(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性の合成材料から成るフィラメント（１）製のスパンフリースを製造する方法において、この場合、フィラメント（１）が、少なくとも１つの重合体と少なくとも１つの親水性の添加物とを混合して紡糸され、編織されてフリースウェブ（３）を形成し、この場合、前記フリースウェブが、予備交絡され、この場合、このフリースウェブ（３）が、少なくとも40℃の温度からフィラメント上表面を形成する重合体の融点より20℃低い温度まで加熱され、そしてこの場合、前記フリースウェブが、引き続き水流交絡される方法。
【請求項２】
前記フィラメント（１）を紡糸する混合物は、少なくとも90重量％までの重合体から成ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
「ポリアルキレン酸化物，ポリアルキレン酸化物化合物，エトキシ化されたシリコン，エトキシ化されたシロキサン，エトキシ化された炭化水素，エトキシ化されたフルオロカーボン」のグループからの少なくとも１つの親水性の化合物が使用される請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記フィラメントの少なくとも一部が、多成分フィラメントとして紡糸される請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記フィラメントの少なくとも一部は、結合可能な多成分フィラメントとして紡糸され、この場合、少なくとも１つの成分が、親水性の添加物から成り、この場合、これらの結合可能な多成分フィラメントの少なくとも一部が、水流交絡中に結合される請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記フリースウェブ（３）は、水溶液によって少なくとも20℃の温度で湿らされる請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記フリースウェブが少なくとも20℃の温度に加熱されるという条件付で、このフリースウェブ（３）は、加熱された水溶液で湿らされ及び／又は吹き付けられる請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
作業が、オフラインで実施され、この場合、前記フリースウェブ（３）が、少なくとも30℃の温度で水流交絡する前に及び／又は水溶液で湿らせる前に保管されている請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィラメント製の、特に熱可塑性の合成材料から成るフィラメント製のスパンフリースを製造する方法に関する。この場合、フィラメントが編織されてフリースウェブに形成される。この場合、このフリースウェブは、水流交絡される。本発明の場合のフィラメントは、無限の繊維つまり理論的に無限に長い糸を意味する。フリースウェブ及び／又はスパンフリースが、これらの糸から形成される。本発明の場合、フリースウェブ及び／又はスパンフリースは、フィラメントから連続して形成される。
【背景技術】
【０００２】
フィラメント製のフリースウェブを水流交絡し及び／又はこのフリースウェブをウォータージェット交絡する従来の技術の方法が基本的に公知である。しかしながらフリースウェブのフィラメントは、多くの場合に疎水性であるか及び／又は疎水性の上表面から成る。このことは、特に例えばポリエチレン又はポリプロピレンから成るポリオレフィン製のフィラメントの場合に該当する。この疎水性の特性のために、ウォータージェット交絡中のフィラメントに対する水のパルス的な移送の効果が希望しているよりも大幅に無くなる。そのため、従来の技術の方法は改良の余地がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、疎水性のフィラメントの場合でも及び／又は疎水性のフィラメントの上表面の場合でも効果的な水流交絡が実現可能である上述した種類の方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、本発明により、熱可塑性の合成材料から成るフィラメント（１）製のスパンフリースを製造する方法において、この場合、フィラメント（１）が、少なくとも１つの重合体と少なくとも１つの親水性の添加物とを混合して紡糸され、編織されてフリースウェブ（３）を形成し、この場合、前記フリースウェブが、予備交絡され、この場合、このフリースウェブ（３）が、少なくとも40℃の温度からフィラメント上表面を形成する重合体の融点より20℃低い温度まで加熱され、そしてこの場合、前記フリースウェブが、引き続き水流交絡されることによって解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
本発明の場合、熱可塑性重合体が、フィラメント用の重合体として使用される。さらに本発明の場合、フィラメントが、主にこの重合体及び／又はこれらの重合体から成る。
【０００６】
本発明の特に好適な実施の形態によれば、フィラメントを紡糸する混合物が、少なくとも90重量％までの、特に少なくとも95重量％までの重合体を含む。好ましくは、フィラメントが、95重量パーセントまでの少なくとも１つの重合体から成る。フィラメントを紡糸する混合物は、効果的には0.1 〜５重量％、好ましくは0.1 〜３重量％、特に0.15〜2.5 重量％の親水性添加物を含む。請求項１は、少なくとも１つの重合体と少なくとも１つの親水性添加物とを区別する。（フィラメントを主に構成する）上述した重合体は、親水性でないか及び／又は十分に親水性な重合体でない。しかしながら、この重合体は親水性に転化可能である。この重合体は、特に好ましくはポリオレフィンであり、好ましくはポリエチレン又はポリプロピレンである。しかしながらこの重合体は、ポリエステルでもよいし又は例えばポリアミドでもよい。本発明の場合、親水性の添加物は、重合体すなわち親水性の重合体でもある。本発明の特に好適な実施の形態によれば、成分の濃度及び／又は種類を参照してフィラメントを紡糸する混合物は、フィラメントの表面張力が３〜９日、好ましくは４〜８日、特に好ましくは５〜７日の保管時間後に少なくとも５mN/mまで変化するように調整する必要がある。
【０００７】
上述したように、本発明の好適な実施の形態による親水性の添加物は、親水性の重合体である。本発明の場合、この親水性の添加物は、エトキシ化された有機化合物及び／又はエトキシ化された重合体である。本発明の特に好適な実施の形態によれば、「ポリアルキレン酸化物，ポリアルキレン酸化物化合物，エトキシ化されたシリコン，エトキシ化されたシロキサン，エトキシ化された炭化水素，エトキシ化されたフルオロカーボン」のグループからの少なくとも１つの親水性の化合物が使用される。ポリアルキレン酸化物が使用される場合、実施の形態でポリエチレン酸化物を使用してもよい。本発明の場合、転化された重合体をポリアルキレン酸化物を含む親水性の添加物として使用してもよい。
【０００８】
本発明によるフリースウェブ用のフィラメントは、単一成分のフィラメント及び／又は二成分のフィラメント及び／又は多成分のフィラメントでもよい。二成分のフィラメント及び／又は多成分のフィラメントは、エンド・ツー・エンド構造又はコア・スリーブ構造でもよい。本発明の好適な実施の形態の場合、中空繊維が、本発明のフリースウェブ用のフィラメントとして使用される。
【０００９】
本発明の非常に特に好適な実施の形態によれば、コア・スリーブ構造から成る多成分フィラメント、好ましくは二成分フィラメントが紡糸される。この場合、親水性の添加物がスリーブ成分中に存在する。本発明の場合、親水性の添加物が、専らこれらの二成分フィラメント及び／又は多成分フィラメントのスリーブ成分中に存在する。
本発明の方法の特に好適な実施の形態は、フィラメントの少なくとも一部が結合可能な多成分フィラメント、好ましくは二成分フィラメントとして紡糸され、この場合、親水性の添加物が少なくとも１つの成分中に存在すること、及び、結合可能な多成分フィラメントの少なくとも一部が水流交絡中に結合されることを特徴とする。結合可能な多成分フィラメント及び／又は二成分フィラメントは、特にこれらのフィラメントの成分が両立しない重合体成分から成るフィラメントを意味する。これらの多成分フィラメント中の少なくとも１つの重合体成分が、重合体と親水性の添加物とを混ぜて紡糸される。結合可能な多成分フィラメントが水流交絡中に結合されるということは、本発明の場合ではこれらのフィラメントがこれらのフィラメント長の少なくとも一部にわたって結合されることを意味する。ここで説明する実施の形態は、非常に重要である。注目すべきは、水流交絡中の多要素フィラメントをより良好に湿らせるために、結合が従来の技術の手段に比べて低いエネルギー消費で実施され得る。このことは、当然に重要な利点である。本発明の場合で使用される結合可能な多成分フィラメントは、エンド・ツー・エンド構造又は（オレンジ形及び／又はオレンジ構造とも記される）区分されたパイ構造を構成する。これらの多成分フィラメントは、中空でない繊維として又は中空の繊維として存在し得る。
【００１０】
本発明の方法の場合における特に好ましいことは、親水性の添加物である。この親水性の添加物は、多成分フィラメントの個々の成分内で異なる溶解度を呈する。この場合に特に好ましいことは、親水性の添加物である。多成分フィラメントの個々の成分中の異なる溶解度による親水性の添加物は、フェーズ閾値(phase thresholds)内で凝縮しこれによって付着閾値(threshold adherence) を下げる。
結合可能な多成分フィラメントの水流交絡の場合、特に効果的な結合が実現される。
【００１１】
本発明の方法の実施の形態は、特に非常に重要である。本発明のこの実施の形態は、フリースウェブがその加熱及び／又は湿らせ前に予備交絡されることを特徴とする。この予備交絡は、例えばニードルフェルティングによって熱的に又は機械的に実施され得る。基本的にこの予備交絡は、流体力学的に実施され得る。
【００１２】
本発明の好適な実施の形態によれば、フィラメントから形成されたフリースウェブは、少なくとも35℃、好ましくは40℃の温度に加熱される。本発明の場合、フリースウェブは、フィラメント形成重合体のフィラメント上表面のうちの１つの上表面の融点より20℃低い温度まで加熱される。フィラメント上表面形成重合体がポリエチレン及び／又はポリプロピレンの場合、フリースウェブが、100 ℃までの温度に効果的に加熱される。
【００１３】
フリースウェブを湿らせる水溶液は、好ましくは純水又は水である。（親水性の）フィラメントの湿らせを確保するため、少なくとも１つの界面活性剤が、この純水又は水と混合される。フリースウェブが少なくとも20℃、好ましくは少なくとも25℃、特に好ましくは少なくとも30℃の温度に加熱されるという条件付で、このフリースウェブは、加熱された水溶液で効果的に湿らされ及び／又は吹き付けられる。本発明の好適な実施の形態によれば、少なくとも20℃、好ましくは少なくとも25℃、特に好ましくは少なくとも30℃の温度のフリースウェブが、この水溶液で湿らされる。フリースウェブの湿らせは、35℃の温度で、好ましくは少なくとも40℃の温度で効果的に実施される。本発明の場合、このように上昇した温度でのフリースウェブは、流体結合前又はその少し前まで湿っているままである。本発明の特に好適な実施の形態によれば、フリースウェブが水溶液で湿らされる。この水溶液は、少なくとも20℃、好ましくは少なくとも25℃、特に好ましくは少なくとも30℃の温度まで加熱される。このフリースウェブの湿らせが、少なくとも35℃の温度、好ましくは40℃の温度に加熱及び／又は予備加熱される水溶液によって効果的に実施される。本発明の場合、フリースウェブの湿らせが予備加熱された水で実施される。液体によるフリースウェブの吹き付け及び／又は液体中へのフリースウェブの浸漬及び／又は水蒸気によるフリースウェブの蒸気当てが実施され得る。本発明の場合の水溶液は、蒸気の形態の水も意味する。
【００１４】
本発明の場合、フリースウェブの水流交絡が、ウォータージェット処理によって実施される。このウォータージェット結合及び／又はウォータージェットニードルフェルティングの場合、微細で非常に速いウォータージェットがフリースを結合させる。本発明の実施の形態によれば、水流交絡が、本発明のその他の工程ステップの直後に、より特に好ましくはフリースウェブの加熱及び／又は湿らせの直後に実施される。したがってこのプロセスは、あたかもインラインで実施される。すなわち、フリースウェブ及び／又はスパンフリースの製造が連続して中断することなしに実施される。
【００１５】
しかしながら本発明のさらなる実施の形態によれば、プロセスをオフラインでつまり工程ステップのシーケンスを中断させて実施してもよい。この場合、オフラインで実施される作業が本発明の場合の範囲内である。この場合、フリースウェブは、少なくとも30℃の温度で水流交絡する前に及び／又は水溶液で湿らせる前に保管されている。加熱及び／又は湿らせ後のフリースウェブが巻かれ得る一方で、多くの場合及び好ましくは次いで巻かれたフリースウェブが、例えば数時間又は数日間温度制御室内に保管される。この場合、保管温度は、効果的には少なくとも30℃好ましくは少なくとも40℃である。フィラメントの上表面がポリオレフィン特にポリプロピレン又はポリエチレンから成る場合、保管温度は、好ましくは40℃〜100 ℃である。本発明の場合、フリースウェブは、保管中に例えば水分を多く含んだ及び／又は高湿度の雰囲気中に保管することによって湿ったままである。しかしながら基本的には、フリースウェブは、加温して保管する必要がある。この場合、例えば、フリースウェブは、ヒーターで包囲される。
【００１６】
本発明は、親水性の添加物を含むフィラメントから成るフリースウェブの場合に、加熱及び／又は湿らせによる本発明の予備処理後に、非常に効果的な親水性の結合及び／又はウォータージェット結合が実施され得るという発見に基づく。本発明のこのように予備処理されたフリースウェブの場合、水をフィラメントに対して非常に効果的にパルス状に送ることが水流交絡中に実現される。
【００１７】
以下に、本発明の１つの実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。図１は、本発明の方法ステップの手順を概略的に示す。
【００１８】
スパンフィラメント１が、受取り面上に置かれる。スパンフリースウェブ３を作るため、この受取り面は、無限に回転する編織スクリーン２として形成される。次いでこのスパンフリースウェブ３は、矢印の方向に搬送されて最初に処理ステーション４に到着する。この場合、予備交絡が実施される。この予備交絡は、例えば熱的に実施され得る。次いでスパンフリースウェブ３は、第２処理ステーション５に供給される。この第２処理ステーション５内では、好ましくはスパンフリースウェブ３の加熱と湿らせの双方が実施される。
【００１９】
スパンフリースウェブ３は、水で効果的に処理される。この水は、例えば50℃に加熱される。その後スパンフリースウェブ３は、交絡装置６内に供給される。そこでは、水流交絡が実施される。すなわち、フリースの結合が、ウォータージェット処理によって及び／又は高圧のウォータージェットによる処理によって実施される。本発明の方法の場合、水流交絡が、極めて効果的に実施され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の方法ステップの手順を概略的に示す。
【符号の説明】
【００２１】
１  スパンフィラメント
２  編織スクリーン
３  スパンフリースウェブ
４  処理ステーション
５  第２処理ステーション
６  交絡装置
【図１】
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