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DE68925188T2 - Nichtgewebter, kontinuierlich verbundener dreischichtiger Verbundstoff - Google Patents

Nichtgewebter, kontinuierlich verbundener dreischichtiger Verbundstoff

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DE68925188T2
DE68925188T2 DE68925188T DE68925188T DE68925188T2 DE 68925188 T2 DE68925188 T2 DE 68925188T2 DE 68925188 T DE68925188 T DE 68925188T DE 68925188 T DE68925188 T DE 68925188T DE 68925188 T2 DE68925188 T2 DE 68925188T2
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Germany
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composite material
layers
nonwoven composite
meltblown
reinforcing
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Mark Berman
Dilip Doshi
Thomas Gilmore
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Kimberly Clark Worldwide Inc
Original Assignee
Kimberly Clark Corp
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Publication date
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Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein nicht gewebtes Textilmaterial und insbesondere auf ein nicht gewebtes Verbunmaterial, das eine schmelzgeblasene Textilschicht aus thermoplastischen, polymeren Mikrofasern enthält, die zwischen zwei vorgebundene, verstärkende Schichten aus Textilmaterial aus thermoplastischen, polymeren Filamenten zwischengelegt ist, wobei die drei Schichten fortlaufend miteinander verbunden sind, um ein Textilmaterial zu bilden.
  • Nicht gewebte Textillaminate unter Verwendung von schmelzgeblasenen Materialien sind in großem Umfange bekannt. Diese Textilmaterialien wurden unter Verwendung einer Vielzahl von Laminierverfahren hergestellt.
  • Das US-Patent 4 374 888, Bornslaeger, beschreibt eine Klasse dieser Laminate, die als Erfrischungstücher verwendbar sind. Das US-Patent 4 436 780, Hotchkiss et al, beschreibt ein schmelzgeblasenes Material enthaltendes Laminat zur Verwendung als Wischtuch. Das US-Patent 4 196 245, Kitson et al, beschreibt ein Verbundmaterial mit mindestens zwei schmelzgeblasenen Textilschichten, das als anwendbar für medizinische Kleidung, medizinische Überwürfe oder dgl. beschrieben wird. Die Textilmaterialien nach Bornslaeger, Hotchkiss et al und Kitson et al werden durch ein Puntkverbindungsverfahren hergestellt.
  • Das US-Patent 4 041 203, Brock et al, beschreibt ein nicht gewebtes, textilähnliches Material, das ein schmelzgeblasenes Textilmaterial und eine Bahn aus im wesentlichen kontinuierlichen und zufallsweise abgelegten, molekularorientierten Filamenten aus einem thermoplastischen Polymer umfaßt. Die Bahn ist nicht vorgebunden und hat deshalb in sich keinen Zusammenhalt bis sie mit dem schmelzgeblasenen Textilmaterial verbunden ist. Das Textilmaterial und die Bahn sind punktweise miteinander verbunden, um ein Material zu erhalten, das wünschenswerte Festigkeitseigenschaften und ein textilähnliches Erscheinungsbild, einen textilähnlichen Fall und einen textilähnlichen Griff aufweisen soll.
  • Das US-Patent 3 795 571, Prentice, beschreibt ein nicht gewebtes Textillaminat, das eine schmelzgeblasene Mikrofasermatte umfaßt, die eine hohe Zugfestigkeit in der Streifenprobe zeigt, die mit mindestens einer anderen Matte verbunden ist, die hohe Reißfestigkeit aufweist. Das Laminat kann durch Punktbindung oder durch Klebbindung hergestellt werden.
  • Das US-Patent 4 508 113, Malaney, beschreibt einen fünflagigen, wegwerfbaren Überwurf, der schmelzgeblasenes Material enthält. Das US-Patent 4 555 811, Shimalla beschreibt ein nicht gewebtes, schmelzgeblasenes Material enthaltendes Laminat, das verwendbar als Kleidung für Operationssäle ist. Die Laminate nach Malaney und Shimalla werden durch aufgeheizte Prägekalander hergestellt.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein nicht gewebtes Verbundmaterial zu schaffen, das einen minimalen Anteil loser Fasern enthält.
  • Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein nicht gewebtes Verbundmaterial zu schaffen, das einen guten Abriebwiderstand aufweist.
  • Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein fortlaufend gebundenes, nicht gewebtes Verbundmaterial zu schaffen, das eine mit nicht zusammenhängend gebundenen, nicht gewebten Verbundmaterialien vergleichbare Reißfestigkeit aufweist.
  • Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein durchgehend gebundenes, nicht gewebtes Verbundmaterial zu schaffen, das eine mit punktgebundenen, nicht gewebten Verbundmaterialien vergleichbare Weichheit oder Steifigkeit aufweist.
  • Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein nicht gewebtes Verbundmaterial zu schaffen, in dem die Fasermaterialien, die Arten der nicht gewebten Bahnen und die Grundgewichte der verstärkenden Bahnschichten verändert werden können, um die Ausbildung nicht gewebter Verbundmaterialien zu gestatten, die genau die erforderlichen Eigenschaften aufweisen.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein nicht gewebtes Verbundmaterial zu schaffen, das als Sterilisationsumschlag in der Medizin verwendet werden kann.
  • Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Material für die Verwendung als Sterilisationsumschlag zu schaffen, das das Eindringen eines Sterilisierungsmittels, wie beispielsweise Dampf, gestattet, obwohl es den Durchtritt von Bakterien oder anderen kontaminierenden Stoffen verhindert oder erschwert.
  • Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Material zur Verwendung als Sterilisationsumschlag zu schaffen, das hydrophob ist und weiterhin das Eindringen von Flüssigkeiten durch den Umschlag auf ein Minimum verringert.
  • Wie hier dargestellt und eingehend beschrieben, überwindet die vorliegende Erfindung die Probleme und Nachteile des Standes der Technik und erreicht die obenbeschriebenen Ziele gemäß dem Zweck der Erfindung, indem ein nicht gewebtes Verbundmaterial geschaffen wird, das ein Basisgewicht zwischen etwa aufweist, das geeignet ist für die Verwendung als Sterilisationsumschlag. Das Verbundmaterial umfaßt eine Schicht aus einem schmelzgeblasenen Textilmaterial aus thermoplastischen, polymeren Mikrofasern mit einem mittleren Faserdurchmesser bis zu 10 um und einem nominalen Basisgewicht zwischen 1,02x10&supmin;² bis 2,03x10&supmin;²kg/m² (0,3 bis 0,6 oz/yd²) und zwei verbundene, verstärkende Textilschichten aus thermoplastischen, polymeren Filamenten, ausgewählt aus spinngebundenen, naßgelegten und kardierten Bahnen, die ein gleiches oder unterschiedlche nominale Basisgewichte aufweisen können, das zwischen 1,02x10&supmin;² bis 6,78x10&supmin;² kg/m² (0,3 bis 2,0 oz/yd²) liegen kann. Die schmelzgeblasene Textilschicht und die verstärkenden Textilschichten sind Oberfläche auf Oberfläche übereinanderliegend angeordnet, wobei die schmelzgeblasene Textilschicht zwischen den verstärkenden Textilschichten angeordnet ist. Alle diese Schichten werden in einem Spalt doppelter, schraubenförmig genuteter Rollen durch die Anwendung von Wärme und Druck fortlaufend miteinander verbunden, um ein Verbundmaterial zu bilden, das Bereiche starker Bindung, Bereiche mittlerer Bindung und Bereiche leichter Bindung aufweist.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die verstärkenden Textilschichten aus thermoplastischen, polymeren Filamenten spinngebunden und sowohl das schmelzgeblasene Textilmaterial aus thermoplastischen, polymeren Mikrofasern als auch die verstärkenden Textilschichten aus thermoplastischen, polymeren Filamenten bestehen aus Polypropylen.
  • Die als Teil der vorliegenden Erfindung beigefügten Zeichnungen stellen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist eine teilweise perspektivische Darstellung der drei Schichten des nicht gewebten Verbundmaterials der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 2 stellt ein Paar Rollen dar, die verwendet werden können, um die in Fig. 3 dargestellte Art eines Bindungsmusters zu erzeugen.
  • Fig. 3 ist eine Darstellung einer Art eines Musters, das durch den fortlaufenden Bindungsprozeß hergestellt wurde, um das nicht gewebte Verbundmaterial der vorliegenden Erfindung zu erzeugen.
    • Eingehende Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
  • Nachfolgend wird im einzelnen auf die gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung bezug genommen, wobei ein Beispiel dafür in den anhängigen Zeichnungen dargestellt ist.
  • Wie in Fig. 1 dargestellt, wird erfindungsgemäß ein nicht gewebtes Verbundmaterial 10 geschaffen, das eine schmelzgeblasene Textilschicht 12 aus thermoplastischen, polymeren Mikrofasern und zwei vorgebundene, verstärkende Textilschichten 14 und 16 aufweist, von denen jede aus thermoplastischen, polymeren Filamenten hergestellt wurde.
  • Die bevorzugten thermoplastischen, polymeren Mikrofasern, die verwendet werden, um die schmelzgeblasene Textilschicht 12 zu bilden, bestehen aus Polypropylen, Nylon 6, Nylon 6.6, Polybutylenterephthalat, Polyethylen, Polyethylenterephthalat, lineares Polyethylen niedriger Dichte sowie Copolymere, Zusammensetzungen und Mischungen daraus, wobei das am stärksten bevorzugte Material Polypropylen ist. Die schmelzgeblasene Textilschicht kann durch bekannte Verfahren hergestellt werden, wie beispielsweise das im US-Patent 3 978 185, Buntin et al, beschriebene Verfahren, das hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit eingeschlossen ist, und das in "Industrial and Engineering Chemistry", Band 48, Nr. 8 (1965), S. 1342-1346, beschriebene Verfahren. Kurz gesagt, umfaßt das Verfahren ein Extrudieren eines faserbildenden, thermoplastischen Polymerharzes in geschmolzener Form durch Öffnungen einer aufgeheizten Düse in einen heißen Gasstrom, um das geschmolzene Harz zu Fasern auszuziehen, die einen Faserstrom bilden, wobei die Fasern auf einer Empfangseinrichtung im Weg des Faserstroms angesammelt werden, um eine nicht gewebte Matte zu bilden.
  • Die aus den thermoplastischen Polymerfilamenten gefertigten, verstärkenden Textilschichten 14 und 16 sind bevorzugt spinngebundene, naßgelegte oder kardierte Bahnen, und sind insbesondere bevorzugt spinngebundene Bahnen. Verfahren zum Herstellen spinngebundener Bahnen sind offenbart in den US-Patent 3 338 992 und 3 341 394, Kinney, dem US-Patent 3 276 94 Levy, dem US- Patent 3 502 538, Peterson, den US-Patenten 3 502 763 und 3 509 009, Hartmann, dem US-Patent 3 542 615, Dobo et al, und dem US- Patent 3 692 618. Das Verfahren umfaßt im allgemeinen ein kontinuierliches Extrudieren eines thermoplastischen Polymers durch eine Spinndüse, um einzelne Filamente zu bilden. Die Filamente werden gezogen, um eine molekulare Orientierung und Zähigkeit zu erreichen. Die kontinuierlichen Filamente werden dann in einer im wesentlichen zufälligen Art auf beispielsweise ein Trägerband abgelegt, um eine Bahn von im wesentlichen kontinuierlich und zufallsweise angeordneten, molekularorientierten Filamenten zu bilden. Die verstärkenden Textilschichten 14 und 16 der vorliegenden Erfindung sind vorgebunden und haben deshalb in sich einen strukturellen Zusammenhalt. Die bevorzugt zur Herstellung der verstärkenden Textilschichten 14 und 16 verwendeten thermoplastischen, polymeren Filamenten bestehen aus Polypropylen, Nylon 6, Nylon 6.6, Polybutylentherephthalat, Polyethylen, Polyehtylentherephthalat, lineares Polyethylen niedriger Dichte sowie Copolymere, Zusammensetzungen und Mischungen daraus, wobei das am meisten bevorzugte Material Polypropylen ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die schmelzgeblasene Textilschicht 12 und die verstärkenden Textilschichten 14 und 16 Oberfläche auf Oberfläche nebeneinander gelegt, wobei die schmelzgeblasene Textilschicht 12 zwischen den verstärkenden Textilschichten 14 und 16 angeordnet ist. Alle drei Textilschichten werden dann fortlaufend miteinander verbunden durch die Anwendung von Hitze und Druck, um das Verbundmaterial 10 zu bilden.
  • Wie in Fig. 2 dargestellt, wird das erfindungsgemäße nicht gewebte Verbundmaterial gemäß der Erfindung durch Prägen der dreilagigen Struktur hergestellt, indem man sie zwischen einem Paar von Rollen 20 und 22 hindurchführt, die mit einem Muster aus Vorsprüngen 24 und Nuten 26 in schraubenförmiger Anordnung graviert wurden. Das Verfahren zum Herstellen des nicht gewebten Verbundmaterials der vorliegenden Erfindung ist im US- Patent 3 507 943 offenbart.
  • Gemäß der in Fig. 3 dargestellten Erfindung, hat das erfindungsgemäße nicht gewebte Verbundmaterial 10 Bereiche starker Bindung 30, Bereiche mittlerer Bindung 32 und Bereiche leichter Bindung 34. Die Bereiche starker Bindung 30 sind an denjenigen Bereichen des nicht gewebten Verbundmaterials 10 erzeugt worden, die mit einer Seite von einem Vorsprung 24 der oberen Rolle 20 und an der anderen Seite durch einen Vorsprung 24 der unteren Rolle 22 kontaktiert wurden. Bereiche mittlerer Bindung 32 sind am nicht gewebten Verbundmaterial 10 in denjenigen Bereichen erzeugt worden, die an einer Seite durch eine Nut 26 entweder der oberen oder der unteren Rolle 20 oder 22 und auf der anderen Seite durch einen Vorsprung 24 entweder der oberen oder unteren Rolle 20 oder 22 kontaktiert wurden. Bereiche leichter Bindung 34 wurden in jenen Bereichen hergestellt, die von jeder Seitennut 26 sowohl der oberen als auch der unteren Rolle 20 und 22 kontaktiert wurden.
  • Der zum Herstellen des nicht gewebten Verbundmaterials der vorliegenden Erfindung verwendete Bindungsprozeß erzeugt ein Material, das ein durchgehendes Bindungsmuster aufweist. Das nicht gewebte Verbundmaterial sollte eine minimale Anzahl loser Fasern enthalten. Es ist damit zu rechnen, daß dies der Fall ist, teilweise wegen des durchgehenden Bindungsmusters, jedoch hauptsächlich deswegen, weil die spinngebundene Oberfläche des Verbundmaterials zweimal gebunden wurde, einmal durch den ursprünglichen Vorbindeschritt und nochmals bei der thermischen Lamination auf die schmelzgeblasene Textilschicht. Das Verringern der Anwesenheit loser Fasern auf einen Minimalwert ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Verbundmaterial der vorliegenden Erfindung als Sterilisationsumschlag für medizinische Zwecke verwendet werden soll.
  • Da weiterhin die spinngebundenen verstärkenden Schichten des Textilmaterials der vorliegenden Erfindung zweimal gebunden sind, einmal durch den ursprünglichen Vorbindeschritt und nochmal bei der thermischen Laminierung der schmelzgeblasenen Schicht, ist deshalb zu erwarten, daß die Anwesenheit langer Filamentbündel, die dazu neigen würden, bei Verwendung des Materials abzufuseln, verhindert wird. Dadurch ist eine Abriebfestigkeit zu erwarten, die besser als jene von Mustern ist, die entweder einzeln oder entlang kontinuierlicher Linien gebunden sind.
  • Zusätzlich wird eine unerwartet gute Reißwiderstand durch das nicht gewebte Verbundmaterial der vorliegenden Erfindung erreicht. Bis jetzt litten nicht gewebte Materialien, die durch einen durchgehenden Bindungsprozeß hergestellt wurden, an einem unvorteilhaften Reißwiderstand, verglichen mit nicht gewebten Materialien, die durch Einzelbindungsprozesse hergestellt wurden. Es würde deshalb zu erwarten sein, daß nicht gewebte Verbundmaterialien, zusammengestellt aus vorgebundenen Schichten, an einem ungünstigen Reißwiderstand leiden würden, verglichen mit nicht vorgebundenen, nicht gewebten Verbundmaterialien (s.
  • Beispiel 2). Der Reißwiderstand des Verbundmaterials der vorliegenden Erfindung mit einem durchgehenden Bindungsmuster und mit vorgebundenen, verstärkenden Schichten, wurde mit der von einzeln gebundenen, nicht vorgebundenen Verbundmaterialien in Beispiel 1 verglichen. Die Ergebnisse zeigten überraschenderweise, daß der Reißwiderstand des Materials der vorliegenden Erfindung so gut ist wie die vergleichbarer einzeln gebundener Materialien mit nicht vorgebundenen, verstärkenden Schichten.
  • Durch das nicht gewebte Verbundmaterial der vorliegenden Erfindung wird eine vergleichbare Reißwiderstand erreicht, während eine "Weichheit" oder "Steifheit", gemessen durch den Griff und den Fall, aufrechterhalten wird, die mindestens vergleichbar jener ähnlicher nicht gewebter Materialien des Standes der Technik ist, die durch Einzelbindung hergestellt wurden (s. Beispiel 1).
  • Ein zusätzlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung ergibt sich daraus, daß die verstärkenden Textilschichten vor dem thermischen Laminierungsschritt, der das nicht gewebte Verbundmaterial ergibt, vorgebunden wurden. Vorgebundene verstärkende Bahnen bewirken eine Flexibilität im Verfahren dahingehend, daß die Basisgewichte der entsprechenden verstärkenden Textilschichten manipulierbar sind, um spezielle Eigenschaften sowohl für das Verbundmaterial als auch für jede seiner Seiten zu erreichen. Die Flexibilität des Verfahrens unter Verwendung vorgebundener Bahnen erlaubt weiterhin die Verwendung unterschiedlicher Vliesbildungs-Technologien zum Herstellen der verstärkenden Textilmaterialien, wie beispielsweise Naßlegen oder Kardieren oder auch Spinnbinden. Weiterhin können verschiedene Kombinationen unterschiedlicher Polymere zur Verwendung in den verstärkenden Textilschichten ausgewählt werden, um weiterhin die endgültigen Eigenschaften des nicht gewebten Verbundmaterials zu manipulieren.
  • Gemäß dem insbesondere bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wird das nicht gewebte Verbundmaterial als Sterilisationsüberzug für medizinische oder chirurgische Instrumente und anderen Gesundheitsbedarf verwendet. Die für diese Zwecke verwendbaren Textilmaterialien müssen das Eindringen eines Sterilisierungsmittels erlauben, müssen fähig sein, den Durchtritt von Bakterien und anderer kontaminierender Stoffe in hohem Maße zu verhindern und sollten weiterhin flüssigkeitsabweisend sein. Das nicht gewebte Verbundmaterial der vorliegenden Erfindung erfüllt diese Kriterien.
  • Das nicht gewebte Verbundmaterial dieser Erfindung ist als Sterilisationsumschlag für sterile Handschuhe, Spritzen und chirurgische oder medizinische Instrumente und Packungen geeignet. Es weiterhin verwendet werden für Chirurgiekappen, Kleidungsstücke, medizinische Tisch- und Mayoständer-Überzüge, Isolationskleidungsstücke, Ersatzkleidung und industrielle Kleidungsstücke und Textilgewebe und dgl.
  • Die folgenden Beispiele erläutern zusätzlich vorteilhafte Merkmale der vorliegenden Erfindung.
    • Beispiel 1
  • Vier Proben des Verbundmaterials der vorliegenden Erfindung wurden hergestellt. Die Proben wurden hergestellt, indem man eine Lage aus schmelzgeblasenem Textilmaterial, hergestellt aus Polyweb -Polypropylen zwischen zwei Lagen spinngebundenem Textilmaterial aus Celestra -Polypropylen gebunden hat. Die drei Lagen wurden miteinander verbunden durch das im US-Patent 3 507 943 beschriebene Verfahren, unter Verwendung eines Paars von schraubenförmig angeordneten, erhitzen Rollen, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Die Rolle wurde auf Temperaturen zwischen 142,7 bis 145,5ºC (289 bis 294ºF) gehalten. Das Material wurde zwischen die Rollen mit einer Geschwindigkeit zwischen 7,6 bis 16,72 m/min (25 bis 55 ft./min.) eingeführt, wobei der auf die Rollen ausgeübte Druck 12,74x10³kg/linear m (714 lb/lineal in) für JR-1 und JR-2, sowie 9,55x10³kg/linear m (535 lb/lineal in) für JR-3 und JR-4 betrug.
  • Die Meßwerte des Reißwiderstands, des Griffs und der Wasserstrahleindringung der vier fortlaufend gebundenen, nicht gewebten Verbundmaterialproben der vorliegenden Erfindung wurden mit zwei Proben aus konventionell, einzeln gebundenem Material verglichen, das von Kimberly-Clark unter dem Warenzeichen Kimguard vertrieben wird, und durch das US-Patent 4 041 203, Brock et al, abgedeckt werden soll.
  • Die Grundgewichte der Materialien wurden gemäß ASTM D-3776-85 bestimmt. Die Reißfestigkeit nach Elmendorf wurde gemäß ASTM D- 1424-83 bestimmt, wobei ein fallendes Pendel verwendet wird, um die Kraft zu messen, die erforderlich ist, um ein zungenförmiges Einreißen des Materials zu erzeugen, beginnend von einem Schnitt in das Material. Die Meßwerte mit dem Handle-O-Meter wurden bestimmt gemäß TAPPI T-498, unter Verwendung eines Handle-O-Meter von Thwing-Albert, Modell 211-5. Das Handle-O-Meter mißt die Kraft, die erforderlich ist, um eine Textilprobe in einen Schlitz mit parallelen Kanten mittels eines sich bewegenden Schwertes einzudrücken. Die Wasserstrahleindringung wurde gemäß AATCC 42-1985 bestimmt, wobei ein textiles Löschpapier verwendet wurde, um den Anteil eines auf ein versuchsmaterial aufgesprühten Wassers zu messen, der das Material durchdringt.
  • Die in Tabelle 1 aufgetragenen Ergebnisse repräsentieren die Mittelwerte für 30 Proben und demonstrieren, daß das Verbundmaterial der vorliegenden Erfindung einen vergleichbaren Reißwiderstand, gemessen durch die Elemendorf-Reißfestigkeit, verglichen mit dem des Kimguard -Materials hat, und ebenfalls eine vergleichbare "Weichheit" oder "Steifigkeit" aufweist, gemessen über den Griff und den Fall. Dies ist der Fall, obwohl das Verbundmaterial der vorliegenden Erfindung durchgehend gebunden und das Material des Standes der Technik einzel gebunden ist. Tabelle 1 Eigenschaften Kimguard Starke Qualität Kimguard Reguläre Qualität Basisgewicht (oz./yd²) - Komponenten - Verbundmatte 1 Elmendorf Reißfestigkeit (gr) Handle-O-Meter (gr) MD = Maschinenrichtung, CD = Maschinen-Querrichtung, S = spinngebundene Schicht, M = schmelzgeblasene Schicht
    • Beispiel 2
  • Drei Proben Verbundmaterial wurden in der gleichen Weise hergestellt wie die Proben des Beispieles 1. Eine der Proben, 14486- 01, wurde hergestellt unter Verwendung eines spinngebundenen Textilmaterials aus celestra -Polypropylen, das nicht vorgebunden wurde. Die anderen beiden Proben, 14486-02 und 14486-03, wurden hergestellt unter Verwendung eines Celestra - Polypropylen-Textilmaterials, das mit 6% bzw. 18% Verbundfläche vorgebunden wurde. Das Celestra hatte 3,39x10&supmin;²kg/m² (1,0 oz/yd²) und das zur Herstellung des Verbundmaterials verwendete, schmelzgeblasene Textilmaterial Polyweb -Polypropylen hatte 2,034x10&supmin;²kg/m (0,6 oz/yd²).
  • Bindungsbedingungen des Verbunds: Temperatur 141,1 bis 143,3ºC (286-290ºF)
  • Druck 11,15x10³kg/linear-m) (625 pli=Pfund pro linearem Zoll)
  • Streckenge-schwindigk. 4,57 bis 6,09 M/min (15-20 fpm=Fuß pro Min.)
  • Die Trapezreißlast jeder Probe wurde gemäß der ASTM-Methode D1117, Sektion 14, bestimmt. Der Trapezreißtest wird verwendet, um den Reißwiderstand nicht gewebter Textilmaterialien zu bestimmen, wobei diese Eigenschaft abgeleitet wird von der Bindung und der Verhakung der Fasern und von den physikalischen Eigenschaften der Fasern selbst.
  • Die in Tabelle 2 aufgetragenen Resultate demonstrieren, daß der Einfluß des Vorbindens der spinngebundenen, verstärkenden Schichten von Celestra derart ist, daß er die Reißfestigkeit des resultierenden Verbundmaterials verringert. Der größere Vorbindungsgrad der Probe 14486-03 (18% gegenüber 6% für 14486- 02) führt selbst zu einer niedrigeren Reißfestigkeit des Verbunds für 14486-03 als für 14486-02. Tabelle 2 14486-01 ungebundenes Celestra 14486-02 Celestra vorgebunden bei 6% 14486-03 Celestra vorgebunden bei 18% Trapezreißfestigkeit des Verbundtextilmaterials (1bs) MD = Maschinenrichtung, CD = Maschinenquerrichtung
  • Es ergibt sich klar aus den in Tabelle 2 aufgetragenen Daten, daß ein Vorbinden der spinngebundenen, verstärkenden Schichten eine reduzierende Wirkung auf die Reißfestigkeit des Verbundtextilmaterials hat. Dies liegt möglicherweise an dem höheren Grad der Faserimmobilisierung, der durch das Vorbinden erreicht wird. Eine Faserimmobilisierung innerhalb einer nicht gewebten Struktur führt dazu, daß Reißspannungen nicht über das Textilmaterial verteilt werden, und führt deshalb zu einer niedrigeren Reißfestigkeit.
  • Es wäre gleichermaßen zu erwarten, daß der relativ hohe Grad der Faserimmobilierung, der durch den Bindungsprozeß entlang kontinuierlicher Linien bewirkt wird, der verwendet wurde, um das Verbundmaterial der vorliegenden Erfindung zu erzeugen, verantwortlich sein würde für einen entsprechenden Abfall der Reißfestigkeit des Textilmaterials. Statt dessen zeigt Beispiel 1, daß die Kombination der Verwendung eines durchlaufenden Bindungsmusters mit vorgebundnen, verstärkenden Schichten zu einem überraschend hohen Reißwiderstand des sich ergebenden Verbundmaterials führt, der vergleichbar ist mit kommerziellen Produkten, die nicht vorgebundene, verstärkende Schichten und ein Einzelbindungs-Muster verwenden. Es wird angenommen, daß dies auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß das durchlaufenden Verbundmuster Reißlinien eher hemmt und umleitet, als sie komplett stoppt. Die Reißspannungen werden dann wirksam über die Struktur verteilt, und die durch das Vorbinden der verstärkenden Schichten erzielte dimensionale Stabilität gestattet die unerwartet hohe textile Reißfestigkeit des Verbundmaterials.

Claims (10)

1. Nicht gewebtes Verbundmaterial mit einem Grundgewicht zwischen 3,39x10&supmin;² bis 1,02x10&supmin;¹kg/m² (1 bis 3 oz/yd²), geeignet für die Verwendung als Sterilisationsumschlag, mit:
einer Schicht (12) aus einem schmelzgeblasenen Textilmaterial aus thermoplastischen, polymeren Mikrofasern mit einem mittlere Faserdurchmesser von bis zu 10 um und einem Basisgewicht zwischen 1,02x10&supmin;² bis 2,03x10&supmin;² kg/m² (0,3 bis 0,6 oz/yd²);
zwei vorgebundene, verstärkende Textilschichten (14, 16) aus thermoplastischen, polymeren Filamenten, ausgewählt aus spinngebundenen, naßgelegten und kardierten Bahnen mit Basisgewichten, die identisch oder unterschiedlich sein können und zwischen 1,02x10&supmin;² bis 6,78x10&supmin;² kg/m² (0,3 bis 2,0 oz/yd²) liegen;
wobei die schmelzgeblasene Textilschicht und die verstärkende Textilschichten Oberfläche auf Oberfläche nebeneinanderliegend angeordnet sind, wobei die schmelzgeblasene Textilschicht zwischen den verstärkenden Textilschichten angeordnet ist, und wobei alle Schichten miteinander in einem Spalt von doppelten, schraubenförmig genuteten Rollen durch die Anwendung von Wärme und Druck durchgehend verbunden sind, um ein Verbundmaterial mit Bereichen starker Bindung, Bereichen mittlerer Bindung und Bereichen leichter Bindung auszubilden.
2. Nicht gewebtes Verbundmaterial nach Anspruch 1, wobei die zum Herstellen des schmelzgeblasenen Textilmaterials verwendeten thermoplastischen, polymeren Mikrofasern ausgewählt wurden aus Polypropylen, Nylon 6, Nylon 6,6, Polybutylentherephthalat, Polyethylen, Polyethylentherephthalat, lineares Polyethylen niedriger Dichte sowie Copolymere, Zusammensetzungen und Mischungen daraus.
3. Nicht gewebtes Verbundmaterial nach Anspruch 2, wobei die thermoplastischen, polymeren Mikrofasern aus Polypropylen sind.
4. Nicht gewebtes Verbundmaterial nach Anspruch 1, wobei die zum Herstellen der verstärkenden Textilschichten verwendeten thermoplastischen, polymeren Filamente ausgewählt sind aus Polypropylen, Nylon 6, Nylon 6,6, Polybutylentherephthalat, Polyethylen, Polyethylentherephthalat, lineares Polyethylen niedriger Dichte sowie copolymere, Zusammensetzungen und Mischungen daraus.
5. Nicht gewebtes Verbundmaterial nach Anspruch 4, wobei die thermoplastischen, polymeren Filamente aus Polypropylen sind.
6. Nicht gewebtes Verbundmaterial nach Anspruch 1, wobei die verstärkenden Textilschichten aus thermoplastischen, polymeren Filamenten spinngebunden sind.
7. Nicht gewebtes Verbundmaterial nach Anspruch 6, wobei die zum Herstellen der verstärkenden Textilschichten verwendeten thermoplastischen, polymeren Filamente einen mittleren Filamentdurchmesser von mehr als 12 um aufweisen.
8. Nicht gewebtes Verbundmaterial nach Anspruch 7, wobei die Filamente einen mittleren Filamentdurchmesser zwischen 12 und 55 um aufweisen.
9. Nicht gewebtes Verbundmaterial nach Anspruch 6, wobei das Verhältnis des Gewichtes der schmelzgeblasenen Textilschicht zum Gewicht der spinngebundenen, verstärkenden Textilschichten zwischen 0,075:1 und 1:1 liegt.
10. Nicht gewebtes Verbundmaterial nach Anspruch 9, wobei das Verhältnis der schmelzgeblasenen Schicht zu den spinngebundenen Schichten zwischen 0,2:1 bis 0,7:1 liegt.
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