Чистящая салфетка
Изобретение относится к чистящей салфетке, включающей микроволокнистый комбинированный нетканый материал, в котором первый и второй волокнистые компоненты расположены в форме чередующихся слоев, при этом по меньшей мере один первый слой A содержит первый волокнистый компонент в форме сформованных из расплава и уложенных в нетканый материал комбинированных филаментов, которые по меньшей мере частично разделены на элементарные филаменты со средним титром менее 0,1 дтекс, предпочтительно от 0,03 до 0,06 дтекс и закреплены, по меньшей мере один слой B расположен на первом слое A, при этом слой B содержит второй волокнистый компонент в форме уложенных в нетканый материал и закрепленных волокон со средним титром от 0,1 до 3 дтекс, по меньшей мере один второй слой A расположен на слое B. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.
Техническая область
Текстильные физические свойства чистящих салфеток можно регулировать посредством химических и текстильных физических свойств образующих их волокон или филаментов. При этом сырье для волокон или филаментов выбирают в соответствии с желаемыми химическими или физическими свойствами, например, относительно их окрашиваемости, химической стойкости, их термоформуемости, их способности поглощать загрязнения или их адсорбционной способности. Напряжение при удлинении и удлинение при нагрузке волокон или филаментов среди прочего зависят от свойств материала, которые можно регулировать выбором степени кристаллизации и/или степени ориентации и геометрии поперечного сечения для того, чтобы влиять на жесткость при изгибе, восприятие усилия или удельную поверхность отдельных волокон или филаментов. С помощью суммы текстильных физических свойств образующих полотно волокон или филаментов также можно регулировать вес единицы поверхности.
Для многих целей применения чистящей салфетки должны соответствовать большому количеству требований, которые часто сложно согласовать друг с другом. Так, например, микроволокнистый нетканый материал должен иметь как высокий срок службы, так и удобство в использовании, в частности при впитывании, отжимании и протирании, хорошую эффективность очистки, хорошую стойкость к механическому износу и/или определенному удержанию влаги.
Уровень техники
Возможность объединять различные свойства в одной чистящей салфетке состоит в том, чтобы при выбранном виде получения полотна (например, в виде ткани или трикотажа, или в виде нетканого материала) комбинировать различные виды волокон друг с другом. Таким образом, ткань, вязаное полотно или трикотажное полотно, которые содержат более толстые волокна в комбинации с микроволокнами, показывают хорошую прочность, а также по меньшей мере вначале употребления удовлетворительные потребительские свойства. Однако недостатком данных полотен является то, что их получение дороже, чем получение нетканых материалов. К тому же, в частности вязаное полотно имеет недостаточную способность удерживания микроволокон. Так было обнаружено, что после примерно 400 циклов машинной стирки (согласно DIN EN ISO 155797) микроволокна удалялись почти полностью. Это проявляется в значительном ухудшении потребительских свойств, таких как удобство в использовании, тактильные ощущения, эффективность очистки и, соответственно, удержание воды.
Нетканые материалы, которые содержат микроволокна по сравнению с тканью, вязаным полотном или трикотажным полотном гораздо проще получать. Нетканый материал представляет собой структуру из волокон ограниченной длины (штапельные волокна), филаментов (элементарные волокна) или нарезанных нитей любого вида и любого происхождения, которые каким-либо способом соединяются в нетканый материал (прочес) и каким-либо образом соединяются друг с другом. Микроволокнистые нетканые материалы имеют в принципе исключительные свойства при удалении загрязнений и при впитывании и отжимании жидкостей, в частности воды. Однако у известных микроволокнистых нетканых материалов есть недостаток, который заключается в том, что их прочность, в частности при частых стирках в машинных циклах стирки, ограничена, что проявляется, например, в образовании после примерно 200 циклов машинной стирки дыр в нетканом материале. Для применения в профессиональной очистке данные 200 циклов стирки означают, например, при ежедневной дезинфицирующей стирке срок службы менее одного года.
Теоретически, с помощью повышенного содержания толстых волокон можно улучшить прочность нетканого материала, так как химическая и механическая стабильность отдельных волокон, или, соответственно, филаментов возрастает с увеличением толщины. Однако это происходит за счет потребительских свойств.
Повышенное содержание тонких волокон приводит, как и следовало ожидать, к улучшению потребительских свойств, в том числе к улучшению поглощения воды благодаря образованию большого числа капиллярных пустот и к мягкой на ощупь поверхности благодаря снижению жесткости при изгибе отдельных волокон. Однако такие полотна оказываются непрочными, если сравнивать силу разрыва, пилинг и прежде всего устойчивость к стирке водой, в частности устойчивость к стирке с кипячением, с традиционными текстильными материалами. Прежде всего, приписываемые микроволокнам потребительские свойства существенно ухудшаются со временем.
Таким образом, для нетканого материала c 16 сегментами пирога (70% PET 0,2 дтекс; 30% PA6 0,1 дтекс, разделенный и укрепленный водными струями) в ускоренных испытаниях, составляющих 400 циклов стирки согласно DIN EN ISO 155797, было обнаружено, что вес единицы поверхности существенно уменьшился. Более точный анализ показал, что содержание полиамида от первоначальных 30 снизилось до 10 массовых процентов, в то время как содержание PET снизилось не так сильно. Этот результат был удивителен потому, что известно, что PET подвергается воздействию оснований, таких как моющие щелочные растворы, а полиамид нет. Эти результаты можно объяснить тем, что более мелкие полиамидные филаменты в микрофиламентном нетканом материале скорее подвергаются химической и механической нагрузке при стирке, а также большому механическому трению при сушке в барабанах и с течением времени удаляются при разрыве волокна. Это может быть обусловлено также более низкой толщиной волокон по сравнению со сложным полиэфиром.
Снижение содержания PA6 после 500 стирок проиллюстрировано в следующей таблице. При этом остаточное содержание полиамида определяли отделением муравьиной кислотой. При этом отдельные образцы показывают разброс снижения PA6.
Таблица 1: Снижение содержания РА6 после 500 стирок (60°С) от первоначальных 30%:
| № | Брутто г |
корр. -0,073 г |
взвешенный РЕТ г |
корр. -0,071 г |
полученный РА6 г |
содержание РА6 % |
| 1 | 1,475 | 1,402 | 1,26 | 1,189 | 0,213 | 15,19 |
| 2 | 0,673 | 0,6 | 0,593 | 0,522 | 0,078 | 13,00 |
| 3 | 0,97 | 0,897 | 0,855 | 0,784 | 0,113 | 12,60 |
| 4 | 1,567 | 1,494 | 1,36 | 1,289 | 0,205 | 13,72 |
| 5 | 1,605 | 1,532 | 1,442 | 1,371 | 0,161 | 10,51 |
| 6 | 1,301 | 1,228 | 1,173 | 1,102 | 0,126 | 10,26 |
Как следствие данных испытаний можно было бы ожидать, что введение части вдвое более толстых 8 сегментов пирога при титре данном для 16 сегментов пирога, должно улучшить механические свойства и долговечность, а добавление части в два раза более тонких сегментов, составляющих 32 сегмента пирога, должно приводить к компенсации потерянных свойств, таких как комфорт и управление влагой.
Другая возможность объединять по-настоящему противоположные свойства друг с другом в одном полотне состоит в получении композиционных материалов из двух или более полотен. Для этого можно получать отдельные полотна раздельно и затем известными способами соединения, такими как сшивание, склеивание, ламинирование, соединять друг с другом.
Также известны многокомпонентные фильерные нетканые материалы, которые имеют перепад титра. Так, в EP 1619283 A1 описаны многокомпонентные фильерные нетканые материалы, состоящие из по меньшей мере двух полимеров с поверхностью раздела, которые происходят из по меньшей мере одного формовочного устройства со стандартными формовочными соплами, и которые гидродинамически усилены, уложены соями, а также либо в виде однослойного, либо в виде многокомпонентного комбинированного материала закреплены вместе.
В основе данного изобретения лежит задача таким образом усовершенствовать микроволокнистые нетканые материалы, чтобы они имели хорошие механические свойства, в частности хорошую стойкость к продолжительной стирке, хорошие потребительские свойства, хороший термофизиологический комфорт, приятные тактильные и оптические качества, хорошее управление водой (водопоглощение и водовыделение, предпочтительно соразмерные), а также хорошую эффективность очистки.
Описание изобретения
Данное изобретение относится к чистящей салфетке, включающей микроволокнистый комбинированный нетканый материал, в котором первый и второй волокнистые компоненты уложены в виде чередующихся слоев, при этом
- по меньшей мере один первый слой A включает первый волокнистый компонент в форме сформованных из расплава и уложенных в нетканый материал комбинированных филаментов, которые по меньшей мере частично разделены на элементарные филаменты со средним титром по меньшей мере 0,1 дтекс, предпочтительно от 0,03 дтекс до 0,06 дтекс и закреплены,
- по меньшей мере один слой B расположен на первом слое A, при этом слой B включает второй волокнистый компонент в форме уложенных в нетканый материал и закрепленных волокон со средним титром от 0,1 до 3 дтекс,
- по меньшей мере один второй слой A расположен на слое B.
Кроме того, изобретение относится к способу получения такой чистящей салфетки, а также к применению полученных продуктов.
Чистящая салфетка по изобретению отличается тем, что она содержит крайне мелкие микрофиламенты в синергической комбинации с более крупными волокнами. При этом оба волокнистых компонента по меньшей мере частично находятся в слоях, которые относительно поперечного сечения микроволокнистого комбинированного нетканого материал по меньшей мере местами чередуются.
Согласно данному изобретению было обнаружено, что благодаря специальной комбинации слоев из мелких и грубых волокон в чередующемся расположении, механические свойства и прочность значительно улучшаются. Таким образом, чистящая салфетка по изобретению показывает исключительную устойчивость к продолжительной стирке, в частности при сильной нагрузке в горячих циклах промышленной стирки. Кроме того, нетканый материал несмотря на содержание грубых волокон показывает удовлетворительные потребительские свойства, такие как хороший термофизиологический комфорт, приятное тактильное и оптическое качество, хорошее управление водой, а также хорошую эффективность очистки.
Этот результат оказался неожиданным, так как ожидалось, что применение филаментов с меньшим титром хотя и приводит к улучшению потребительских свойств, но при этом ухудшаются стойкость, и в частности также прочность нетканого материала.
Без привязки к механизму можно предположить, что хорошей механической прочности в отношении пилинга, абразивного воздействия и стойкости к стирке у нетканого материала по изобретению можно достичь благодаря большой степени спутывания мелких филаментов при получении, то есть в процессе разделения или в процессе закрепления, например, при сшивании и/или при закреплении водными струями комбинированных элементов. Согласно предпочтительному варианту осуществления данного изобретения филаменты первого волокнистого компонента переплетены с перекрытием слоев по меньшей мере частично волокнами второго волокнистого компонента ("эффект щупалец"). Этого эффекта можно достичь, например, таким образом, что сначала получают комбинацию слоев ABA или большую комбинацию слоев, например, комбинацию слоев ABABA из сначала еще не закрепленных или только предварительно закрепленных нетканых материалов из первого и второго волокнистых компонентов, и затем на стадиях разделения или закрепления получается полная комбинация слоев.
При таком образе действий полученные при разделении мелкие филаменты первого волокнистого компонента распределяются в Z-направлении, то есть в направлении поперечного сечения нетканого материала. Это распределение может занимать несколько слоев и приводит к особенно интенсивному соединению отдельных слоев. Практические исследования показали, что элементарные филаменты тем дальше перемещаются в другие слои, чем они мельче.
Согласно данному изобретению первый волокнистый компонент имеет сформованные из расплава и уложенные в нетканый материал комбинированные филаменты. Под понятием филаменты согласно данному изобретению понимают волокна, которые в отличие от штапельных волокон имеют теоретически неограниченную длину. Комбинированные филаменты состоят из по меньшей мере двух элементарных филаментов и могут с помощью общепринятого способа разделения, такого как например, пробивка водяными струями, разделяться на элементарные филаменты и закрепляться. Комбинированные филаменты первого волокнистого компонента согласно данному изобретению по меньшей мере частично разделены на элементарные филаменты. При этом степень разделения предпочтительно составляет более 80%, более предпочтительно более 90% и в частности 100%.
Для того чтобы достичь достаточного эффекта стабилизации предпочтительно, чтобы содержание элементарных филаментов в первом волокнистом компоненте, по отношению ко всему весу нетканого материала, являющемуся суммарным значением всех комбинированных слоев, составляло по меньшей мере 20 масс.%. Практические исследования показали, что особенно высокой стойкости к стирке в комбинации с хорошими потребительскими свойствами достигают, если содержание данных элементарных филаментов составляет от 20 масс.% до 60 масс.%, в частности от 30 масс.% до 50 масс.%, по отношению ко всему весу нетканого материала.
В отношении отдельных слоев нетканого материала предпочтительно, если содержание элементарных филаментов первого волокнистого компонента в соответствующем слое A, например, во внешнем слое A или в расположенном внутри слое A составляет от 80 масс.% до 100 масс.%, предпочтительно от 90 масс.% до 100 масс.%, в частности 100 масс.%, по отношению ко всему весу слоя A.
В отношении потребительских свойств (стойкость к пилингу, абразивному воздействию и к стирке) предпочтительно, если по меньшей мере один внешний слой, предпочтительно оба внешних слоя нетканого материала образованы слоями A.
Принципиально допустимо, чтобы соответствующие слои A наряду с первым волокнистым компонентом содержали еще другие волокна. Однако особенно хорошие потребительские свойства получаются, если по меньшей мере внешние слои A полностью состоят из элементарных филаментов первого волокнистого компонента.
При применении комбинированных филаментов в качестве исходного материала для получения элементарных филаментов предпочтительно, чтобы титр получаемых из них элементарных филаментов можно было регулировать простым образом путем вариации количеств содержащихся в комбинированных филаментах элементарных филаментов. При этом титр комбинированных филаментов может оставаться постоянным, что технологически предпочтительно. Кроме того, при применении комбинированных филаментов предпочтительно, чтобы дополнительно путем вариации степени разделения комбинированных филаментов простым образом можно было регулировать соотношение толстых и тонких филаментов в нетканом материале.
Практические исследования показали, что нетканый материал с особенно высокой стойкостью к стирке в комбинации с хорошими потребительскими свойствами можно получить, если средний титр элементарных филаментов первого волокнистого компонента составляет 0,01-0,1 дтекс, в частности от 0,03 дтекс до 0,06 дтекс. Элементарные филаменты с данным титром, например, можно получить разделением комбинированных филаментов с титром от 0,02 до 6,4 дтекс, предпочтительно от 0,06 до 3,8 дтекс.
При этом элементарные филаменты в поперечном сечении могут иметь форму сегмента круга, прямоугольника, или многоугольника.
Предпочтительным является микроволокнистый комбинированный нетканый материал по изобретению, у которого комбинированные филаменты имеют поперечное сечение с многосегментной структурой, подобной разделенному апельсину или с так называемой структурой "пирога", при этом сегменты могут содержать различные, чередующиеся, несовместимые полимеры. Также пригодна структура полого пирога, в которой могут иметься асимметрично относительно оси расположенные полости. Структуру пирога, в частности структуру полого пирога, можно особенно легко разделять.
В отношении первого волокнистого компонента структура разделенного апельсина или куска пирога (структура пирога) предпочтительно имеет 2, 4, 8, 16, 24, 32 или 64 сегментов, особенно предпочтительно 16, 24 или 32 сегментов.
Содержание первого волокнистого компонента в нетканом материале составляет предпочтительно по меньшей мере 40 масс.%, более предпочтительно от 40 масс.% до 60 масс.%, в частности от 45 масс.% до 55 масс.%, по отношению ко всему весу нетканого материала.
Для того чтобы получить легкую разделяемость предпочтительно, чтобы комбинированные филаменты содержали филаменты, которые содержат по меньшей мере два термопластичных полимера. Предпочтительно комбинированные филаменты содержат по меньшей мере два несовместимых полимера. Под несовместимыми полимерами понимают такие полимеры, которые в комбинации образуют несклеивающиеся или условно, или тяжело склеивающиеся пары. Такие комбинированные филаменты имеют хорошую разделяемость на элементарные филаменты и вызывают хорошее соотношение прочности к весу единицы поверхности.
В качестве несовместимых пар полимеров предпочтительно применяют полиолефины, сложные полиэфиры, полиамиды и/или полиуретаны в таких комбинациях, чтобы они образовывали несклеивающиеся или условно, или тяжело склеивающиеся пары.
Применяемые пары полимеров особенно предпочтительно выбирают из пар полимеров с по меньшей мере одним полиолефином и/или по меньшей мере одним полиамидом, предпочтительно с полиэтиленом, таких как полипропилен/полиэтилен, полиамид 6/полиэтилен или полиэтилентерефталат/полиэтилен, или с полипропиленом, таких как полипропилен/полиэтилен, полиамид 6/полипропилен или полиэтилентерефталат/полипропилен.
Наиболее предпочтительны пары полимеров с по меньшей мере одним сложным полиэфиром и/или по меньшей мере одним полиамидом.
Предпочтительно применять пары полимеров с по меньшей мере одним полиамидом или с по меньшей мере одним полиэтилентерефталатом из-за их условной клейкости, и наиболее предпочтительно применять пары полимеров с по меньшей мере одним полиолефином из-за их сложности склеивания.
Особенно предпочтительными компонентами оказались сложные полиэфиры, предпочтительно полиэтилентерефталат, полимолочная кислота и/или полибутилентерефталат с одной стороны, полиамид, предпочтительно полиамид 6, полиамид 66, полиамид 46 с другой стороны, при необходимости в комбинации с одним или несколькими другими несовместимыми с упомянутыми компонентами полимерами, которые предпочтительно выбирать из полиолефинов. Эти комбинации имеют исключительную разделяемость. Наиболее предпочтительной является комбинация из полиэтилентерефталата и полиамида 6 или из полиэтилентерефталата и полиамида 66.
Содержание второго волокнистого компонента в нетканом материале составляет предпочтительно по меньшей мере 30 масс.%, предпочтительно от 40 масс.% до 60 масс.%, в частности от 45 масс.% до 55 масс.%, по отношению ко всему весу нетканого материала.
Допустимо, чтобы соответствующие слои B наряду со вторым волокнистым компонентом содержали еще другие волокна. Так, предпочтительно слои B наряду со вторым волокнистым компонентом содержат волокна первого волокнистого компонента. Они могут, например, при закреплении и/или разделении, из слоев A встраиваться в слои B. Благодаря этому получают более высокую степень спутывания слоев и, таким образом, более высокую прочность.
Вид волокон второго волокнистого компонента принципиально некритичен, если он имеет титр от 0,1 до 3 дтекс. Так можно волокна второго волокнистого компонента выбирать из группы, состоящей из филаментов, штапельных волокон, нитей, и/или пряжи. При этом под штапельными волокнами в отличие от филаментов, которые теоретически имеют неограниченную длину, понимают волокна с ограниченной длиной, предпочтительно от 20 мм до 60 мм.
Волокна второго волокнистого компонента могут состоять из различных материалов. В частности пригодны полимеры, при этом, прежде всего синтетические материалы, в частности обсуждаемые выше синтетические материалы для первого волокнистого компонента, но также и природные материалы.
При выборе волокон для второго волокнистого компонента ориентируются предпочтительно на соответствующую область применения, в которой должен применяться нетканый материал. Пригодными для многих целей применения оказались филаменты. Они могут представлять собой монокомпонентные филаменты и/или комбинированные филаменты.
Предпочтительно волокна второго волокнистого компонента, как и филаменты первого волокнистого компонента, по меньшей мере частично представляют собой комбинированные филаменты и по меньшей мере частично разделены на элементарные филаменты. В данном случае имеет по меньшей мере часть данных элементарных филаментов титр от 0,1 до 3 дтекс. Наиболее предпочтительно абсолютно все элементарные филаменты имеют данный титр. Такие элементарные филаменты можно получить при разделении комбинированных филаментов с титром от 0,2 до 24 дтекс.
Преимуществом применения комбинированных филаментов является то, что титр отдельных элементарных филаментов простым образом можно регулировать вариацией количества содержащихся в комбинированных филаментах элементарных филаментов. Кроме того, с помощью вариации степени разделения можно регулировать соотношение между толстыми и тонкими филаментами в нетканом материале. Практические исследования показали, что при установке степени разделения комбинированных филаментов по меньшей мере 60%, еще предпочтительнее по меньшей мере 70%, еще предпочтительнее от 80% до 100%, получают особенно хорошие свойства пиллинга.
Следующее преимущество состоит в том, что в данном варианте осуществления закрепление нетканого материала предпочтительно происходит посредством совместного разделения обоих компонентов - комбинированных филаментов, например, с помощью закрепления водными струями. Этот образ действий позволяет получить особенно интенсивное, перекрывающее слои переплетение образованных при разделении элементарных филаментов, так что полученный комбинированный нетканый материал имеет особенно хорошую стойкость при длительной нагрузке.
Вид и структура комбинированных филаментов могут соответствовать тем, которые выше обсуждались для первого волокнистого компонента. Предпочтительно комбинированные филаменты второго волокнистого компонента состоят из 2, 4, 8, 16 элементарных филаментов и особенно предпочтительно из 4 или 8 элементарных филаментов.
Альтернативно волокна второго волокнистого компонента могут представлять собой монокомпонентные филаменты и/или смесь комбинированных филаментов с монокомпонентными филаментами.
Согласно данному изобретению предпочтительно средний титр филаментов первого волокнистого компонента значительно ниже среднего титра волокон второго волокнистого компонента. Однако практические исследования показали, что для установки высокой прочности и хороших потребительских свойств целесообразно, чтобы волокна второго волокнистого компонента имели средний титр, который равен не более чем тридцатикратному, предпочтительно не более чем десятикратному среднему титру филаментов первого волокнистого компонента.
Особенно предпочтительным оказалось, если отношение среднего титра филаментов второго волокнистого компонента к среднему титру филаментов первого волокнистого компонента составляет от 6 до 16, предпочтительно от 8 до 12. Оказалось, что нетканые материалы с таким соотношением имеют особенно высокую стойкость к расслаиванию.
Как уже разъяснялось выше, существенной характеристикой нетканых материалов по изобретению является расположение чередованием слоев из волокон с большим и маленьким титром. Особенно предпочтительно расположение, при котором в слои волокон с большим титром проникают филаменты из слоев волокон с маленьким титром по меньшей мере частично ("эффект щупалец"). Таким образом, достигают максимальной защиты находящихся внутри грубых филаментов, которые по причине слабого переплетения друг с другом имеют низкую стабильность, находящимися снаружи мелкими филаментами, которые по причине их высокой степени переплетения между собой и с грубыми филаментами имеют хорошую стабильность. Одновременно, находящиеся снаружи мелкие филаменты, которые по причине небольшой механической прочности и жесткости имеют высокую склонность к пилингу (волокна при механической нагрузке теряют соединение), лучше закрепляются в общем нетканом материале. Это в частности может происходить благодаря вышеупомянутому "эффекту щупалец", при котором мелкие филаменты лучше связываются с прилегающими слоями с филаментами с большим титром.
По этой причине предпочтительно, чтобы по меньшей мере часть поверхности нетканого материала была образована элементарными филаментами с титром меньше 0,1 дтекс. В соответствии с этим предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна, предпочтительно обе поверхности нетканого материала по меньшей мере на 50%, предпочтительно на 60-100% были образованы элементарными филаментами с титром менее 0,1. Структуру и состав поверхности можно определить, например, с помощью REM снимков.
Наличие мелких филаментов на внешних сторонах нетканого материала является преимуществом, так как находящиеся внутри нити или Филаменты любого вида, в частности грубые волокна второго волокнистого компонента могут механически стабилизироваться. Одновременно поверхность нетканого материала отличается благоприятными потребительскими свойствами, а также благоприятным видом и тактильным восприятием.
Образование чередующегося расположения грубых и мелких волокон в комбинированном нетканом материале может, например, происходить таким образом, что слои, которые содержат филаменты первого волокнистого компонента и слои, которые содержат филаменты второго волокнистого компонента, получают раздельно и в желаемом порядке соединяют друг с другом. При этом соединение слоев может происходить известным способом соединения, таким как сшивание, склеивание, ламинирование, и/или механическое прокалывание, при этом отдельные слои необязательно предварительно закрепляют. Особенно просто происходит соединение слоев в рамках закрепления водными струями содержащихся в нетканом материале комбинированных филаментов. При этом слои перед соединением также можно предварительно закрепить раздельно.
Предпочтительными как в случае волокон первого, так и в случае волокон второго волокнистого компонента, являются комбинированные филаменты, которые по меньшей мере частично разделены на элементарные филаменты. В данном случае происходит закрепление нетканого материала предпочтительно посредством совместного разделения обоих компонентов - комбинированных филаментов. Это может происходить таким образом, что сначала образуется комбинация слоев из нетканого материала первого и второго волокнистого компонента, а затем происходит закрепление, например, с помощью водных струй. Этот образ действий позволяет получить особенно интенсивное перекрывающее слои переплетение, образованных при разделении элементарных филаментов, так что полученный комбинированный нетканый материал обладает особенно хорошей стойкостью при длительной нагрузке.
Для того чтобы получить высокую степень переплетения целесообразно, чтобы степень разделения, в частности первого волокнистого компонента, была как можно выше. По этой причине содержание соответствующих элементарных филаментов в первом или втором волокнистом компоненте в слоях предпочтительно составляет более 80 масс.%, более предпочтительно от 85 до 100 масс.%.
В особенно предпочтительном варианте осуществления данного изобретения все слои A содержат по меньшей мере частично разделенные "пироги" из 24 филаментов, "пироги" из 32 филаментов и/или "пироги" из 64 филаментов. Кроме того допускается, чтобы все слои B содержали по меньшей мере частично разделенные "пироги" из 8 филаментов или "пироги" из 4 филаментов. Также возможно расположение, в котором один или несколько слоев B содержат "пироги" из 8 филаментов, а другие слои B содержат "пироги" из 16 филаментов и/или "пироги" из 4 филаментов.
Как уже было разъяснено выше, оказалось особенно выгодно располагать слои таким образом, чтобы слои B, которые содержат волокна второго волокнистого компонента, находились внутри нетканого материала, в то время как слои A, которые содержат филаменты первого волокнистого компонента, находились по меньшей мере на поверхности нетканого материала. При данном расположении находящиеся снаружи верхние слои с мелкими филаментами, которые эффективно защищают находящиеся внутри слои, неожиданно, несмотря на маленький титр и как следствие чувствительность к механическим нагрузкам, как разъяснялось выше, позволяют получить особенно стабильное соединение слоев и долговременные хорошие потребительские свойства.
Этот эффект можно приписать тому, что при разделении содержащиеся мелкие филаменты на стадии закрепления распределяются в Z-направлении, то есть в направлении поперечного сечения нетканого материала. Это распределение может занимать несколько слоев и приводит к особенно интенсивному соединению отдельных слоев. Практические исследования показали, что элементарные филаменты тем дальше проникают в прилегающие слои, чем они мельче.
Нетканый материал по изобретению содержит по меньшей мере два слоя A, которые содержат филаменты первого волокнистого компонента, а также по меньшей мере один слой B, который содержит филаменты второго волокнистого компонента. Таким образом, получают чередующуюся основную последовательность слоев A-B-A. Как упоминалось выше при расположении слоев B внутри комбинации слоев получают комбинированный нетканый материал с исключительной долговечностью. Вследствие того, что внешние стороны нетканого материала образованы слоями A, нетканый материал также показывает очень хорошие потребительские свойства.
Согласно данному изобретению основная последовательность слоев ABA может быть расширена дополнительными чередующимися слоями A и B. Таким образом, другой предпочтительный вариант осуществления данного изобретения включает последовательность слоев: A(BA)nBA, где n=от 1 до 20, предпочтительно n=от 5 до 15 и в частности от 8 до 12. Таким образом, примерами последовательностей слоев являются ABABABA, ABABABABA и т.д. При этом возможно, чтобы один или несколько слоев A включали несколько подслоев A' и/или один или несколько слоев B включали несколько подслоев B'. При этом титры волокон в соответствующих подслоях могут быть одинаковым или отклоняться друг от друга. В устройстве для формования с 15 точками формования, например, можно получить следующее расположение подслоев A' и B': A'A'B'B'B'A'B'B'B'A'B'B'B'A'A', что позднее можно видеть в поперечном сечении как A(BA)2BA.
Согласно предпочтительному варианту осуществления данного изобретения в последовательности слоев внешние слои в каждом случае образованы слоями A. Кроме того, последовательность слоев отличается чередующимся расположением слоев A и B. Однако, как разъяснено выше также возможно, чтобы последовательность слоев содержала другие, отличные от A и B слои.
Также оказалось предпочтительным последовательность слоев A и B, а также необязательно имеющихся других слоев в микроволокнистом комбинированном нетканом материале формировать таким образом, чтобы получалось симметричное строение слоев. Преимущество такого расположения состоит в том, что можно получить особенно равномерный, симметричный по сторонам профиль свойств.
Согласно предпочтительному варианту осуществления данного изобретения все слои A и/или B имеют соответствующие волокна с одинаковым титром. Этот вариант осуществления является предпочтительным, так как при этом возможно особенно легкое получение нетканого материала. Однако согласно альтернативному предпочтительному варианту осуществления различные слои A (и/или B) и/или подслои A' (и/или B') имеют волокна с различным титром. У данного варианта есть преимущество, состоящее в том, что свойства нетканого материала можно регулировать целенаправленно и по отношению к сторонам.
Комбинированный нетканый материал по изобретению также может содержать дополнительные слои. При этом возможно, чтобы дополнительные слои представляли собой усиливающие слои, например, имеющие структуру сетки, и/или чтобы они содержали усиливающие филаменты, нетканый материал, ткань, трикотажное полотно и/или однонаправленную ткань. Предпочтительными материалами для образования дополнительных слоев являются полимеры, например, сложные полиэфиры, и/или металлы. При этом принципиально возможно, чтобы дополнительные слои образовывали внешние слои нетканого материала. Однако предпочтительно дополнительные слои (при необходимости дополнительно) располагаются внутри нетканого материала между слоями A и B.
Применяемые для получения филаментов для комбинированного нетканого материала полимеры могут содержать по меньшей мере одну добавку, которую выбирают из группы, состоящей из красящих пигментов, антистатиков, антимикробных добавок, таких как медь, серебро, золото, или гидрофилизирующих или гидрофобизирующих добавок в количестве от 150 частей на миллион до 10 масс.%. Применение упомянутых добавок в применяемых полимерах позволяет адаптировать материал к специфическим требованиям.
Вес единицы поверхности комбинированного нетканого материала по изобретению регулируют в зависимости от желаемой цели применения. Целесообразным для многих целей применения оказался вес единицы поверхности, измеренный согласно DIN EN 29073, в области от 10 до 500 г/м2, предпочтительно от 20 до 300 г/м2, и в частности от 30 до 250 г/м2.
Как уже упоминалось, микроволокнистый комбинированный нетканый материал по изобретению отличается исключительными механическими свойствами. Таким образом, микроволокнистый комбинированный нетканый материал по изобретению согласно предпочтительному варианту осуществления данного изобретения отличается высокой прочностью. Установлено, что в образце нетканого материала по изобретению даже после 850 циклов машинной стирки согласно DIN EN ISO 155797 не образовывались дыры.
Кроме того, микроволокнистый комбинированный нетканый материал выгодно отличается просто регулируемым усилием разрывания согласно DIN EN ISO 155797.
Кроме того, микроволокнистый комбинированный нетканый материал по изобретению отличается хорошо регулируемым балансом влажности. Микроволокнистый комбинированный нетканый материал по изобретению можно получать известными специалистам способами. Особенно простым оказался способ, в котором получают по меньшей мере один первый волокнистый слой, включающий филаменты первого волокнистого компонента и по меньшей мере второй волокнистый слой, включающий филаменты второго волокнистого компонента, и соединяют друг с другом.
Предпочтительно способ получения комбинированного нетканого материала проводят следующим образом:
Сначала формируют отдельные слои волокон раздельно, укладывают в нетканый материал и необязательно, например, посредством прокалывания иглами предварительно закрепляют. Затем слои волокон соединяют друг с другом.
В частности, в отношении слоев B, которые, как изложено выше, предпочтительно располагаются внутри комбинированного нетканого материала, предварительное закрепление оказалось целесообразным, так как таким образом можно препятствовать попаданию волокон второго волокнистого компонента на поверхность комбинированного нетканого материала.
Соединение отдельных слоев может происходить с помощью известных способов соединения, таких как сшивание, склеивание, ламинирование, каландрирование и/или прокалывание.
Однако особенно предпочтительно соединение отдельных слоев происходит таким образом, что после получения чередующиеся слои с волокнами первого волокнистого компонента и слои с волокнами второго волокнистого компонента располагают друг на друге и затем непосредственно, например, с помощью механического закрепления и/или обработки водными струями, закрепляют и одновременно соединяют друг с другом.
С помощью обработки водными струями можно комбинированный нетканый материал закрепить по направлению снаружи внутрь, необязательно разделить филаменты и переплести глубоко внутри лежащие грубые филаменты. Этот образ действий позволяет особенно эффективно применить филаменты с маленьким титром, так как мелкие филаменты очень глубоко перемещаются в нетканый материал и там, очевидно по причине их переплетения, вызывают особенно эффективную стабилизацию соединения, так называемый "эффект щупалец".
Закрепление и разделение филаментов в слоях волокон происходит предпочтительно таким образом, что необязательно предварительно закрепленный комбинированный нетканый материал по меньшей мере один раз с каждой стороны обрабатывают струями жидкости под высоким давлением, предпочтительно струями воды под высоким давлением. Комбинированный нетканый материал по изобретению таким образом получает текстильную на вид поверхность, а степень разделения комбинированных филаментов устанавливают более 80%.
Также возможно волокна первого и второго волокнистого компонента в едином процессе формования и/или укладывания одновременно получать и совместно укладывать. Для этого можно предусмотреть по меньшей мере две точки формования с едиными соплами для формования нитей, в которых образуются комбинированные филаменты с различным числом элементарных филаментов или смесь из комбинированных филаментов с монокомпонентными филаментами в общем устройстве для формования и вытягивания. Затем эти филаменты можно укладывать в комбинированный нетканый материал по изобретению, а также закреплять обработкой водными струями и разделять на элементарные филаменты.
Вместе с этим получают преимущество, состоящее в том, что получение фильерного нетканого материала с различным титром филаментов не должно происходить раздельно и не требуется дополнительного последующего соединения для того, чтобы получить многокомпонентный фильерный нетканый материал, который состоит из различных филаментов с различным титром филаментов.
Согласно предпочтительному варианту осуществления данного изобретения предусмотрено по меньшей мере три, предпочтительно по меньшей мере 5, рядов формовочных головок с едиными формовочными соплами, с помощью которых образуются комбинированные филаменты с различным количеством элементарных филаментов или смесь комбинированных филаментов с монокомпонентными филаментами в общем формовочном и вытяжном устройстве. Альтернативно также можно иметь по меньшей мере один ряд с соответствующими различными формовочными соплами в фильерном пакете (формование занавесом) или большое количество отдельных фильерных пакетов в так называемом передвижном приемном устройстве. Затем филаменты укладывают в нетканый материал, а также обработкой водными струями закрепляют и разделяют на элементарные филаменты. Перед обработкой водными струями может быть включен механический или термический процесс предварительного закрепления. Согласно данному варианту осуществления можно получать комбинированные нетканые материалы, которые состоят из слоев с филаментами различных титров и таким образом соединяют текстильные физико-механические свойства, которые иначе можно получить только соединением раздельно получаемых слоев.
Предпочтительно способ по изобретению усовершенствуется таким образом, что последовательность рядов точек формования относительно приемной ленты выбирают таким образом, что получается описанная выше структура слоев с расположением комбинированных слоев ABA, или A(BA)nBA.
Согласно предпочтительному варианту осуществления данного изобретения последовательность рядов точек формования по отношению к приемной ленте выбирают таким образом, чтобы получать чередующиеся титры филаментов по толщине комбинированного нетканого материала.
Как разъяснялось выше комбинированные филаменты для облегчения разделения на элементарные филаменты могут иметь соосные отверстия, в частности в форме трубообразных вытянутых полостей, которые могут быть центрированы по отношению к центральной оси комбинированных филаментов. Благодаря такому расположению можно уменьшить или избежать тесного контакта между элементарными филаментами, который может образовываться в месте внутренних углов полос или секторов, перед разделением на элементарные филаменты, а также контакт в области разных, но полученных из одного и того же полимера элементарных филаментов.
Для последующего закрепления структуры комбинированного нетканого материала комбинированные филаменты могут иметь скрытую или самопроизвольную извитость, которая получается из-за ассиметричного строения элементарных филаментов относительно их продольной центральной оси, при этом данная извитость необязательно при ассиметричном геометрическом строении поперечного сечения комбинированных филаментов активируется или усиливается. Таким образом, можно получать нетканый материал с большой толщиной, низким модулем упругости и/или мультиаксиальной эластичностью.
В одном варианте комбинированные филаменты могут иметь скрытую или самопроизвольную извитость, причиной которой являются различия физических свойств образующих элементарные филаменты полимеров, которые при происходящих с комбинированными филаментами процессах формования, охлаждения и/или вытягивания приводят к скручиваниям, которые вызываются внутренними несимметричными нагрузками относительно продольной центральной оси комбинированных филаментов, при этом извитость необязательно при ассиметричном геометрическом строении поперечного сечения комбинированных филаментов активируется или усиливается.
Комбинированные филаменты могут иметь скрытую извитость, которая активируется при термической, механической или химической обработке перед образованием комбинированного нетканого материала.
Извитость можно с помощью дополнительной обработки перед закреплением нетканого материала, например, термически или химически усилить. Закрепление нетканого материала по изобретению предпочтительно происходит с помощью обработки струями жидкости под высоким давлением. Таким образом, элементарные филаменты во время или после разделения комбинированных филаментов можно с помощью механического, преимущественно действующего перпендикулярно к поверхности средства (прокалывание, струи жидкости под давлением) сильно спутывать.
Филаменты, в частности комбинированные филаменты можно укладывать, например, с помощью механического и/или пневматического отклонения, при этом можно комбинировать по меньшей мере два вида отклонения, а также с помощью забрасывания на бесконечную транспортировочную ленту и механически посредством прокалывания или под действием жидких струй под давлением, которые могут содержать твердые (микро)частицы. Стадии спутывания и разделения комбинированных филаментов на элементарные филаменты могут происходить на одной и той же стадии способа и на одном и том же устройстве, при этом более или менее полное разделение элементарных филаментов может завершаться в дополнительном, больше на разделение направленном процессе.
Кроме того, прочность и механическую стойкость комбинированного нетканого материала можно значительно повысить, если предусмотреть, чтобы элементарные филаменты друг с другом связывались с помощью термического соединения, которое относится к одному или нескольким видам филаментов, предпочтительно с помощью горячего каландрирования на нагретых, гладких или гравированных вальцах, с помощью пропускания через горячий воздух в туннельной печи, с помощью пропускания по обтекаемому горячим воздухом барабану и/или с помощью нанесения находящегося в дисперсии или в растворе или порошкового связующего вещества.
В одном варианте может закрепление нетканого материала также, например, с помощью горячего каландрирования происходить перед каждым разделением единых комбинированных филаментов на элементарные филаменты, при этом разделение происходит после закрепления нетканого материала.
Кроме того, структуру нетканого материала также можно закреплять с помощью химической обработки (как, например, описано заявителями в описании патента Франции номер 2546536) или с помощью термической обработки, которая приводит к контролируемой усадке, по меньшей мере части элементарных филаментов, после необязательно произведенного разделения. Вследствие этого усадка материала происходит в поперечном и/или продольном направлении.
Кроме того, комбинированный нетканый материал после закрепления подвергают связыванию или химическому улучшению, такому как, например, антипилинговой обработке, гидрофилизации или гидрофобизации, антистатической обработке, обработке для улучшения огнестойкости и/или обработке для изменения тактильных свойств или аппретированию, механической обработке, такой как придание шероховатости, санфоризация, шлифование, или обработке в барабанной сушильной машине, и/или обработке для изменения внешнего вида, такой как окрашивание или нанесение печати.
Практические исследования показали, что можно получить комбинированный нетканый материал с особенно однородной структурой, если нетканый материал с применением повышенной температуры и/или давления, предпочтительно посредством каландрирования при температуре от 160 до 220°C, предпочтительно 180-200°C и/или линейном давлении от 20 до 80 Н/мм предварительно закрепляют.
Предпочтительно комбинированный нетканый материал по изобретению для повышения износостойкости подвергают точечному каландрированию. Для этого разделенный и закрепленный комбинированный нетканый материал пропускают через нагретые вальцы, из которых по меньшей мере один валец имеет возвышения, которые вызывают точечное сплавление филаментов друг с другом. Согласно предпочтительному варианту осуществления данного изобретения комбинированные филаменты окрашивают в процессе формования.
По причине хорошей способности поглощения воды (абсорбционной способности) в комбинации с исключительной прочностью при стирке, чистящие салфетки очень хорошо пригодны для очистки самых различных поверхностей. При этом особенно хороших результатов достигают при очистке гладких поверхностей.
Далее данное изобретение разъясняется подробнее с помощью примеров.
Примеры с 1 по 12:
Получение различных нетканых материалов
Получали пирог с 8, 16, 32 слоями с весом единицы поверхности (FG) примерно 22 г/м2 и 43 г/м2, которые имели следующие составы.
Таблица 2
| Номер | Целевой вес единицы поверхности FG [г/м2] |
Состав слоев 8=8 сегментов пирога 16=16 сегментов пирога 32=32 сегмента пирога |
| (01) | 130 | 16 |
| (02) | 130 | 8 |
| (03) | 130 | 32 |
| (04) | 130 | 16-8-32 |
| (05) | 130 | 32-8-16 |
| (06) | 130 | 32-8-32 |
| (07) | 130 | 32-8-8-8-32 |
| (08) | 130 | 32-16-16-16-32 |
| (09) | 130 | 32-16-8-16-32 |
| (10) | 130 | 8-32-32-32-8 |
| (11) | 1*43 (129) | 1*32 |
| (12) | 22 (110) | 1*32 |
При этом из нетканых материалов 6, 7, 8, 9 получали комбинированные нетканые материалы по изобретению, а из нетканых материалов 1, 2, 3, 4, 5, 10, 11, 12 - сравнительные нетканые материалы.
Для получения нетканого материала на первой стадии получают слои нетканого материала из имеющих 16, 8 и 32 сегмента пирога сегментированных двухкомпонентных филаментов.
Далее в качестве примера описано получение 32 сегментов пирога в устройстве для получения двухкомпонентного фильерного нетканого материала.
Применяют следующие исходные вещества:
Гранулят Содержание
PES PET INVISTA 50
Poly-Amid PA6 BASF 50
Hydrophil (PET) CLARIANT 0,05 в PET
TiО2 CLARIANT Renol weiss 0,05 в PET
Антистатик (PA6) CLARIANT Hostastat 0,05 в PA6
Экструдер:
PET, зоны 1-7: 270-295°C
PA6, зоны 1-7: 260-275°C
Дозирующий насос формования:
Объем, скорость вращения, производительность, PET: 20 см3/об, 9,1 об/мин, 0,35 г/л/мин
Объем, скорость вращения, производительность, PA6: 6 см3/об, 34,7 об/мин, 0,35 г/л/мин
Общая производительность: 0,7 г/л/мин
Сопла:
Вид: 32 сегмента пирога,
Пневматическое вытягивание:
Укладка;
На укладочную ленту с установленной скоростью, которая позволяет получать нетканый материал с весом единицы поверхности 22 или 43 г/м2.
Предварительное закрепление на каландре, стальные вальцы, гладкий/гладкий:
Структура содержащихся в имеющей 32 сегмента пирога сегментированных двухкомпонентных филаментов изображена на фигуре 1.
Для получения комбинированного нетканого материала слои в желаемой последовательности располагают друг на друге. Затем проводят разделение и свойлачивание отдельных слоев с образованием мультифиламентного комбинированного нетканого материала с помощью закрепления водными струями.
Так как для всех вариантов составов предусмотрен одинаковый целевой вес единицы поверхности (примерно 130 г/м2), выбирают постоянные условия проведения закрепления водными струями для всех вариантов, независимо от того, идет ли речь о 5×22 г/м2 или 3×43 г/м2, 8, 16 или 32 сегмента пирога.
Условия обработки водными струями устанавливали следующие:
| Давление (бар) | Отсос (мбар) | |
| Предварительное закрепление | 0,4 | -728 |
| Струйная установка 2 | 2,8 | -74 |
| Струйная установка 3 | 230 | -206 |
| Струйная установка 4 | 0,1 | -206 |
| Струйная установка 5 | 230 | -871 |
Струйные установки 3 и 5 находятся напротив друг друга. Диаметр сопла: 130 мкм
Лента для укладки: l00 меш
Передвижение материала: 12 м/мин
Повторение проходов: 2x (то есть всего 3 прохода)
Условия сушки устанавливали следующие:
Сушку проводили в конвейерной воздушной сушилке примерно 4 м длиной с температурой воздуха 190°C и скоростью ленты 12 м/мин.
При закреплении водными струями происходило почти полное разделение двухкомпонентных филаментов на соответствующие элементарные филаменты. Одновременно мелкие имеющие 32 сегмента пирога элементарные филаменты из внешних слоев перемещались глубоко в нетканый материал и переплетались как друг с другом, так и с толстыми имеющими 8 или 16 сегментов пирога элементарными филаментами (эффект щупалец), что неожиданно привело к особенно высокой прочности комбинированных нетканых материалов по изобретению 6, 7, 8, 9. К тому же нетканые материалы по изобретению по причине наличия внешних слоев из очень мелких имеющих 32 сегмента пирога элементарных филаментов показали исключительные потребительские свойства, такие как хороший термофизиологический комфорт, приятные тактильные и оптические качества. По причине наличия внутренних слоев из толстых филаментов материал имеет исключительные объем поглощаемой воды и прочность на разрыв.
Пример 13: Исследование различных параметров нетканых материалов
В основе исследований лежат следующие нормы:
FG Вес единицы поверхности (г/m2) - EN 965
Толщина (мм) - EN 964-1
HZK Максимальное растягивающее усилие (Н/5см) EN 13934-1
Удлинение при HZK (%) - EN 13934-1
Модуль упругости (Н) - EN-13934-1
Пористость (мкм) - ISO 2942/DIN 58355-2
WRK усилие разрыва (Н) - EN 13937-2
Износ (тест Martindale, 9 KПа) - EN 12947
Воздухопроницаемость (л/м2/с) - EN 9237
Пилинг (балл) - DIN 53867 (на основе)
Водопоглощение (%)-на основе DIN 53923
Машинная стирка (75°C) -на основе DIN EN ISO 155797 (циклы до образования дыр)
Результаты исследований представлены в следующей таблице 3:
Текстильные физико-механические показатели
| Номер | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6* | 7* | 8* | 9* | 10 | 11 | 12 | ||
| FG (заданный) (г/м2) | 130 | 130 | 130 | 130 | 130 | 130 | 130 | 130 | 130 | 130 | ||||
| Тип сегментов пирога | 16 | 8 | 32 | 16-8-32 | 32-8-16 | 32-8-32 | 32-8-8-8-32 | 32/16/16/ 16/32 |
32/16/8/ 16/32 |
8/32/32/ 32/8 |
32/32/ 32 |
32/32/ 32/32/ 32 |
||
| FG измеренный (г/м2) | 151 | 149 | 128 | 136 | 142 | 139 | 118 | 119 | 119 | 129 | 39 | 27 | ||
| Толщина (мм) | 0,58 | 0,63 | 0,5 | 0,55 | 0,57 | 0,55 | 0,52 | 0,48 | 0,49 | 0,49 | 0,23 | 0,16 | ||
| Динамометрия, 20°С 400 мм/мин |
||||||||||||||
| HZK продольное (Н/5см) | 502 | 503 | 344 | 364 | 346 | 383 | 320 | 325 | 309 | 336 | 56 | 48,5 | ||
| поперечное (Н) | 303 | 335 | 217 | 249 | 244 | 178 | 277 | 264 | 290 | 171 | 62 | 19 | ||
| Изотропия | 1,66 | 1,50 | 1,59 | 1,46 | 1,42 | 2,15 | 1,81 | 1,98 | 1,63 | 1,96 | 0,90 | 2,55 | ||
| Удлинение при разрыве продольное (%) |
65 | 65,5 | 58 | 55 | 48 | 60 | 53 | 53 | 54,5 | 56 | 27 | 29 | ||
| поперечное (%) | 89,5 | 93 | 78,5 | 85 | 83,5 | 73 | 69,5 | 71 | 77 | 77 | 54 | 56,5 | ||
| Модуль 3 % |
вдоль | (Н) | 98 | 75 | 88 | 77 | 74 | 87 | 74 | 73 | 74 | 73 | 18 | 16 |
| поперек | (Н) | 18 | 12 | 20 | 14 | 13 | 13 | 14 | 12 | 14 | 11 | 6 | 0,8 | |
| Модуль 5 % |
вдоль | (Н) | 128 | 104 | 108 | 101 | 99 | 110 | 94 | 95 | 92 | 96 | 24 | 21 |
| поперек | (Н) | 26 | 19 | 28 | 20 | 19 | 18 | 20 | 17 | 20 | 15 | 8,2 | 1,1 | |
| Модуль 15, % | вдоль | (Н) | 291 | 193 | 165 | 169 | 171 | 176 | 154 | 156 | 148 | 158 | 41 | 35 |
| поперек | (Н) | 57 | 52 | 56 | 46 | 44 | 41 | 43 | 37 | 41 | 35 | 18 | 2,9 | |
| Модуль 40, % | вдоль | (Н) | 376 | 366 | 280 | 301 | 311 | 303 | 271 | 274 | 257 | 275 | - | - |
| поперек | (Н) | 135 | 144 | 118 | 114 | 114 | 97 | 102 | 89 | 97 | 85 | 46 | 12 | |
| Средняя пористость (мкм) | - | - | 6,4/6,7 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | ||
| Максимальные поры (мкм) | - | - | 16,9/ 15,1 |
- | - | - | - | - | - | - | - | - | ||
| WRK SL (Н) | 14,9 | 12,7 | 5,2 | 7,9 | 8,5 | 13,0 | 11,9 | 7,1 | 7,9 | 6,8 | 2,4 | н.о. | ||
| перед стиркой ST (Н) | 13,6 | 18,4 | 9,2 | 13,5 | 13,7 | 15,1 | 14,1 | 11,6 | 11,8 | 12,9 | 3,6, | н.о. | ||
| тест Martindale 9КПа до образования дыр |
12000 | 18000 | 60000 | 10000 | 20000 | 40000 | 30000 | 55000 | 35000 | 20000 | 700 | 500 | ||
| Расслаивание (Н/5см) | н.о. | н.о. | н.о. | 26,3 | 27,9 | н.о. | н.о. | н.о. | н.о. | н.о. | н.о. | н.о. | ||
| Воздухопроницаемость 100 Па (л/м2/с) |
- | - | 31,9 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | ||
| Пилинг на лицевой стороне | 4,5 | 1 | 4,5 | 4 | 3,5 | 4,5 | 4 | 4,5 | 5 | 3 | 4,5 | 5 | ||
| Стирка с кипячением (95°С) | ||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |||
| Усадка после стирки |
вдоль | (%) | -2,2 | -1,7 | -2 | -2,3 | -2,2 | -3 | -1,2 | -1,8 | -1,6 | -2,5 | -2,8 | -3 |
| поперек | (%) | -0,8 | -0,8 | -0,3 | -0,5 | -0,2 | -0,2 | -0,8 | -0,4 | -0,4 | -0,5 | -1,5 | 0,4 | |
| WRK после стирки |
вдоль | (Н) | 13,6 | 18,5 | 5,6 | 6,8 | 6,5 | 6,5 | 5,8 | 3,9 | 4,8 | 7,2 | 2,4 | н.о. |
| поперек | (Н) | 16 | 19,4 | 9,5 | 10,4 | 11,9 | 11,7 | 10 | 7,5 | 11,5 | 12 | 4,1 | н.о |
При анализе результатов из таблицы 3 прежде всего обнаружили, что у образцов, состоящих из 32 сегментов пирога полностью или снаружи, отмечена особенно высокая стойкость к стирке. Это оказалось неожиданным, так как не ожидалось, что мелкие филаменты покажут хорошую механическую прочность. Однако ткани, которые полностью состоят из 32 сегментов пирога, лишь ограничено практичны, так как они имеют очень низкую стойкость к разрыву. В отличие от них комбинированные нетканые материалы по изобретению отличаются как удовлетворительным усилием разрыва и максимальным растягивающим усилием, так и хорошей стойкостью к стирке. Кроме того, из таблицы видно, что неожиданно у сравнительных образцов сопротивление абразивному воздействию непропорционально возрастает с уменьшением титра.
Пример 14: Испытание очищающих свойств нетканых материалов
Нетканые материалы проверяли относительно их водопоглощения и водоудаления. Кроме того, их подвергали тесту с восковыми мелками.
Свойства очистки
Баланс воды
| Свойство | Единицы | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Водо поглощение |
масс.% | 451 | 360 | 337 | 350 | 359 | 342 | 372 | 358 | 364 | 367 |
| Водо удержание |
масс.% | 71 | 87 | 62 | 73 | 100 | 67 | 71 | 63 | 76 | 65 |
| Тест с восковыми мелками |
циклы очистки |
22 | 25 | 25 | 29 | 23 | 27 | 32 | 30 | 34 | 17 |
Пример 15: Испытание продолжительности стирки нетканых материалов:
Испытание проводили автоматической стиркой, после 50 стирок процесс прерывали для оценки, и продолжали стирку до образования дыр. Затем стирку прерывали:
Образец Циклы до образования дыр
Номер 1 400
Номер 2 250
Номер 3 800
Номер 4 400
Номер 5 450
Номер 6 500
Номер 7 500
Номер 8 600
Номер 9 550
Номер 10 350
Пример 16: Визуальный осмотр нетканых материалов
На фигурах с 2 по 6 представлены фотографии поверхности примеров нетканых материалов.
На фигуре 2 представлена структура поверхности нетканого материала не по изобретению номер 2 после 250 циклов стирки. Оказалось, что поверхность очень шероховатая и имеет очень высокий балл пилинга.
На фигуре 3 представлена структура поверхности нетканого материала не по изобретению номер 1 после 250 циклов стирки. Поверхность хотя и имеет лучший внешний вид по сравнению с нетканым материалом номер 2, но также шероховатая и имеет высокий балл пилинга.
На фигуре 4 представлена структура поверхности нетканого материала не по изобретению номер 3 после 250 циклов стирки. Поверхность имеет значительно лучший внешний вид по сравнению с нетканым материалом номер 2. Как упоминалось выше, полностью состоящие из 32 сегментов пирога нетканые материалы имеют ограниченную пригодность, так как кроме прочего имеют очень низкую стойкость к разрыву.
На фигуре 5 сравнивают структуру поверхности нетканого материала по изобретению номер 7 после 500 циклов стирки с неткаными материалами не по изобретению номер 1 (после 650 циклов стирки) и номер 3 (после 800 циклов стирки). Оказалось, что поверхность нетканого материала по изобретению номер 7 имеет такой же хороший внешний вид, как и состоящий только из 32 сегментов пирога нетканый материал номер. 3. Кроме того он отличается исключительными потребительскими свойствами, такими как, например, хорошее управление водой, большое усилие разрыва, хороший балл пилинга и хорошие свойства очистки. По сравнению с ним нетканый материал не по изобретению номер 1 имеет сильную склонность к образованию дыр.
На фигуре 6 представлено поперечное сечение нетканого материала номер 7. Можно явно видеть так называемый "эффект щупалец", при котором мелкие имеющие 32 сегмента пирога элементы с помощью закрепления водными струями проникают в глубину слоев из грубых филаментов.
1. Чистящая салфетка, включающая микроволокнистый комбинированный нетканый материал, в котором первый и второй волокнистые компоненты расположены в виде чередующихся слоев, при этом
- по меньшей мере один первый слой A содержит первый волокнистый компонент в виде сформованных из расплава и уложенных в нетканый материал комбинированных филаментов, которые по меньшей мере частично разделены на элементарные филаменты со средним титром менее 0,1 дтекс, предпочтительно от 0,03 до 0,06 дтекс и закреплены,
- по меньшей мере один слой B расположен на первом слое A, при этом слой B содержит второй волокнистый компонент в виде уложенных в нетканый материал и закрепленных волокон со средним титром от 0,1 до 3 дтекс,
- по меньшей мере один второй слой A расположен на слое B,
отличающаяся тем, что
- филаменты первого волокнистого компонента переплетены с перекрытием слоев по меньшей мере частично с волокнами второго волокнистого компонента, и
- чистящая салфетка после 450 циклов машинной стирки согласно DIN ISO 155797 не имеет дыр.
2. Чистящая салфетка по п. 1, отличающаяся тем, что имеет следующее строение слоев: A(BA)nBA, где n=от 1 до 20.
3. Чистящая салфетка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что комбинированные филаменты первого и/или второго волокнистого компонента имеют поперечное сечение с подобной апельсину или имеющей так называемое строение «пирога» мультисегментной структурой.
4. Чистящая салфетка по п. 1, отличающаяся тем, что структура пирога волокон первого волокнистого компонента имеет 24, 32, 48 или 64 сегмента.
5. Чистящая салфетка по п. 1, отличающаяся тем, что комбинированные филаменты содержат различные филаменты, которые содержат по меньшей мере два несовместимых термопластичных полимера.
6. Чистящая салфетка по п. 1, отличающаяся тем, что второй волокнистый компонент включает комбинированные филаменты, которые предпочтительно состоят из 2, 4, 8, 16 элементарных филаментов и особенно предпочтительно из 8 элементарных филаментов.
7. Чистящая салфетка по п. 1, отличающаяся тем, что отношение среднего титра филаментов второго волокнистого компонента к среднему титру филаментов первого волокнистого компонента составляет от 10 до 30.
8. Чистящая салфетка по п. 1, отличающаяся тем, что содержание филаментов первого волокнистого компонента составляет 20-60 мас.%, предпочтительно 30-50 мас.%, и в частности 35-45 мас.%, по отношению к всему весу нетканого материала.
9. Чистящая салфетка по п.1, отличающаяся тем, что содержание филаментов второго волокнистого компонента составляет 40-80 мас.%, предпочтительно 50-70 мас.% по отношению к общему весу нетканого материала.
10. Чистящая салфетка по п. 1, отличающаяся тем, что комбинированный нетканый материал имеет поверхность, которая образована элементарными филаментами первого волокнистого компонента.
11. Чистящая салфетка по п. 1, отличающаяся тем, что имеет последовательность слоев A(BA)nBA, где n=от 1 до 15, при этом слои A содержат по меньшей мере частично разделенные имеющие 32 сегмента пирога филаменты, а слои B - по меньшей мере имеющие разделенные 8 сегментов пирога филаменты и при этом титр элементарных филаментов, имеющих 32 сегмента пирога филаментов, составляет менее 0,1 дтекс, а титр элементарных филаментов, имеющих 8 сегментов пирога филаментов, составляет 0,1 -3 дтекс.
12. Чистящая салфетка по п. 1, отличающаяся тем, что между слоями A и B расположен по меньшей мере один дополнительный слой, предпочтительно выполненный как усиливающий слой, например, в виде сетки.
13. Чистящая салфетка по п. 1, отличающаяся тем, что имеет симметричное строением слоев.
14. Способ получения чистящей салфетки по одному из пп. 1-13, включающий следующие стадии:
- раздельно формуют по меньшей мере два слоя A волокон, включающих филаменты первого волокнистого компонента, и по меньшей мере один слой B волокон, включающий филаменты второго волокнистого компонента, укладывают слои в нетканый материал и при необходимости, например, прокалыванием предварительно закрепляют;
- слои A и B волокон чередованием располагают друг да друге, при этом внешние слои образованы слоями A волокон;
- затем комбинацию слоев подвергают обработке водными струями, при этом происходит разделение первого и при необходимости также второго волокнистого компонента и при этом слои A и B закрепляются как сами, так и между собой,
- сборка комбинации слоев с образованием чистящей салфетки.
15. Применение чистящей салфетки по одному из пп. 1-13 для очистки гладких поверхностей.
