DE10222672B4

DE10222672B4 - Verfahren zur Herstellung von thermoadhäsiven Konjugatfasern und von dieselben verwendenden Vlies"

Info

Publication number: DE10222672B4
Application number: DE10222672.5A
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Nakai; Masuo Iwata
Original assignee: JNC Corp; JNC Fibers Corp
Current assignee: JNC Corp; JNC Fibers Corp
Priority date: 2001-05-28
Filing date: 2002-05-22
Publication date: 2016-01-21
Anticipated expiration: 2022-05-23
Also published as: DE10222672A1; US8105654B2; US20090061709A1; US20030064651A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung von thermoadhäsiven Konjugatfasern, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen einer ersten thermoplastischen Harzkomponente (I), die ein mit mindestens einer Art an reaktiver funktioneller Gruppe modifiziertes Polyolefin enthält, und einer zweiten thermoplastischen Harzkomponente (II), umfassend Polyester oder Polyolefin, mit einem höheren Schmelzpunkt als der Schmelzpunkt der ersten thermoplastischen Harzkomponente (I), wobei das mit mindestens einer Art an reaktiver funktioneller Gruppe modifizierte Polyolefin ein Copolymer aus einem Olefinmonomer und einer ungesättigten Carbonsäure, deren Ester oder deren Anhydrid ist, und das Komponentenverhältnis der ersten Komponente und der zweiten Komponente des Faserquerschnitts im Bereich von 10/90 bis 90/10 liegt, Verspinnen der ersten thermoplastischen Harzkomponente (I) und der zweiten thermoplastischen Harzkomponente (II) bei einer Temperatur von 180 bis 350°C, so dass Konjugatfasern erhalten werden, welche die erste und die zweite thermoplastische Harzkomponente (I, II) umfassen, wobei die erste thermoplastische Harzkomponente (I) kontinuierlich entlang der Länge mindestens eines Teils der Konjugatfaseroberfläche gebildet ist, Ziehen der versponnenen Fasern bei einer niedrigeren Temperatur als der Schmelzpunkt der ersten thermoplastischen Harzkomponente (I) und Beschichten der Oberflächen der Konjugatfasern mit einem Faserbehandlungsmittel, das eine multifunktionelle Verbindung enthält, die befähigt ist, mit der reaktiven funktionellen Gruppe des modifizierten Polyolefins zu reagieren und aus einem mehrwertigen Alkohol oder einem Polyamin ausgewählt ist, wobei die Beschichtungsbedeckung im Bereich von 0,1 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Fasern, liegt, so dass die thermoadhäsiven Konjugatfasern gebildet werden, worauf die multifunktionelle Verbindung mit der reaktiven funktionellen Gruppe des modifizierten Polyolefins bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt der ersten thermoplastischen Harzkomponente (I) und unter dem Schmelzpunkt der zweiten thermoplastischen Harzkomponente (II) umgesetzt wird, so dass eine vernetzte Struktur an Haftpunkten zwischen den thermoadhäsiven Konjugatfasern gebildet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von thermoadhäsiven Konjugatfasern bzw. heißhaftenden Zweikomponentenfasern mit zufriedenstellenden thermoadhäsiven Eigenschaften.
Thermoadhäsive Konjugatfasern mit einer Konjugatform, umfassend auf der Faseroberfläche eine niedrigschmelzende Komponente, hergestellt aus Polyethylen, einem Ethylen-Propylen-Buten-Copolymer oder kristallinem Polypropylen, und in der Fasermitte eine hochschmelzende Komponente, hergestellt aus einem Ethylen-Propylen-Buten-Copolymer, kristallinem Polypropylen oder einem Polyester, sind bekannt.
Solche thermoadhäsiven Konjugatfasern werden gewöhnlich zu Bahnen geformt, dann auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts der niedrigschmelzenden Komponente und unterhalb des Schmelzpunkts der hochschmelzenden Komponente erhitzt, damit sich in den Kontaktbereichen zwischen den Fasern, die die Bahn aufbauen, durch Miteinanderverschmelzen ein Vlies ausbilden kann.
Da solche thermoadhäsiven Konjugatfasern zu anderen Materialien (beispielsweise Tuch, Holz oder Metall) eine geringe Adhäsion aufweisen, ist es zur Verbesserung der Adhäsion erforderlich, ein Bindemittel (beispielsweise Polyvinylalkohol) zu verwenden, wenn das Vlies zur Gewinnung eines Konjugatmaterials, das an ein weiteres Material gebunden ist, oder zum Vermischen mit anderen Materialien, um Cellulosefasermischvliesstoffe zu erhalten, eingesetzt werden soll. Wenn ein solches Bindemittel verwendet wird, wird die Oberfläche des (Cellulosefasermisch-)Vlieses allerdings mit dem Bindemittel zur Bildung eines Films beschichtet, und dies ruft Probleme hervor, wie verminderte Leistung (Absorptionseigenschaften, usw.) des (Cellulosefasermisch-)Vlieses, oder, im Fall eines dicken (Cellulosefasermisch-)Vlieses, Versickern des Bindemittels in das Innere, was zu einem Abschälen der Zwischenschicht des (Cellulosefasermisch-)Vlieses führt.
In den letzten Jahren wurden verschiedene Verfahren zur Verbesserung der Adhäsion entwickelt, um diese Probleme zu überwinden ( JP 53126320 A , JP 54030929 A , JP 2000-212866 A , US 4950541 A , US 5981410 A ). Derzeit ist es jedoch so, dass alle diese Verfahren noch unzureichende Faserfestigkeit oder Vliesfestigkeit erzeugen, trotz der Bereitstellung einer zufriedenstellenden Adhäsion mit anderen Materialien.
DE 698 08 061 T2 betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines trockengelegten Vliesmaterials.
US 4,263,009 betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Färbeeigenschaften von textilen Materialien, die Polyolefinfasern enthalten, durch Oberflächenmodifizierung solcher textilen Materialien.
DE 25 24 866 A1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von modifizierten Polyolefinen durch Kombinieren eines Polyolefins mit einer oder mehreren alicyclischen Carbonsäuren, die eine nicht-konjugierte Doppelbindung in der cis-Form aufweisen, α,β-ungesättigten Carbonsäuren oder Anhydriden davon in der Gegenwart eines Radikalbildners in einer Strangpresse.
DE 691 17 821 T2 betrifft ein Verfahren zur Bildung eines thermisch verfestigten faserigen Nassvliesstoffs durch das Nassverlegen von Fasern auf einer Apparatur zur Herstellung von Papier oder einer Nassvliesstoff-Apparatur.
US 4,500,384 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Vlieses aus heißschmelzverklebten Verbundfasern.
DE 695 11 823 T2 betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Ionenaustauschfaser.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von thermoadhäsiven Konjugatfasern bereitzustellen, die ausgezeichnete Adhäsion mit anderen Materialien aufweisen, während sie auch die Gewinnung von Vliesstoffen mit ausreichender Festigkeit zulassen, und die, vermischt mit anderen Materialien (beispielsweise Cellulosefasern), zur Gewinnung von Cellulosefasermischvliesstoffen, starke Adhäsion mit anderen Materialien aufweisen, zur Verhinderung des Abziehens oder des Ablösens von anderen Materialien und zur Bereitstellung einer ausreichenden Festigkeit, um Reißen zu verhindern.
Im Ergebnis umfangreicher Untersuchungen führten die Erfinder die vorliegende Erfindung aus, nachdem sie feststellten, dass sich ausgezeichnete Adhäsion mit anderen Materialien (insbesondere Cellulosefasern) und ein Vlies mit hoher Festigkeit ergeben, durch ein Verfahren zur Herstellung von thermoadhäsiven Konjugatfasern, bei dem die Oberflächen der thermoadhäsiven Konjugatfasern unter Verwendung von modifiziertem, eine reaktive funktionelle Gruppe enthaltendem Polyolefin mit einem, eine multifunktionelle Verbindung, die mit der reaktiven funktionellen Gruppe reagieren kann, enthaltenden Faserbehandlungsmittel beschichtet werden.
Die mit dem beanspruchten Verfahren erhaltenen thermoadhäsiven Konjugatfasern umfassen ein thermoplastisches Harz (I), das ein mit mindestens einer Art reaktiver funktioneller Gruppe modifiziertes Polyolefin als die erste Komponente enthält und ein thermoplastisches Harz (II), umfassend Polyester oder Polyolefin, das einen höheren Schmelzpunkt als die erste Komponente aufweist, als zweite Komponente, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente kontinuierlich längs der Länge mindestens eines Teils der Faseroberfläche gebildet ist, und die Faseroberflächen mit einem Faserbehandlungsmittel, das eine multifunktionelle Verbindung enthält, die mit der reaktiven funktionellen Gruppe in dem modifizierten Polyolefin reagieren kann, beschichtet sind.
Das modifizierte Polyolefin mit der reaktiven funktionellen Gruppe kann durch Copolymerisieren eines Vinylmonomers mit der reaktiven funktionellen Gruppe mit einem Olefinmonomer erhalten werden. Das modifizierte Polyolefin kann ein Block-, ein statistisches oder ein Leiter-Copolymer sein. Das Vinylmonomer kann alternativ in dem Polyolefin Pfropf-copolymerisiert sein.
Als Vinylmonomere mit reaktiven funktionellen Gruppen können ungesättigte Carbonsäuren, wie Maleinsäure, Acrylsäure, Methacrylsäure, Fumarsäure und Itaconsäure, oder ihre Ester oder ihre Anhydride genannt werden.
Das für die Erfindung zu verwendende modifizierte Polyolefin ist ein modifiziertes Polyolefin, erhalten durch Pfropf-Copolymerisation eines Vinylmonomers, bestehend aus einer ungesättigten Carbonsäure, deren Ester oder Anhydrid, mit Polyolefin, vom Standpunkt der einfachen Handhabung und leichten Gewinnung und Erzielen einer Affinität mit verschiedenen Arten von anderen Materialien und insbesondere einer zufriedenstellenden Adhäsion mit Hydroxylgruppe-enthaltenden Materialien, wie Cellulosefasern.
Solche modifizierten Polyolefine können einfach in die Fasern eingebaut werden und hohe Polymerfestigkeit zeigen, wodurch sie als Fasern eine hohe Festigkeit ergeben.
Das Modifizierungsverhältnis ist vorzugsweise mindestens 0,1 Mol/kg, um die Reaktivität mit der multifunktionellen Verbindung in dem Faserbehandlungsmittel zu erreichen und um eine stärker vernetzte Struktur zu erzeugen.
Ethylen, Propylen oder Buten-1 wird vorzugsweise als Hauptmonomer für das modifizierte Polyolefin verwendet.
Wenn das modifizierte Polyolefin ein Pfropf-Copolymer mit dem Vinylmonomer ist, ist das Hauptpolymer des modifizierten Polyolefins (das Polyolefin vor der Modifizierung) vorzugsweise Polyethylen, Polypropylen oder Polybuten-1, und hochdichtes, linear niederdichtes oder niederdichtes Polyethylen ist besonders bevorzugt.
Wenn Polyethylen als Hauptpolymer verwendet wird, ist ein Ethylenpolymer oder ein Copolymer von Ethylen mit einem anderen α-Olefin mit einer Dichte von 0,90–0,97 g/cm³ und einem Schmelzpunkt von etwa 100–135°C bevorzugt.
Wenn das Polypropylen als Hauptpolymer verwendet wird, ist kristallines Propylenpolymer oder ein Copolymer von Propylen mit anderem Olefin mit einem Schmelzpunkt von 130–170°C bevorzugt.
Wenn Polybuten-1 als Hauptpolymer verwendet wird, ist kristallines Buten-1-Polymer oder ein Copolymer von Buten-1 mit einem anderen Olefin mit einem Schmelzpunkt von 110–130°C bevorzugt.
Unter diesen Polymeren ist Polyethylen vom Standpunkt der einfachen Nutzung als niedrig schmelzende Komponente und Einfachheit der modifizierenden Vinylmonomere bevorzugt, und hochdichtes Polyethylen ist aufgrund seiner hohen Polymerfestigkeit bevorzugter, was eine Verbesserung der Festigkeit des Vlieses gestattet.
Das thermoplastische Harz (I) der ersten Komponente ist nicht besonders eingeschränkt, solange es das vorstehend genannte modifizierte Polyolefin enthält, und es kann ein einfach modifiziertes Polyolefin, ein Gemisch von zwei oder mehreren modifizierten Polyolefinen oder ein Gemisch von mindestens einer Art an modifiziertem Polyolefin mit mindestens einer Art eines anderen thermoplastischen Harzes sein.
Wenn das modifizierte Polyolefin ein Pfropf-Copolymer ist, neigt das Polymer aufgrund der Pfropf-Copolymerisation in der Regel dazu, dass es eine geringere Polymerfestigkeit aufweist als das Hauptpolymer. Um hohe Faserfestigkeit beizubehalten, ist das thermoplastische Harz (I) vorzugsweise ein Gemisch von modifiziertem Polyolefin mit hohem Modifizierungsverhältnis mit einem Polyolefin, das nicht modifiziert wurde.
Das thermoplastische Harz (II), das gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist ein thermoplastisches Harz mit einem höheren Schmelzpunkt als das thermoplastische Harz (I) und umfasst Polyester oder Polyolefin.
Wenn das thermoplastische Harz (II) einen hohen Schmelzpunkt gegenüber thermoplastischem Harz (I) aufweist, kann ein Gemisch einer Vielzahl von thermoplastischen Harzen als thermoplastisches Harz (II), anstelle einer einzigen Art, verwendet werden. Das thermoplastische Harz (II) ist vorzugsweise ein Polyolefin, vom Standpunkt der chemischen Beständigkeit und der Verträglichkeit mit dem modifizierten Polyolefin, und es ist vorzugsweise Polypropylen mit einem hohen Schmelzpunkt, das vom Standpunkt der Verarbeitbarkeit einen höheren Unterschied im Schmelzpunkt mit dem thermoplastischen Harz (I) ergibt, wenn Vlies oder Cellulosemischfaservlies durch Thermoadhäsivität zwischen den Fasern erhalten wird. Polyester sind aufgrund ihrer höheren Schmelzpunkte zur Verwendung bevorzugt.
Es können auch geeignete Additive zu dem thermoplastischen Harz (I) der ersten Komponente und dem thermoplastischen Harz (II) der zweiten Komponente gegeben werden, die, in Abhängigkeit vom Bedarf, verschiedene Arten von Eigenschaften zeigen, wie Antioxidanzien, Photostabilisatoren, Ultraviolettlichtabsorptionsmittel, Neutralisationsmittel, Keimbildungsmittel, Epoxidstabilisatoren, Schmiermittel, Antipilzmittel, Flammverzögerungsmittel, Antistatika, Pigmente und Weichmacher, in Bereichen, die die Wirkung der Erfindung nicht beeinträchtigen.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen thermoadhäsiven Konjugatfasern der Erfindung müssen die erste Komponente, gebildet auf mindestens einem Teil der Faseroberfläche, aufweisen. Solche Konjugatfasern können, unter Verwendung eines Spinnpacks („spinning packs”) für den Seite-an-Seite-Typ bzw. S/S-Typ, Kern/Mantel-Typ oder exzentrischen Kern/Mantel-Fasertyp erhalten werden, wobei die erste Komponente als Mantel dient und die zweite Komponente als Kern dient.
Die Querschnittsform der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen thermoadhäsiven Konjugatfasern kann eine beliebige von verschiedenen Formen sein, beispielsweise rund, wie kreisförmig, oder oval, vieleckig, wie quadratisch oder dreieckig, oder unregelmäßig, wie schlüsselförmig oder ein Acht-Zweige-Blatt.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen thermoadhäsiven Konjugatfasern haben eine Haftkraft für andere Materialien, selbst wenn die erste Komponente auf einem geringen Bereich der Faseroberfläche ausgebildet ist, jedoch ist es für eine zufriedenstellende Haftkraft bevorzugt, dass das Verhältnis der Umfänge in dem Faserquerschnitt 50% ist. Thermoadhäsive Konjugatfasern mit einer Kern/Mantel-Struktur, bei einem Verhältnis der Umfänge im Faserquerschnitt von 100% oder nahezu 100%, sind zur Ausbildung einer besonders festen Haftkraft besonders bevorzugt.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen thermoadhäsiven Konjugatfasern sind spinnfähig, solange das Komponentenverhältnis der ersten Komponente und der zweiten Komponente des Faserquerschnitts im Bereich 10/90 bis 90/10 liegt. Wenn die erste Komponente vermindert ist, wird die Adhäsion geringer, und wenn sie erhöht wird, werden die Adhäsionspunkte fester, und daher kann unter Berücksichtigung der gewünschten Haftkraft das Komponentenverhältnis ermittelt werden; allerdings ist ein Komponentenverhältnis von 30/70 bis 70/30 zur Verhinderung von verminderter Konjugatfaserfestigkeit und Faserverarbeitbarkeit bevorzugt.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen thermoadhäsiven Konjugatfasern können mit einer üblichen Schmelzspinnvorrichtung versponnen werden. Die Spinntemperatur unterscheidet sich in Abhängigkeit vom verwendeten thermoplastischen Harz, wird jedoch im Bereich von 180–350°C ausgeführt. Die erste Komponente wird allerdings vorzugsweise bei einer geringen Temperatur versponnen, um die Zersetzung und Verschlechterung des modifizierten Polyolefins in der ersten Komponente klein zu halten.
Die Größe der durch das Spinnen erhaltenen Faser kann in Abhängigkeit vom Bedarf geeigneterweise ausgewählt werden.
Die durch das Spinnen unmittelbar erhaltenen Fasern werden bei einer geringeren Temperatur als der Schmelzpunkt der ersten Komponente (gewöhnlich 40–120°C) zu einem gewünschten Verstreckverhältnis (gewöhnlich 2–6) gezogen und dann, falls erforderlich, gekräuselt. Es gibt kein besonderes Erfordernis, weder für Kräuseln noch Nicht-Kräuseln, und es ist ausreichend, eine für die Verarbeitung von Vlies geeignete Form zu erhalten. Wenn beispielsweise thermoadhäsive Konjugatfasern durch ein Luftlegeverfahren verwendet werden, gibt es kein besonderes Erfordernis zum Kräuseln der Fasern, obwohl die verwendeten Fasern normalerweise eine Kräuselung von 0–20 Kräuselungen/2,54 cm aufweisen. Wenn andererseits thermoadhäsive Konjugatfasern in einem Kardierverfahren eingesetzt werden, ist Kräuseln der Fasern wesentlich und die verwendeten Fasern weisen normalerweise Kräuselungen von 5–30 Kräuselungen/2,54 cm auf. Die Kräuselung der Fasern kann durch mechanisches Kräuseln mit einer Vorrichtung oder Kräuseln, das beim tatsächlichen oder latenten Kräuseln der Konjugatfasern selbst entsteht, erfolgen.
Die gezogenen und dann gekräuselten thermoadhäsiven Konjugatfasern werden gewöhnlich zu der gewünschten Länge geschnitten. Das Schneideverfahren und die Länge der Fasern sind nicht besonders eingeschränkt, solange sie zu einer für die Verarbeitung zu Vlies geeigneten Länge führen.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen thermoadhäsiven Konjugatfasern werden gewöhnlich mit einer Faserfeinheit von 0,5–100 dTex verwendet; allerdings gibt es keine besondere Einschränkung in dieser Hinsicht. Für erhöhte Festigkeit des Vlieses führt eine dünnere Faserfeinheit zu mehr Fasern und Haftpunkten pro gegebener Fläche, und eine Faserfeinheit von 0,5–10 dTex ist daher bevorzugt.
Das für die Erfindung verwendete Faserbehandlungsmittel ist aus einem mehrwertigen Alkohol oder einem Polyamin ausgewählt.
Mehrwertige Alkohole sind Alkohole mit zwei oder mehreren Hydroxylgruppen pro Molekül. Polyamine sind aliphatische Verbindungen mit zwei oder mehreren Aminogruppen (-NH₂) oder Iminogruppen (=NH), jedoch können gemäß der vorliegenden Erfindung auch Verbindungen mit zwei oder mehreren Gruppen -NR₂, -RNH oder -NH₂ pro Molekül verwendet werden.
Die multifunktionelle Verbindung wird zur Verwendung gewöhnlich mit Wasser verdünnt und ist daher vorzugsweise eine in Wasser lösliche Verbindung, wobei davon Glycerin, Ethylenglycol, Ethylendiamin, Diethylentriamin, Maleinsäure und Triethanolamin genannt werden können.
Das für die Erfindung verwendete Faserbehandlungsmittel kann nur aus der vorstehend genannten multifunktionellen Verbindung bestehen, kann aber auch Ester, beispielsweise aliphatische Ester, wie 2-Ethylhexylstearat oder Isopropylmyristat, als Schmiermittel, natürliche Öle und Fette, wie Kokosnussöl oder Rindertalg, anionische Tenside als Antistatika, beispielsweise Alkylsulfate, Fettsäureseifen, Alkylsulfonate und Alkylphosphorsäureester, sowie Antioxidanzien, Konservierungsmittel, Rosthemmer, Antipilzmittel und Befeuchtungsverstärker, innerhalb eines Bereiches enthalten, der die Wirkung der Erfindung nicht hemmt.
Es gibt keine besondere Beschränkung hinsichtlich des Verfahrens zum Beschichten der thermoadhäsiven Konjugatfasern mit dem Faserbehandlungsmittel und ein beliebiges allgemein bekanntes Verfahren kann angewendet werden. Beispielsweise kann ein Beschichtungsverfahren, unter Verwendung einer Touchwalze, Besprühen und Tauchen, während des Spinnschritts, Verstreckschritts, Schneideschritts oder späterer Schritte verwendet werden.
Die Beschichtungsbedeckung liegt im Bereich von 0,1–2,0 Gewichtsprozent Trockenmasse des Faserbehandlungsmittels hinsichtlich des Gewichts der Fasern. Die Beschichtungsbedeckung der multifunktionellen Verbindung in dem Faserbehandlungsmittel ist hinsichtlich des Fasergewichts bei 0,005% oder mehr ausreichend, und es gibt kein Problem hinsichtlich eines höheren Grades an Beschichtungsbedeckung.
Da die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen thermoadhäsiven Konjugatfasern ein modifiziertes Polyolefin mit der vorstehend genannten reaktiven funktionellen Gruppe in der ersten Komponente aufweisen, wobei die Faseroberflächen mit einem Faserbehandlungsmittel, enthaltend eine multifunktionelle Verbindung, die mit der reaktiven funktionellen Gruppe reaktiv ist, beschichtet sind, ruft Wärmebehandlung der Fasern Reaktion zwischen der reaktiven funktionellen Gruppe in dem modifizierten Polyolefin und der multifunktionellen Verbindung in dem Faserbehandlungsmittel hervor, unter Ausbildung einer Netzstruktur (Vernetzungsstruktur) mit dem modifizierten Polyolefin. Dies kann durch die verminderte Schmelzflussrate (höhere Schmelzviskosität) der thermoadhäsiven Konjugatfasern nach Auftragen des Faserbehandlungsmittels und Wärmebehandlung, verglichen mit thermoadhäsiven Konjugatfasern, die nicht mit dem Faserbehandlungsmittel beschichtet wurden, bestätigt werden. Somit sind die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen thermoadhäsiven Konjugatfasern zur Herstellung von Vlies mit hoher Festigkeit vorteilhaft, da eine Vernetzungsreaktion an den Haftpunkten zwischen den thermoadhäsiven Konjugatfasern stattfindet, was zu festen Haftpunkten führt, und Faserverformung (Änderung der Faserquerschnittsfläche aufgrund Schmelzen und Abfließen von der Faseroberfläche durch Erhitzen), hervorgerufen durch hohe Temperaturbehandlung, kann klein gehalten werden, wodurch sehr kleine Faserquerschnitte vermieden werden und eine verminderte Festigkeit der Fasern selbst vermieden wird. Außerdem weisen die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen thermoadhäsiven Konjugatfasern auch sehr zufriedenstellende Haftung mit anderen Materialien auf, und somit sind sie beispielsweise, wenn sie mit Cellulosefasern vermischt werden, in der Lage, das Abschälen und das Ablösen stark zu vermindern.
Ein Vlies kann unter Verwendung der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen thermoadhäsiven Konjugatfasern erhalten werden, jedoch können auch andere thermoadhäsive Konjugatfasern in Abhängigkeit vom Bedarf eingeschlossen sein.
Ein Vlies kann durch Bilden einer Bahn aus mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen thermoadhäsiven Konjugatfasern und Unterziehen der Bahn einer Wärmebehandlung erhalten werden. Das in diesem Fall eingesetzte Verarbeitungsverfahren kann ein beliebiges sein, wie Kardieren oder Luftlegen, allerdings ist es erforderlich, wenn ein Verarbeitungsverfahren, wie Sheeting oder Spun-Lacing, verwendet wird, bei dem das auf die thermoadhäsive Konjugatfaseroberfläche aufgetragene Faserbehandlungsmittel abfließt, ein Mittel, wie eine Vorheizbehandlung, einzusetzen, um das Abfließen des Faserbehandlungsmittels zu verhindern.
Ein Cellulosemischfaservliesstoff kann durch mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen thermoadhäsiven Konjugatfasern und Cellulosefasern erhalten werden, allerdings können auch andere thermoadhäsive Konjugatfasern, falls erforderlich, eingeschlossen sein.
Ein Cellulosemischfaservlies kann durch die gleichen Verarbeitungsverfahren, die für Vliese beschrieben wurden, erhalten werden, jedoch ist ein Luftlegeverfahren für eine einfachere, gleichförmigere Verteilung der thermoadhäsiven Konjugatfasern und Cellulosefasern bevorzugt, um eine zufriedenstellende Textur und einen zufriedenstellenden Griff für das Cellulosemischfaservlies zu erzielen.
Das Mischungsverhältnis der thermoadhäsiven Konjugatfasern (A) und Cellulosefasern (B) ist nicht besonders eingeschränkt, und andere Fasern, Füllstoffe oder Superabsorberharze können ebenfalls enthalten sein, solange die Wirkung der Erfindung nicht beeinträchtigt ist. Wenn der Anteil an thermoadhäsiven Konjugatfasern (A) allerdings zu gering ist, wird die Festigkeit des Vlieses vermindert, während ein Ansteigen des Anteils an thermoadhäsiven Konjugatfasern (A) ein deutliches Hervorbringen der Eigenschaften der Cellulosefasern (B) verhindert, und daher ist der bevorzugte Aufbau 3–90 Gewichtsprozent an thermoadhäsiven Konjugatfasern (A) und 10–97 Gewichtsprozent an Cellulosefasern (B).
Ein Luftlegeverfahren als Arbeitsverfahren ist durch die Verwendung von Stapelfasern charakterisiert und wird im Allgemeinen durch das nachstehende Verfahren ausgeführt.
Zunächst werden die durch Schneiden der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen thermoadhäsiven Konjugatfasern zu etwa 5 mm erhaltenen Stapelfasern in eine Öffnungsmaschine zum mechanischen Öffnen gegeben und werden dann in einen Faserzufuhrkreislaufkanal geschickt. Zur Gewinnung von Cellulosefasermischvlies wird Zellstoff (bestehend aus Cellulosefasern) gleichzeitig mit einem Crusher behandelt und die Fasern werden in den Faserzufuhrkreislaufkanal geschickt. In dem Faserzufuhrkreislaufkanal werden Stapelfasern und Zellstoff vermischt und durch einen Formkopf zur Erzeugung von aggregierten Fasern geleitet. Formköpfe verschiedener Formen liegen vor, aber typischerweise werden die vermischten, aggregierten Fasern mit einem Siebelement auf eine Trommel abgelenkt und Saugen mit einer Saugvorrichtung wird angelegt, um Ansammeln und Bildung einer Bahn zu erzeugen. Das hier bezeichnete Siebelement ist ein Netz mit runden oder quadratförmigen Löchern.
Da die Stapelfasern in der Bahn des Cellulosefasermischvlieses gleichförmig dispergiert sind, sind Textur und Griff gegenüber üblichen Zellstoff-vermischten Vliesen ausgezeichnet und die Festigkeit ist aufgrund der gleichförmigen Anwesenheit von Haftpunkten höher.
Ein Vlies oder Cellulosefasermischvlies wird leicht durch Wärmebehandlung des aus den thermoadhäsiven Konjugatfasern hergestellten Gewebes erhalten. Als Wärmebehandlungsverfahren können Verfahren unter Verwendung eines Heißlufttrockners oder Saugbandtrockners genannt werden. Wärmebehandlung schmilzt die erste Komponente der thermoadhäsiven Konjugatfasern unter Hervorrufen von Thermoadhäsion an dem Haftpunkt zwischen den thermoadhäsiven Konjugatfasern (A) oder zwischen den thermoadhäsiven Konjugatfasern (A) und den Cellulosefasern (B). Die Wärmebehandlung wird besonders bevorzugt bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der ersten Komponente der thermoadhäsiven Konjugatfasern und unterhalb des Schmelzpunktes der zweiten Komponente ausgeführt. Die Zeit der Wärmebehandlung kann unter Berücksichtigung des verwendeten thermischen Fusionsverfahrens und des Gewichts des zu erhaltenden Vlieses oder Cellulosemischfaservlieses eingestellt werden.
Das erhaltene Vlies oder Cellulosefasermischvlies kann weiterhin unter Verwendung einer Heißwalze oder einer Heißpresse vom Bandtyp zur Einstellung der gewünschten Dicke wärmebehandelt werden und, falls erforderlich, kann eine zweite Bearbeitung, entweder während oder nach der Heißbehandlung, ausgeführt werden, um Formen zu einer gewünschten Gestalt auszuführen.
Das Vlies oder Cellulosefasermischvlies kann mit einer anderen Bahn oder einem anderen Blatt zur Gewinnung eines laminierten Blatts laminiert werden. Beispiele für Blattmaterialien umfassen geknüpfte Textilien, Vlies, Urethanschaum, Folien, Papiermaterialien, Wollmaterialien, Metallfolien, Holzplatten und Kunststoffplatten, und vorzugsweise Materialien, die OH-Gruppen enthalten, die ihre jeweilige Funktion beibehalten. Beispielsweise kann ein Cellulosefasermischvlies, zusammengesetzt aus thermoadhäsiven Konjugatfasern allein oder einem Gemisch von hydrophilen Fasern und thermoadhäsiven Konjugatfasern, damit laminiert werden. Andere Materialien können ebenfalls geeigneterweise damit laminiert werden.
Ein Cellulosefasermischvlies kann für eine Vielzahl von Zwecken verwendet werden, jedoch machen es die hohe Festigkeit des Vlieses und dessen zufriedenstellende Adhäsion mit Cellulosefasern für solche Zwecke, wie Wischprodukte und Absorptionsmittel, geeignet.
BEISPIEL
Die vorliegende Erfindung wird nun mit Hilfe von Beispielen erläutert. Die Eigenschaftswerte, die in den Beispielen angegeben werden, wurden durch die nachstehenden Verfahren gemessen. Es sollte beachtet werden, dass im Folgenden die genannten Vliese und Cellulosefasermischvliese nicht Teil der beanspruchten Erfindung sind.
Zahl der Kräuselungen: Die Zahl der Kräuselungen in den thermoadhäsiven Konjugatfasern wurde gemäß JIS-L-1015 gemessen.
Faserfeinheit: Die Einzelfasergröße der thermoadhäsiven Konjugatfasern wurde gemäß JIS-L-1015 gemessen.
Einheitsgewicht: 50 Quadratzentimeter wurden aus einem Vlies oder Cellulosemischfaservlies geschnitten und gewogen und das Gewicht wurde pro Einheitsfläche (g/m²) ausgedrückt.
Ablösungsrate von Cellulosefasern: Das Gewicht (W1) von 10 Quadratzentimetern, ausgeschnitten aus Cellulosefasermischvlies, wurde gemessen und wurde dann auf dem Hackerkamm einer Kardiermaschine befestigt und 3 Minuten unter Bedingungen bei einer Amplitude von 3 cm und einer Frequenz von 1700 U/min vibriert, wonach das Gewicht (W2) gemessen wurde und die Rate aus der nachstehenden Gleichung berechnet wurde: [(W1) – (W2)]/(W1) × 100 = Ablösungsrate (%).
Spezifisches Volumen: Das spezifische Volumen des Vlieses oder des Cellulosefasermischvlieses wurde durch die nachstehende Gleichung berechnet: Spezifisches Volumen (cm³/g) = Dicke (mm)/Einheitsgewicht (g/m²) × 1000
Menge an Faserbehandlungsmittel, das anhaftete (%): Das auf 2 g der thermoadhäsiven Konjugatfasern aufgetragene Faserbehandlungsmittel wurde durch Eintauchen in 25 ml Methanol extrahiert und dann wurde das Extraktionsmethanol allein verdampft, der Rückstand wurde gewogen und das Gewichtsverhältnis hinsichtlich der Fasern wurde berechnet.
MFR: Die MFR-Werte für die erste Komponente und zweite Komponente wurden bei 230°C gemäß JIS-K-7210 gemessen.
Faser-MFR: Die MFR der thermoadhäsiven Konjugatfasern wurde bei 230°C gemäß JIS-K-7210 gemessen. (Für Beispiele 15 und 16 wurden thermoadhäsive Fasern verwendet, die nur mit der ersten Komponente erhalten wurden.)
MI: Die MI-Werte für die erste Komponente und die zweite Komponente wurden bei 190°C gemäß JIS-K-7210 gemessen.
Festigkeit des Vlieses: Drei Proben wurden von dem Vlies oder dem Cellulosefasermischvlies mit einem CD von 5 cm und einem MD von 15 cm genommen. Die Bruchfestigkeit (N/5 cm) von jeder der Proben wurde, unter Verwendung eines AGS500D Autograph von Shimazu Laborstories, Ltd., unter Bedingungen mit einem Klammerabstand von 10 cm und einer Zuggeschwindigkeit von 10 cm/min gemessen und der Mittelwert der drei Proben wurde als die Vliesfestigkeit aufgezeichnet.
Die Maschinenströmrichtung (Längsrichtung) des Vlieses oder des Cellulosefasermischvlieses wurde als MD bezeichnet und die Richtung senkrecht zur Maschinenströmrichtung (Querrichtung) wurde als CD bezeichnet.
Beispiele 1–22, Vergleichsbeispiele 1–7
Eine Spinndüse vom Kern/Mantel-Typ, Seite-an-Seite-Typ oder exzentrischen Kern/Mantel-Typ wurde zum Spinnen von Konjugatfasern unter Verwendung einer ersten Komponente und einer zweiten Komponente unter den in Tabellen 1 und 2 gezeigten Bedingungen eingesetzt, und nach Ziehen wurde eine 15-gewichtsprozentige wässerige Lösung des in Tabellen 1 und 2 gezeigten Faserbehandlungsmittels auf die Oberflächen der Konjugatfaser mit einer Touchwalze zur Gewinnung von thermoadhäsiven Konjugatfasern aufgetragen. Die Herstellungsbedingungen und Eigenschaften der Konjugatfasern für die thermoadhäsiven Konjugatfasern sind in Tabelle 1 (Beispiele) und Tabelle 2 (Vergleichsbeispiele) dargestellt.
Die in Tabellen 1 und 2 gezeigten Spinntemperaturen sind die Spinndüsentemperaturen; die Schmelztemperaturen vor dem Spinnpack waren 220°C für die erste Komponente und 250°C für PP oder 310°C für PET als zweite Komponente. Die angegebene Zugtemperatur ist die Walzentemperatur. Die anderen Abkürzungen waren wie nachstehend.
Modifiziertes PE1: Polymer, umfassend hochdichtes Polyethylen mit einer Dichte von 0,960 g/cm³ als Gerüstpolymer und Maleinsäureanhydrid bei einem Pfropfverhältnis von 0,3 Mol/kg; MI = 3 g/10 min.
Modifiziertes PE2: Polymer, umfassend hochdichtes Polyethylen mit einer Dichte von 0,960 g/cm³ als Gerüstpolymer und Maleinsäureanhydrid bei einem Pfropfverhältnis von 0,15 Mol/kg; MI = 10 g/10 min.
Modifiziertes PE3: Polymer, umfassend linear niederdichtes Polyethylen mit einer Dichte von 0,931 g/cm³ als Gerüstpolymer und Maleinsäureanhydrid bei einem Pfropfverhältnis von 0,15 Mol/kg; MI = 14 g/10 min.
Modifiziertes PE4: Terpolymer, umfassend 78% Ethylen, 19,5% Ethylenacrylat und 2,5% Maleinsäureanhydrid; MI = 20 g/10 min.
Modifiziertes PE5: Copolymer von Ethylen und Glycidylmethacrylat; MFR = 7 g/10 min.
Modifiziertes PP1: Polymer, umfassend Polypropylen als Gerüstpolymer und Maleinsäureanhydrid bei einem Pfropfverhältnis von 0,15 Mol/kg; MFR = 7 g/10 min.
PP: Kristallines Homopolypropylen; MFR = 17 g/10 min.
PET: Polyethylenterephthalat mit einem Schmelzpunkt von 250°C.
HDPE: Hochdichtes Polyethylen mit einer Dichte von 0,960 g/cm³; MI = 17 g/10 min.
LLDPE: Linear niederdichtes Polyethylen mit einer Dichte von 0,935 g/cm³; MI = 30 g/10 min.
Co-PP: Propylen-Copolymer, umfassend 4,0 Gewichtsprozent Ethylen und 2,7 Gewichtsprozent Buten-1; MFR = 16 g/10 min.
Faserbehandlungsmittel A: Emulsion, umfassend 60% Polyoxyethylenalkylether, 20% Alkylphosphatnatriumsalz und 20% Triethanolamin.
Faserbehandlungsmittel B: Emulsion, umfassend 60% Polyoxyethylenalkylether, 30% Alkylphosphatnatriumsalz und 10% Ethylendiamin.
Faserbehandlungsmittel C: Emulsion, umfassend 60% Polyoxyethylenalkylether, 20% Fettsäure, 10% 1,5-Pentandiol und 10% Ethylendiamin.
Faserbehandlungsmittel D: Emulsion, umfassend 60% Polyoxyethylenalkylether, 15% Alkylphosphatnatriumsalz, 5% Silikon, 10% Glycerin und 10% Ethylenglycol.
Faserbehandlungsmittel E: Emulsion, umfassend 60% Polyoxyethylenalkylether, 20% Alkylphosphatnatriumsalz und 20% 1,2-Ethandithiol.
[Tabelle 1]
[Tabelle 2]
Wie aus Tabellen 1 und 2 deutlich wird, hatten die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen thermoadhäsiven Konjugatfasern geringere Faser-MFR-Werte, verglichen mit den üblichen thermoadhäsiven Konjugatfasern, die nicht mit Faserbehandlungsmittel, als die wesentliche Bedingung der Erfindung, behandelt wurden. (Vgl. Beispiel 1: 10,2 g/10 min und Vergleichsbeispiel 1: 26,6 g/10 min.) Dies ist auf die Vernetzungsreaktion zwischen dem modifizierten Polyolefin und der multifunktionellen Verbindung, die erfindungsgemäß eingesetzt wird, zurückzuführen. Die teilweise Verminderung in der Faserquerschnittsfläche, die vom Schmelzen und Abströmen der Faseroberfläche, hervorgerufen durch das Erhitzen, stammt, wurde so gehemmt, wodurch sehr kleine (dünne) Abschnitte des Faserquerschnitts verhindert werden und somit eine Festigkeitsverminderung der Fasern selbst vermieden wird.

Die unter den Bedingungen, die in Tabellen 1 und 2 (entsprechend Beispielen und Vergleichsbeispielen) gezeigt werden, erhaltenen thermoadhäsiven Konjugatfasern wurden zu den vorgeschriebenen Faserlängen für die Vliesherstellungsbedingungen, die in Tabelle 3 dargestellt sind, geschnitten (51 mm für das Kardierverfahren, 5 mm für das Luftlegeverfahren); Bahnen wurden für jedes Verfahren gebildet, und dann wurde Wärmebehandlung mit einer Durchluftvorrichtung, eingestellt auf eine Arbeitstemperatur von 143°C, zur Vliesherstellung ausgeführt. Die Gewichtseinheiten, spezifischen Volumina und Festigkeiten der erhaltenen Vliesstoffe sind in Tabelle 3 dargestellt. [Tabelle 3]

	Herstellungsverfahren für das Vlies	Einheitsgewicht (g/m²)	spezifisches Volumen (cm³/g)	Vliesfestigkeit (N/5 cm)
Beispiel	Luftlegeverfahren	25	18	50
Beispiel 2	Luftlegeverfahren	25	18	56
Beispiel 3	Luftlegeverfahren	25	19	58
Beispiel 4	Luftlegeverfahren	25	30	61
Beispiel 5	Luftlegeverfahren	25	23	57
Beispiel 6	Luftlegeverfahren	25	25	51
Beispiel 7	Luftlegeverfahren	25	35	88
Beispiel 8	Luftlegeverfahren	25	23	55
Beispiel 9	Luftlegeverfahren	25	22	58
Beispiel 10	Luftlegeverfahren	25	29	57
Beispiel 11	Luftlegeverfahren	25	23	56
Beispiel 12	Luftlegeverfahren	25	24	53
Beispiel 13	Luftlegeverfahren	25	30	76
Beispiel 14	Luftlegeverfahren	25	23	49
Beispiel 15	Luftlegeverfahren	25	89	48
Beispiel 16	Luftlegeverfahren	25	72	70
Beispiel 17	Luftlegeverfahren	25	20	45
Beispiel 18	Luftlegeverfahren	25	18	46
Vergleichsbeispiel 1	Luftlegeverfahren	25	18	30
Vergleichsbeispiel 2	Luftlegeverfahren	25	18	33
Vergleichsbeispiel 3	Kardierverfahren	25	35	55
Vergleichsbeispiel 4	Luftlegeverfahren	25	29	26
Vergleichsbeispiel 5	Luftlegeverfahren	25	24	25
Vergleichsbeispiel 6	Kardierverfahren	25	30	51
Vergleichsbeispiel 7	Luftlegeverfahren	25	89	20

Wie aus Tabelle 3 deutlich wird, wurde bestätigt, dass die Vliesstoffe ausgesprochen gute Vliesfestigkeit, verglichen mit üblichen Vliesstoffen, bei denen die Oberflächen der thermoadhäsiven Konjugatfaser nicht mit einem Faserbehandlungsmittel gemäß der wesentlichen Bedingung der Erfindung beschichtet waren, aufwiesen. (Vgl. Beispiel 1: 50 N/5 cm und Vergleichsbeispiel 1: 30 N/5 cm.) Dies ist auf die Vernetzungsreaktion der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen thermoadhäsiven Konjugatfasern an den Faseroberflächen sowie auf die Vernetzungsreaktion am Adhäsionspunkt zwischen den Fasern (Schmelzadhäsion) zurückzuführen.

Die unter den in Tabellen 1 und 2 erhaltenen thermoadhäsiven Konjugatfasern (entsprechend den Beispielen und Vergleichsbeispielen) wurden zu vorgeschriebenen Faserlängen für die Cellulosefasermischvlies-Herstellungsbedingungen, dargestellt in Tabelle 4 (51 mm für das Kardierverfahren, 5 mm für das Luftlegeverfahren), geschnitten; Bahnen mit den in Tabelle 4 dargestellten Cellulosefasermischverhältnissen wurden durch jedes Verfahren gebildet, und dann wurde Hitzebehandlung mit einer Durchluftvorrichtung, eingestellt auf eine Arbeitstemperatur von 143°C, zur Herstellung von Cellulosemischfaservlies ausgeführt. Die Einheitsgewichte, spezifischen Volumina, Festigkeiten und Cellulosefaser (B), Ablöseraten der erhaltenen Cellulosemischfaservliesstoffe sind in Tabelle 4 dargestellt. [Tabelle 4]

	Herstellungsverfahren für das Vlies	Cellulosefaserverhältnis (A%:B%)	Einheitsgewicht (g/m²)	spezifisches Volumen (cm³/g)	Vliesfestigkeit (N/5 cm)	Ablöseverhältnis von B (%)
Beispiel 1	Luftlegeverfahren	10:90	80	50	15	1,9
Beispiel 2	Luftlegeverfahren	10:90	80	52	16	1,5
Beispiel 3	Luftlegeverfahren	10:90	80	53	17	0,8
Beispiel 4	Luftlegeverfahren	10:90	80	52	20	0,3
Beispiel 5	Luftlegeverfahren	50:50	80	37	41	0,9
Beispiel 6	Luftlegeverfahren	50:50	80	35	39	0,7
Beispiel 7	Luftlegeverfahren	10:90	80	51	13	2,0
Beispiel 8	Luftlegeverfahren	30:70	80	43	28	1,2
Beispiel 9	Luftlegeverfahren	30:70	80	44	27	1,1
Beispiel 10	Luftlegeverfahren	30:70	80	44	30	2,4
Beispiel 11	Luftlegeverfahren	10:90	80	50	13	1,8
Beispiel 12	Luftlegeverfahren	30:70	80	42	28	1,1
Beispiel 13	Luftlegeverfahren	10:90	80	49	13	2,0
Beispiel 14	Luftlegeverfahren	10:90	80	53	13	1,0
Beispiel 15	Luftlegeverfahren	10:90	80	53	12	2,0
Beispiel 16	Luftlegeverfahren	10:90	80	55	11	2,2
Beispiel 17	Luftlegeverfahren	10:90	80	48	12	2,3
Beispiel 18	Luftlegeverfahren	10:90	80	50	13	2,1
Beispiel 19	Kardierverfahren	50:50	80	29	48	3,0
Beispiel 20	Luftlegeverfahren	50:50	80	36	37	1,0
Beispiel 21	Kardierverfahren	50:50	80	31	46	3,0
Beispiel 22	Luftlegeverfahren	50:50	80	38	38	0,9
Vergleichsbeispiel 1	Luftlegeverfahren	10:90	80	50	4	5,6
Vergleichsbeispiel 2	Luftlegeverfahren	10:90	80	52	5	4,4
Vergleichsbeispiel 3	Luftlegeverfahren	10:90	80	51	4	10,1
Vergleichsbeispiel 4	Luftlegeverfahren	30:70	80	44	7	6,2
Vergleichsbeispiel 5	Luftlegeverfahren	30:70	80	42	7	4,9
Vergleichsbeispiel 6	Luftlegeverfahren	10:90	80	49	2	9,7
Vergleichsbeispiel 7	Luftlegeverfahren	10:90	80	53	2	7,2

Wie aus Tabelle 4 deutlich wird, wurde bestätigt, dass die Cellulosemischfasergewebe eine bemerkenswert gute Vliesfestigkeit (vgl. Beispiel 1: 15 N/5 cm und Vergleichsbeispiel 1: 4 N/5 cm) und Cellulosefaser-(B)-Ablöseraten (vgl. Beispiel 1: 1,9% und Vergleichsbeispiel 1: 5,6%), verglichen mit üblichen Cellulosefasermischvliesen, bei denen die thermoadhäsiven Konjugatfaseroberflächen nicht mit einem Faserbehandlungsmittel als wesentliche Bedingung der Erfindung beschichtet wurden, aufwiesen. Dies ist auf den vorstehend erläuterten Grund zurückzuführen und auch auf die Vernetzungsreaktion zwischen den Konjugatfasern und den Cellulosefasern (B) an den Oberflächen der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen thermoadhäsiven Konjugatfasern.
Außerdem wiesen die durch das Luftlegeverfahren erhaltenen Cellulosefasermischfaservliese die thermoadhäsiven Konjugatfasern (A) und Cellulosefasern (B) gleichförmiger dispergiert und vermischt auf, verglichen mit den durch das Kardierverfahren erhaltenen Cellulosefasermischfaservliesen und daher waren die Cellulosefaser-(B)-Ablöseraten zufriedenstellender (vgl. Beispiel 20: 1,0% und Beispiel 19: 3,0%) und die Bauscheigenschaft (bulk property) war ausgezeichnet (vgl. Beispiel 20: 36 cm³/g und Beispiel 19: 29 cm³/g). Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen thermoadhäsiven Konjugatfasern können daher zur Gewinnung von Cellulosefasermischvlies durch das Luftlegeverfahren als geeignet angesehen werden.
Beispiel 23
Das Cellulosemischfaservlies von Beispiel 1 in Tabelle 4 wurde zu einer Größe von 15 cm × 15 cm geschnitten und mit einem Polyethylenfilm der gleichen Größe laminiert und Heißprägebehandlung bei 125°C zur Herstellung einer Bodenreinigungswischvorrichtung unterzogen.
Vergleichsbeispiel 8
Das Cellulosefasermischvlies von Vergleichsbeispiel 1 in Tabelle 4 wurde zu einer Größe von 15 cm × 15 cm geschnitten und mit einer Polyethylenfolie gleicher Größe laminiert und einer Heißprägebehandlung bei 125°C zur Herstellung einer Bodenreinigungswischvorrichtung unterzogen.
Wenn die Bodenreinigungswischvorrichtung von Beispiel 23 und Vergleichsbeispiel 8 verglichen wurden, erwies sich die Vliesfestigkeit von Beispiel 23 als höher als jene von Vergleichsbeispiel 8, und wenn als Wischvorrichtung verwendet, war sie gegen Zerreißen beständiger und zeigte während des Wischens deutlich bessere Handhabbarkeit. Auch aufgrund seiner zufriedenstellenden Adhäsion mit dem zur Laminierung verwendeten Blatt war auch die Handhabbarkeit vom Standpunkt der Abschälung der Zwischenschicht während der Verwendung der Wischvorrichtung verbessert.
Beispiel 24
Das Cellulosemischfaservlies von Beispiel 1 in Tabelle 4 wurde zu einer Größe von 10 cm × 25 cm geschnitten und das gesamte ausgeschnittene Cellulosemischfaservlies wurde mit einem Gewebe zur Verwendung als Papierwindelabsorptionsmittel gefaltet.
Vergleichsbeispiel 9
Das Cellulosemischfaservlies von Vergleichsbeispiel 1 in Tabelle 4 wurde zu einer Größe von 10 cm × 25 cm geschnitten und das gesamte ausgeschnittene Cellulosemischfaservlies wurde mit einem Gewebe zur Verwendung als Papierwindelabsorptionsmittel gefaltet.
Wenn die Papierwindelabsorptionsmittel von Beispiel 24 und Vergleichsbeispiel 9 verglichen wurden, erwies sich die Vliesfestigkeit von Beispiel 24 als höher als jene von Vergleichsbeispiel 9 und zeigte so eine befriedigendere Formbeibehaltung bei der Verwendung als Absorptionsmittel, sowie eine größere Wirkung bei der Verhinderung des Zusammenfalls des Absorptionsmittels nach Absorption von Wasser. Außerdem stellte sie zufriedenstellende Adhäsion mit dem Zellstoff, wie durch ausreichende Wasserabsorption durch den Absorber gezeigt, bereit.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen thermoadhäsiven Konjugatfasern sind thermoadhäsive Konjugatfasern, wie sie vorstehend definiert worden sind. Wärmebehandlung führt daher zur Vernetzungsreaktion an der Faseroberfläche, ruft feste Adhäsionspunkte hervor, wenn ein Vlies erzeugt wird und liefert hochfeste Vliesstoffe. Außerdem weisen aufgrund ihrer zufriedenstellenden Adhäsion mit anderen Materialien und insbesondere Cellulosefasern die erhaltenen Cellulosemischfaservliesstoffe fast kein Abschälen oder Ablösen der Cellulosefasern auf und zeigen hohe Festigkeit, sodass sie, wenn sie als Absorptionsmittel für Sanitärmaterialien und Wischvorrichtungen verwendet werden, ausgezeichnete Absorptionseigenschaften, Wischeigenschaften und Handhabbarkeit zeigen.

Claims

Verfahren zur Herstellung von thermoadhäsiven Konjugatfasern, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen einer ersten thermoplastischen Harzkomponente (I), die ein mit mindestens einer Art an reaktiver funktioneller Gruppe modifiziertes Polyolefin enthält, und einer zweiten thermoplastischen Harzkomponente (II), umfassend Polyester oder Polyolefin, mit einem höheren Schmelzpunkt als der Schmelzpunkt der ersten thermoplastischen Harzkomponente (I), wobei das mit mindestens einer Art an reaktiver funktioneller Gruppe modifizierte Polyolefin ein Copolymer aus einem Olefinmonomer und einer ungesättigten Carbonsäure, deren Ester oder deren Anhydrid ist, und das Komponentenverhältnis der ersten Komponente und der zweiten Komponente des Faserquerschnitts im Bereich von 10/90 bis 90/10 liegt, Verspinnen der ersten thermoplastischen Harzkomponente (I) und der zweiten thermoplastischen Harzkomponente (II) bei einer Temperatur von 180 bis 350°C, so dass Konjugatfasern erhalten werden, welche die erste und die zweite thermoplastische Harzkomponente (I, II) umfassen, wobei die erste thermoplastische Harzkomponente (I) kontinuierlich entlang der Länge mindestens eines Teils der Konjugatfaseroberfläche gebildet ist, Ziehen der versponnenen Fasern bei einer niedrigeren Temperatur als der Schmelzpunkt der ersten thermoplastischen Harzkomponente (I) und Beschichten der Oberflächen der Konjugatfasern mit einem Faserbehandlungsmittel, das eine multifunktionelle Verbindung enthält, die befähigt ist, mit der reaktiven funktionellen Gruppe des modifizierten Polyolefins zu reagieren und aus einem mehrwertigen Alkohol oder einem Polyamin ausgewählt ist, wobei die Beschichtungsbedeckung im Bereich von 0,1 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Fasern, liegt, so dass die thermoadhäsiven Konjugatfasern gebildet werden, worauf die multifunktionelle Verbindung mit der reaktiven funktionellen Gruppe des modifizierten Polyolefins bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt der ersten thermoplastischen Harzkomponente (I) und unter dem Schmelzpunkt der zweiten thermoplastischen Harzkomponente (II) umgesetzt wird, so dass eine vernetzte Struktur an Haftpunkten zwischen den thermoadhäsiven Konjugatfasern gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das modifizierte Polyolefin Polyethylen ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Ziehen bei einer Temperatur im Bereich von 40°C bis 120°C durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Komponentenverhältnis der ersten Komponente und der zweiten Komponente des Faserquerschnitts im Bereich von 30/70 bis 70/30 liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das ferner das Schneiden der versponnenen Fasern zur Bildung von geschnittenen versponnenen Fasern umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das ferner das Kräuseln der versponnenen Fasern umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die versponnenen Fasern 0 bis 20 Kräuselungen/2,54 cm aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die versponnenen Fasern 5 bis 30 Kräuselungen/2,54 cm aufweisen.
Verfahren zur Herstellung eines aus thermoadhäsiven Konjugatfasern hergestellten Vlieses, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen einer ersten thermoplastischen Harzkomponente (I), die ein mit mindestens einer Art an reaktiver funktioneller Gruppe modifiziertes Polyolefin enthält, und einer zweiten thermoplastischen Harzkomponente (II), umfassend Polyester oder Polyolefin, mit einem höheren Schmelzpunkt als der Schmelzpunkt der ersten thermoplastischen Harzkomponente (I), wobei das mit mindestens einer Art an reaktiver funktioneller Gruppe modifizierte Polyolefin ein Copolymer aus einem Olefinmonomer und einer ungesättigten Carbonsäure, deren Ester oder deren Anhydrid ist, und das Komponentenverhältnis der ersten Komponente und der zweiten Komponente des Faserquerschnitts im Bereich von 10/90 bis 90/10 liegt, Verspinnen der ersten thermoplastischen Harzkomponente (I) und der zweiten thermoplastischen Harzkomponente (II) bei einer Temperatur von 180 bis 350°C, so dass Konjugatfasern erhalten werden, welche die erste und die zweite thermoplastische Harzkomponente (I, II) umfassen, wobei die erste thermoplastische Harzkomponente (I) kontinuierlich entlang der Länge mindestens eines Teils der Konjugatfaseroberfläche gebildet ist, Ziehen der versponnenen Fasern bei einer niedrigeren Temperatur als der Schmelzpunkt der ersten thermoplastischen Harzkomponente (I), Beschichten der Oberflächen der Konjugatfasern mit einem Faserbehandlungsmittel, das eine multifunktionelle Verbindung enthält, die befähigt ist, mit der reaktiven funktionellen Gruppe des modifizierten Polyolefins zu reagieren und aus einem mehrwertigen Alkohol oder einem Polyamin ausgewählt ist, wobei die Beschichtungsbedeckung im Bereich von 0,1 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Fasern, liegt, so dass die thermoadhäsiven Konjugatfasern gebildet werden, Schneiden der thermoadhäsiven Konjugatfasern und Bilden einer Bahn aus den thermoadhäsiven Konjugatfasern, Wärmebehandeln der Bahn bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt der ersten thermoplastischen Harzkomponente (I) und unter dem Schmelzpunkt der zweiten thermoplastischen Harzkomponente (II), so dass eine Vernetzungsreaktion zwischen der multifunktionellen Verbindung und der reaktiven Gruppe des modifizierten Polyolefins stattfinden kann, so dass eine vernetzte Struktur an Haftpunkten zwischen den thermoadhäsiven Konjugatfasern gebildet wird, und Erhalten des Vlieses, das aus den thermoadhäsiven Konjugatfasern hergestellt ist.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das modifizierte Polyolefin Polyethylen ist.