DE60011460T2

DE60011460T2 - Vliesgewebe mit dehnbarkeit und rückstellbarkeit in querrichtung

Info

Publication number: DE60011460T2
Application number: DE2000611460
Authority: DE
Inventors: P. Lisa BARKER; T. Waynes RHODES; J. Michael PUTNAM
Original assignee: Polymer Group Inc
Current assignee: Avintiv Specialty Materials Inc
Priority date: 1999-10-01
Filing date: 2000-09-25
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2020-09-26
Also published as: CN1407926A; DE60011460D1; US6306234B1; JP2003511566A; US20020046800A1; EP1230083B1; EP1230083A1; AU7835300A; MXPA02003294A; WO2001025006A1; US6463606B2; EP1230083A4

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Vliesgewebe, die Elastizität zeigen, und insbesondere ein hydroverknäueltes Vliesgewebe, welches Dehnbarkeit und Rückstellbarkeit in der Querrichtung zeigt, und ein Verfahren zum Herstellen desselben. Eine Matratzenpolsteranordnung, welche das vorliegende Vliesgewebe einschließt, wird ebenfalls offenbart.
Hintergrund der Erfindung
Vliesgewebe werden in einer sehr großen Anzahl von Anwendungen verwendet, wo die entwickelten Qualitäten des Gewebes vorteilhaft eingesetzt werden können. Diese Arten von Geweben unterscheiden sich von herkömmlichen gewebten Stoffen oder gestrickten Geweben, indem die Fasern oder Filamente des Gewebes in einem kohärenten Gewebe ohne herkömmliche Textilverfahren integriert werden. Ein Verknäulen der Fasern oder Filamente des Gewebes verleiht dem Gewebe die gewünschte Integrität, mit der Anwendung von Bindemittelzusammensetzungen und dergleichen, die zum weiteren Verbessern der Integrität der Struktur gut bekannt sind.
Verschiedene Parameter beeinflussen die physikalischen Eigenschaften des Vliesgewebes, einschließlich der Faserzusammensetzung und Größe, Faserorientierung, Faserverknäulung und Integration der Fasern, wie durch Aufbringung von Bindemitteln oder eines thermischen Bindens. Variationen dieser Parameter ermöglichen, daß Gewebe für spezifische Anwendungen entwickelt werden können, wodurch die Kosteneffektivität solcher Materialien vergrößert wird.
Während Gewebe dieser Art weitläufige Anwendung gefunden haben, kann die An der Verfahren, durch welche diese typischerweise gebildet werden, die Verwendungen begrenzen, für welche bestimmte Gewebe geeignet sind. Gewöhnlicherweise werden Gewebe hergestellt, um eine "Maschinenrichtung" (MD) zu zeigen, die sich entlang der Länge des Gewebes in der Richtung erstreckt, in welcher es hergestellt wird, und eine "Querrichtung" (CD), die sich senkrecht zu der Maschinenrichtung erstreckt. Während Gewebe entwickelt werden können, um bestimmte Eigenschaften zu zeigen, zeigen diese Gewebe gewöhnlicherweise keinen verhältnismäßig hohen Grad an Rückstellbarkeit nach einer Dehnung in der Querrichtung.
EP 0 452 727 A1 offenbart Laminatmaterialien, die durch wenigstens ein textiles Gewebe und ein elastomeres Vliesgewebe gebildet werden, bevorzugt ein Gewebe von schmelzgeblasenen elastomeren Fasern, zusammengebunden. Die Bindung wird mit dem elastomeren Gewebe in einem nicht gestreckten oder lediglich teilweise gestreckten Zustand erreicht, so daß das textile Gewebe flach ist, wenn das elastomere Gewebe in seinem nicht gestreckten Zustand ist. Das Laminatmaterial weist Rückstellbarkeits- und Barriereeigenschaften auf.
Zusammenfassung der Erfindung
Die folgende Erfindung ist gerichtet auf ein Vliesgewebe, das Querrichtungsdehnbarkeit und -rückstellbarkeit zeigt, ein Verfahren zum Herstellen des Gewebes und eine Matratzenpolsteranordnung, für die das vorliegende Gewebe besonders geeignet zur Verwendung ist.
Das vorliegende hydroverknäuelte (spun-laced) Vliesgewebe ist besonders konfiguriert worden, um elastische Eigenschaften zu zeigen, d. h. Dehnbarkeit und Rückstellbarkeit, in der Querrichtung des Gewebes. Die Querrichtung (CD) ist transversal oder senkrecht zu der Maschinenrichtung (MD) des Gewebes, d. h. der Richtung, in welcher das Gewebe hergestellt und verarbeitet wird, welche sich typischerweise entlang der Längsachse des Gewebes erstreckt. Durch Konfigurieren des vorliegenden Gewebes, um Querrichtungsdehnbarkeit zu zeigen, kann das Gewebe in solchen Anwendungen eingesetzt werden, in welchen solche elastischen Eigenschaften wünschenswert sind.
Ein Vliesgewebe, daß die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörpert, umfasst einen hydroverknäuelten Vliesstoff bevorzugt umfassend Stapellängentextilfasern von 0,089 bis 0,33 g/km (0,8 bis 3,0 Denier) mit einem Basisgewicht von 33,91 bis 203,43 g/m² (1,0 bis 6,0 Unzen pro Quadratyard), bevorzugt 67,81 bis 135,62 g/m² (2,0 bis 4,0 Unzen pro Qua dratyard). Insbesondere umfasst der Vliesstoff Fasern von 0,17 g/km (1,5 Denier), wobei der Stoff ein Basisgewicht von 84,76 bis 118,67 g/m² (2,5 bis 3,5 Unzen pro Quadratyard) aufweist. Die Verwendung von Polyesterfasern ist gegenwärtig bevorzugt, jedoch ist es innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung, das vorliegende Vliesgewebe aus Mischungen, welche wenigstens einen Teil an synthetischen Fasern gemischt mit Naturfasern umfassen, und aus im wesentlichen kontinuierlichen Filamenten zu bilden.
Das Vliesgewebe wird einer Hydroverknäulung unterzogen, um die Fasern des Stoffes zu verknäulen und zu integrieren, und somit der Struktur/Integrität zu verleihen. In einer gegenwärtigen bevorzugten Ausführungsform wird die Hydroverknäulung bewirkt, um ein geradliniges Muster dem Vliesgewebe zu verleihen, welches Muster bevorzugt mit einem Winkel zwischen 30° und 60° relativ zu einer Maschinenrichtung des Stoffes orientiert ist. In einem bevorzugten Verfahren der Bildung wird der Vliesstoff einer vorherigen Hydroverknäulung unterzogen, um demselben Integrität zu verleihen vor der Bildung des geradlinigen Musters in dem Stoff durch Hydroverknäulung auf einer ein Muster bildenden Oberfläche.
Um dem Gewebe, das durch Hydroverknäulung gebildet wird, elastomere Eigenschaften zu verleihen, wird eine polymere Bindemittelzusammensetzung im wesentlichen einheitlich auf dem Vliesgewebe aufgetragen. Obwohl die spezifische Menge des Bindemittels variiert werden kann, während die Prinzipien, die hierin offenbart werden, bewahrt werden, ist es gegenwärtig bevorzugt, daß die Bindemittelzusammensetzung zwischen 17 Gew.-% und 31 Gew.-% eines acrylischen Bindemittels umfasst. Folgend der Auftragung der polymeren Bindemittelzusammensetzung wird der Vliesstoff getrocknet, um das vorliegende Vliesgewebe zu bilden. Bedeutsam zeigt das resultierende Vliesgewebe elastomere Eigenschaften (d. h. Streckung oder Dehnbarkeit und Rückstellbarkeit) in der Querrichtung des Gewebes. Gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt das Gewebe wenigstens 20 % Dehnbarkeit in der Querrichtung und wenigstens 90 % Rückstellbarkeit in der Querrichtung, bevorzugt wenigstens 50 % Dehnbarkeit in der Querrichtung mit wenigstens 90 % Rückstellbarkeit. Das Gewebe ist somit entwickelt worden, um einen verhältnismäßig hohen Grad an Querrichtungselastizität zu zeigen.
Aufgrund der elastischen Eigenschaften des vorliegenden Vliesgewebes kann das Gewebe in einer großen Anzahl von Anwendungen eingesetzt werden, wie als ein Ersatz für gestrickte oder gewebte Gewebe in Anwendungen, wo Streckrückstellbarkeitseigenschaften wünschenswert sind. In einer gegenwärtigen Anwendung des vorliegenden Gewebes kann das Gewebe vorteilhaft eingesetzt werden in einer Matratzenpolsteranordnung. Bislang haben solche Gegenstände typischerweise Kombinationen von Gewebestreifen und streckbaren Komponenten erfordert, die um die Peripherie eines assoziierten oberen Matratzenpolsters angepaßt waren. Eine Matratzenpolsteranordnung, die das vorliegende Vliesgewebe verwendet, schließt im allgemeinen ein rechtwinkliges oberes Polster und ein peripheres Vliesgewebe ein, das sich um das obere Polster an der Peripherie desselben erstreckt und daran befestigt ist. Das Gewebe kann gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet werden und wird bevorzugt bereitgestellt in der Form eines einzelnen Materialstückes, das sich um die Peripherie des oberen Polsters erstreckt. Wenigstens ein längliches elastisches Bauteil kann bereitgestellt werden, das an dem Vliesgewebe an einem Randbereich desselben gegenüberliegend dem oberen Polster befestigt ist, wobei die resultierende Anordnung wünschenswerterweise einfach in der Konfiguration für wünschenswert reduzierte Herstellungskosten ist.
Wie aus der folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich werden wird, können die gewünschten elastomeren Eigenschaften für das vorliegende Vliesgewebe durch verschiedene Kombinationen an Faserorientierung, Musterverknäulung und Bindemittelzusammensetzungszugabe erreicht werden. Dies erleichtert weiter das Entwickeln des vorliegenden Stoffmaterials für verschiedene Arten von Anwendungen, während noch die gewünschten elastischen Eigenschaften erreicht werden.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden leicht aus der folgenden detaillierten Beschreibung, den beigefügten Zeichnungen und den anhängenden Ansprüchen offensichtlich werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht einer Form einer Vorrichtung zum Bilden des vorliegenden Vliesgewebes gemäß einer Form des Verfahrens der vorliegenden Erfindung; und
2 ist eine schematische Perspektivansicht einer Matratzenpolsteranordnung, welche ein Vliesgewebe einschließt, das die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörpert.
Detaillierte Beschreibung
Während die vorliegende Erfindung für Ausführungsformen in unterschiedlichen Formen zugänglich ist, wird in den Zeichnungen und im folgenden eine gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform gezeigt, mit dem Verständnis, daß die vorliegende Offenbarung als eine Erläuterung der Erfindung zu betrachten ist, und nicht beabsichtigt ist, um die Erfindung auf die spezifische Ausführungsform, die veranschaulicht ist, zu begrenzen.
U.S. 3,485,706 an Evans, die hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist, offenbart ein Verfahren zum Bewirken des Hydroverknäulens von Vliesgeweben.
U.S. 5,098,764, die hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist, offenbart ein Vliesgewebe mit einzigartigen Charakteristika und Eigenschaften, welche die Verwendung des Gewebes in einer großen Anzahl von Anwendungen ermöglicht. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen des Gewebes werden ebenfalls offenbart, einschließend ein Hydroverknäulungsverfahren (manchmal bezeichnet als spun-laced-Verfahren), durch welches ein Vorstufenvliesstoff von Fasern einer Hydroverknäulung auf einer formenden Oberfläche unterzogen wird, um dem Stoff ein geradliniges Muster zu verleihen. Die vorliegende Erfindung kann gemäß den Lehren dieses Patents durchgeführt werden, und, wo es geeignet ist, wird Bezug genommen auf dieses Patent in Verbindung mit der vorliegenden Offenbarung.
U.S 5,670,234, 5,674,587 und 5,827,597, die hierin durch Bezugnahme eingeschlossen sind, offenbaren ein topographisches Trägerbauteil, das verwendet werden kann, um einem Vliesgewebe während des Hydroverknäulens ein Muster zu verleihen, wobei das resultierende Gewebe wiederum wünschenswerte Eigenschaften aufweist, welche es in vielen unterschiedlichen Anwendungen zur Verwendung geeignet machen. Gewebe, die gemäß den Lehren dieses Gewebes gebildet werden, werden manchmal als "Trikot" bezeichnet.
Die vorliegende Erfindung erwägt die Verwendung der Verfahren, die in den oben bezeichneten Patenten offenbart werden, zur Herstellung eines Vliesgewebes, das elastomere Eigenschaften zeigt, d. h. Dehnbarkeit und Rückstellbarkeit, in der Querrichtung des Gewebes. Vliesgewebe zeigen typischerweise eine Maschinenrichtung und eine Querrichtung, d. h. in Bezug auf die Richtung, welche sich entlang der Länge des Gewebes erstreckt, d. h. der Richtung, in welcher es hergestellt wird (die Maschinenrichtung), und der Richtung des Gewebes, welche sich senkrecht zu der Maschinenrichtung erstreckt, typischerweise quer über die Breite des Gewebes.
Die Ausrichtung von Fasern oder Filamenten eines Vliesgewebes in Bezug auf die Querrichtung und Maschinenrichtung kann beträchtlich auf die resultierenden Eigenschaften und Charakteristika des Gewebes einwirken. Wie von Fachleuten auf dem Gebiet erkannt wird, bezieht sich ein Vorläuferstoff der durch „"100 % in-line-card" gebildet ist, auf einen Stoff, der vollständig aus kardierten Fasern gebildet ist, wobei alle Fasern vornehmlich in der Maschinenrichtung des Stoffes ausgerichtet sind. Im Gegensatz bezieht sich ein Vorläuferstoff der durch "all crosslap" gebildet ist, auf einen faserartigen Stoff, bei dem die Fasern oder Filamente durch Querüberlappen eines kardierten Stoffes gebildet worden sind, so daß die Fasern oder Filamente mit einem Winkel relativ zu der Maschinenrichtung des resultierenden Stoffes ausgerichtet werden. Ein Vorläufernetz kann durch "Halb-Querüberlappung, Halb-Kardierung" (one-half crosslap, one-half card) gebildet werden, wobei eine Hälfte des Basisgewichts des Vorstufenstoffes einen kardierten Faserstoff umfasst und eine Hälfte des Basisgewichts einen querüberlappenden Faserstoff umfasst. Ein Vorstufenstoff kann ferner mit Kombinationen von in-line-kardierten Fasern mit Maschinenrichtungsorientierung und Querrichtungszufallsfasern gebildet werden. Eine Bezugnahme hierin auf "Niederzug-" und "Hochzug-"Vorstufenstoffe nimmt Bezug auf den Grad der Dehnung oder des Zugs, dem der Vorstufenstoff vor der Hydroverknäulung unterzogen wird, wobei sich ein Niederzug typischerweise auf eine Dehnung in der Größenordnung von 2,0 bis 1 bezieht, wobei sich ein Hochzug typischerweise auf eine Dehnung in der Größenordnung von 3,5 bis 1 bezieht. U.S. 5,4475,903, die hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist, veranschaulicht eine Stoffzugvorrichtung.
Die Herstellung eines Vliesgewebes, das die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörpert, wird initiiert durch Bereitstellen eines Vorstufenvliesstoffes, welcher bevorzugt Stapel längentextilfasern von 0,089 bis 0,33 g/km (0,8 bis 3,0 Denier) mit einem Basisgewicht von 33,91 bis 135,62 g/m² (1,0 bis 4,0 Unzen pro Quadratyard) umfasst. Während in Erwägung gezogen wird, daß die vorliegende Erfindung mit der Verwendung von synthetischen Fasern, Naturfasern und Mischungen derselben ebenso wie kontinuierlichen Filamenten durchgeführt werden kann, ist die Verwendung von 100 % Polyesterfasern gegenwärtig bevorzugt. In der gegenwärtigen Praxis der vorliegenden Erfindung sind Polyesterstapellängenfasern mit 0,17 g/km (Denier von 1,5) besonders bevorzugt gewesen. Diese Fasern sind kommerziell unter der Produktbezeichnung 54W von Dupont Akra erhältlich.
Ein Vorstufenstoff wird gemäß herkömmlicher Kardierungs- und Querüberlappungsmethoden gebildet, bevor der Stoff einer Hydroverknäulung unterzogen wird, und einer Bindemittelauftragung gemäß der vorliegenden Erfindung. In der bevorzugten Form wird der Vorstufenstoff einer Hydroverknäulung vor einer Muster gebenden Hydroverknäulung des Gewebes gemäß den oben bezeichneten Patente unterzogen. 1 veranschaulicht schematisch die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt, wird ein Vorstufenstoff P anfänglich auf einem Band 10 mit einer Mesh-Größe 103 × 78, Style 103A von Albany International, aufgenommen, auf dem der Stoff P der ersten einer Reihe von Hydroverknäulungsbehandlungen unterzogen wird. Für ein Gewebebasisgewicht von 67,81 g/m² (2 Unzen pro Quadratyard) (plus oder minus 7 %), wird eine Bandgeschwindigkeit von etwa 56,69 m (62 Yard) pro Minute verwendet. Eine Hydroverknäulung des Stoffes P, der durch Band 10 getragen wird, wird bewirkt durch eine Düsenanordnung 12, die bei 35 × 10⁵ Pa (35 bar) betrieben wird, um säulenförmige Strahlen oder Ströme von Flüssigkeit, typischerweise Wasser, abzugeben, und schließt 120 μm Öffnungen ein, die über die Breite des Stoffes P bei 42,3 pro 2,54 cm (Inch) beabstandet sind, mit den Öffnungen etwa 3,81 cm (1,5 Inch) oberhalb des Stoffes.
Der Vorstufenstoff bewegt sich dann zu einem Verknäulungszylinder 14 mit einer 0,149 mm (100 Mesh) Sieboberfläche. Eine Düsenanordnung 16 ist wie die Düsenanordnung 12 konfiguriert und wird bei 70 × 10⁵ Pa (70 bar) betrieben. Der Vorstufenstoff wird dann zu einem Verarbeitungszylinder 18 bewegt, ebenfalls mit einem 0,149 mm (100 Mesh) Sieb, bei welchem es einem Verknäulen durch eine Düsenanordnung 20 unterzogen wird, konfiguriert wie Düsenanordnungen 12 und 16, betrieben bei 60 × 10⁵ Pa (60 bar).
Der Vorstufenstoff wird dann um zwei aufeinanderfolgende Verarbeitungszylinder 22 mit mikroporösen Schalen aufgenommen, jeder mit einer entsprechenden Düsenanordnung 24, 24', konfiguriert wie die oben beschriebenen Düsenanordnungen, wobei die Düsenanordnung 24 bei einem Druck von 100 × 10⁵ Pa (100 bar) und die Düsenanordnung 24' bei 0 Pa (0 bar) betrieben wird. Der Vorstufenstoff ist im allgemeinen einer Verknäulungsenergie in der Größenordnung von 8,1 × 10^–5 bis 4,86 × 10^–4 kW·h/g (0,05 bis 0,30 Pferdestärken – Stunde pro Pfund) unterzogen worden, wobei der Stoff nun zu einer Hydroverknäulungsvorrichtung zum Muster gebenden Hydroverknäulen des Vorstufenstoffes geleitet wird.
Die veranschaulichte Ausführungsform der letzten Verknäulungsvorrichtung ist gemäß der oben bezeichneten U.S. 5,098,764 und schließt einen Verarbeitungszylinder 24 (manchmal bezeichnet als ein ITD oder eine Bildübertragungsvorrichtung) ein, welcher den Vorstufenstoff P aufnimmt und welcher typischerweise dem Netz ein endgültiges Muster verleiht. Der Stoff wird einer Hydroverknäulung aus drei Düsenanordnungen, bezeichnet mit 26, mit einer Bandgeschwindigkeit von etwa 32 m (35 Yard) pro Minute unterzogen, und einem Verknäulungsdruck von 150 × 10⁵ Pa (150 bar). Jede der Düsenanordnungen ist bevorzugt gemäß der oben beschriebenen Düsenanordnungen konfiguriert.
Anschließend an eine Muster gebende Hydroverknäulung nimmt der Stoff eine im wesentlichen einheitliche Auftragung einer polymeren Bindemittelzusammensetzung bei einer Auftragungsstation 30 auf. Der Stoff wird dann über eine Reihe von Trocknungswalzen 32 gelenkt, die bei 154,4°C (310°F) betrieben werden, womit die Herstellung des Vliesgewebes der vorliegenden Erfindung somit vollständig ist.
In einer vorliegenden Ausführungsform ist eine Bindemittelzusammensetzung, die eine elastomere Emulsion umfasst, mit der folgenden Formulierung in dem Bad der Auftragungsstation verwendet worden.

Tween 20 (BeGewebeungsagens) 0,2 %

Antifoam Y-30 (Silikon Entschäumer) 0,025 %

10 % wässriger Ammoniak 0,3 %

San Cure 861 (Polyurethan) 0,7

Hystretch V-29 (acrylisches Bindemittel) X % (variabel)

Water Rest des Behälters
Tween 20 ist kommerziell von ICI Chemical erhältlich, während Antifoam Y-30 kommerziell von Dow Chemical erhältlich ist. Wässriger Ammoniak ist kommerziell erhältlich von Ashland Chemical, während San Cure 861 von B. F. Goodrich Company erhältlich ist. Hystretch V-29 als acrylisches Bindemittel ist kommerziell von der B. F. Goodrich Company erhältlich. Dieses acrylische Bindemittel ist weich und elastisch und zeigt Lösungsmittelwiderstandsfähigkeit, ausgezeichnete UV-Stabilität, Schmutzwiderstandsfähigkeit und geringe Temperaturflexibilität.
Wie oben erwähnt, können verschiedene Kombinationen an Faserorientierung und Bindemittelzugabe erfolgreich verwendet werden, um ein Vliesgewebe zu erhalten, das die Eigenschaften der vorliegenden Erfindung zeigt. Somit kann die Bindemittelzugabe oder der "Endgehalt" des endbearbeiteten Vliesgewebes gemäß den Lehren hierin variiert werden. Es ist wünschenswert, eine ausreichende Zugabe zu haben, um die notwendige Gewebebeständigkeit zu erzielen, welche Beständigkeit im allgemeinen der Waschfähigkeit des Gewebes entspricht.
Streckungs- oder Dehnbarkeits- und Rückstellbarkeitseigenschaften des vorliegenden Vliesgewebes in der Querrichtung sind ausgewählt worden, um eine Verwendung des Gewebes in solchen Anwendungen zu ermöglichen, in welchen solche elastischen Eigenschaften wünschenswert sind, während die Beständigkeit und Waschfähigkeit des Gewebes aufrechterhalten werden. Es ist gegenwärtig bevorzugt, daß das Vliesgewebe der vorliegenden Erfindung eine Dehnbarkeit in der Querrichtung von wenigstens 50 % und bevorzugter wenigstens 60 % zeigt. Es ist bevorzugt, daß das Vliesgewebe der vorliegenden Erfindung eine anfängliche Rückstellbarkeit von wenigstens 90 % zeigt, wobei eine anfängliche Rückstellbarkeit von wenigstens 95 % besonders bevorzugt ist. Die folgende Testmethodenlehre wird zum Testen der Gewebe verwendet, wobei diese Methodenlehre eine Modifikation von ASTM 3107–75, wieder genehmigt 1980, ist, welche hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
Der Umfang der vorliegenden Methodenlehre ist zum Messen einer Streckung oder Dehnbarkeit unter einem konstanten Gewicht für eine gesetzte Zeitlänge, und zum Messen einer Rückstellbarkeit der Streckung in dem gleichen Gewebe. Proben werden hergestellt durch Schneiden von 5,08 cm – mal – 50,8 cm (2 Inch- mal – 20 Inch) (MD × CD) aus der Mitte, linken Seite und rechten Seite einer Gewebeprobe. Schnitte werden nicht näher als 15,24 cm (6 Inch) von dem Rand der Probe genommen. Ein Lineal mit Einteilungen in 0,254 cm (0,10 Inch) Schritten wird verwendet. Der Test verwendet eines von fünf standardisierten Gewichten 907,2, 1.134,0, 1.360,8, 1.587,6 oder 1.814,40 g (2,0, 2,5, 3,0, 3,5 oder 4,0 Pfund), abhängig von dem Basisgewicht des Gewebes, wie es unten dargelegt ist. Beginnend 10,2 cm (4 Inch) von der Oberseite jeder Probe wird ein 25,4 cm (10 Inch) Abschnitt fest markiert. Eine Klammer wird auf der Oberseite der Probe angefügt und die Probe wird auf einem Ständer gehalten. Abhängig von den Gewebebasisgewichten werden die folgenden Testgewichte verwendet:
BASISGEWICHT (PRO 0,836 m² (PRO YARD2²))/TESTGEWICHT

28,3 – 110,4 g (1,0 – 3,9 Unzen)/907,2 g (2,0 Pfund)
113,2 – 138,7 g (4,0 – 4,9 Unzen)/1.134,0 g (2,5 Pfund)
141,5 – 166,9 g (5,0 – 5,9 Unzen)/1.360,8 g (3,0 Pfund)
169,8 – 195,3 g (6,0 – 6,9 Unzen)/1.587,6 g (3,5 Pfund)
198,1 – 223,6 g (7,0 – 7,9 Unzen)/1.814,4 g (4,0 Pfund)

Die Gewichtsanordnung für den korrekten Gewichtsbereich wird mit einer Federklammer an dem Boden der Probe angefügt. Die Probe wird für 15 Sekunden unter dem Einfluß eines Gewichts aufgehängt. Das kalibrierte Lineal wird verwendet, um die neue, gestreckte Länge der ursprünglichen Probe zu messen, d. h. den Abstand zwischen den Enden des ursprünglichen bei 25,4 cm (10 Inch) markierten Abschnitts der Probe. Diese Ablesung wird als B aufgezeichnet. Das Gewicht wird entfernt und die Probe von den Klammern und dem Ständer entfernt. Die Probe wird dann flach auf einen Tisch oder eine ähnliche Oberfläche gelegt. Nach 5 Minuten, um die Probe zu konditionieren, wird die relaxierte Länge der ursprünglichen Probe, d. h. der Abstand zwischen den Enden des bei 25,4 cm (10 Inch) markierten Abschnitts, wird gemessen, wodurch eine Aufzeichnungsablesung C bereitgestellt wird.
Berechnungen werden gemäß den folgenden durchgeführt: Prozent-Streckung = (B – 10) × 10 Prozent-Rückstellbarkeit = 100 Minus[(C–10) × 100]
Durchschnittsablesungen werden von der Seite, der Mitte und der Seite des getesteten Gewebes genommen.
Beispiele
Tabellen 1 – 4 zeigen die Ergebnisse des Testens von verschiedenen Vliesgeweben, von denen verschiedene die vorliegende Erfindung verkörpern. Tabelle 1 korreliert die Testergebnisse durch Bildung des Vorstufenstoffes, Tabelle 2 korreliert die Ergebnisse in Bezug auf die Muster bildende Oberfläche der Bildtransfervorrichtung (z. B. Zylinder 24), Tabelle 3 korreliert die Daten durch Bezug auf eine Zunahme der Bindemittelzugabe und Tabelle 4 korreliert die Ergebnisse in Bezug auf eine Zunahme des Gewebebasisgewichts.
Die Bezugnahme in den Testdaten auf „"ITD" bezieht sich auf „"Bildtransfervorrichtung" und bezieht sich auf die spezifische Form der Vorrichtung zum Mustergeben des Vorstufenstoffes vor der Bindemittelauftragung. In den Testdaten bezieht sich " 20×20" auf ein geradliniges bildendes Muster mit 20 Linien pro 2,54 cm (Inch) mal 20 Linien pro 2,54 cm (Inch), konfiguriert gemäß Figuren 12 und 13 der U.S. 5,098,764, außer das mittlere pyramidenförmige Ablauflöcher weggelassen sind. Ablauflöcher sind an jeder Ecke der Pyramide (vier Löcher umgeben die Pyramide) vorhanden. Das " 20 × 20"-Muster ist 45 Grad relativ zu der Maschinenrichtung ausgerichtet, mit einer pyramidalen Höhe von 0,06 cm (0,025 Inch) und Ablauflöchern mit einem Durchmesser von 0,05 cm (0,02 Inch).
Das "18×8"-Muster, wieder in Bezugnahme auf Figuren 12 und 13 der U.S. 5,098,764, weist eine rechtwinklige pyramidale Struktur auf, die etwa 0,22 cm (0,085 Inch) mal 0,08 cm (0,03 Inch) an der Basis ist. Drei Ablauflöcher sind entlang der 0,22 cm (0,085 Inch) Seite angeordnet, eine an der Mitte der Pyramide und eine an jeder Ecke (sechs Löcher umgeben die Pyramide). Es gibt kein Ablaufloch in der Mittelanordnung der 0,08 cm (0,03 Inch) Abmessung. Ablauflöcher sind 0,05 cm (0,02 Inch) im Durchmesser und die Pyramidenhöhe ist 0,18 cm (0,07 Inch). Die längere Achse jeder Pyramide dieser formenden Oberfläche wurde 30 Grad relativ zu der Maschinenrichtung ausgerichtet.
Die Bezugnahme in den Testdaten auf ein "TRIKOT"-Bild nimmt Bezug auf ein Muster, das gemäß der U.S. 5,674,587 konfiguriert ist.
Die Bezugnahme in den Testdaten auf "Stoffbildungsverfahren" ist anzeigend für die Faserorientierung. Eine Bezeichnung A bezieht sich auf eine Verwendung eines insgesamt querüberlappenden Niederzugpolyesterfaserstoffes. Eine Bezeichnung B bezieht sich auf einen Stoff, der aus einer Hälfte querüberlappenden und einer Hälfte kardierten Polyesterfaserstoffen gebildet ist. Eine Bezeichnung C bezieht sich auf einen 100 %igen in-line-kardiertes Polyesterfaserstoff. Eine Bezeichnung D bezieht sich auf einen Stoff mit 70 % in-line-Kardierung mit Maschinenrichtungorientierung und 30 % Querrichtungszufallspolyesterfaser. Eine Bezeichnung E bezieht sich auf einen insgesamt querüberlappenden Polyesterfaserstoff mit hohem Zug.
Die Prozentanteile des Bindemittels, die in den Testdaten wiedergespiegelt werden, zeigen den Prozentanteil der polymeren Bindemittelzusammensetzung, welche acrylisches Bindemittel umfaßt, in Gew.-%.
In den beigefügten Testdaten bezieht sich "%-Bindemittelkonzentration" auf die variable "X%", d. h. den Gewichtsprozentanteil der Bindemittelbadzusammensetzung, welche das acrylische Bindemittel umfaßt. Proben der Bindemittelzusammensetzung können getrocknet und gewogen werden, um den "Prozentanteil an Feststoffen" der Zusammensetzung zu bestimmen.
Abhängig von der Menge der Bindemittelzusammensetzung, die auf das Vliesgewebe aufgetragen wird (in gegenwärtiger Praxis wird die "Naßaufnahme" der Bindemittelzusammensetzung bei 130 % ± 5 %, basierend auf einem Zielgewebegewicht von 84,76 g/m² (2,5 Unzen pro Quadratyard) eingestellt), wobei das Gewicht der Feststoffe, die auf das Gewebe aufgetragen werden, leicht berechnet werden kann. Beispielsweise entspricht " 21 % Bindemittelkonzentration" etwa 11,87 g/m² (0,35 Unzen pro Quadratyard) an Feststoffen, die auf ein Vliesgewebe mit einem Basisgewicht von 67,81 g/m² (2,0 Unzen pro Quadratyard) aufgetragen worden sind. Tabelle 5 legt die Feststoffchemikalienzugaben für verschiedene der getesteten Proben dar.
TABELLE 5
Wie beobachtet werden wird, stellt eine Anzahl der veranschaulichten Proben Querrichtungsstreckungs- und rückstellbarkeitseigenschaften gemäß der vorliegenden Erfindung bereit. Wie verstanden werden wird, können Variationen der Faserausrichtung und der Bindemittelzugabe durchgeführt werden, während noch die gewünschten Eigenschaften für den resultierenden Stoff erzielt werden.
Gewebe, die gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet werden, zeigen bevorzugt ein Verhältnis von Maschinenrichtungszugfestigkeit zu Querrichtungszugfestigkeit von 1:1 bis 3:1, bevorzugter 2:1. Dieses Verhältnis ist bevorzugt kleiner als 5:1, was typisch für Gewebe wäre, die aus einem 100 %igen kardierten Faserstoff gebildet sind. Ein Instrom Modell 4465 kann zum Testen verwendet werden.
2 veranschaulicht schematisch eine Matratzenpolsteranordnung, die gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet wird. Die Matratzenpolsteranordnung schließt im allgemeinen ein rechtwinkliges oberes Polster und ein peripheres Vliesgewebe ein, das sich um das obere Polster an der Peripherie desselben erstreckt und daran befestigt ist. Das Vliesgewebe, das gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet wird, weist eine Maschinenrichtung und eine Querrichtung auf, wobei das Gewebe sich um das obere Polster in der Maschinenrichtung desselben erstreckt.
Gemäß einer bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung umfaßt das Vliesgewebe der Matratzenpolsteranordnung Stapellängenpolyesterfasern von 0,089 bis 0,33 g/km (0,8 bis 3,0 Denier) mit einem Basisgewicht von 33,91 bis 135,62 g/m² (1,0 bis 4,0 Unzen pro Quadratyard). Polymere Bindemittelzusammensetzungen werden im wesentlichen einheitlich auf den Vliesstoff des Gewebes aufgetragen, wobei die Bindemittelzusammensetzung zwischen 17 Gew.-% und 31 Gew.-% an acrylischem Bindemittel umfaßt. Das Gewebe zeigt wenigstens 50 % Dehnbarkeit in der Querrichtung und besonders bevorzugt wenigstens 60 %, und wenigstens 90 % Rückstellbarkeit in der Querrichtung und besonders bevorzugt wenigstens 95 %.
In der bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Vliesgewebe 114 der Matratzenpolsteranordnung 110 ein einzelnes Materialstück, das sich um die Peripherie des oberen Polsters erstreckt. Während das Vliesgewebe selbst einen beträchtlichen Grad an Elastizität aufweist, wird gegenwärtig erwogen, das die Matratzenpolsteranordnung ferner bereitgestellt wird mit wenigstens einem länglichen elastischen Bauteil 116, das an dem Vliesgewebe an einem Randbereich desselben gegenüberliegend dem oberen Polster befestigt ist. Das längliche elastische Bauteil kooperiert mit dem Vliesgewebe, um die Matratzenpolsteranordnung eng zu einer assoziierten Matratze für die geeignete Passung zu konformieren.
Gewebe, welche gegenwärtig besonders bevorzugt sind, sind in den Tabellen als auf einer 20×20@45 Bildtransfervorrichtung mit 26 % Zugabe bezeichnet, gebildet durch Stoffbildungsverfahren C (100 % in-line-kardierter Stoff) und D (70 in-line-Kardierung, 30 % Querrichtungszufallsfasern).
Aus dem Vorangehenden wird beobachtet werden, daß zahlreiche Modifikationen und Veränderungen bewirkt werden können, ohne von dem Geist und Umfang des neuen Konzeptes der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es ist zu verstehen, daß keine Begrenzung in Bezug auf die spezifische Ausführungsform, die hierin veranschaulicht ist, beabsichtigt ist oder gefolgert werden sollte. Die Offenbarung ist beabsichtigt, um durch die beigefügten Ansprüche all solche Modifikationen abzudecken, die in den Umfang der Ansprüche fallen.

Claims

Vliesgewebe, welches Dehnbarkeit und Rückstellbarkeit in Querrichtung zeigt, welches umfasst: einen Vliesstoff umfassend Stapellängenfasern von 0,089 bis 0,33 g/km (0,8 bis 3,0 Denier) mit einem Basisgewicht von 33,91 bis 135,62 g/m² (1,0 bis 4,0 Unzen pro Quadratyard); und eine polymere Bindemittelzusammensetzung, die im wesentlichen einheitlich über den gesamten Vliesstoff aufgetragen ist, wobei das Gewebe eine Maschinenrichtung und eine Querrichtung aufweist und wenigstens 50 % Dehnbarkeit in der Querrichtung und wenigstens 90 % Rückstellbarkeit in der Querrichtung zeigt.
Vliesgewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesstoff Fasern von 0,17 g/km (1,5 Denier) umfasst, wobei der Stoff ein Basisgewicht von 84,76 bis 118,67 g/m² (2,5 bis 3,5 Unzen pro Quadratyard) aufweist.
Vliesgewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe ein Verhältnis von Maschinenrichtungszugfestigkeit zu Querrichtungszugfestigkeit von 1:1 bis 3:1 zeigt.
Vliesgewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelzusammensetzung zwischen 17 Gew.-% und 31 Gew.-% eines acrylischen Bindemittels umfaßt.
Vliesgewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe ein geradliniges Muster zeigt, das mit einem Winkel zwischen 30° und 60° relativ zu der Maschinenrichtung ausgerichtet ist.
Matrazenpolsteranordnung (110), welche umfasst: ein im allgemeinen rechtwinkliges oberes Polster (112); und ein peripheres Vliesgewebe (114), das sich um das obere Polster (112) an der Peripherie desselben erstreckt und daran befestigt ist, wobei das Gewebe (114) eine Maschinenrichtung und eine Querrichtung aufweist, wobei sich das Gewebe (114) um das obere Polster (112) in der Maschinenrichtung erstreckt; wobei das Vliesgewebe einen Vliesstoff von Stapellängenfasern von 0,089 bis 0,33 g/km (0,8 bis 3,0 Denier) mit einem Basisgewicht von 33,91 bis 135,62 g/m² (1,0 bis 4,0 Unzen pro Quadratyard) umfasst; und eine polymere Bindemittelzusammensetzung, die im wesentlichen einheitlich über den gesamten Vliesstoff aufgetragen ist, wobei besagte Bindemittelzusammensetzung zwischen 17 Gew.-% und 31 Gew.-% eines acrylischen Bindemittels umfasst, wobei das Gewebe wenigstens 50 % Dehnbarkeit in der Querrichtung und wenigstens 90 % Rückstellbarkeit in der Querrichtung zeigt.
Matrazenpolsteranordnung (110) nach Anspruch 6, welche einschließt: wenigstens ein längliches, elastisches Element (116), das an dem Vliesgewebe (114) an einem Randbereich desselben gegenüberliegend dem oberen Polster (112) befestigt ist.
Matrazenpolsteranordnung (110) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Vliesgewebe (114) ein einzelnes Stück eines Materials umfasst, das sich um die Peripherie des oberen Polsters (112) erstreckt.
Matrazenpolsteranordnung (110) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Vliesgewebe (112) ein geradliniges Muster zeigt, das mit einem Winkel zwischen 30°C und 60°C relativ zu der Maschinenrichtung ausgerichtet ist, wobei das Gewebe ein Verhältnis von Querrichtungszugfestigkeit zu Maschinenrichtungszugfestigkeit von 2:1 zeigt.
Verfahren zum Herstellen eines Vliesgewebes, welches Querrichtungsdehnbarkeit und -rückstellbarkeit zeigt, welches die Schritte umfasst: Bereitstellen eines Vliesstoffs, welcher Stapellängenfasern von 0,089 bis 0,33 g/km (0,8 bis 3,0 Denier) mit einem Basisgewicht von 33,91 bis 135,62 g/m² (1,0 bis 4,0 Unzen pro Quadratyard) umfasst, Hydroverknäulen des Vliesstoffs; Auftragen einer polymeren Bindemittelzusammensetzung im wesentlichen einheitlich über den gesamten Vliesstoff; Trocknen des Vliesstoffs, um das Vliesgewebe mit der Bindemittelzusammensetzung zu bilden, umfassend zwischen 17 Gew.-% und 31 Gew.-% des acrylischen Bindemittels, wobei das Gewebe eine Maschinenrichtung und eine Querrichtung aufweist, und wenigstens 50 % Dehnbarkeit in der Querrichtung und wenigstens 90 % Rückstellbarkeit in der Querrichtung zeigt; und ein Verhältnis der Maschinenrichtungszugfestigkeit zur Querrichtungszugfestigkeit von 1:1 bis 3:1.
Verfahren zum Herstellen eines Vliesgewebes, dadurch gekennzeichnet, daß: der Hydroverknäulungsschritt ein Bilden eines geradlinigen Musters in dem Vliesstoff einschließt, das zwischen 30° bis 60° relativ zu der Maschinenrichtung orientiert wird.
Verfahren zum Herstellen eines Vliesgewebes nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß: der Hydroverknäulungsschritt ein Hydroverknäulen des Vliesstoffs vor dem Bilden des geradlinigen Musters einschließt.