darauf. Das in den Fig. 8 und 9 dargestellte Ablageteil ergibt ein Vlies, wie es in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde. Wie in Fig. 9 dargestellt, sind die Pyramiden 61 an ihrer Grundfläche quadratisch. Die Pyramiden sind in ihrer Form identisch, wobei jede Seitenfläche 66 einer Pyramide ein gleichschenkliges Dreieck ist. Jede der Pyramiden mündet in einer Spitze 65 und diese Spitzen sind zwei zueinander senkrechten Richtungen ausgerichtet. Die Grundflächen der Pyramiden stoßen im wesentlichen aneinander an, so daß sich zwischen den Seitenflächen der Pyramiden jeweils ein Tal 67 von vernachlässigbarer Breite ergibt. Der Winkel "α", den die Seitenfläche der Pyramide mit der Horizontalen einschließt ist etwa 70º. Das topographische Ablageteil weist auch Öffnungen 68 auf, die an beiden Seitenflächen der Pyramiden sowie an deren Ecken, wie dargestellt, angeordnet sind. Die Öffnungen an den Pyramiden-Seitenflächen erstrecken sich auf denselben, wie in Fig. 8 dargestellt.
  • Die Fig. 10 und 11 zeigen ein anderes topographisches Ablageteil, welches im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Fig. 10 ist eine Schnittdarstellung und Fig. 11 ist eine Draufsicht. Die Pyramiden 100 haben im wesentlichen die gleiche Anordnung und Ausrichtung, wie sie in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist. Jedoch ist der Abstand zwischen den Seitenflächen der Pyramiden, welcher ein Tal 101 bildet, wesentlich größer, so daß sich die Öffnungen 102 im topographischen Ablageteil nicht auf die Seitenflächen der Pyramiden erstrecken. Die in den Fig. 10 und 11 dargestellte Anordnung kann für schwerere Faserstränge verwendet werden, weil es hier mehr Raum für die zwischen den Seitenflächen der Pyramiden zu verdichtenden Fasern gibt.
  • Die Fig. 12 und 13 zeigen noch eine andere Ausführungsform eines topographischen Ablageteiles nach der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform haben die Seitenflächen der Pyramiden 104 einen Verbundwinkel. Der Teil 105 der Pyramiden Seitenfläche, der sich vom Tal 106 her erstreckt, schließt einen Winkel von etwa 80º zur Horizontalen ein. Der Teil 107 der Pyramide, der sich von der Pyramidenspitze 108 herab erstreckt, schließt einen Winkel von etwa 55º zur Horizontalen ein. Der Vorteil dieser Anordnung von Pyramiden besteht darin, daß das geformte Vlies leichter von dem topographischen Ablageteil abgenommen werden kann. Bei dieser Ausführungsform sind Öffnungen 109 auf den Seitenflächen der Pyramiden sowie Öffnungen 110 an den Ecken angeordnet, wo vier Pyramiden zusammentreffen. Bei dieser Ausführungsform sind die Öffnungen auf den Seitenflächen der Pyramiden ein wenig größer als an den Ecken.
  • Die Fig. 14 und 15 zeigen noch eine weitere Ausführungsform des topographischen Ablageteiles entsprechend der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform sind die Seitenflächen der Pyramiden untereinander nicht gleich. Die Hinterkante 113 einer jeden Pyramide ist im wesentlichen vertikal, während die Vorderkante 114 einer jeden Pyramide einen Winkel von etwa 70º zur Horizontalen einschließt. Das Ablageteil weist, wie dargestellt, Öffnungen 116 auf. Durch die Abwandlung der Pyramidenform in dieser Weise, können die an den Fasern wirkenden Fluidkräfte in der Weise gesteuert werden, daß in den Tälern 115 zwischen den Pyramiden eine stärkere Verwirbelungswirkung erzeugt wird.
  • Fig. 16 ist eine Draufsicht auf ein topographisches Ablageteil nach der vorliegenden Erfindung, und Fig. 17 ist ein Schnitt entlang der Linie 17-17 von Fig. 16. Bei dieser Ausführungsform sind die Seitenflächen der Pyramiden 120 untereinander gleich und schließen einen Winkel von etwa 70º zur Horizontalen ein. An jeder Seitenfläche der Pyramide gibt es zwei Öffnungen 121. Durch Anordnung von zwei Öffnungen an jeder Seitenfläche der Pyramide kann zwischen benachbarten untereinander verbundenen Verbindungspunkten des fertigen Vlieses eine Vielzahl von "Schleifenknoten" ausgebildet werden.
  • Die Fig. 18 und 19 sind Draufsichten auf bevorzugte Ausführungsformen der topographischen Ablageteile entsprechend der vorliegenden Erfindung. Bei beiden Figuren handelt es sich um vierseitige Pyramiden in regelmäßiger Anordnung. Bei Fig. 18 gibt es an jeder Seitenfläche der Pyramiden eine Öffnung 126. Auch bei Fig. 19 gibt es Öffnungen 128 an den Seitenflächen der Pyramiden. Weiterhin gibt es Öffnungen 129 an den Ecken, wo vier Pyramiden zusammentreffen. Die Öffnungen an den Seitenflächen der Pyramiden haben einen etwas größeren Durchmesser als die Öffnungen an den Ecken der Pyramiden.
  • Die topographischen Ablageteile nach der vorliegenden Erfindung können aus verschiedenen Materialien bestehen, wie beispielsweise Kunststoffe, Metalle und derglei chen. Die verwendeten Materialien sollten sich unter dem auf die Oberfläche einfallenden Fluid im wesentlichen nicht verformen. Die Oberfläche des Ablageteiles sollte keine Grate oder andere Unregelmäßigkeiten aufweisen, sondern möglichst glatt sein. Vorzugsweise soll das Ablageteil nicht auf Hochglanz poliert sein, da angenommen wird, daß eine Oberfläche mit etwas Reibung zur Herstellung von Vliesen nach der vorliegenden Erfindung erwünscht ist. Maschinenbearbeitete Oberflächen wurden als besonders geeignet zur Herstellung von Vliesen nach der vorliegenden Erfindung befunden.
  • In allen Fällen weist das topographische Ablageteil sowohl eine Vielzahl von Öffnungen auf, die in einem vorgegebenen Muster angeordnet sind, als auch eine Vielzahl von je nach Wunsch vier- oder dreiseitigen Pyramiden, wobei die Pyramiden mit einer Horizontalen einen Winkel von mindestens 55º, vorzugsweise zwischen 60º und 75º, einschließen. Vorzugsweise erstrecken sich die Öffnungen in der Platte auf die Seitenflächen der Pyramiden, aber dies ist nicht unbedingt erforderlich, aber es wird angenommen, daß so die gewünschte Verdichtung der verwirrten Fasern am besten erreichbar ist.
  • Es muß angemerkt werden, daß sich nicht alle Löcher oder Öffnungen im Ablageteil vollständig durch dasselbe hindurch erstrecken müssen. Zumindest einige der Löcher brauchen sich nur teilweise durch das Ablageteil hindurch erstrecken, vorausgesetzt, sie haben eine ausreichende Tiefe, um einen unerwünschten Rückfluß des Fluids zu reduzieren oder zu verhindern. Wenn zu viel Fluid bzw. Fluid mit zu großer Kraft in den Bereich der Faser-Neuordnung zurückströmt, kann dadurch die erwünschte Faser-Neuordnung gestört werden.
  • Die Fig. 20 bis 23 sind photographische Mikroaufnahmen von Vliesen nach der vorliegenden Erfindung. Das Vlies hat ein Gewicht von 600 Grain und ist aus Rayon- Fasern hergestellt, wobei die Fasern 1,5 den und eine Stapellänge von 3,175 cm (1¼ Zoll) haben. Das Vlies wurde auf einer Platte hergestellt, die der in Fig. 3 dargestellten entspricht, bei welcher die Löcher an den Seitenflächen der Pyramiden einen etwa größeren Durchmesser haben als die Löcher an den Pyramidenecken. Die Platte wies vierseitige Pyramiden auf, wobei die Seitenflächen mit der Horizontalen einen Winkel von etwa 75º einschließen. Fig. 20 ist eine photographische Mikroaufnahme des Vlieses mit etwa 20facher Vergrößerung. Wie zu erkennen ist, sind die Faserteile des Vlieses sehr dicht und zusammengepreßt, während die offenen Bereiche relativ frei von Faserenden sowie gut abgegrenzt und durchsichtig sind. Das Vlies umfaßt eine Vielzahl garnartiger Fasergruppen 200. Diese Gruppen sind an Verbindungspunkten 201 durch gemeinsame Fasern untereinander zu einer Vielzahl von Gruppen verbunden und begrenzen ein Muster regelmäßiger quadratischer Öffnungen. Zwischen den untereinander verbundenen Verbindungspunkten befinden sich "Schleifenknoten"-Bereiche 202.
  • Fig. 21 ist eine 76fache Vergrößerung des Vlieses von Fig. 20 und zeigt eine der Fasergruppen bzw. einen der "Schleifenknoten"-Bereiche des Vlieses. Wie zu erkennen ist, gibt es etwa in der Mitte dieser Fasergruppe Faserabschnitte, welche zumindest teilweise rund um den Umfang paralleler, stark verdichteter Faserabschnitte gewickelt sind, welche diese garnartige Fasergruppe ausmachen, d. h. sie bilden einen "Schleifenknoten". Fig. 22 ist eine Vergrößerung von einem der Verbindungspunkte des in Fig. 20 dargestellten Vlieses. Der Verbindungspunkt weist eine Vielzahl von Faserabschnitten auf, von denen sich einige im wesentlichen geradlinig durch den Verbindungspunkt erstrecken, während andere Abschnitte innerhalb der Struktur meist um 90º abgebogen erscheinen und wieder andere Abschnitte einer diagonalen Bahn durch den Verbindungspunkt folgen.
  • Fig. 23 ist ein Schnitt durch einen "Schleifenknoten"-Bereich der Fig. 20 und 21. Im wesentlichen parallele Faserabschnitte dringen in den "Schleifenknoten"-Bereich ein und durchqueren ihn in einigen Fällen auch. Im "Schleifenknoten"-Bereich gibt es auch einige Faserabschnitte, die rund um eine garnartige Fasergruppe gewunden sind.
  • In der Folge sind vier spezielle Beispiele eines Verfahrens zur Herstellung von Vliesen nach der vorliegenden Erfindung dargestellt.
    • Beispiel 1
  • Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung wird verwendet, um das Vlies herzustellen. Ein 300 Grain schwerer Isocard-Faserstrang aus Rayon-Fasern mit 1,5 den und 3,175 cm (1,25 Zoll) Stapellänge wird nach dem im US-Patent Nr. 4.475.271 beschriebenen Verfahren hergestellt. Der Strang wird auf die Oberseite einer Formungsplatte aufgelegt, welche von einem Draht-Förderband gehalten wird. Das Förderband ist ein 12 · 10 Flachdraht- Polyester-Monofilband, das von der Firma Appleton Wire Works in Appleton, Wisconsin, geliefert wird. Das Band hat Kett- und Schußfäden von 0,071 cm (0,028 Zoll) Durchmesser und eine offene Fläche von 44%. Die Formungsplatte (105) hat das in Fig. 12 dargestellte Profil. Die Talseite (105) einer Pyramide hat einen Winkel von 74º zur Horizontalen und die Spitzenseite (107) einen solchen von 56º zur Horizontalen. Der vertikal gemessene Abstand der Seitenflächen (105) beträgt 0,114 cm (0,045 Zoll) und die vertikale Höhe vom Talgrund (106) zur Pyramidenspitze (108) beträgt 0,229 cm (0,090 Zoll). Der Talgrund hat einen Radius von 0,076 cm (0,003 Zoll). Die Pyramiden sind, wie in Fig. 13 dargestellt, in einem quadratischen 12 · 12-Muster angeordnet. Die Pyramiden haben einen Mittenabstand von 0,21 cm (0,083 Zoll). Die Löcher auf den Seitenflächen der Pyramiden haben einen Durchmesser von 0,08 cm (0,032 Zoll) und die Löcher an den Ecken der Pyramiden einen solchen von 0,064 cm (0,025 Zoll). Der Rohrverteiler weist 11,8 Öffnungen pro Zentimeter (30 Öffnungen pro Zoll) auf, wobei jede Öffnung einen Durchmesser von 0,018 cm (0,007 Zoll) hat. Der Faserstrang auf der Platte wird unter dem Rohrverteiler hindurchgeführt und mit Wasser angefeuchtet, um den Strang auf der Formungsplatte zu positionieren. Die folgenden Durchläufe erfolgen bei 6,9 · 10⁵ kPa (100 psi), 4,14 · 10⁶ kPa (600 psi) sowie schließlich drei Durchläufe bei 6,9 · 10⁶ kPa (1000 psi). Alle Durchläufe erfolgen mit 9,1 Metern pro Minute (10 Yard pro Minute) und einem Unterdruck von 61 cm (24 Zoll) Wassersäule. Photographische Mikroaufnahmen des fertigen Vlieses sind in den Fig. 24, 25 und 26 wiedergegeben. Fig. 24 ist eine photographische Mikroaufnahme in Draufsicht auf das hergestellte Vlies bei einer 25fachen Vergrößerung. Das Vlies umfaßt eine Vielzahl garnartiger Fasergruppen oder -bündel 205. Die Bündel sind an Verbindungspunkten 206 untereinander durch eine Vielzahl von Bündeln verbunden, um ein Muster mit im wesentlichen quadratischen Öffnungen 207 zu bilden. In der Mitte eines jeden Bündels befindet sich ein verwirrter Bereich ("Schleifenknoten") 208, und von dem verwirrten Bereich erstreckt sich das Bündel in einander entgegengesetzten Richtungen. Wie es noch deutlicher aus der Vergrößerung der Fig. 25, welche eine 70fache Vergrößerung eines "Schleifenknoten"-Bereiches des Vlieses von Fig. 24 ist, ersichtlich ist, umfaßt der verwirrte Bereich eine Vielzahl von Faserabschnitten, welche Schleifen bilden und verwirrt sind und welche sich auch über einen Teil des Außenumfanges des Bündels hinaus erstrecken, um die Fasern dicht zusammengepreßt zu halten. Fig. 26 ist eine 70fache Vergrößerung von einem der untereinander verbundenen Verbindungspunkte des Vlieses aus diesem Beispiel. Einige der Faserabschnitte erstrecken sich direkt durch den Verbindungspunkt, während sich andere Faserabschnitte unter einem Winkel von 90º durch diesen erstrecken, und wieder andere Faserabschnitte bilden innerhalb des Verbindungspunktes Schleifen oder dicht verwirrte Bereiche.
  • Das fertige Vlies wurde, wie hier beschrieben, hinsichtlich der berechneten Faserbündeldichte und des Durchsichtigkeitsindex geprüft. Die berechnete Faserbündeldichte des Vlieses beträgt 0,192 g/cm³, und der Durchsichtigkeitsindex des Vlieses beträgt 1,119.
    • Beispiel 2
  • Mittels einer Vorrichtung, wie sie im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben wurde, wird ein Vlies hergestellt. Alle Bedingungen und Parameter sind die gleichen mit der Ausnahme, daß der Ausgangs-Strang 1.600 Grain pro 0,84 m² (Quadrat-Yard) wiegt. Bei dem Prozeß wird der Strang nach einem Durchlauf bei 6,9 · 10⁵ kPa (100 psi) und einem Durchlauf bei 4,14 · 10⁶ kPa (600 psi) neun Durchläufen bei 6,9 · 10⁵ kPa (1000 psi) unterworfen. Fig. 27 zeigt eine photographische Mikroaufnahme des erhaltenen Vlieses in der Draufsicht. Wie zu erkennen ist, ist das Vlies extrem durchsichtig, und die Faserabschnitte sind sehr stark verdichtet, obwohl das Vlies 5mal schwerer ist als das in Fig. 24 dargestellte Vlies. Das Vlies umfaßt Gruppen von Faserabschnitten, in welchen die Faserabschnitte im allgemeinen parallel und hoch verdichtet verlaufen. In der Mitte einer jeden solchen Gruppe befindet sich ein verwirrter Bereich, in welchem ein Teil der Faserabschnitte rings um den Umfang einer garnartigen Fasergruppe gewickelt ist, d. h. ein "Schleifenknoten"-Bereich. Diese Fasergruppen sind an Verbindungspunkten durch Fasern untereinander verbunden, die einer Vielzahl von Gruppen angehören und begrenzen ein vorgegebenes Muster im wesentlichen quadratischer Öffnungen. Überraschend ist die Feststellung, daß die Durchsichtigkeit des Musters mit der Zunahme des Gewichtes des Vlieses nicht in einem wesentlichen Umfang abnimmt. Dies steht offensichtlich im Widerspruch zu den meisten Faservlies-Herstellungsverfahren, bei denen sich mit zunehmendem Gewicht des Vlieses die Durchsichtigkeit des Vlieses ganz rapide verschlechtert.
  • Das Vlies dieses Beispieles wurde hinsichtlich der berechneten Faserbündeldichte und des Durchsichtigkeitsindex geprüft. Die berechnete Faserbündeldichte des Vlieses beträgt 0,256 g/cm³ und der Durchsichtigkeitsindex des Vlieses beträgt 0,426.
  • Fig. 28 ist eine photographische Mikroaufnahme einer anderen Ausführungsform des "Fliegenschleifen"-Bereiches eines Vlieses nach der vorliegenden Erfindung bei einer 50fachen Vergrößerung. Bei dieser Ausführungsform ist das topographische Ablageteil, welches zur Herstellung des Vlieses verwendet wurde, ein solches, wie es in Verbindung mit Fig. 16 beschrieben wurde. In der garnartigen Fasergruppe gibt es zwei verwirrte Bereiche, deren jeder eine Vielzahl von Faserabschnitten umfaßt, die rund um einen Teil des Umfanges paralleler und hoch verdichteter Faserabschnitte innerhalb garnartigen Fasergruppe gewickelt sind.
  • Die Fig. 29 und 30 stellen noch eine weitere Ausführungsform eines Vlieses nach der vorliegenden Erfindung dar. Fig. 29 ist eine Draufsicht in 20facher Vergrößerung auf ein Vlies, das aus einem Faserstrang mit einem Gewicht von 600 Grain hergestellt wurde, dessen Fasern aus Rayon von 1,5 den mit einer Stapellänge von 3,175 cm (1,25 Zoll) bestehen. Der Faserstrang ist entsprechend der vorliegenden Erfindung unter Verwendung eines topographischen Ablageteiles hergestellt worden, welches dem in den Fig. 10 und 11 dargestellten entspricht, mit der Ausnahme, daß die Löcher nicht kreisförmig, sondern als relativ lange schmale Schlitze ausgebildet sind. Die Schlitze haben eine konstante Breite und sind an den Enden abgerundet. Die Schlitze sind lang genug, so daß sie sich am Talgrund von der Mitte der Seitenflächen zwischen zwei Pyramiden über einen Kreuzungspunkt bis zur Mitte der Seitenflächen benachbarter Pyramiden erstrecken. In Fig. 29 umfaßt das Vlies eine Vielzahl garnartiger Fasergruppen, bei welchen die Faserabschnitte relativ parallel und zusammengepreßt sind. Die Gruppen an Verbindungspunkten sind durch Fasern, die einer Vielzahl von Gruppen gemeinsam sind, untereinander verbunden, um ein vorgegebenes Muster mit kantigen quadratischen Öffnungen zu bilden. Wie in der photographischen Mikroaufnahme einer der faserartigen Gruppen in Fig. 30, deren Vergrößerung 50fach ist, noch deutlicher zu erkennen ist, ist die Fasergruppe in ihrem Verlauf von einem untereinander verbundenen Verbindungspunkt zum benachbarten untereinander verbundenen Verbindungspunkt abgeschrägt. Allgemein ist der Mittelpunkt dieser garnartigen Fasergruppe ein hochgradig verwirrter Bereich, welcher einige Faserabschnitte umfaßt, welche rund um einen Teil des Außenumfanges der garnartigen Fasergruppe gewickelt sind. Wie in dieser photographischen Mikroaufnahme zu erkennen ist, verlaufen in dem schmalen Bereich der abgeschrägten garnartigen Fasergruppe die meisten Faserabschnitte parallel zu einem oder mehreren benachbarten Faserabschnitt(en), während im breiteren Bereich des abgeschrägten Teiles, der Außenumfang desselben parallele Faserabschnitte aufweist und der Teil innerhalb des Außenumfanges ein verwirrter Bereich ist. Die schmalen (hoch verdichteten) Bereiche der garnartigen Fasergruppen weisen innerhalb des Vlieses eine feine Kapillarstruktur und eine hohe Absorptionsrate auf. Der breitere (weniger verdichtete) Bereich ergibt eine Struktur mit größeren Kapillaren und hoher Absorptionskapazität. Auf diese Weise können die Absorptionseigenschaften des Vlieses wunschgemäß beeinflußt werden.
  • Es ist leicht einzusehen, daß einer der Gründe, welcher zu einer ausgezeichneten Festigkeit von gewebten oder gewirkten Textilerzeugnissen führt, darin besteht, daß das aus den Fasern hergestellte Garn verdrillt ist. Selbstverständlich werden die Fasern im Garn dadurch um einiges verdichtet, und sie kommen in engeren Kontakt miteinander, wodurch der Reibkontakt zwischen den Faser erhöht wird. Wenn dieses Garn dann gespannt oder gezogen wird, dann erhöht dieser Reibkontakt die Festigkeit des Garnes. Bei bestimmten Ausführungsformen der Vliese nach der vorliegenden Erfindung können wir in den garnartigen Fasergruppen, welche sich zwischen den Verbindungspunkten erstrecken, eine Verdrillung zustande bringen. In den Fig. 31 und 32 ist ein Vlies entsprechend der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei welchem die Faserabschnitte zwischen den untereinander verbundenen Verbindungspunkten verdrillt sind. Fig. 32 ist ein vergrößerter Ausschnitt des Vlieses von Fig. 31. Bei beiden Figuren wurde das Vlies aufgenommen, als es sich noch auf der Formungsplatte befand.
  • Es folgt ein spezielles Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines Vlieses nach der vorliegenden Erfindung, bei welchem die Faserabschnitte zwischen den untereinander verbundenen Verbindungspunkten verdrillt sind.
    • Beispiel 3
  • Die bei diesem Beispiel angewandten Prozeßparameter und Bedingungen sowie die verwendete Ausrüstung entsprechend den vorangegangenen Beispielen mit der Ausnahme, daß der Ausgangs-Strang aus 300 Grain pro 0,84 m² (Quadrat-Yard) gebleichter Baumwollfasern mit einem Mikronmaß von 4,8, einer Stapellänge von 2,38 cm (30/32 Zoll) und einer Festigkeit von 22 Gramm pro tex war. Das Formungsteil hatte ein Muster von 12 · 12 Pyramiden in quadratischer Anordnung. Jede Pyramide hatte eine vertikale Höhe, gemessen vom Talgrund bis zur Pyramidenspitze, von 0,39 cm (0,155 Zoll). Die Seitenflächen der Pyramiden hatten einen Winkel von 75º zur Horizontalen. Der Talgrund hatte eine Breite von 0,015 cm (0,006 Zoll). Die Löcher liegen an den Ecken der Pyramiden und haben Durchmesser von 0,1 cm (0,038 Zoll). Der Prozeß umfaßt einen Durchlauf bei 1,38 · 10⁵ kPa (20 psi) ohne Unterdruck, gefolgt von einer Reihe mit einem Durchlauf bei 6,4 · 10⁵ kPa (100 psi), einem Durchlauf bei 4,14 · 10⁶ kPa (600 psi) und drei Durchläufen bei 6,9 · 10⁶ kPa (1000 psi), letztere alle bei einem Unterdruck von 63,5 cm (25 Zoll) Wassersäule. Fig. 33 ist eine photographische Mikroaufnahme des erhaltenen Vlieses in der Draufsicht bei einer 15fachen Vergrößerung, und sie zeigt die garnartige Verdrillung zwischen den Verbindungspunkten. Das Vlies dieses Beispieles wurde hinsichtlich der berechneten Faserbündeldichte und des Durchsichtigkeitsindex geprüft. Die berechnete Faserbündeldichte des Vlieses beträgt 0,142 g/cm³ und der Durchsichtigkeitsindex des Vlieses beträgt 1,080.
  • Während alle bisherigen Vliese mittels topographischer Ablageplatten mit quadratischen Pyramiden hergestellt wurden, zeigt Fig. 34 eine photographische Mikroaufnahme mit 15facher Vergrößerung von einem Vlies, bei dessen Herstellung eine topographische Ablageplatte mit dreieckigen anstelle von quadratischen Pyramiden verwendet wurde. In diesem Falle hat das Vlies anstelle der üblichen zwei Achsen deren drei. Dadurch erhält das Erzeugnis ein ganz anderes und unübliches Spannungsverhalten, welches dreiachsig ist. Diese Anordnung vermindert die vorspannbare Elastizität des Vlieses. Wie in Fig. 34 zu sehen ist, gehen an jedem Verbindungspunkt sechs garnartige Fasergruppen von diesem aus. Jede garnartige Fasergruppe weist einen Verwirrungsbereich auf, wo mindestens einige Faserabschnitte rund um einen Teil des Außenumfanges der garnartigen Fasergruppe gewickelt sind.
  • Es ist interessant anzumerken, daß in den Verbindungspunkten der Vliese nach der vorliegenden Erfindung die Fasern extrem zusammengepreßt sowie gleichmäßig dicht sind. Einige Faserabschnitte durchlaufen den Verbindungspunkt direkt, während andere Faserabschnitte beim Durchlaufen des Verbindungspunktes rechtwinklig abgebogen sind und wieder andere Faserabschnitte in der "Z"-Ebene des Verbindungspunktes verlaufen, um den Verbindungspunkt zu verdichten und einen hochgradig verwirrten Bereich zu bilden. Die Fig. 35 und 36 sind photographische Mikroaufnahmen im Schnitt mit einer 88fachen Vergrößerung. Fig. 35 ist eine photographische Mikroaufnahme eines Verbindungspunktes in einem Vlies nach der vorliegenden Erfindung. Dieses Vlies ist aus einem Isocard-Strang aus 400 Grain pro 0,84 m² (Quadrat-Yard) Rayon-Fasern mit 1,5 den sowie einer Stapellänge von 3,8 cm (1,5 Zoll) hergestellt. Die Formungsplatte hatte ein Muster von 12 · 12 Pyramiden in quadratischer Anordnung auf Mittelpunkten von 0,21 cm (0,083 Zoll), wobei der Winkel zwischen den Seitenflächen und der Horizontalen 75º beträgt. Die Löcher an den Ecken der Pyramiden haben einen Durchmesser von 0,06 cm (0,025 Zoll). Die Öffnung, das Förderband usw. entsprechen alle denjenigen, wie sie in den vorhergehenden Beispielen beschrieben wurden. Der Prozeß umfaßt einen Durchlauf bei 6,4 · 10⁵ kPa (100 psi), einen Durchlauf bei 4,14 · 10⁶ kPa (600 psi) und drei Durchläufe bei 6,9 · 10⁶ kPa (1000 psi), alle bei einem Unterdruck von 63,5 cm (25 Zoll) Wassersäule. Die photographische Mikroaufnahme zeigt die parallel ausgerichteten Faserabschnitte, die sich durch den Verbindungspunkt erstrecken sowie diejenigen, die dort unter 90º abgebogen sind. Sie zeigt auch eine große Anzahl von Faserabschnitten, die durch die Z-Ebene des Verbindungspunktes verlaufen. Alle zusammen bilden sie einen hochgradig verwirrten Bereich. Im Gegensatz dazu zeigt Fig. 36 einen Verbindungspunkt in einem Vlies, das nach dem Stand der Technik hergestellt wurde. Dieses Vlies ist in dem US-Patent Nr. 3.485.706 beschrieben. Das Formungsteil ist ein Band aus 12 · 12 quadratisch gewebten Polyesterfäden. Der Strang wiegt 400 Grain pro 0,84 m² (Quadrat-Yard). Der erste Rohrverteiler wird mit 6,4 · 10⁵ kPa (100 psi) betrieben, der zweite mit 4,14 · 10⁶ kPa (600 psi) und der dritte, vierte und fünfte mit 6,9 · 10⁶ kPa (1000 psi). Unter jedem Rohrverteiler wird ein Unterdruck von 63,5 cm (25 Zoll) Wassersäule angelegt. Es ist zu erkennen, daß es in den Verbindungspunkten wenig Verwirrung sowie parallel ausgerichtete Faserabschnitte gibt. Der Verbindungspunkt ist jedoch nicht annähernd so zusammengepreßt und verdichtet, wie in den Verbindungspunkten der Vliese nach der vorliegenden Erfindung, und es gibt auch mehr Zufälligkeit bei der Faseranordnung in jenen Verbindungspunkten.
  • Wie aus den photographische Mikroaufnahmen der Fig. 20 bis 34 ersichtlich ist, haben die Vliese nach der vorliegenden Erfindung einheitliche Struktureigenschaften. Diese bestehen darin, daß die Faserbereiche der Vliese in einem viel stärkerem Maße als bei den Vliesen nach dem Stand der Technik sehr dicht und zusammengepreßt sind. Die Dichte in den Fasergruppen ist einheitlich und ähnelt derjenigen gesponnener Garne aus entsprechenden Fasern und mit entsprechender Garnnummer. Eine andere einheitliche Eigenschaft, die bei allen Vliesen nach der vorliegenden Erfindung auftritt, ist der Durchsichtigkeitsgrad der offenen Bereiche der Vliese. Es gibt nur wenige Faserenden, Schleifen oder Abschnitte, welche sich in die offenen Bereiche hinein erstrecken und dadurch die Durchsichtigkeit des Vlieses vermindern. Diese Eigenschaft läßt die erzeugten Vliese ähnlich gewebten Textilerzeugnissen erscheinen. Auch sind die untereinander verbundenen Bereiche des Vlieses nicht derart vergrößert, wie bei Vliesen nach dem Stand der Technik. Dies trägt weiterhin dazu bei, daß die Vliese nach der vorliegenden Erfindung das Aussehen gewebter Textilerzeugnisse haben. Diese strukturellen Eigenschaften gestatten es auch, die physikalischen Eigenschaften der Fertigerzeugnisse beträchtlich zu verbessern. Die Vliese nach der vorliegenden Erfindung haben eine gute Festigkeit. Die erfindungsgemäßen Vliese können auch gute, steuerbare Absorptionseigenschaften, insbesondere Aufsaugeigenschaften aufweisen.
    • Beispiel 4
  • Es folgt ein anderes Beispiel einer Ausführungsform eines Vlieses nach der vorliegenden Erfindung. Nach dem Verfahren, wie es von Lovgren und Miterfindern im US- Patent Nr. 4.475.271 beschrieben ist, wird ein gebleichter Baumwollstrang hergestellt. Der Strang wiegt 525 Grain pro 0,84 m² (Quadrat-Yard) und umfaßt gebleichte Baumwollfasern mit einem Mikronmaß von 5,0 und einer Stapellänge von 2,54 cm (1,0 Zoll). Der Ausgangsstrang wird auf einem 103 · 88 (nominell 100 mesh) glattgewebten Polyester- Monofil-Band der Firma Appleton Wire, Portland, Tennessee, abgelegt. Das Formungsband hat einen Kettfaden-Durchmesser von 0,15 mm, einen Schußfaden-Durchmesser von 0,15 mm und eine offene Fläche von 17,4% der Gesamtfläche. Der damit zusammenwirkende Fluidzufuhr-Rohrverteiler hat zehn Reihen von Öffnungen. In jeder Reihe befinden sich 11,8 Öffnungen pro cm (30 Öffnungen pro Zoll) mit einem Durchmesser von etwa 0,018 cm (0,007 Zoll). Die Reihen von Öffnungen sind durch einen Abstand von etwa 5,1 cm (2 Zoll) getrennt. Der Faserstrang wird auf das Formungsband aufgelegt, mit Wasser angefeuchtet, um ihn auf dem Band zu positionieren und läuft unter dem Fluidzufuhr- Rohrverteiler mit einer Geschwindigkeit von 91,4 Metern pro Minute (100 Yards pro Minute) durch. Die Öffnungen der ersten Reihe liefern Wasser mit einem Druck von 6,4 · 10⁵ kPa (100 psi), die Öffnungen der nächsten Reihe liefern Wasser mit einem Druck von 2,8 · 10⁶ kPa (400 psi), und die Öffnungen der letzten acht Reihen liefern Wasser mit einem Druck von 5,52 · 10⁶ kPa (800 psi). Ein Absaug-Rohrverteiler ist unter dem Formungsband und unter dem Fluidzufuhr-Rohrverteiler angebracht und wird auf einem Unterdruck von 63,5 cm (25 Zoll) Wassersäule gehalten. Das geformte Vlies wird umgedreht und auf der zweiten Seite geformt, d. h. diejenige Seite des Stranges, die während des ersten Prozeßschrittes mit dem Formungsband im Kontakt stand, wird nun in einem zweiten Prozeßschritt dem ausgestoßenen Wasser ausgesetzt. Beim zweiten Schritt wird das geformte Vlies auf einer zweiten Formungsoberfläche plaziert. Die zweite Formungsoberfläche weist Reihen von Pyramiden auf, deren Spitzen in zwei zueinander senkrechten Richtungen ausgerichtet sind. Jede Pyramide hat eine allgemein rechteckige Grundfläche. Die Oberfläche weist in der Bearbeitungsrichtung acht Pyramiden pro 2,54 cm (1 Zoll) auf, in der Querrichtung 20 Pyramiden pro 2,54 cm (1 Zoll). Die Grundfläche der Pyramide mißt 0,32 cm (0,125 Zoll) in der Bearbeitungsrichtung und 0,13 cm (0,05 Zoll) in der Querrichtung. Der Grund des Tales zwischen den Pyramiden hat einen Radius von 0,008 cm (0,003 Zoll), und jede Pyramide hat eine Höhe vom Tal bis zur Spitze von 0,57 cm (0,065 Zoll). Die Löcher sind in der Formungsfläche in einem regelmäßigen Muster angebracht, d. h. in den Tälern an den längeren Seiten benachbarter Pyramiden und dort, wo vier Pyramiden zusammentreffen. Jedes Loch hat einen Durchmesser von 0,08 cm (0,033 Zoll). Der mit der zweiten Formungsoberfläche zusammenwirkende Rohrverteiler weist neun Reihen von Öffnungen auf. In jeder Reihe befinden sich 11,8 Öffnungen pro cm (30 Öffnungen pro Zoll), wobei jede Öffnung einen Durchmesser von etwa 0,018 cm (etwa 0,007 Zoll) hat. Der bereits geformte Strang wird mit Wasser angefeuchtet und läuft unter dem Fluidzufuhr- Rohrverteiler mit einer Geschwindigkeit von 91,4 Metern pro Minute (100 Yards pro Minute) durch. Die Öffnungen der ersten Reihe liefern Wasser mit einem Druck von 2,8 · 10⁶ kPa (400 psi), und die Öffnungen der letzten acht Reihen liefern Wasser mit einem Druck von 1,18 · 10⁷ kPa (1600 psi). Ein Absaug-Rohrverteiler unter der zweiten Formungsfläche wird auf einem Unterdruck von 63,5 cm (25 Zoll) Wassersäule gehalten. Das erzeugte Vlies hat bei der Prüfung, wie sie hier nachfolgend beschrieben wird, eine berechnete Faserbündeldichte von 0,154 Gramm pro Kubikzentimeter und einen Durchsichtigkeitsindex von 0,66.
    • Bestimmung des Durchsichtigkeitsindex
  • Als nächstes wird die Bildanalyse beschrieben, wie sie zur Bestimmung des Durchsichtigkeitsindex von Faservliesen mit Öffnungen vorgeschrieben ist. Der Durchsichtigkeitsindex wird an Faservliesen mit Öffnungen gemessen, welche kein Bindemittel enthalten. Die Durchsichtigkeit eines Vlieses mit Öffnungen ohne Bindemittel ist eine Funktion der Faserverteilung in einem Vlies, wobei der Durchsichtigkeitsindex um so größer wird, je größer der Anteil der Fasern ist, die in gesonderten faserbedeckten Bereichen angeordnet sind, welche Öffnungen in dem Vlies umgeben.
  • Um den Durchsichtigkeitsindex eines Vlieses mit Öffnungen, das kein Bindemittel enthält, zu bestimmen, werden verschiedene Flächenanteile gemessen. Faserbedeckung (FC) ist der Flächenanteil des Garnes eines gewebten Netzes oder beispielsweise gesonderter Faserbündel in Faservliesen mit Öffnungen. Fasern in Öffnungen (FA) ist der Flächenanteil von Fasern, die keinen Faserbündeln angehören, sondern in die offenen Bereiche eines gewebten Netzes hineinragen oder beispielsweise in die Öffnungen von Faservliesen. Der Anteil durchsichtiger Öffnungsbereiche (CA) ist der Flächenanteil der Öffnungen in dem Textilerzeugnis (die Summe des Flächenanteiles offener Bereiche (OA) und des Flächenanteiles FA). Der Durchsichtigkeitsindex (CI) eines Textilerzeugnisses mit Öffnungen wird als das Verhältnis des Flächenanteiles der durchsichtigen Öffnungsbereiche (CA) zur Summe der Fasern in Öffnungen (FA) und der Faserbedeckung (FC) nach der folgenden Formel berechnet:
  • CI = CA/(FA + FC)
  • Der daraus resultierende Durchsichtigkeitsindex wächst mit der Durchsichtigkeit bei der Bildung eines Textilerzeugnisses mit Öffnungen.
  • Der Durchsichtigkeitsindex von Textilerzeugnissen mit Öffnungen kann mittels Bildanalyse gemessen werden. Die Bildanalyse beruht im wesentlichen auf der Anwendung von Computern, um aus Bildern numerische Informationen abzuleiten. Das Textilerzeugnis wird durch eine Mikroskopanordnung in einer solchen Vergrößerung abgebildet, daß sich das Muster auf dem Bildschirm einige Male wiederholt und zugleich einzelne Fasern im Textilerzeugnis feststellbar sind. Die Abbildung des Textilerzeugnisses erfolgt mittels einer Linse auf eine Videokameraröhre und Umwandlung in ein für die Analyse geeignetes elektronisches Signal. Im Mikroskop wird eine stabilisierte Durchlichtquelle verwendet, um auf dem Monitor eine Abbildung mit einem solchen optischen Kontrast zu erzeugen, daß die mit Fasern bedeckten Bereiche in verschiedenen Grauabstufungen erscheinen und faserfreien Bereiche weiß sind. Jede Bildzeile wird für die Messung in Abtast- oder Bildpunkte unterteilt.
  • Die mittlere Öffnungsfläche kann mittels Bildanalyse als der Mittelwert der Einzelflächen in Quadratmillimetern bestimmt werden, welche die von als Faserbedeckung (FC) bezeichneten faserbedeckten Bereichen umgebenen Öffnungen sind.
  • Solche Analysen werden unter Verwendung eines Leica Quantimet Q520 Bildanalysegerätes durchgeführt, das mit einer Grauwert-Speicheroption und der Software- Version 4.02 ausgestattet und von der Fa. Leica, Inc., Deerfield, Illinois, USA, lieferbar ist. Das verwendete Lichtmikroskop ist ein Mikroskopsatz Olympus SZH mit einer 10fachen Vergrößerung unter Verwendung eines 0,5fachen Objektives und einer 20fachen Skaleneinstellung. Das Mikroskop ist mit einer stabilisierten Lichtquelle ausgestattet. Eine Videokamera Cohu, Modell 4812, schafft die Verbindung zwischen dem Mikroskop und dem Bildanalysegerät.
  • Ein handelsübliches gewebtes Gaze-Textilerzeugnis vom USP-Typ VII ist für Referenzzwecke zur Einstellung des Bildanalysegerätes geeignet. Die Verpackung der geweb ten Gaze wird geöffnet und ein einzelnes Polster entnommen und zu einer Einzellage auseinandergefaltet. Die gewebte Gazelage wird zwischen zwei saubere Glasplatten gebracht und auf den Mikroskoptisch gelegt sowie auf dem Videobildschirm scharf eingestellt. Das Gewebemuster wird derart orientiert, daß sich mehrere vollständige Muster auf dem Bildschirm wiederholen. Siehe Fig. 37A. Unter Verwendung des Leica Quantimet Q 520 Bildanalysegerätes in Verbindung mit einem Olympus SZH-Mikroskop, wobei die Vergrößerung, wie oben beschrieben, eingestellt wird, ergibt sich eine Kalibrierung des Analysegerätes von 0,021 mm/Bildpunkt, was die Analyse eines Bereiches von 14 bis 24 ganzen Musterwiederholungen der USP-Gaze vom Typ VII in einem einzigen Bildfeld ermöglicht. Die Bildhelligkeit und der Kontrast (Verstärkung und Verstimmung) werden derart eingestellt, daß alle Grauwerte im dargestellten Bild erfaßt werden (eine Anzeige des Graupegel-Histogrammes enthält abgestuft alle möglichen Graupegel). Eine solche Einstellung gestattet die Feststellung der Garne, der durchsichtigen Öffnungsbereiche sowie der Fasern, die sich von den Garnen in die Öffnungsbereiche hinein erstrecken. Als nächstes wird die Probe vom Mikroskoptisch entfernt, und die beiden sauberen Glasplatten werden zur Schattenkorrektur benutzt, um eine ungleichmäßige Beleuchtung über das Gesichtsfeld zu eliminieren. Die Probe wird dann wieder auf den Mikroskoptisch zurückgebracht.
  • Zur Messung des Durchsichtigkeitsindex werden einige Abbildungs-Arbeitsgänge wie folgt durchgeführt:
  • 1. Zuerst wird der Feststellungspegel für schwarze Abbildungsbereiche gleich den gebündelten Fasersträngen und untereinander verbundenen Verbindungen eingestellt, ohne die einzelnen Fasern festzustellen, die sich von den Garnen in die Öffnungen erstrecken. Siehe Fig. 37B. Der Schwarz-Feststellungs-Graupegel wird für künftige Vergleichszwecke festgehalten.
  • 2. Unter Anwendung der Ergänzungsfunktion wird die Abbildung der in der Ebene 1 festgestellten Garne für eine Messung zu einem späteren Zeitpunkt in der Abbildungsebene 3 gespeichert. Diese Abbildung in der Abbildungsebene 3 stellt den Faserbedeckungsbereich (FC) dar. Siehe Fig. 37C. Anmerkung: Erforderlichenfalls wird die Abbildung in Ebene 1 zu vollständigen Feststellung des Faserbedeckungsbereiches um eine Anzahl von Zyklen verschoben, bis Löcher innerhalb der Faserbedeckungsbereiche beseitigt sind. Dann wird die Abbildung um die gleiche Anzahl von Zyklen abgetragen, um die Kanten des faserbedeckten Bereiches in die ursprünglichen Grenzen, wie sie im Feststellungsmenü eingestellt wurden, zurückzubringen.
  • 3. Als nächstes wird der Weiß-Feststellungspegel gleich den Bereichen eingestellt, die in jeder Öffnung des Gesichtsfeldes frei von Fasern sind. Auch der Weiß- Feststellungspegel wird für künftige Vergleichszwecke festgehalten. Diese in der Abbildungsebene 1 festgestellte Abbildung stellt den offenen Bereich (OA) des Textilerzeugnisses dar. Siehe Fig. 37D.
  • 4. Unter Anwendung der logischen Funktion werden die Abbildungen in den Ebenen 1 und 3 entsprechend der nachstehend genannten Formel kombiniert: Invertieren (Ebene 1 NOR Ebene 3). Das heißt Schaffung einer Abbildung aller Bildpunkte, die weder in Ebene 1 noch in Ebene 3 vorkommen. Dieser Vorgang erzeugt in der Abbildungsebene 4 eine Abbildung der Fasern, die sich von den Garnen in die Öffnungen des Textilerzeugnisses erstrecken, d. h. der "Fasern in Öffnungen" (FA). Siehe Fig. 37E.
  • 5. Anschließend erfolgen die Abbildungs-Feldmessungen in den aufgezeichneten Flächenanteilwerten zur Berechnung des Durchsichtigkeitsindex:
  • Ebene 1 (OA) (Fig. 37D)
  • Ebene 2 (FC) (Fig. 37C)
  • Ebene 3 (FA) (Fig. 37E)
  • Ein Flächenanteil der durchsichtigen Öffnungen (CA) wird als die Summe der offenen Bereiche (OA) und der Fasern in Öffnungen (FA) berechnet. Der Durchsichtigkeitsindex (CI) wird nun als das Verhältnis des durchsichtigen Flächenanteiles (CA) zur Summe der beiden Flächenanteile der Fasern in den Öffnungen (FA) und der Faserbedeckung (FC) berechnet:
  • CI = CA/(FA + FC).
  • Zusätzlich werden die Felder der gewebten Gaze in der gleichen Weise unter Verwendung des in den Schritten 1 und 3 gemessenen Schwarz-Festellungspegels bzw. Weiß-Feststellungspegels gemessen. Aus den Ergebnissen einer Anzahl repräsentativer Bereiche des Vlieses (von jedem Vlies werden mindestens zehn Felder analysiert) wird ein Mittelwert gebildet, um den mittleren Durchsichtigkeitsindex zu bilden.
  • Die Bildanalyse wird auch verwendet, um die Öffnungsgröße als mittlere Öffnungsfläche in Quadratmillimetern zu bestimmen. Für jedes in den Schritten 1 bis 5 untersuchte Feld werden die folgenden Schritte nach der Aufzeichnung der Feldmessungen und vor der Bewegung des Vlieses in das nächste Feld durchgeführt:
  • 6. Erneute Benutzung der logischen Funktion zur Kombination der Abbildungen der Ebene 1 (OA) (Fig. 9D) und der Ebene 4 (FA) (Fig. 37E) mittels der Bildadditionsfunktion (OR), um in Ebene 5 eine Abbildung des Flächenanteiles freier Öffnungen (CA) zu bilden. Siehe Fig. 37F. Die Abbildungsgleichung lautet:
  • Ebene 5 (CA) = Ebene 1 (OA) ODER Ebene 4 (FA).
  • 7. Im Merkmals-Messungs-Menü werden die Parameter zur Messung der Ebene 5 (CA) eingestellt.
  • 8. Ein Histogramm-Menü wählt die Flächenparameter aus und stellt sie graphisch dar, so daß die Extrema hervorgehoben werden. Dann wird die Funktion "Messen" gewählt, um die Abbildung der Ebene 5 hinsichtlich der einzelnen Merkmalsbereiche zu analysieren.
  • 9. Wiederholung der Schritte 6 bis 8 für jedes Feld nach der Analyse für den Durchsichtigkeitsindex (Schritte 1 bis 5, oben), um ein kumulatives Histogramm der CA- Bereiche mit Mittelwert und Standardabweichung zu erzeugen (Das Histogramm ist nicht zwischen den verschiedenen Feldern der gleichen Vlies-Probe ausgeglichen).
  • 10. Am Ende der Serien von Feldern für das gewebte Gaze-Textilerzeugnis werden der Mittelwert der Öffnungsfläche und die Standardabweichung in Quadratmillimetern aufgezeichnet.
  • Der Durchsichtigkeitsindex und die mittlere Öffnungsfläche für Vliese nach dieser Erfindung sowie für Vliese nach dem Stand der Technik werden in entsprechender Weise unter Verwendung der bei der Analyse der gewebten Gaze bestimmten Feststellungspegel analysiert. Zur Bestimmung des Durchsichtigkeitsindex werden die Feldmessungen gespeichert und die Ergebnisse beispielsweise in einem Lotus 1-2-3-Arbeitsblatt berechnet. Der Durchsichtigkeitsindex eines jeden Vlieses wird als mittlerer Durchsichtigkeitsindex ausgegeben. Nach der Sammlung der Merkmalsdaten für jedes Feld, werden Mittelwert und Standardabweichung in dem Arbeitsblatt aufgezeichnet und als mittlere Öffnungsfläche ausgegeben.
  • Die Vliese nach der vorliegenden Erfindung haben einen Durchsichtigkeitsindex, der wir oben beschrieben gemessen wurde, von 0,5 oder mehr. Die besonders erwünschten Vliese nach der vorliegenden Erfindung haben einen Durchsichtigkeitsindex von 0,6 oder mehr, während die bevorzugten Vliese nach der vorliegenden Erfindung einen Durchsichtigkeitsindex von 0,75 oder mehr haben.
    • Bestimmung der berechneten Faserbündeldichte
  • Die berechnete Strangdichte betrifft die Dichte von Faserbündeln im Vlies mit Öffnungen. Die berechnete Strangdichte wird aus dem Flächenanteil, der die faserbedeckte Fläche wiedergibt und einer Vliesdichte berechnet, wobei letztere ihrerseits aus einem Vliesgewicht in Gramm pro Quadratzentimeter dividiert durch eine durchschnittliche Dicke der Faserbündel in Zentimetern berechnet wird. Die Messungen zur Bestimmung der berechneten Faserbündeldichte werden an einem bindemittelfreien Faservlies vorgenommen. Das Verfahren zur Bestimmung der berechneten Faserbündeldichte, welche in Gramm pro Kubikzentimeter ausgedrückt wird, wird nachfolgend für Faservliese mit Öffnungen beschrieben.
  • Die Analyse erfordert die Bestimmung des Vliesgewichtes (WT) in Gramm pro Quadratzentimeter (g/cm²), die Messung der Dicke (Z) der Faserbündel in Zentimetern (cm) sowie die Durchsichtigkeitsindex-Analyse, um den Flächenanteil (FC) zu erhalten, welcher den faserbedeckten Bereich des Musters darstellt.
  • Ein Standard-Prüfverfahrn, wie beispielsweise ASTM D-3776, wird zur Bestimmung des Vliesgewichtes angewandt. Die Dicke der Faserbündel kann unter Verwendung eines Leica- Bildanalysegerätes Quantimet Q 520 bestimmt werden, indem die Querschnitte der Faserbündel gemessen werden.
  • Um ein Vlies für die Bildanalyse der Faserbündeldichte vorzubereiten, wird eine repräsentative Probe des Vlieses in ein durchsichtiges Kunstharz (beispielsweise Aral ditTM-Kunstharz) eingebettet und ein Schnitt des Vlies-Kunstharzblockes beispielsweise unter Verwendung einer Niedergeschwindigkeits-Säge, wie beispielsweise einer Buehler Isomet-Säge mit Diamant-Sägeblatt, angefertigt. Es wird eine Serie von Schnitten, jeder 0,027 cm dick, in zwei gekreuzten Richtungen des Vlieses angefertigt und beispielsweise mittels eines Norland-Optikklebers 60 auf Mikroskop-Objektgläsern befestigt. Bei der mikroskopischen Untersuchung der Serie der Schnitte im Vergleich mit einem Stück des untersuchten Original-Vlieses, werden die Schnitte, welche Faserbündelquerschnitte enthalten, für die Messung markiert. Schnitte von Faserbündeln des Faservlieses werden derart ausgewählt, daß der Schnitt etwa auf halbem Wege zwischen der "Schleifenknoten"-Anordnung und einem untereinander verbundenen Verbindungspunkt liegt, oder wenn keine "Schleifenknoten"-Anordnung vorliegt, zwischen zwei untereinander verbundenen Verbindungspunkten. Schnitte von Faserbündeln in Faservliesen des Standes der Technik werden so ausgewählt, daß der Schnitt etwa auf halben Wege zwischen den untereinander verbundenen Verbindungspunkten liegt.
  • Die Dicke eines jeden ausgewählten Faserbündels wird als die Länge einer Linie definiert, die von einer Grenze, welche eine Oberfläche des Vlieses ist, zu einer Grenze, welche die entgegengesetzte Oberfläche des Vlieses ist, durch den Querschnitt gezogen wird. Die Längen der Linien jeder Garnbündeldicke werden gemessen und die mittlere Garnbündeldichte (Z) in Zentimetern aufgezeichnet. Der Flächenanteil (FC), welcher den faserbedeckte Musterbereich darstellt, wird aus der Durchsichtigkeitsindex-Analyse erhalten.
  • Als Nächstes wird die berechnete Faserbündeldichte, ausgedrückt in Gramm pro Kubikzentimetern (g/cm³), nach der folgenden Formel berechnet:
  • Berechnete Faserbündeldichte = WT/(Z + FC)
    • Bestimmung der Vliesdichte
  • Als nächstes wird ein Verfahren zur Bestimmung der Vliesdichte eines Faservlieses mit Öffnungen beschrieben. Die Vliesdichte ist ein Wert, welcher aus dem Vliesgewicht pro Flächeneinheit in Gramm pro Quadratzentimeter, der Vliesdicke in Zentimetern und dem Flächenanteil, welcher das vliesbedeckte Muster innerhalb des Vlieses ausdrückt, berechnet. Die Einheiten der Vliesdichte sind Gramm pro Kubikzentimeter.
  • Zur Messung des Gewichtes pro Flächeneinheit und der Dicke werden Standard- Prüfverfahren (beispielsweise ASTM D-1777 und D-3776) angewandt. Die Vliesdichte wird dann durch Division des Gewichtes pro Flächeneinheit durch die Dicke berechnet und in Gramm pro Kubikzentimeter ausgedrückt. Der Flächenanteil, welcher die faserbedeckte Fläche des Musters im Vlies ausdrückt, ist der aus der Durchsichtigkeitsindex-Analyse erhaltene Faserbedeckungswert (FC). Siehe oben. Als nächstes wird die Vliesdichte durch Division der Vliesmasse durch den Flächenanteil (FC) berechnet.
  • Die Vliese nach der vorliegenden Erfindung haben eine berechnete Faserbündeldichte, die, wie oben beschrieben, bestimmt wurde, von mindestens 0,14 Gramm/Kubik zentimeter. Erwünschter sind Vliese nach der vorliegenden Erfindung mit einer berechneten Faserbündeldichte von 0,15 Gramm/Kubikzentimeter und darüber, während bevorzugte Vliese nach der vorliegenden Erfindung eine berechnete Faserbündeldichte von 0,17 Gramm/Kubikzentimeter und darüber aufweisen.

Claims (28)

1. Faservlies mit einer Vielzahl garnartiger Fasergruppen, wobei diese Gruppen an Verbindungspunkten durch Fasern verbunden sind, welche einer Vielzahl dieser Gruppen angehören, um ein vorgegebenes Muster von Löchern in dem Vlies zu begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies einen Durchsichtigkeitsindex von mindestens 0,5 und eine berechnete Faserbündeldichte von mindestens 0,14 Gramm pro Kubikzentimeter hat.
2. Faservlies nach Anspruch 1, bei welchem der Durchsichtigkeitsindex mindestens 0,6 ist.
3. Faservlies nach Anspruch 2, bei welchem die berechnete Faserbündeldichte mindestens 0,15 Gramm pro Kubikzentimeter ist.
4. Faservlies nach Anspruch 1, bei welchem der Durchsichtigkeitsindex mindestens 0,75 ist.
5. Faservlies nach Anspruch 2, bei welchem die berechnete Faserbündeldichte mindestens 0,17 Gramm pro Kubikzentimeter ist.
6. Faservlies nach Anspruch 1, bei welchem die garnartigen Fasergruppen eine Vielzahl paralleler und stark verdichteter Faserabschnitte umfassen, wobei mindestens eine der garnartigen Fasergruppen Faserabschnitte aufweist, welche rund um zumindest einen Teil des Umfanges der parallelen und stark verdichteten Faserabschnitte gewickelt sind.
7. Faservlies nach Anspruch 6, bei welchem der um den Umfang gewickelte Teil Faserabschnitte aufweist, welche sich in die und zumindest teilweise durch die garnartigen Fasergruppen hindurch erstrecken.
8. Faservlies nach Anspruch 6, bei welchem der um den Umfang gewickelte Teil im wesentlichen in der Mitte der Fasergruppen zwischen den untereinander verbundenen Verbindungspunkten angeordnet ist.
9. Faservlies nach Anspruch 6, bei welchem die Vielzahl der parallelen und verdichteten Faserabschnitte in einigen der Fasergruppen einen schraubenlinienförmigen Verlauf hat.
10. Faservlies nach Anspruch 6, bei welchem es eine Vielzahl zwischen den untereinander verbundenen Verbindungspunkten angeordneter, um den Umfang gewickelter Teile gibt.
11. Faservlies nach Anspruch 6, bei welchem die Verbindungspunkte eine Vielzahl von Faserabschnitten umfassen, wobei einige der Faserabschnitte im Verbindungspunkt geradlinig verlaufen, während andere Faserabschnitte um 90º gebogen und noch andere in diagonaler Richtung verlaufen.
12. Faservlies nach Anspruch 11, bei welchem die Verbindungspunkte Faserabschnitte aufweisen, die sich in der Z-Richtung des Vlieses erstrecken.
13. Faservlies nach Anspruch 1, bei welchem die garnartigen Fasergruppen aus neu angeordneten Fasern bestehen, wobei die Faserabschnitte in einer Gruppe im wesentlichen verdichtet und parallel gerichtet sind, die Verbindungspunkte eine Vielzahl stark verwirrter Bereiche aufweisen und einige der verwirrten Bereiche garnartige Fasergruppen miteinander verbinden, während andere der verwirrten Bereiche innerhalb der garnartigen Fasergruppen angeordnet sind.
14. Faservlies nach Anspruch 13, bei welchem der in einer garnartigen Fasergruppe angeordnete verwirrte Bereich im wesentlichen in der Mitte zwischen zwei benachbarten verwirrten Bereichen, welche garnartige Fasergruppen miteinander verbinden, angeordnet ist.
15. Faservlies nach Anspruch 1, bei welchem die garnartigen Fasergruppen eine Vielzahl paralleler und stark verdichteter Faserabschnitte umfassen, wobei die Faserabschnitte zumindest einiger der garnartigen Fasergruppen verdrillt sind, wodurch die Faserabschnitte entlang der garnartigen Fasergruppe einen schraubenlinienförmigen Verlauf haben.
16. Maschine zur Herstellung eines Faservlieses nach Anspruch 1 aus einer Lage von Ausgangs-Fasermaterial, dessen einzelne Faserelemente unter dem Einfluß einwirkender Fluidkräfte beweglich sind, wobei die Maschine eine dreidimensionale Unterlage spezieller topographischer Anordnung zur Ablage eines Faserflores darauf aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage eine Vielzahl in einem Muster auf der Oberfläche angeordneter Pyramiden (61) aufweist, deren jede eine Spitze (65) und eine Grundfläche sowie mehrere Seitenflächen (104) hat, die sich von der Spitze zur Grundfläche erstrecken, die Seitenflächen (104) einen Winkel von mehr als 55º zur horizontalen Fläche der Unterlage einschließen, die Unterlage eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die in bezug auf die Pyramiden in einem vorgegebenen Muster angeordnet sind und Einrichtungen vorgesehen sind, um gleichzeitig aneinander grenzende Fluidstrahlen auf die Spitzen der Pyramiden zu richten, während die Faserlage dort aufliegt.
17. Maschine nach Anspruch 16, bei welcher die Öffnungen in Bereichen angeordnet sind, wo die Seitenflächen der Pyramiden auf die Unterlage auftreffen.
18. Maschine nach Anspruch 17, bei welcher sich die Öffnungen auf die Seitenflächen der Pyramiden erstrecken.
19. Maschine nach Anspruch 16, bei welcher jede der Pyramiden vier Seiten hat.
20. Maschine nach Anspruch 19, bei welcher die Spitzen der Pyramiden auf der Unterlage in Längs- und Querrichtung ausgerichtet sind.
21. Maschine nach Anspruch 16, welche Öffnungen an den Seitenflächen und an den Ecken der Pyramiden aufweist.
22. Maschine nach Anspruch 16, bei welcher die Öffnungen eine ovale Form haben.
23. Maschine nach Anspruch 16, bei welcher die Öffnungen eine ovale Form haben und sich über einen Teil der Seitenflächen benachbarter Pyramiden und über die zusammentreffenden Ecken von vier benachbarten Pyramiden erstrecken.
24. Maschine nach Anspruch 16, bei welcher die Seitenflächen der Pyramiden über einen Teil der Seitenflächen einen Winkel von mindestens 70º zur horizontalen Fläche der Unterlage und danach bis zur Spitze der Pyramide einen Winkel von weniger als 70º zur horizontalen Fläche der Unterlage einschließen.
25. Maschine nach Anspruch 16, bei welcher die Seitenflächen der Pyramiden einen Winkel von mehr als 65º zur horizontalen Fläche der Unterlage einschließen.
26. Maschine nach Anspruch 16, bei welcher die Öffnungen kreisförmig sind und einen Durchmesser haben, der im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen den Grundflächen benachbarter Pyramiden ist.
27. Maschine zur Herstellung eines Faservlieses nach Anspruch 1 aus einer Lage von Ausgangs-Fasermaterial, dessen einzelne Faserelemente unter dem Einfluß einwirkender Fluidkräfte beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine drehbare Hohltrommel (90) mit einer Vielzahl von Pyramiden (61) aufweist, die sich von der Außenfläche der Trommel her erstrecken und in axialer Richtung sowie rund um die Trommel angeordnet sind, wobei jede Pyramide eine Spitze (65) und eine Grundfläche sowie mehrere Seitenflächen (104) hat, die sich von der Spitze zur Grundfläche erstrecken, die Seitenflächen (104) einen Winkel von mehr als 55º zur Oberfläche der Trommel einschließen, die Trommeloberfläche eine Vielzahl in einem vorgegebenen Muster angeordneter Öffnungen aufweist, eine Einrichtung zum Positionieren der Faserlage auf den Spitzen der Pyramiden auf einem Teil des Trommelumfanges, Einrichtungen außerhalb der Trommel, um gleichzeitig aneinander grenzende Fluidstrahlen auf die Faserlage, danach auf die Pyramiden und schließlich durch die Öffnungen in die Trommel hinein zu richten, eine Einrichtung zum Drehen der Trommel während das Fluid auf deren Außenseite gerichtet ist, eine Einrichtung im Inneren der Trommel zum Entfernen des Fluids von der Trommeloberfläche und schließlich eine Einrichtung zum Entfernen des neu angeordneten Vlieses von der Trommel vorgesehen sind.
28. Verfahren zur Herstellung eines Faservlieses nach Anspruch 1 mit den Schritten: Ablegen einer Lage zufällig angeordneter sich überdeckender Fasern, die im ganzen Bereich örtlich in Reibpaarung untereinander anliegen, um ihren Zusammenhalt zu bewirken, während die Lage abgelegt ist, seitliches Bewegen von Abschnitten der Fasern der Lage unter dem Einfluß einwirkender Fluidkräfte, um sie längs und quer voneinander zu entfernen und zugleich Abschnitte benachbarter Fasern, die zwischen den Abstandsbereichen liegen, enger zusammen zu bringen und stärker parallel auszurichten, gleichzeitiges Bewegen von Faserabschnitten in einer Umfangsbahn um die Faserabschnitte, die enger zusammengebracht und stärker parallel ausgerichtet werden durch das Einwirken von Fluidkräften mit entgegengesetzten seitlich wirkenden Kraftkomponenten, die parallel zur Ebene der Lage wirken und zusammen eine Drehkraftkomponente bilden, auf unmittelbar benachbarte Paare von Abstandsbereichen, wobei ein Teil der Drehkraftkomponenten in der Ebene der Faserlage und parallel zu dieser wirkt, während die anderen Drehkraftkomponenten in der Ebene der Faserlage und senkrecht zu dieser wirken.
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