DE69517937T2

DE69517937T2 - Verfahren zur Herstellung von Fasern für hochfeste Vliesstoffen und daraus hergestellte Fasern und Vliesstoffe

Info

Publication number: DE69517937T2
Application number: DE69517937T
Authority: DE
Inventors: Randall E. Kozulla
Original assignee: Hercules LLC
Current assignee: Fibervisions Lp Wilmington Del Us
Priority date: 1994-12-19
Filing date: 1995-12-18
Publication date: 2000-11-09
Anticipated expiration: 2015-12-19
Also published as: IL116430A0; CA2165627C; DE69517937D1; US5882562A; KR960023329A; DK0719879T3; CN1068911C; EP0719879A2; IL116430A; EP0719879A3; CN1131208A; KR100408353B1; CA2165627A1; BR9505957A; JPH08246228A; TW324751B; AR000391A1; EP0719879B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft synthetische Fasern, die in der Herstellung von Vliesgeweben verwendet werden. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Polypropylen- Fasern, die für eine solche Verwendung gedacht sind, Verfahren zur Herstellung von Polypropylen-Fasern, Zusammensetzungen zur Herstellung von Polypropylen-Fasern, Vliesgewebe, die mit Polypropylen-Fasern erzeugt werden, und Polypropylen-Fasern enthaltende Gegenstände. Speziell sind die Fasern der vorliegenden Erfindung herstellbar unter Verwendung von Polymer-Gemischen, so daß die Regulierung der gewünschten Eigenschaften der Fasern ermöglicht wird.
Die Herstellung von Polypropylen-Fasern und Filamenten beinhaltet gewöhnlich die Verwendung einer Mischung aus einem einzelnen Polymer mit nominellen Mengen von Stabilisatoren und/oder Oxidationsinhibitoren und Pigmenten. Die Mischung wird zu Fasern und faserförmigen Produkten unter Verwendung handelsüblicher Verfahren schmelzextrudiert. Vliesgewebe werden typischerweise hergestellt durch Bilden einer Bahn aus den Fasern und anschließendes thermisches Bondieren der Fasern dort, wo sie sich treffen. Speziell werden Stapelfasern zu Vliesgeweben konvertiert, indem z. B. eine Kardiermaschine verwendet wird, und das kardierte Gewebe wird thermisch bondiert. Das thermische Bondieren kann unter Verwendung verschiedener Heiztechniken erreicht werden, einschließlich Erhitzen mit beheizten Walzen und Erhitzen durch Verwendung von Ultraschallschweißen.
Herkömmliche thermisch bondierte Gewebe weisen gute Volumen- und Weichheitseigenschaften auf, aber weniger als optimale Festigkeit in Querrichtung und weniger als optimale Festigkeit in Querrichtung in Kombination mit höher Dehnung. Die Festigkeit der thermisch bondierten Vliesgewebe hängt von der Orientierung der Fasern und der Eigenfestigkeit der Bindungspunkte ab.
Über die Jahre wurden Verbessesrungen bei Fasern gemacht, die stärkere Bindungsfestigkeiten liefern. Jedoch sind weitere Verbesserungen notwendig, um noch höhere Gewebefestigkeiten bereitzustellen, um die Verwendung dieser Gewebe in den heutigen Hochgeschwindigkeits-Konvertierungsverfahren für Hygieneprodukte wie Windeln und andere Arten von Inkontinenzprodukten zu erlauben. Insbesondere besteht ein Bedarf an einer thermisch bondierbaren Faser und einem entsprechenden Vliesgewebe, die eine hohe Festigkeit in Querrichtung und hohe Dehnung besitzen.
Weiterhin besteht ein Bedarf, thermisch bondierbare Fasern zu erzeugen, die unter variierenden Streckbedingungen erzeugt werden können, indem unterschiedliche Streckverhältnisse und Temperaturen verwendet werden, während überlegene Festigkeit in Querrichtung, Dehnung und Zähigkeitseigenschaften in Kombination mit Gewebeeinheitlichkeit und Volumen erreicht werden. Insbesondere besteht ein Bedarf am Erhalt von Fasern, die kardierte, kalandrierte Gewebe mit Querrichtungseigenschaften in der Größenordnung von 256-276 g/cm (650-700 g/in), mit einer Dehnung von 140-180% und mit einer Zähigkeit von 189-276 g/cm (480-700 g/in) für ein mit 76 m/min (250 ft/min) bondiertes Gewebe von 24 g/m² (20 g/yd²) erzeugen können.
Der gegenwärtige Anmelder hat eine Anzahl von Patentanmeldungen eingereicht, die auf Verbesserungen im Polymer-Abbau, in Spinn- und Abschreckschritten und in Extrusionszusammensetzungen gerichtet sind, die die Erzeugung von Fasern mit einer verbesserten Fähigkeit zum thermischen Bondieren ermöglichen, begleitet von der Fähigkeit, Vliesgewebe mit erhöhter Festigkeit, Dehnung, Zähigkeit und Unversehrtheit zu erzeugen.
Insbesondere betreffen EP-A-445 536 und US-A-5 318 735 Verfahren zur Herstellung von Polypropylen-haltigen Fasern durch Extrudieren von Polypropylen-haltigem Material mit einer Molekulargewichtsverteilung von wenigstens ca. 5,5 zur Bildung eines Heißextrudats mit einer Oberfläche, wobei das Abschrecken des Heißextrudats in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre so reguliert wird, daß ein oxidativer Kettenspaltungsabbau der Oberfläche bewirkt wird. Z. B. kann das Abschrecken des Heißextrudats in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre so reguliert werden, daß die Temperatur des Heißextrudats oberhalb ca. 250ºC für einen Zeitraum gehalten wird, so daß ein oxidativer Kettenspaltungsabbau der Oberfläche erhalten wird.
Wie in diesen Anmeldungen offenbart, enthält die resultierende Faser durch die Kontrolle des Abschreckens zum Erhalt eines oxidativen Kettenspaltungsabbau der Oberfläche im wesentlichen eine Anzahl von Zonen, die durch unterschiedliche Eigenschaften definiert sind, eingeschlossen Unterschiede in der Schmelzflußrate, dem Molekulargewicht, dem Schmelzpunkt, der Doppelbrechung, der Orientierung und der Kristallinität. Wie in diesen Anmeldungen offenbart, schließt die Faser, die durch das verzögerte Abschreckverfahren erzeugt wird, insbesondere eine innere Zone, die durch wesentliches Fehlen von oxidativem polymerem Abbau identifiziert ist, und eine äußere Zone mit einer hohen Konzentration an durch oxidative Kettenspaltung abgebautem Polymermaterial ein, wodurch eine Zunahme von innen nach außen bezüglich der Menge des polymeren Abbaus durch oxidative Kettenspaltung besteht. Mit anderen Worten kann das Abschrecken des Heißextrudats in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre so reguliert werden, daß man Fasern mit einem abnehmenden Gewichtsmittelwert des Molekulargewichts zur Oberfläche der Faser hin und mit einer zunehmenden Schmelzflußrate zu Oberfläche der Faser hin erhält. Ferner hat die innere Kernzone einen Schmelzpunkt und eine Orientierung, die höher sind als die der äußeren Oberflächenzone.
Ferner betrifft EP-A-0 552 013 Verfahren zum Spinnen von Polypropylen-Fasern und die resultierenden Fasern und aus solchen Fasern hergestellten Produkte. Die Verfahren der Anmeldung von Gupta et al. schließen das Schmelzspinnen einer Polypropylen-Zusammensetzung mit einer breiten Molekulargewichtsverteilung durch eine Spinndüse zur Bildung geschmolzener Fasern und das Abschrecken der geschmolzenen Fasern zum Erhalt thermisch bondierbarer Polypropylen-Fasern ein.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mit den in den oben genannten Anmeldungen des Standes der Technik beschriebenen Erfindungen verbundene Vorteile unter variierenden Bedingungen zu erhalten, während die Erzeugung thermisch bondierbarer Fasern sichergestellt wird, die zur Erzeugung kardierter, kalandrierter Gewebe mit überlegener Festigkeit in Querrichtung, Dehnung und Zähigkeit fähig sind. Mit anderen Worten ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, thermisch bondierbare Fasern und resultierendes Vliesgewebe bereitzustellen, die hohe Festigkeit in Querrichtung ebenso wie hohe Dehnung und Zähigkeit besitzen. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein größeres Bondierungsfenster bereitzustellen, wodurch niedrigere Bondierungstemperaturen verwendet werden können, um den Erhalt weicherer Vliesgewebe zu ermöglichen.
Es ist ebenfalls eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung von Fasern bereitzustellen, worin ein Gemisch aus Polymeren verwendet wird, wodurch die Regulierung der gewünschten Eigenschaften und eine erhöhte Spinnkontinuität erhalten wird.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Faser mit guter Zähigkeit und mit einer Außenhaut-Kern- Struktur durch Regulierung der Spezies mit hohem Molekulargewicht in Korrelation mit einer Zunahme der Schmelzstabilisierung bereitzustellen.
Die Erfindung wird in den Patentansprüchen definiert. Die folgende Beschreibung enthält ergänzende Informationen über die Erfindung und ihre Anwendung in der Praxis.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es eine Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung wenigstens einer Polypropylen-haltigen Faser oder eines Polypropylen-haltigen Filaments bereitzustellen, welches das Extrudieren eines Polypropylen-Gemisches mit einer breiteren Molekulargewichtsverteilung als irgendeiner individuellen Komponente des Gemisches zur Bildung wenigstens eines Heißextrudats mit einer Oberfläche; und das Abschrecken des wenigstens einen Heißextrudats in einer oxidativen Atmosphäre umfaßt, um einen oxidativen Kettenspaltungsabbau der Oberfläche zum Erhalt einer Außenhaut-Kern-Faser oder eines Außenhaut-Kern-Filaments mit einer höheren durchschnittlichen Schmelzflußrate im Vergleich zu einer durchschnittlichen Schmelzflußrate eines inneren, nicht-abgebauten Anteils der wenigstens einen Faser oder des wenigstens einen Filaments entsprechend im wesentlichen Faser oder Filament zu bewirken, wobei die Faser oder das Filament wenigstens 7 Gew.-%, bevorzugt 7 bis 50 Gew.-% und besonders bevorzugt 9 bis 20 Gew.-% Polypropylen-Moleküle mit einem Molekulargewicht von mehr als 5 · 10&sup5; g/mol enthält.
Ferner ist es eine Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung wenigstens einer Polypropylen-haltigen Faser oder eines Polypropylen-haltigen Filaments bereitzustellen, umfassend das Extrudieren eines Gemisches aus wenigstens zwei Polypropylen-haltigen Materialien mit einer breiten Molekulargewichtsverteilung wie in Anspruch 1 definiert, die zu wenigstens einem aus einem hohen Molekulargewicht und einem niedrigen Molekulargewicht verschoben ist, um wenigstens ein Heißextrudat mit einer Oberfläche zu bilden; und das Abschrecken des wenigstens einen Heißextrudats in einer oxidativen Atmosphäre, um einen oxidativen Kettenspaltungsabbau der Oberfläche zum Erhalt einer Außenhaut-Kern-Faser oder eines Außenhaut-Kern-Filaments mit einer höheren durchschnittlichen Schmelzflußrate im Vergleich zu einer durchschnittlichen Schmelzflußrate eines inneren, nicht-abgebauten Anteils der wenigstens einen Faser oder des Filaments entsprechend im wesentlichen nicht-abgebauter Faser oder Filament zu bewirken, wobei die Faser oder das Filament wenigstens 7 Gew.-%, bevorzugt 7 bis 50 Gew.-% und besonders bevorzugt 9 bis 20 Gew.-% Polypropylen-Moleküle mit einem Molekulargewicht von mehr als 5 · 10&sup5; enthält.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung wenigstens einer Polypropylenhaltigen Faser oder eines Polypropylen-haltigen Filaments bereitzustellen, umfassend das Extrudieren eines Gemisches aus wenigstens zwei Polypropylen-haltigen Materialien mit einer breiten Molekulargewichtsverteilung wie in Anspruch 1 definiert, um wenigstens ein Heißextrudat mit einer Oberfläche zu bilden; und das Abschrecken des wenigstens einen Heißextrudats in einer oxidativen Atmosphäre, um einen oxidativen Kettenspaltungsabbau der Oberfläche zum Erhalt wenigstens einer Außenhaut-Kern-Faser oder eines Außenhaut- Kern-Filaments mit einer höheren durchschnittlichen Schmelzflußrate im Vergleich zu einer durchschnittlichen Schmelzflußrate eines inneren, nicht-abgebauten Anteils der wenigstens einen Faser oder des Filaments entsprechend im wesentlichen nicht-abgebauter Faser oder Filament zu bewirken, wobei die Faser oder das Filament wenigstens 9 Gew.-%, bevorzugt 9 bis 50 Gew.-% und besonders bevorzugt 9 bis 25 Gew.-Teile Polypropylen-Moleküle mit einem Molekulargewicht von mehr als 5 · 10&sup5; enthält, wenn die durchschnittliche Schmelzflußrate der wenigsten einen Faser oder des wenigstens einen Filaments weniger als oder gleich 27, bevorzugt 5 bis 27 und besonders bevorzugt 10 bis 27 ist, und wobei sie wenigstens 7 Gew.-%, bevorzugt 7 bis 20 Gew.-% und besonders bevorzugt 7 bis 15 Gew.-% Polypropylen-Moleküle mit einem Molekulargewicht von mehr als 5 · 10&sup5; enthalten, wenn die durchschnittliche Schmelzflußrate der wenigstens einen Faser oder des wenigstens einen Filaments größer als 27, bevorzugt 27 bis 60 und besonders bevorzugt 27 bis 40 ist.
Das Polypropylen-haltige Material der vorliegenden Erfindung kann wie oben angegeben eine breite Molekulargewichtsverteilung haben, die zu einem hohen Molekulargewicht oder einem niedrigen Molekulargewicht verschoben ist; jedoch ist es bevorzugt, daß die Verschiebung zu einem hohem Molekulargewicht ist. Ferner hat das Polypropylen-haltige Material eine Molekulargewichtsverteilung von wenigstens 5, bevorzugt wenigstens 5,5; jedoch kann die Molekulargewichtsverteilung wenigstens 6 oder wenigstens 7 und so hoch wie 15 oder 20 sein. Beispielhafte Schmelzflußraten des Polypropylen haltigen Materials sind ca. 1, 4, 10, 13, 20 oder 400 und Mischungen daraus.
Die durchschnittliche Schmelzflußrate der wenigstens einen Faser oder des wenigstens einen Filaments ist wenigstens 20 dg/min bis zu einer maximalen durchschnittlichen Schmelzflußrate von 70. Die Temperatur des zu extrudierenden Polypropylen-haltigen Materials sollte ca. 250 bis 325ºC sein, besonders bevorzugt 275 bis 320ºC.
Das Polypropylen-haltige Material kann einen Schmelzflußstabilisator und/oder Oxidationsinhibitor enthalten, die bevorzugt in einer Menge vorhanden sind, die wirksam ist, um wenigstens 7 Gew.-% der Moleküle mit einem Molekulargewicht von mehr als 5 · 10&sup5; in der wenigstens einen Faser oder dem wenigstens einen Filament zu bewahren. Der Schmelzflußstabilisator und/oder Oxidationsinhibitor können 0,05 bis 2,0 Gew.-% des Polypropylen-haltigen Materials umfassen, besonders bevorzugt 0,02 bis 1,0, und können, abhängig von der Molekulargewichtsverteilung des Polypropylen-haltigen Materials, mit 0,03 bis 0,07 Gew.-% oder 0,05 bis 0,06 Gew.-% des Polypropylen-haltigen Materials vorliegen. Der Schmelzflußstabilisator und/oder Oxidationsinhibitor wird bevorzugt ausgewählt aus Phenylphosphiten und gehinderten Phenol-Verbindungen. Z. B. sind die Phenylphosphite Stabilisatoren, die gut bei hohen Temperaturen unter Verhinderung von Reaktionen funktionieren, die freie Radikale verursachen.
Die durchschnittliche Schmelzflußrate der wenigstens einen Faser oder des wenigstens einen Filaments ist bevorzugt 20 bis 200% höher als die Schmelzflußrate des nicht-abgebauten Anteils der wenigstens einen Faser oder des wenigstens einen Filaments.
Das Abschrecken des wenigstens einen Heißextrudats in einer oxidativen Atmosphäre zum Bewirken eines oxidativen Kettenspaltungsabbaus der Oberfläche der wenigstens einen Faser oder des wenigstens einen Filaments kann die Regulierung der Abschreckgeschwindigkeit des Heißextrudats einschließen, was die Verzögerung des Abschreckens des wenigstens einen Extrudats einschließt. In einer Ausführungsform kann die sauerstoffhaltige Abschreckatmosphäre eine Querblas-Abschreckung umfassen, wobei ein oberer Teil der Querblas-Abschreckung blockiert ist. Ferner kann das Abschrecken des wenigstens einen Heißextrudats in einer oxidativen Atmosphäre reguliert werden, um die Temperatur des wenigstens einen Heißextrudats auf über 250ºC für einen Zeitraum zu halten, um einen oxidativen Kettenspaltungsabbau der Oberfläche zu erhalten.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls Polypropylen- Fasern oder -Filamente, die durch die obigen Verfahren erzeugt werden. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Polypropylen-Faser bereitzustellen, die eine Außenhaut-Kern-Struktur mit einer Oberflächenzone umfaßt, die eine äußere Oberfläche der Faser umfaßt, wobei die Oberflächenzone eine hohe Konzentration an durch oxidative Kettenspaltung abgebautem polymerem Material im Vergleich zu einem inneren, nicht-abgebauten Anteil umfaßt; und wobei wenigstens 7 Gew.-%, bevorzugt 7 bis 50 Gew.-% und besonders bevorzugt 9 bis 20 Gew.-% der Polypropylen-Molekül ein Molekulargewicht von mehr als 5 · 10&sup5; haben.
Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Polypropylen-Faser bereitzustellen, die eine Außenhaut-Kern- Struktur mit einer Oberflächenzone umfaßt, die eine äußere Oberfläche der Faser umfaßt, wobei die Oberflächenzone eine hohe Konzentration an durch oxidative Kettenspaltung abgebautem polymerem Material im Vergleich zu einem inneren, nicht-abgebauten Anteil umfaßt; und wobei wenigstens 9 Gew.-%, bevorzugt 9 bis 50 Gew.-% und besonders bevorzugt 9 bis 25 Gew.-% der Moleküle ein Molekulargewicht von mehr als 5 · 10&sup5; haben, wenn die durchschnittliche Schmelzflußrate der Faser weniger als oder gleich 27, bevorzugt 5 bis 27 und besonders bevorzugt 10 bis 27 ist, und wobei wenigstens 7 Gew.-%, bevorzugt 7 bis 20 Gew.-% und besonders bevorzugt 7 bis 15 Gew.-% der Polypropylen-Moleküle ein Molekulargewicht von mehr als 5 · 10&sup5; haben, wenn die durchschnittliche Schmelzflußrate der Faser größer als 27, bevorzugt 27 bis 60 und besonders bevorzugt 27 bis 40 ist.
Die durchschnittliche Schmelzflußrate der erfindungsgemäßen Faser kann 10 bis 50 sein und ist bevorzugt ca. 15 bis 50, besonders bevorzugt 20 bis 50, und kann wenigstens ca. 20, wenigstens 25 und wenigstens 30 sein. Diese Faser kann jede Kombination der Schmelzflußstabilisatoren und/oder Oxidationsinhibitoren enthalten, wie sie bezüglich des Verfahrens zur Erzeugung der Fasern erörtert wurden. Ferner kann die Oberflächenzone eine Dicke von mehr als oder gleich 0,5 um haben, bevorzugt 0,5 bis 3 um und besonders bevorzugt 0,5 bis 2 um.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung Vliesmaterialien, die thermisch miteinander bondierte erfindungsgemäße Fasern umfassen, ebenso wie Hygieneprodukte, die wenigstens eine Absorptionsmittelschicht und wenigstens ein Vliesgewebe umfassen, das thermisch miteinander bondierte erfindungsgemäße Fasern umfaßt. Das Hygieneprodukt kann eine Windel mit einer äußeren undurchlässigen Schicht und einer inneren Vliesgewebeschicht und einer Absorptionsmittel- Zwischenschicht umfassen.
Weil die erfindungsgemäße Faser im Vergleich mit herkömmlicher Polypropylen-Faser eine überlegene Bindungsfestingkeit liefert, besitzt das so hergestellte Vliesmaterial überlegene Zugeigenschaften in Querrichtung.
Ferner hat das mit der erfindungsgemäßen Faser erzeugte Vliesmaterial überlegene Dehnung, Einheitlichkeit, Volumen, Weißfärbung und Weichheit, während es die oben angegebenen überlegenen mechanischen Eigenschaften besitzt.
Wie hier verwendet wird Polypropylen in seiner gewöhnlichen kommerziellen Bedeutung verwendet, worin das Polypropylen ein im wesentlichen lineares Molekül ist. Ferner schließt eine Polypropylen-Zusammensetzung wie hier verwendet ein Material ein, das eine breite Molekulargewichtsverteilung von linearem Polypropylen enthält, um den Erhalt von Fasern oder Filamenten zu ermöglichen, die überlegene Spinn- und thermische Bondierungseigenschaften haben. Ferner liefern die Fasern und Filamente der vorliegenden Erfindung Vliesmaterialien von außergewöhnlicher Festigkeit in Querrichtung, Dehnung, Einheitlichkeit, Volumen und Weichheit, indem die offenbarten Polypropylen- Zusammensetzungen verwendet werden, die die offenbarten linearen Polypropylen-Komponenten mit einer breiten Molekulargewichtsverteilung einschließen, wenn sie verzögertem Abschrecken unterworfen werden, unabhängig ob andere Komponenten darin vorhanden sind oder nicht.
Ferner schließt Polypropylen wie hier verwendet Homopolymere aus Propylen, verschiedene Propylen-haltige Polymere, wie Copolymere und Terpolymere von Propylen, und Polypropylen- Mischungen (einschließlich Mischungen und Legierungen, die durch Mischen separater Chargen oder Bilden einer Mischung in situ erzeugt werden) mit anderen Substanzen und Polymeren ein. Z. B. kann das Polymer Copolymere von Propylen umfassen, und diese Copolymere können verschiedene Komponenten enthalten. Bevorzugt schließen solche Copolymere bis zu 10 Gew.-% von wenigstens einem Vertreter aus Ethylen und Buten ein, aber sie können unterschiedliche Mengen davon in Abhängigkeit von der gewünschten Faser oder dem gewünschten Filament enthalten.
Indem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, wobei erfindungsgemäße Spinnzusammensetzungen verwendet werden, können Fasern und Filamente erhalten werden, die überlegene Spinn- und thermische Bondierungseigenschaften haben. Ferner liefern die Fasern und Filamente der vorliegenden Erfindung Vliesmaterialien von außergewöhnlicher Festigkeit in Querrichtung, Zähigkeit, Dehnung, Einheitlichkeit, Volumen und Weichheit, indem ein Material verwendet wird, das eine breite Molekulargewichtsverteilung von linearem Polypropylen enthält, wobei verzögertes Abschrecken verwendet wird, unabhängig ob andere Komponenten darin vorliegen oder nicht.
Die vorliegende Erfindung betrifft verschiedene Formen von Fasern, einschließlich Filamenten und Stapelfasern. Diese Begriffe werden in ihrer gewöhnlichen kommerziellen Bedeutung verwendet. Typischerweise wird Filament hier verwendet, um die kontinuierliche Faser auf der Spinnmaschine zu bezeichnen; jedoch werden der Zweckmäßigkeit halber die Begriffe Faser und Filament hier austauschbar verwendet. "Stapelfaser" wird zur Bezeichnung geschnittener Fasern oder Filamente verwendet. Bevorzugt haben Stapelfasern für in Windeln brauchbaren Vliesgeweben Längen von 24,5 bis 76,2 mm (1 bis 3 Zoll), besonders bevorzugt 31,7 bis 50,8 mm (1,25 bis 2 Zoll).
Weiterhin werden eine Anzahl von Verfahren zur Analyse und Definition der Zusammensetzung und Faser der vorliegenden Erfindung verwendet, und verschiedene Begriffe werden bei der Definition von Eigenschaften der Zusammensetzung und Faser verwendet. Diese werden nachfolgend beschrieben.
Zuerst wird festgestellt, daß die Zusammensetzung, die zur Erzeugung von Filamenten extrudiert werden soll, wie durch eine Spinndüse, allgemein als extrudierbare Zusammensetzung bezeichnet wird. Während Faser, Filament und Stapelfaser wie oben erörtert unterschiedliche Bedeutungen haben, werden diese verschiedenen Begriffe ferner der Zweckmäßigkeit halber kollektiv als Faser bezeichnet.
Größenausschluß-Chromatographie ("size exclusion chromatography", SEC) wird zur Bestimmung der Molekulargewichtsverteilung des Polypropylens verwendet. Insbesondere wird eine Hochleistungsgrößenausschluß- Chromatographie der extrudierbaren Zusammensetzung und der Fasern bei einer Temperatur von 145ºC unter Verwendung eines Hochtemperatur-Flüssigchromatographen Waters 150-C ALC/GPC mit differentieller Brechungsindex-Detektion (Waters) durchgeführt. Zur Regulierung der Temperatur werden das Säulenbehältnis, der Detektor und das Injektionssystem auf 145ºC thermostatisiert, und die Pumpe wird auf 55ºC thermostatisiert. Die eingesetzte mobile Phase ist 1,2,4-Trichlorbenzol (TCB), stabilisiert mit butyliertem Hydroxytoluol (BHT) mit 0,04 mg/ml, bei einer Fließgeschwindigkeit von 0,5 ml/min. Der Säulensatz schließt zwei Polymer Laboratories PL Gel Mischbettsäulen und 50 nm (500 Å) Säulen ein. Zur Durchführung der chromatographischen Analyse werden die Proben in TCB durch Erhitzen auf 175ºC für 2 h aufgelöst, gefolgt von zwei zusätzlichen Stunden Auflösung bei 145ºC. Ferner werden die Proben nicht vor der Analyse filtriert. Alle Molekulargewichtsdaten beruhen auf einer Polypropylen-Kalibrierungskurve, die aus einer universellen Transformation einer experimentellen Polystyrol- Kalibrierungskurve erhalten wurde. Die universelle Transformation setzt empirisch optimierte Mark-Houwink- Koeffizienten von α = 0,710 und K = 0,0160 ein.
Der Begriff "breite Molekulargewichtsverteilung" wird hier als trockenes Polymer-Pellet, Flocke oder Korn definiert, die bevorzugt einen MWD-Wert (d. h. Gewichtsmittelwert des Molekulargewichts/Zahlenmittelwert des Molekulargewichts) von wenigstens ca. 5,0, bevorzugt wenigstens ca. 5,5, besonders bevorzugt wenigstens ca. 6 haben.
Die dynamischen Schereigenschaften des erfindungsgemäßen polymeren Materials werden bestimmt, indem eine kleine Polymerprobe einer Schwingungsbewegung mit kleiner Amplitude in der von Zeichner und Patel beschriebenen Weise unterworfen wird, Proceedings of Second World Congress of Chemical Engineering, Montreal, Band 6, S. 333-337 (1981). Speziell wird die Probe zwischen zwei parallelen Platten mit 25 mm Durchmesser bei einem Abstand von 2 mm gehalten. Die obere Platte ist mit einem dynamischen Motor verbunden, während die untere Platte mit einem 2000 g·cm Drehmomentaufnehmer eines Rheometrics® Dynamic Spectrometer oder Analysators verbunden ist. Die Untersuchungstemperatur wird auf 200ºC gehalten. Während die untere Platte stationär gehalten wird, wird eine Schwingungsbewegung mit kleiner Amplitude an die obere Platte angelegt, die den Frequenzbereich von 0,1 bis 500 rad/s überstreicht. Nachdem die Einschwingvorgänge abgeklungen sind, wird die Schwingungsbeanspruchungsreaktion in gleichphasige und phasenverschobene Komponenten der Schubspannung aufgetrennt. Der dynamische Modul G' kennzeichnet die gleichphasige Komponente, während der Verlustmodul G" die phasenverschobene Komponente der Schwingungsbeanspruchung kennzeichnet. Für Polyolefine mit hohem Molekulargewicht wie Polypropylene wird beobachtet, daß sich diese Moduli an einem Punkt (einem bestimmten Modul) überschneiden oder dort zusammenfallen, wenn sie als Funktion der Frequenz gemessen werden. Dieser Überschneidungsmodul wird als Gc gekennzeichnet, und die Überschneidungsfrequenz wird durch Wc gekennzeichnet.
Der Polydispersitäts-Index wird durch 10&sup6;/Überschneidungsmodul definiert, und es wird gefunden, daß er mit der Molekulargewichtsverteilung Mw/Mn korreliert. Die Überschneidungsfrequenz korreliert umgekehrt zum Gewichtsmittelwert des Molekulargewichts Mw für Polypropylene.
Eine weitere Behandlung der rheometrischen dynamischen Spektroskopiedaten kann zur Berechnung einer viskoelastischen Konstante durchgeführt werden. Die viskoelastische Konstante (VC) wird gemäß der Gleichung VC = η&sub0;/(Gc/Wc)1,21 definiert, wobei "η&sub0;" die Nullscher-Viskosität in Poise und "Gc/Wc" das Verhältnis von Überschneidungsmodul zu Überschneidungsfrequenz in Poise, d. h. (dyn)(s)/cm² ist. Die Werte von Gc und Wc werden unter Verwendung des oben beschriebenen dynamischen Scherverfahrens bestimmt. Die Nullscher-Viskosität wird jedoch unter Verwendung eines stationären Scherverfahrens mit geringer Scherung bestimmt, indem eine Kegel-Platte-Anordnung als Platten anstelle der zwei parallelen Platten im dynamischen Scherverfahren verwendet werden. Speziell hat der Kegel einen Kegelwinkel von 0,1 rad, und sowohl der Kegel als auch die Platte haben einen Durchmesser von 25 mm. Die Versuchstemperatur wird auf 200ºC gehalten, wie im dynamischen Scherverfahren. Während die untere Platte stationär gehalten wird, wird eine konstante Rotationsbewegung an den oberen Kegel mit einer konstanten Schergeschwindigkeit angelegt. Nach Ablauf einer Zeit behält die durch den Aufnehmer gemessene Spannung einen konstanten Wert bei. Die Viskosität wird aus dieser stationären Spannung und der angelegten Schergeschwindigkeit berechnet. Die Nullscher-Viskosität η&sub0; wird als die Viskosität eines Polymers mit hohem Molekulargewicht definiert, bei der die Viskosität als Funktion der Schergeschwindigkeit unveränderlich ist. Die Nullscher- Viskosität wird gemessen, indem die Scherabtastung von einer. Schergeschwindigkeit von 0,001 s&supmin;¹ bis 3,0 s&supmin;¹ durchgeführt wird. Die Nullscher-Viskosität wird im Bereich geringer Schergeschwindigkeit erhalten und ist die Viskosität, die sich nicht mit der Schergeschwindigkeit verändert.
Die Schmelzflußrate (MFR) wie hier beschrieben wird gemäß ASTM D-1238 (Bedingung L; 230/2,16) bestimmt.
Die erfindungsgemäß erhaltene gesponnene Faser kann kontinuierliche und/oder Stapelfaser eines Monokomponenten- oder Bikomponenten-Typs sein und fällt bevorzugt in einen Bereich in Denier pro Filament (dpf) von 0,5 bis 30, ist besonders bevorzugt nicht größer als 5 und liegt bevorzugt zwischen 0,5 und 3,0.
Ein anderes Untersuchungsverfahren von Interesse, speziell bei der Auswertung der Fähigkeit einer Faser, thermisch zu bondieren, besteht in der Mikrofusionsanalyse des Rückstands unter Verwendung eines Heiztischtests. Dieses Verfahren wird zur Untersuchung auf Gegenwart eines Rückstands im Anschluß an die axiale Schrumpfung einer Faser während des Erhitzens verwendet, wobei die Gegenwart einer größeren Menge an Rückstand direkt mit der Fähigkeit einer Faser korreliert, gutes thermisches Bondieren bereitzustellen. In diesem Heiztischverfahren wird ein geeigneter Heiztisch, wie ein Mettler FP52 Heiztisch für geringe Massen, reguliert über einen Mettler FP5-Kontrollprozessor, auf 145ºC eingestellt. Ein Tropfen Siliconöl wird auf einen sauberen Objektträger gegeben. Fasern werden aus drei willkürlichen Bereichen einer filamentförmigen Probe in Längen von 1/2 mm geschnitten und mit einer Prüfspitze in das Siliconöl gerührt. Die statistisch dispergierte Probe wird mit einem Deckglas abgedeckt und auf den Heiztisch gestellt, so daß beide Enden der geschnittenen Fasern für den größten Teil im Blickfeld sind. Die Temperatur des Heiztisches wird dann mit einer Geschwindigkeit von 3ºC/min auf 164ºC erhöht. Bei ca. 163ºC schrumpfen die Fasern axial, und die Gegenwart oder Abwesenheit von nachschleppenden Rückständen wird beobachtet. Wenn die Temperatur 164ºC erreicht, wird das Erhitzen gestoppt und die Temperatur schnell auf 145ºC verringert. Die Probe wird dann durch ein geeignete Mikroskop untersucht, wie ein trinokulares Nikon SK-E-Polarisationsmikroskop. Bevorzugt wird eine Photographie eines repräsentativen Bereichs zum Erhalt einer Standbildwiedergabe aufgenommen, wobei z. B. eine MTI-NC70 Videokamera verwendet wird, die mit einer Pasecon- Videoröhre und einem Sony Up-850 B/W Videoprinter ausgestattet ist. Eine Beurteilung von "gut" wird verwendet, wenn die Mehrzahl der Fasern Rückstände hinterläßt. Eine Beurteilung von "schlecht" wird verwendet, wenn nur wenige Prozent der Fasern Rückstände hinterlassen. Andere vergleichbare Beurteilungen sind ebenfalls vorhanden und schließen die Beurteilung "annehmbar", die zwischen "gut" und "schlecht" fällt, die Beurteilung "sehr gut", die oberhalb von "gut" liegt, und die Beurteilung "ohne" ein, die natürlich unterhalb von "schlecht" liegt.
Die im wesentlichen nicht-einheitliche morphologische Struktur der erfindungsgemäßen Außenhaut-Kern-Fasern kann durch Transmissions-Elektronenmikroskopie (TEM) von mit Rutheniumtetroxid (RuO&sub4;) angefärbten Faser-Dünnschnitten charakterisiert werden. In dieser Hinsicht, wie von Trent et al. gelehrt in Macromolecules, Band 16, Nr. 4, 1983 "Ruthenium Tetroxide Staining of Polymers for Electron Microscopy", ist es wohlbekannt, daß die Mikromorphologie von polymeren Materialien von ihrer Wärmebehandlung, Zusammensetzung und Verarbeitung abhängt, und daß die mechanischen Eigenschaften dieser Materialien wie Zähigkeit, Schlagzähigkeit, Rückprallelastizität, Ermüdung und Bruchfestigkeit wiederum hochempfindlich für die Morphologie sein können. Ferner lehrt dieser Artikel, daß die Transmissions-Elektronenmikroskopie einen anerkannte Technik zur Kennzeichnung der Struktur heterogener Polymersysteme bei hochgradiger Auflösung ist; es ist jedoch häufig notwendig, den Bildkontrast für Polymere durch Verwendung eines Anfärbemittels zu erhöhen. Nützliche Anfärbemittel für Polymere sollen Osmiumtetroxid und Rutheniumtetroxid einschließen. Für die Anfärbung der Filamente und Fasern der vorliegenden Erfindung ist Rutheniumtetroxid das bevorzugte Anfärbemittel.
Bei der morphologischen Charakterisierung der vorliegenden Erfindung werden Proben von Filamenten oder Fasern mit wäßrigem RuO&sub4;, wie einer 0,5 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Rutheniumtetroxid, erhältlich von Polysciences, Inc., über Nacht bei Raumtemperatur angefärbt. (Obwohl ein flüssiger Farbstoff in diesem Verfahren verwendet wird, ist das Anfärben der Proben mit einem gasförmigen Farbstoff ebenfalls möglich). Angefärbte Fasern werden in Spurr-Epoxidharz eingebettet und über Nacht bei 60ºC gehärtet. Die eingebetteten, angefärbten Fasern werden dann auf einem Ultramikrotom unter Verwendung eines Diamantmessers bei Raumtemperatur unter Erhalt von Mikrotomschnitten mit ca. 80 nm Dicke dünn geschnitten, die auf einem herkömmlichen Apparat, wie einem Zeiss EM-10 TEM, bei 100 kV untersucht werden können. Energiedispersive Röntgen-Analyse (EDX) wurde eingesetzt, um zu bestätigen, daß das RuO&sub4; vollständig in das Zentrum der Faser eingedrungen war.
Fasern, die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Verfahren des verzögerten Abschreckens erzeugt werden, zeigen eine Anreicherung des Rutheniums (Ru-Rückstands) im äußeren Oberflächenbereich des Faserquerschnitts bis zu einer Tiefe von 1 bis 1,5 um, wobei die Kerne der Fasern einen viel geringeren Ruthenium-Gehalt zeigen. Zwischenzonen sind ebenfalls nachweisbar in diesen Fasern. Fasern, die ohne die verzögerte Abschreckung hergestellt werden, zeigen eine Diskontinuität an der Oberfläche von weniger als 0,5 um.
Das Polypropylen der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Gemisch, das entweder eine mechanische Mischung aus wenigstens zwei unabhängig erzeugten Polymer-Materialien oder eine innige Mischung aus Polymer-Materialien einschließt. In dieser Hinsicht umfaßt das in der extrudierbaren Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendete Polypropylen bevorzugt eine Mischung aus unterschiedlichen Polypropylenen, die zum Erhalt einer breiten Mischung von Molekulargewichten vermischt werden. Das Polypropylen in der extrudierbaren Zusammensetzung kann entweder zu einem höheren Molekulargewicht oder einem niedrigeren Molekulargewicht schief verteilt sein und kann in jeder gewünschten Weise modifiziert werden, so daß es einen hohen Prozentanteil von Molekülen mit hohem Molekulargewicht einschließt, wie wenigstens ca. 12 Gew.-% der Moleküle mit einem Molekulargewicht von mehr als 5 · 10&sup5;. Z. B. kann das Polypropylen in einer bevorzugten Ausführungsform einen hohen Prozentanteil von Molekülen mit hohem Molekulargewicht einschließen, wie wenigstens 14 Gew.-% der Moleküle mit einem Molekulargewicht von mehr als 5 · 10&sup5;.
Als eine Alternative zum Mischen separater Polymere zum Erhalt der Zusammensetzung mit breitem Molekulargewicht der vorliegenden Erfindung, sei sie zu einem hohen oder niedrigen Molekulargewicht schief verteilt oder nicht, kann das Polypropylen in der extrudierbaren Zusammensetzung in situ durch Polymerisation von Propylen mit oder ohne Ethylen oder Buten durch bekannte Mehrfachreaktorverfahren hergestellt werden, wie sie in Seiler und Goller offenbart werden, "Propylene (PP)", KUNSTSTOFFE 80 (1990) 10, Seiten 1085-1092.
Erfindungsgemäß hat die Ausgangszusammensetzung bevorzugt ein MFR von 5 bis 35 dg/min. so daß es bei Temperaturen im Bereich von 250 bis 325ºC, bevorzugt 275 bis 320ºC verspinnbar ist.
Die oxidierende Umgebung kann über Luft, Ozon, Sauerstoff oder eine andere herkömmliche oxidierende Umgebung bei einer erhöhten oder Umgebungstemperatur stromabwärts der Spinndüse umfassen. Die Temperatur und oxidierenden Bedingungen an dieser Stelle müssen beibehalten werden um sicherzustellen, daß ausreichend Sauerstoffdiffusion innerhalb der Faser erreicht wird, so daß eine oxidative Kettenspaltung innerhalb wenigstens einer Oberflächenzone der Fasern zum Erhalt einer durchschnittlichen Schmelzflußrate der Faser von wenigstens 20, 25 oder 30 bis zu einem Maximum von 70 bewirkt wird.
Das Verfahren zur Herstellung der Faser der vorliegenden Erfindung kann sowohl in einem zweistufigen "Langspinn"- Verfahren als auch in einem einstufigen "Kurzspinn"-Verfahren verwendet werden, wie sie in den oben beschriebenen Anmeldungen von Kozulla und Gupta et al. beschrieben werden, und umfaßt bevorzugt ein zweistufiges "Langspinn"-Verfahren. Z. B. beinhaltet das Langspinnverfahren zuerst das Schmelzextrudieren von Fasern bei typischen Spinngeschwindigkeiten von 500 bis 1500 m/min durch Spinndüsen, die 50 bis 4 000, bevorzugt 3 000 bis 3 500 Löcher einschließen. Typischerweise werden diese Fasern dann in einem zweiten Schritt, der mit 100 bis 250 m/min durchgeführt wird, gestreckt, gekräuselt und zu Stapelfasern geschnitten. Das einstufige Kurzspinnverfahren beinhaltet die Konvertierung von Polymer zu Stapelfasern in einem einzelnen Schritt, wobei typische Spinngeschwindigkeiten im Bereich von 50 bis 200 m/min liegen. Die Produktivität des einstufigen Verfahrens wird durch die Verwendung der ca. 5- bis 20-fachen Anzahl von Kapillaren in der Spinndüse im Vergleich zu der typischerweise im Langspinnverfahren verwendeten Anzahl erhöht. Z. B. würden Spinndüsen für ein typisches kommerzielles "Langspinn"-Verfahren 50 bis 4 000, bevorzugt 3 000 bis 3 500 Kapillaren einschließen, und Spinndüsen für ein typisches kommerzielles "Kurzspinn"-Verfahren würden 500 bis 100 000 Kapillaren, bevorzugt 30 000 bis 70 000 Kapillaren einschließen. Typische Temperaturen zur Extrusion der Spinnschmelze betragen 250 bis 325ºC, bevorzugt 275 bis 320ºC.
Bei der erfindungsgemäßen Herstellung der Faser wird wenigstens ein Schmelzstabilisator und/oder Oxidationsinhibitor mit der extrudierbaren Zusammensetzung vermischt. Der Schmelzstabilisator und/oder Oxidationsinhibitor wird bevorzugt in einer Gesamtmenge mit dem zu einer Faser zu verarbeitenden Polypropylen in einer Menge im Bereich von 0,005 bis 2,0 Gew.-% der extrudierbaren Zusammensetzung, bevorzugt 0,03 bis 1,0 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,03 bis 0,06 Gew.-% vermischt, um den Verlust von Molekülen mit hohem Molekulargewicht im Polypropylen während der Extrusion zu vermeiden. Solche Stabilisatoren und Oxidationsinhibitoren sind wohlbekannt bei der Polypropylenfaser-Herstellung und schließen Phenylphosphite wie IRGAFOS 168 (erhältlich von Ciba Geigy Corp.), ULTRANOX 626 (erhältlich von Generel Electric Co.) und SANDOSTAB P-EPQ (erhältlich von Sandoz Chemical Co.); und gehinderte Phenol-Derivate wie IRGANOS 1076 (erhältlich von Ciba Geigy Corp.) und CYANOX 1790 (erhältlich von American Cyanamid Co.); und N,N'-Bis-piperidinyldiamin-haltige Materialien wie CHIMASSORB 119 und CHIMASSORB 944 (erhältlich von Ciba Geigy Corp.) ein. Diese Schmelzstabilisatoren und/oder Oxidationsinhibitoren können in geringeren Konzentrationen verwendet werden, wenn der Prozentanteil der Moleküle mit hohem Molekulargewicht im zu extrudierenden Polypropylen relativ hoch ist, und in entsprechend geringeren Konzentrationen, wenn der Prozentanteil von Molekülen mit hohem Molekulargewicht abnimmt. Z. B. ist die Konzentration an Schmelzstabilisator und/oder Oxidationsinhibitor für Polypropylen mit weniger als 14 Gew.-% an Molekülen mit einem Molekulargewicht von mehr als 5 · 10&sup5; bevorzugt 0,05 bis 0,1 Gew.-%; wohingegen die Konzentration an Schmelzstabilisator und/oder Oxidationsinhibitor für höhere Prozentanteile an Spezies mit höherem Molekulargewicht bevorzugt 0,02 bis 0,05 Gew.-% ist.
Der Stabilisator und/oder Oxidationsinhibitor kann zur extrudierbaren Zusammensetzung in jeder Weise hinzugegeben werden, um die gewünschte Konzentration zu liefern.
Gegebenenfalls können Aufhellungsmittel wie Titandioxid in Mengen bis zu ca. 2 Gew.-%, Säureneutralisationsmittel wie Calciumstearat in Mengen im Bereich von 0,05 bis 0,2 Gew.-%, Färbemittel in Mengen im Bereich von 0,01 bis 2,0 Gew.-% und andere wohlbekannte Additive in der erfindungsgemäßen Faser eingeschlossen werden. Benetzungsmittel, wie sie in US-A- 4 578 414 offenbart werden, hier durch Verweis eingeschlossen, werden ebenfalls in nützlicher Weise in die erfindungsgemäße Faser eingearbeitet.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Faser kann das zu einer Faser zu verarbeitende Polypropylen Polypropylen- Zusammensetzungen einschließen, wie sie in der oben genannten EP-A-0552013 von Gupta et al. gelehrt werden. Jedoch können andere Polypropylen-haltige Materialien verwendet werden mit der Maßgabe, daß die Zusammensetzung, die der Extrusion und dem verzögerten Abschrecken in einer oxidativen Umgebung unterworfen wird, eine Faser mit einer höheren durchschnittlichen Schmelzflußrate als im Vergleich zu einer durchschnittlichen Schmelzflußrate eines inneren, nichtabgebauten Anteils der Faser liefert und wenigstens 7 Gew.-% Moleküle mit einem Molekulargewicht von mehr als 5 · 10&sup5; enthält. Z. B. kann die durchschnittliche Schmelzflußrate der Faser wenigstens 20% höher als der nicht-abgebaute Anteil der Faser sein (Faser nicht dem verzögerten Abschrecken in einer oxidativen Umgebung unterworfen) und ist bevorzugt ca. 20 bis 200% höher.
Die wenigstens 7 Gew.-% Moleküle mit einem Molekulargewicht von mehr als 5 · 10&sup5; können in der Faser erhalten werden, indem unterschiedliche Ausgangs-Polypropylen-Materialien verwendet werden. Z. B. kann das Polypropylen-Material mit breiter Molekulargewichtsverteilung unterschiedliche Mengen an Molekülen mit hohem Molekulargewicht und Schmelzflußstabilisator und/oder Oxidationsinhibitör enthalten. Durch Manipulations der Ausgangszusammensetzung können sowohl eine gewünschte durchschnittliche Schmelzflußrate der Faser, die bevorzugt 20 bis 50 beträgt, als auch eine hohe Konzentration an Molekülen mit hohem Molekulargewicht erhalten werden.
Wie zuvor erörtert kann die extrudierbare Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ein Polypropylen umfassen, das eine breite Molekulargewichtsverteilung enthält und eine ausreichende Anzahl an Molekülen mit hohem Molekulargewicht besitzt, um die erfindungsgemäße Faser zu erhalten, ebenso wie Mischungen aus verschiedenen Polypropylenen der gleichen oder unterschiedlichen Schmelzflußraten. Z. B. kann die Ausgangszusammensetzung verschiedene Kombinationen aus Polypropylenen einschließen, und diese Polypropylene können wenigstens ein Polypropylen mit einer Schmelzflußrate wie 1, 4, 10, 13, 20 und 400 einschließen. Natürlich ist diese Erfindung nicht auf diese Schmelzflußraten beschränkt, sondern kann jede Kombination aus Schmelzflußraten einschließen, in der die Ausgangszusammensetzung eine breite Molekulargewichtsverteilung besitzt und unter Verwendung oxidativer Abschreckbedingungen versponnen werden kann, um die erfindungsgemäße Faser zu erhalten.
Es ist ebenfalls bevorzugt, daß die erfindungsgemäße Faser eine Zähigkeit von nicht mehr als 2,5 g/Denier und eine Faserdehnung von wenigstens ca. 250% hat, gemessen an individuellen Fasern unter Verwendung eines FAFEGRAPH- Zugversuch-Testers mit einer Faser-Meßlänge von ca. 1,25 cm und einer Dehngeschwindigkeit von ca. 200%/min (Mittelwert von 10 untersuchten Fasern). Die Faserzähigkeit wird definiert als die Bruchkraft geteilt durch den Denier der Faser, während die Faserdehnung als die Dehnung in % bis zum Bruch definiert wird.
Wie oben erörtert stellt die vorliegende Erfindung Vliesmaterialien bereit, die die erfindungsgemäßen Fasern einschließen, die thermisch miteinander bondiert sind. Durch Einarbeiten der erfindungsgemäßen Fasern in Vliesmaterialien können Vliesmaterialien von außergewöhnlicher Festigkeit in Querrichtung und prozentualer Dehnung erhalten werden. Diese Vliesmaterialien können als wenigstens eine Schicht in verschiedenen Produkten verwendet werden, einschließlich Hygieneprodukte wie Sanitärtücher, Inkontinenzprodukte und Windeln, die wenigstens eine Flüssigkeit-absorbierende Schicht und wenigstens eine Vliesmaterial-Schicht der vorliegenden Erfindung umfassen und/oder Fasern der vorliegenden Erfindung beinhalten, die thermisch miteinander bondiert sind. Ferner können die erfindungsgemäßen Gegenstände, wie zuvor angegeben, wenigstens eine flüssigkeitsundurchlässige Schicht einschließen. Z. B. würde eine Windel, die ein erfindungsgemäßes Vliesgewebe beinhaltet, als bevorzugte Ausführungsform eine äußere undurchlässige Schicht, eine innere Schicht aus dem Vliesmaterial und wenigstens eine Absorptionsmittel- Zwischenschicht einschließen. Natürlich können eine Anzahl von Vliesmaterial-Schichten und Absorptionsmittel-Schichten in der Windel (oder einem anderen Hygieneprodukt) in verschiedenen Orientierungen eingearbeitet werden, und eine Anzahl äußerer undurchlässiger Schichten kann aus Festigkeitsüberlegungen eingeschlossen werden.
Um die vorliegende Erfindung klarer zu beschreiben, werden die folgenden, nicht einschränkenden Beispiele bereitgestellt. Alle Teile und Prozentangaben in den Beispielen sind gewichtsbezogen, wenn nicht anders angegeben.

Beispiel 1

Fasern wurden individuell unter Verwendung eines zweistufigen Verfahrens hergestellt. Im ersten Schritt wurden gemischte Zusammensetzungen aus Flocken aus linearem isotaktischem Polypropylen (erhalten von Himont, Inc., und in Tabelle 1 als "A" bis "D" identifiziert) durch Trommelmischen von Mischungen der Kombinationen dieser Polymere zu Bildung der Mischungen 1 bis 7 wie in Tabelle 2 gezeigt hergestellt.
Die Gemische enthielten 75 bis 165 ppm eines primären Oxidationsinhibitors, Irganox 1076, erhältlich von Ciba-Geigy Corp. Zusätzlich wurden 300 bis 600 ppm eines sekundären Oxidationsinhibitors, Irgafos 168, erhältlich von Ciba-Geigy Corp., zu jeder Mischung gegeben, wobei Tabelle 2 die Mengen der Stabilisierungsadditive angibt.
Die Mischung wurde dann erhitzt, extrudiert und zu einer Faser mit kreisförmigem Querschnitt bei einer Schmelztemperatur von ca. 295 bis 300ºC versponnen. Vor dem Schmelzen wurde die Mischung mit Stickstoff abgeschirmt. Die Schmelze wurde durch Standardspinndüsen mit 1068 Löchern extrudiert und mit einer Geschwindigkeit von 820 m/min zur Herstellung eines Spinngarns mit einem Denier pro Filament von 3,0 (3,3 dtex) aufgewickelt. Die Faser-Fadenlinie im Abschreckkasten wurde einer Umgebungsluft-Abschreckung von ca. 250 ft/min (Querblasen) ausgesetzt, wobei 20 mm der Abschreckung nächstens zur Spinndüse von der Querblasfläche mit einem Abschirmblech blockiert wurden, um den Abschreckschritt zu verzögern. Das Abschrecken wurde ebenfalls unter ähnlichen Bedingungen aber ohne Blockierung, z. B. ohne Abschirmblech, durchgeführt, um ohne verzögertes Abschrecken hergestellte Vergleichsfasern zu erhalten.
Im zweiten Schritt wurden die resultierenden kontinuierlichen Filamente kollektiv unter Verwendung von drei Sätzen von Bedingungen des mechanischen Streckverhältnisses und der Walzentemperatur gestreckt; nämlich (A) 1,4· Streckverhältnis mit auf 40ºC und 110 bis 125ºC erhitzten Zugwalzen, (B) 1,65· Streckverhältnis mit ähnlich erhitzten Zugwalzen, und (C) 1,4· (oder in einem Fall 1,65·) mit Zugwalzen von Umgebungstemperatur (25ºC). Das gestreckte Kabel wurde mit ca. 30 Crimps/Zoll (118 Crimps/10 cm) unter Verwendung eines Stopfkastens mit Dampf gekräuselt.
Während jedes Schrittes wurde die Faser mit einer Appreturmischung (0,4 bis 1,2 Gew.-Teile Appretur auf der Faser, gewichtsbezogen) aus einem ethoxylierten Fettsäureester und einem ethoxylierten Alkoholphosphat (von George A. Ghoulston Co., Inc., Monroe, NC, unter dem Namen Lurol PP 912) überzogen und auf 1,5 Zoll (38 mm) geschnitten.
Fasern aus jeder Mischzusammensetzung und jeder Streckbedingung wurden dann zu herkömmlichen Faserbahnen mit 250 Fuß/min (76 m/min) unter Verwendung von Ausrüstung und Verfahren kardiert, die erörtert werden in Legare, 1986 TAPPI Synthetic Fibers for Wet System and Thermal Bonding Applications, Boston Park Plaza Hotel & Towers, Boston, MA, 9. bis 10. Oktober 1986, "Thermal Bonding of Polypropylene Fibers in Nonwovens", Seiten 1-13 und anliegenden Tabellen und Figuren. Speziell wurden dreilagige Bahnen aus Stapel identisch orientiert und gestapelt (primär in Maschinenrichtung) und unter Verwendung einer Kalanderwalze mit Diamantbindepunkten mit einer Gesamtbondierungsfläche von ca. 20% und einer glatten Walze bei Walzentemperaturen im Bereich von 148 bis 172ºC und Walzdrücken von 240 Pounds pro linarem Zoll (420 Newton pro linearem Zentimeter) zum Erhalt von Test-Vliesgeweben mit einem Nenngewicht von 20 g/yd² (23,9 g/m²) bondiert.
Teststreifen eines jeden Vliesmaterials mit 1 Zoll · 7 Zoll (25 mm · 178 mm) wurden dann identisch auf Festigkeit in Querrichtung (CD), Dehnung und Zähigkeit untersucht (definiert als Energie zum Brechen des Gewebes, beruhend auf den Werten der Fläche unter der Spannungs-Dehnungskurve).
Die Zusammensetzung und Charakterisierung jeder Mischung ist in Tabelle 2 gezeigt. Charakterisierungen der aus jeder Zusammensetzung gesponnenen Faser sind in Tabellen 3 und 4 gezeigt, wobei Tabelle 3 die gesponnene Faser charakterisiert, die ohne ein Abschirmblech erzeugt wurde, und Tabelle 4 die gesponnene Faser charakterisiert, die unter Verwendung einer verzögerten Abschreckung erzeugt wurde. Tabellen 5, 6 und 7 enthalten die Streckbedingungen für jede in Tabelle 4 gezeigte Spinnfaser. Tabellen 8, 9 und 10 zeigen Gewebeeigenschaften in Querrichtung, erhalten für jede Probe. Die Festigkeitswerte und die Zähigkeitswerte sind auf ein Flächengewicht von 230 g/yd (23,9 g m²) normiert. Die Gewebedehnungswerte sind nicht normiert. Eine Konvertierung von 1 g-in/in entsprechend 0,49 mJ/5 cm wurde zur Konvertierung auf Einheiten von mJ/5 cm in den Tabellen verwendet.
Die Kontrollproben sind die aus den Mischungen 6 und 7 hergestellten.
Querschnitte der erfindungsgemäßen Fasern in den Mischungen 2 und 3 zeigen einen engen Übergangsbereich mit einer rauhen Textur von 1 bis 2 um zwischen den Außenhaut- und Kernbereichen. Die Kontrollfaser der Mischung 7, die geringere Festigkeitseigenschaften in Querrichtung lieferte, zeigt eine Textur innerhalb des 1-1,5 um-Außenhautbereiches (einschließlich des gesamten Kerns), die ähnlich dem Übergangsbereich ist. Tabelle 1 Individuelle Polymer-Eigenschaften
¹ Alle Polymere sind isotaktische (> 95% Xylol-unlösliche Stoffe) Polypropylenharze, kommerziell erhältlich von Himont, Inc.
² Alle Plastometer-Messungen wurden unter Verwendung eines Thinius-Olsen-Schmelzflußanalysators gemäß ASTM-1238- Verfahren durchgeführt.
³ RDS bezeichnet rheometrische dynamische Spektrometermessungen.
&sup4; SEC bezeichnet Größenausschluß-Chromatographiemessungen der Molekulargewichtsmittelwerte und Prozentanteile (gewichtsbezogen) von Spezies mit hohem Molekulargewicht:
Mn ist der Zahlenmittelwert des Molekulargewichts;
Mw ist der Gewichtsmittelwert des Molekulargewichts; MWD ist Mw/Mn;
(Gew.-% > 1 · 10&sup6; g/mol) und (Gew.-% > 5 · 10&sup5; g/mol) sind kumulative Gew.-% -Anteile der Moleküle im Harz oder in der Faser, die 1 · 10&sup6; bzw. 5 · 10&sup5; g/mol überschreiten. Tabelle 2 Zusammensetzungen
x Bemerkung: veranschaulicht die beanspruchte Erfindung Tabelle 3 Eigenschaften der Faser ohne verzögerte Abschreckung
Mz ist der Z-Mittelwert des Molekulargewichts Tabelle 3 (Fortsetzung)
&sup6; Mikrofusionsrückstand bezeichnet die Gegenwart eines Rückstands, der zurückbleibt, nachdem eine geschmolzene Faser axial aufgrund von Wärmeleitung mit einer Geschwindigkeit von 3ºC/min geschrumpft ist.
&sup7; Die Außenhautdicke, aufgezeichnet durch Anfärben mit Rutheniumtetroxid, bezeichnet die Diskontinuität, die durch den angefärbten Bereich an der äußeren Kante der Faser gezeigt wird.

Tabelle 3 (Fortsetzung)

&sup8; Prozentualer smektischer Gehalt bezeichnet den Prozentanteil an halbgeordneten kristallinen Bereichen. "Smektisch" bezeichnet den Kristallisationstyp, in dem rechts- und linkshändige Helizes als statistisch zueinander angeordnet unter Erhalt einer pseudohexagonalen Struktur betrachtet werden. Das Kristallgitter als deformiert betrachtet, und die Elementarzellkanten sind durch statistisch bestimmte Vektoren in sowohl wird Länge als auch Richtung bestimmt. Als solcher ist der "smektische" Gehalt ein Maß für die Zwischenordnung von Polypropylen-Kristalliten. Der smektische Gehalt wurde durch Weitwinkel-Röntgentechniken gemessen.
&sup9; Faserdehnung wird als scheinbare Dehnung in % bis zum Bruch gemessen. Ein Fafegraph-Zugversuchstester mit einer Fasermeßlänge von ca. 1,25 cm und einer Dehngeschwindigkeit von 200%/min wurde verwendet. Der Wert in der Tabelle ist der Durchschnitt von 10 untersuchten Fasern.
10* Gesamtorientierung nach Röntgenuntersuchung wird gemessen, indem azimuthale Abtastungen der 110- und der 040-Ebenen ausgewertet und die Lorentz- zu Hermann-Orientierungsfunktionen reduziert werden. Aus G. Farrow, Journal of Applied Polymer Science, Band 9, S. 1227-1232 (1965).
¹¹ Die helikale Orientierung Px ist der Prozentanteil der Helizes, die in der Faserachsenrichtung orientiert sind, gemessen durch IR-Spektroskopie mit abgeschwächter Totalreflexion (ATR-IR) von weniger als ca. 4 um von der Faseroberfläche entfernten Bereichen.
¹² Die helikale Orientierung Px ist der Prozentanteil von Helizes, die in der Faserachsenrichtung orientiert sind, gemessen durch Transmissions-IR-Spektroskopie der Masse der Faser - alle Bereiche des Querschnitts sind in den Daten eingeschlossen. Tabelle 4 Eigenschaften der Faser mit Verzögerter Abschreckung Tabelle 4 (Fortsetzung) Tabelle 5 Zweiter Schritt Streckbedingungen/Fasereigenschaften für in Tabelle 4 beschriebene Faser 1,4 X Streckung/Hochtemperatur - Bedingung A Tabelle 6 Zweiter Schritt Streckbedingungen/Fasereigenschaften für in Tabelle 4 beschriebene Faser 1,65 X Streckung/Hochtemperatur - Bedingung B Tabelle 7 Zweiter Schritt Streckbedingungen/Fasereigenschaften für in Tabelle 4 beschriebene Faser 1,4 X Streckung/Hochtemperatur - Bedingung C Tabelle 8 Eigenschaften in Querrichtung für Gewebe, hergestellt aus 1,4 X und Hochtemperatur-Streckbedingung Tabelle 8 (Fortsetzung) Tabelle 9 Eigenschaften in Querrichtung für Gewebe, hergestellt aus 1,65 X und Hochtemperatur-Streckbedingung Tabelle 9 (Fortsetzung) Tabelle 10 Eigenschaften in Querrichtung für Gewebe, hergestellt aus 1,4 X und Hochtemperatur-Streckbedingung
Mischung 2 wurde mit 1,65 X gestreckt Tabelle 10 (Fortsetzung)
Mischung 2 wurde mit 1,65 X gestreckt

Beispiel 2

Fasern wurden individuell unter Verwendung eines zweistufigen Verfahrens hergestellt. Im ersten Schritt wurden gemischte Zusammensetzungen aus Flocken aus linearem isotaktischem Polypropylen (erhalten von Himont, Inc., und in Tabelle 11 als "A", "C", "E", "F" und "G" identifiziert) durch Trommelmischen von Mischungen der Kombinationen dieser Polymere hergestellt.
Die Gemische enthielten 75 ppm eines primären Oxidationsinhibitors, Irganox 1076, erhältlich von Ciba-Geigy Corp. Zusätzlich wurden 300 ppm eines sekundären Oxidationsinhibitors, Irgafos 168, hergestellt von Ciba-Geigy Corp., zu jeder Mischung gegeben, wobei Tabelle 12 die Mengen der Stabilisierungsadditive angibt.
Die Mischung wurde dann erhitzt, extrudiert und zu einer Faser mit kreisförmigem Querschnitt bei einer Schmelztemperatur von ca. 300 bis 305ºC versponnen. Vor dem Schmelzen wurde die Mischung mit Stickstoff abgeschirmt. Die Schmelze wurde durch Standardspinndüsen mit 1068 Löchern extrudiert und mit einer Geschwindigkeit von 794 m/min zur Herstellung eines Spinngarns mit einem Denier pro Filament von 2,7 (2,9 dtex) aufgewickelt. Die Faser-Fadenlinie im Abschreckkasten wurde einer Umgebungsluft-Abschreckung von ca. 76 m/min (250 ft/min) (Querblasen) ausgesetzt, wobei 20 mm der Abschreckung nächstens zur Spinndüse von der Querblasfläche mit einem Abschirmblech blockiert wurden, um den Abschreckschritt zu verzögern. Das Abschrecken wurde ebenfalls unter ähnlichen Bedingungen aber ohne Blockierung, z. B. ohne Abschirmblech, durchgeführt, um ohne verzögertes Abschrecken hergestellte Vergleichsfasern zu erhalten.
Im zweiten Schritt wurden die resultierenden kontinuierlichen Filamente kollektiv unter Verwendung von drei Sätzen von Bedingungen des mechanischen Streckverhältnisses und der Walzentemperatur gestreckt. Diese sind: (D) 1,3· Streckverhältnis mit auf 40ºC und 100ºC erhitzten Zugwalzen, (E) 1,6· Streckverhältnis mit auf 60ºC erhitzten Zugwalzen, und (F) 1,1· mit Zugwalzen von Umgebungstemperatur (25ºC). Das gestreckte Kabel wurde mit ca. 30 Crimps/Zoll (118 Crimps/10 cm) unter Verwendung eines Stopfkastens mit Dampf gekräuselt.
Während jedes Schrittes wurde die Faser mit einer Appreturmischung (0,4 bis 1,2 Gew.-Teile Appretur auf der Faser, gewichtsbezogen) aus einem ethoxylierten Fettsäureester und einem ethoxylierten Alkoholphosphat (von George A. Ghoulston Co., Inc., Monroe, NC, unter dem Namen Lurol PP 912) überzogen und auf 1,5 Zoll (38 mm) geschnitten.
Fasern aus jeder Mischzusammensetzung und jeder Streckbedingung wurden dann zu herkömmlichen Faserbahnen mit 250 Fuß/min (76 m/min) unter Verwendung von Ausrüstung und Verfahren kardiert, die erörtert werden in Legare, 1986 TAPPI Synthetic Fibers for Wet System and Thermal Bonding Applications, Boston Park Plaza Hotel & Towers, Boston, MA, 9. bis 10. Oktober 1986, "Thermal Bonding of Polypropylene Fibers in Nonwovens", Seiten 1-13 und anliegenden Tabellen und Figuren. Speziell wurden dreilagige Bahnen aus Stapel identisch orientiert und gestapelt (primär in Maschinenrichtung) und unter Verwendung einer Kalanderwalze mit Diamantbindepunkten mit einer Gesamtbondierungsfläche von ca. 20% und einer glatten Walze bei Walzentemperaturen im Bereich von 142 bis 179ºC und Walzdrücken von 240 Pounds pro linarem Zoll (420 Newton pro linearem Zentimeter) zum Erhalt von Test-Vliesgeweben mit einem Nenngewicht von 20 g/yd² (23,9 g/m²) bondiert.
Teststreifen eines jeden Vliesmaterials mit 1 Zoll · 7 Zoll (25 mm · 178 mm) wurden dann identisch auf Festigkeit in Querrichtung (CD), Dehnung und Zähigkeit (definiert als Energie zum Brechen des Gewebes untersucht, beruhend auf den Werten der Fläche unter der Spannungs-Dehnungskurve).
Die Zusammensetzung und Charakterisierung jeder Mischung ist in Tabelle 12 gezeigt. Charakterisierungen der aus jeder Zusammensetzung gesponnenen Faser sind in Tabellen 13 und 14 gezeigt, wobei Tabelle 13 die gesponnene Faser charakterisiert, die ohne ein Abschirmblech erzeugt wurde, und Tabelle 14 die gesponnene Faser charakterisiert, die unter Verwendung einer verzögerten Abschreckung erzeugt wurde. Tabellen 15, 16 und 17 enthalten die Streckbedingungen für jede in Tabelle 14 gezeigte Spinnfaser. Tabellen 18 bis 20 zeigen Gewebeeigenschaften in Querrichtung, für unter den Streck- und Temperaturbedingungen D, E bzw. F hergestellte Gewebe für normierte Festigkeit in Querrichtung, Dehnung und Zähigkeit. Tabelle 11 Individuelle Polymer-Eigenschaften Tabelle 12 Zusammensetzungen Tabelle 13 Eigenschaften der Faser ohne verzögerte Abschreckung Tabelle 14 Eigenschaften der Faser mit verzögerter Abschreckung Tabelle 15 Zweiter Schritt Streckbedingungen/Fasereigenschaften für in Tabelle 14 beschriebene Faser -1,3 X Streckung/hohe Temperatur - Bedingung D Tabelle 16 Zweiter Schritt Streckbedingungen/Fasereigenschaften für in Tabelle 14 beschriebene Faser -1,6 X - mittlere Temperatur - Bedingung B Tabelle 17 Zweiter Schritt Streckbedingungen/Fasereigenschaften für in Tabelle 14 beschriebene Faser -1,14 X - niedrige Temperatur - Bedingung F Tabelle 18 Eigenschaften in Querrichtung für Gewebe, hergestellt aus 1,3 X und hohe Temperatur, Streckbedingung D CDS, CDE und CD TEA normiert auf 20 g/yd² Normierte Dehnung in Querrichtung (CDE) Tabelle 18 (Fortsetzung) Normierte Zähigkeit in Querrichtung (TEA) Tabelle 19 Eigenschaften in Querrichtung für Gewebe, hergestellt aus 1,6 X und mittlerer Temperatur, Streckbedingung E CDS, CDE & CD TEA normiert auf 20 g/yd² Normierte Dehnung in Querrichtung (CDE) Tabelle 19 (Fortsetzung) Normierte Zähigkeit in Querrichtung (TEA) Tabelle 20 Eigenschaften in Querrichtung für Gewebe, hergestellt aus 1,14 X und Umgebungstemperatur, Streckbedingung F CDS, CDE & CD TEA normiert auf 20 g/yd² Normierte Festigkeit in Querrichtung (CDS) Normierte Dehnung in Querrichtung (CDE) Tabelle 20 (Fortsetzung) Normierte Zähigkeit in Querrichtung (TEA)
Anmerkung: Gewebe hergestellt mit einem Ziel-Flächengewicht von 25 g/yd²

Claims

1. Verfahren zur Herstellung wenigstens einer Polypropylenhaltigen Faser oder eines Polypropylen-haltigen Filaments, umfassend:

Extrudieren eines Gemisches, umfassend eine Mischung, hergestellt aus wenigstens zwei separaten Polypropylenhaltigen Materialien, zur Bildung wenigstens eines Heißextrudats mit einer Oberfläche, wobei das Gemisch eine Molekulargewichtsverteilung der Art besitzt, daß in der Form von trockenem Polymer-Pellet, -Flocke oder -Korn der Gewichtsmittelwert des Molekulargewichts geteilt durch den Zahlenmittelwert des Molekulargewichts wenigstens 5,0 ist, bestimmt durch Größenausschluß- Chromatographie; und

Abschrecken des wenigstens einen Heißextrudats in einer oxidativen Atmosphäre, um einen oxidativen Kettenspaltungsabbau der Oberfläche zum Erhalt wenigstens einer Außenhaut-Kern-Faser oder eines Außenhaut-Kern-Filaments mit einer höheren durchschnittlichen Schmelzflußrate im Vergleich zu einer durchschnittlichen Schmelzflußrate eines inneren, nicht abgebauten Anteils der wenigstens einen Faser oder des wenigstens einen Filaments entsprechend im wesentlichen nicht-abgebauter Faser oder Filament zu bewirken, wobei die wenigstens eine Faser oder das wenigstens eine Filament wenigstens 7 Gew.-% Polypropylen-Moleküle mit einem Molekulargewicht von mehr als 5 · 10&sup5; enthält.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin die durchschnittliche Schmelzflußrate der Faser oder des Filaments weniger als oder gleich 27 dg/min gemäß ASTM D-1238 (Bedingung L; 230/2,16) ist:

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, worin das Gemisch eine breitere Molekulargewichtsverteilung als jede individuelle Komponente des Gemisches hat.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Faser oder das Filament wenigstens 9 Gew.-% Polypropylen-Moleküle mit einem Molekulargewicht von mehr als 5 · 10&sup5; enthält.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Faser oder das Filament wenigstens 12 Gew.-% Polypropylen-Moleküle mit einem Molekulargewicht von mehr als 5 · 10&sup5; enthält.

6. Verfahren gemäß Anspruch 5, worin die Faser oder das Filament wenigstens 14 Gew.-% Polypropylen-Moleküle mit einem Molekulargewicht von mehr als 5 · 10&sup5; enthält.

7. Vliesmaterial, umfassend thermisch miteinander bondierte Fasern oder Filamente, erzeugt nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.

8. Hygieneprodukt, umfassend wenigstens eine Absorptionsmittel-Schicht und wenigstens ein Gewebe, umfassend das Vliesmaterial gemäß Anspruch 7.

9. Hygieneprodukt gemäß Anspruch 8, umfassend eine Windel, die eine äußere undurchlässige Schicht, die Gewebeschicht und die wenigstens eine Absorptionsmittel- Schicht dazwischen umfaßt.

10. Verfahren oder Produkt gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Gemisch wenigstens ein Element einschließt, ausgewählt aus der Gruppe, die aus einem Schmelzflußstabilisator und einem Oxidationsinhibitor besteht.

11. Verfahren oder Produkt gemäß Anspruch 10, worin das wenigstens eine Element, ausgewählt aus der Gruppe, die aus einem Schmelzflußstabilisator und einem Oxidationsinhibitor besteht, 0,01 bis 2,0 Gew.-% des Gemisches umfaßt.

12. Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, worin das Gemisch wenigstens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, die aus einem Schmelzflußstabilisator und einem Oxidationsinhibitor besteht, in einer Menge enthält, die wirksam ist, um die wenigstens 7 Gew.-% Moleküle mit einem Molekulargewicht von mehr als 5 · 10&sup5; in der wenigstens einen Faser oder dem wenigstens einen Filament beizubehalten.

13. Verfahren oder Produkt gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Gemisch eine Molekulargewichtsverteilung von wenigstens 5,5 besitzt, bestimmt durch Größenausschlußchromatographie.

14. Verfahren gemäß Anspruch 13, worin das Gemisch eine Molekulargewichtsverteilung von wenigstens 6 besitzt.

15. Verfahren gemäß Anspruch 14, worin das Gemisch eine Molekulargewichtsverteilung von wenigstens 7 besitzt.

16. Verfahren oder Produkt gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die durchschnittliche Schmelzflußrate der wenigstens einen Faser oder des wenigstens einen Filaments wenigstens 10 beträgt.

17. Verfahren oder Produkt gemäß Anspruch 16, worin die wenigstens eine Faser oder das wenigstens eine Filament eine durchschnittliche Schmelzflußrate von wenigstens 30 besitzt.

18. Verfahren oder Produkt gemäß Anspruch 16 oder 17, worin die maximale durchschnittliche Schmelzflußrate der wenigstens einen Faser oder des wenigstens einen Filaments 70 beträgt.

19. Verfahren oder Produkt gemäß Anspruch 16 oder 17, worin die maximale durchschnittliche Schmelzflußrate der wenigstens einen Faser oder des wenigstens einen Filaments 50 beträgt.

20. Verfahren oder Produkt gemäß Anspruch 16, worin die Faser eine durchschnittliche Schmelzflußrate von 20 bis 50 hat.

21. Verfahren oder Produkt gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die durchschnittliche Schmelzflußrate der wenigstens einen Faser oder des wenigstens einen Filaments 20 bis 200% höher als die Schmelzflußrate des nicht-abgebauten Anteils der wenigstens einen Faser oder des wenigstens einen Filaments ist.

22. Verfahren oder Produkt gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Abschrecken des wenigstens einen Heißextrudats in einer oxidativen Atmosphäre zum Bewirken eines oxidativen Kettenspaltungsabbaus der Oberfläche der wenigstens einen Faser oder des wenigstens einen Filaments das Regulieren der Abschreckgeschwindigkeit des Heißextrudats einschließt.

23. Verfahren oder Produkt gemäß Anspruch 22, worin das Abschrecken des wenigstens einen Heißextrudats in einer oxidativen Atmosphäre zum Bewirken eines oxidativen Kettenspaltungsabbaus der Oberfläche der wenigstens einen Faser oder des wenigstens einen Filaments verzögertes Abschrecken des wenigstens einen Extrudats umfaßt.

24. Verfahren oder Produkt gemäß Anspruch 23, worin die Sauerstoffhaltige Abschreckatmosphäre eine Querblas- Abschreckung umfaßt und ein oberer Anteil der Querblas- Abschreckung blockiert ist.

25. Verfahren oder Produkt gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Oberflächenzone eine Dicke von mehr als oder gleich 0,5 um besitzt.

26. Verfahren oder Produkt gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Faser oder das Filament bei Umgebungstemperatur mit einem Streckverhältnis im Bereich von 1,1 · bis 1,65 · gestreckt wird.