DE2130186A1

DE2130186A1 - Verfahren zum Herstellen von Faservliesmaterial und nach diesem hergestelltes Faservilesmaterial

Info

Publication number: DE2130186A1
Application number: DE19712130186
Authority: DE
Inventors: Clarke David George; Gibson Patricia Lilian
Original assignee: Wiggins Teape Research and Development Ltd
Current assignee: Arjo Wiggins Ltd
Priority date: 1970-06-17
Filing date: 1971-06-15
Publication date: 1971-12-23
Also published as: CA949706A; GB1314211A; IT942436B; ZA713761B; NL7108176A; FR2099147A5; BE768599A

Description

Pf.tBI-.i-.iW.-tt Dip!.-i;_sg.K.WaiflTer

1 BERLIN '.3

"; Boiivai-ol-eo 9 W/Vh-2757

Tel.P04 4.-2ro 25.6.71

Wiggins Teape Research ά Devlopment Limited, Gateway House, 1, Watling Street, London E. G. 4/England

Verfahren zum Herstellen von .Paservliesmaterial und nach diesem hergestelltes Paservliesmaterial

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Paservliesmaterial.

Bei der Herstellung von Paservliesmaterial, beispielsweise Papier- oder- Textilstoff en, ist es bekannt, synthetische Polymere als Binder zu verwenden. Im einzelnen hat die Verwendung von synthetischen Polymeren in Form von Latex praktisch wesenblLche Bedeutung gewonnen.Wird das Zusätzen fies Binders gewünscht, bevor· die Fasern in Blatt- oder Bandform ^e bracht worden, ao wird Üblicherweise der latex auf den in uutjpfu:: i on büi'i tid i leihen Fifjorti ulederv;;"j.j anlagen oder der Latex α i^eiU 1 1 t iirul iuuii <l τι La ;iu^:ip mjLon l>ß fitnli Lohen 'Fasern zugesetzt,

I U J R ^ ·» /

Die Verwendung von latex führt indessen aus nachstehenden Griünden nicht immer zu befriedigenden Ergebnissen:

1) Das Ausfällen von latex ist unter üblichen Produktionsbedingungen schwierig und nicht leicht zu steuern.

2) Der Binder wird in dem Faservliesmaterial als Überzug auf den Fasern verteilt und wandelt die Eigenschaften des Materials beträchtlich ab, beispielsweise durch Verringerung der textilähnlichen Eigenschaften durch Versteifen des Materials.

e) Die Verwendung von Latex bereitet Schwierigkeiten bei der Wiederverwendung von Abfall, beispielsweise beim Beschneiden von Papier entstehendem Papierabfall oder Wiederverwendung von zum einmaligen Gebrauch bestimmten Kleidungsstücken, die aus dem Faservliesmaterial hergestellt sind.

Bei der Herstellung von Faservliesbahnen im Nassauftragsverfahren ist es bei Verwendung von Latex als Binder häufig notwendig, in den Eintrag einen Anteil von Fasern zu verwenden, beispielsweise Holzfasern, die ohne äussere Hilfe eine strenge Bindung bewirken, damit die Bahn eine genügende Festigkeit aufweist, um vor dem Trocknen gehandhabt zu werden, d.h. bevor die bindende Wirkung des Latex eintritt.

Die Verv/endung derartiger Fasern ist jedoch nicht immer erwünscht, da daa erzeugte Material eher papierähnlich alo

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BAD ORIGINAL

ι ο ύ ö s >; ι .4 01

- 3 textilähnlich wird und zudem das Material versteift wird.

Um diese Nachteile, die durch die Verwendung von Latex als Binder bedingt sind, zu überwinden, ist es bekannt, einen Binder in Form von synthetischen Polymerfasern zu verwenden. Derartige bindende Fasern wirken aber ähnlich wie mit Latex bekleidete Pasern, ergeben also ein steifes Material.

Das erfindungsgemässe Verfahren kennzeichnet sich durch folgende Massnahmen:

a) Bilden eines Stoffes in Form einer wässrigen Suspension von Fasern;

b) Zufügen von Perlen eines alkali-reaktiven synthetischen Polymers zum Stoff;

c) Aufquellen und Erweichen der Perlen in dem Stoff durch dessen

Behandlung mit einem Alkali, um ein Haften zwischen den Fasern und den Perlen zu bewirken;

d) Bilden eines Blatts aus dem Stoff.

Vorzugsweise haben die verwendeten Perlen eine

solche Grosse, dass sie durch ein Sieb von mindestens 20 Maschen passieren.

Es wurde festgestellt, dass durch das erfindungsgemässe Verfahren eine gute Verweilzeit der Perlen erzielt wird und ein Material entsteht, das gute Spaltbarkeit, hohe anfängliche Nassfestigkeit, gute Textileigenschaften aufweist und das zudem wiederverwendbar ist. Im besonderen weist nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestelltes Material eine gute Zer-

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- 4- reissfestigkeit, Dehnung und Undurchsichtigkeit auf.

Die Perlen können aus einem Copolymer bestehen, das aus einem ungesättigten Athylenmonomer gebildet wird und eine Karboxy!gruppe enthält, die aus einer polymerisierbaren 'Säure gewonnen wird. Das Copolymer kann aus Styrol, Acrylaten und Viny!estern gebildet werden und die Karboxy!gruppe aus Acrylsäure, Crotonsäure oder Methacrylsäure.

Ein lösungsmittel, beispielsweise ALKOHOL, kann dem Stoff in der Stufe c) des erfindur§sgemässen Verfahrens zugefügt werden, um das Aufquellen und Erweichen der Perlen zu unterstützen.

Zwischen den Verfahrensmassnahmen c) und d) kann der Stoff neutralisiert oder angesäuert werden.

Die Erfindung bezieht sich auch auf !"aservliesmaterial, das nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt ist, das sich dadurch auszeichnet, dass mit Alkali behandelte Perlen eines synthetischen Polymers als Binder für die Fasern enthalten sind. Die Perlen des synthetischen Polymers können aus Stoffen, wie sie oben angegeben sind, bestehen.

Ein wesentlicher Vorteil des nach der Erfindung hergestellten Materials besteht darin, dass es leicht in Alkalilösungen, beispielsweise einer l^igen Atznatronlösung, dispersibel ist. Dieser Vorteil zusammen mit den bereits erwähnten Vorteilen machen das Material äusserst geeignet, um einmalig benutzbare sanitäre und medizinische Produkte herzustellen.

■ . _t -5-

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Beispielsweise kann ein sanitäres Handtuch oder eine Windel dadurch hergestellt werden, dass eine "beim Gebrauch innenliegende Schicht aus dem erfindungsgemäss hergestellten Material verwendet wird, die flüssigkeitsdurchlässig ist, eine mittlere Schicht aus leicht dispersiblen flüssigkeitsaufsaugenden Material mit dieser Schicht verbunden ist und eine äussere Schicht, die in Alkali dispersibel ist und flüssigkeitsundurchlässig papierähnlichen Charakter hat, die mittlere Schicht überdeckt.

Nachstehend werden einige Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Verfahrens beschrieben.

Bei einer ersten Verfahrensführung wird ein Stoff in Form einer wässrigen Lösung von Fasern bereitet und diesem Perlen eines alkalireaktiven synthetischen Polymers zugefügt. Der Stoff wird dann beispielsweise durch Zufügen von Natriumhydroxid alkalisch gemacht und danach für eine ausreichende Zeit ausreichend gemischt, um die Perlen aufzuquellen und zu erweichen, so dass die Fasern an den Perlen haften. Der so aufbereitete Stoff wird in bekannter Weise dem Sieb einer Papi.ermaachl.rie zugeführt und dort zur Bildung einer Bahn entwässert, DLe Bahn kann dann neutralisiert oder angesäuert werden, beispielsweise unter Verwendung einer Kalibrierpresse, Die gobildöUi Dann, kann darm in einer der nut: Si «stehende! η We Leen wsitnrbehandoLt werden.

ι ο <) η ^r) ;■ / κ ο 7

1) Die Bahn kann unter Verwendung eines Trommeltrockners oder einer Trockentrommel getrocknet werden, um die Perlen nichtklebrig zu machen. Dies empfiehlt sich, wenn ein weiteres Binden nicht notwendig ist, d.h. wenn die Fasern des ursprünglichen Stoffs ohne äussere Hilfe eine Bindung ermöglichen, beispielsweise bei Verwendung von Holzfasern,

2) Die alkalische Bahn kann beispielsweise in einer Nasspresse

gepresst werden, um das Binden zu unterstützen und danach getrocknet werden.

3) Die Bahn kann bei einer ausreichenden Temperatur heiss gepresst werden, um die Perlen zum Fliessen zu bringen und damit das Binden zu unterstützen.

Bei einer zweiten Verfahrensführung wird ein Stoff aus einer wässrigen Suspension ion Fasern bereitet und dann alkalisch gemacht, beispielsweise durch Zufügen von Natriumhydroxid. Der Stoff wird dann in bekannter Weise dem Sieb einer Papiermaschine zugespeist. Danach werden Perlen von alkalireaktive» synthetischen Polymer auf dem Sieb befindlichem Stoff zugefügt. Die Perlen können aus einem Zweiten Stoffauflaufkasten der Maschine oder durch Aufsprühen zugefügt werden. Die auf dem Sieb gebildete Bahn wird Ganach entwässert und beispielsweise auf einem Trommel trockner oder Trockenzylinder getrocknet,

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Bei einer dritten Verfahrensführung werden Perlen aus alkalireaktivem synthetischen Polymer einem alkalischen Stoff aus Fasern in dem Auflaufkasten einer Papiermaschine zugefügt und dann aus dem Stoff auf dem Sieb einer Papiermaschine eine Bahn gebildet. Hach Bildung der Bahn kann diese getrocknet v/erden.

Ein Füllstoff kann dem Stoff vor der Bildung eines Blattes aus dem Stoff zugefügt werden.

Bei einer besonderen Verfahrensführung nach der Erfindung besteht der Stoff aus Fasern aus in Wasser dispergi-erten Fasern mit einer Konsistenz von 1 fi Fasern zu Wasser, wobei als Fasern 6u $ Weichholzsulfatfasern, die gekräuselt eind,

grossen 10 <?o WEichholzfasern mit einem/Frühlingsholz-

gehalt und

3u 7" Celluloseacetatfasern einer Stärke von 1.5 Denier und einer Länge von etwa 9 mm verwendet werden.

Dem Stoff werden IU ü-ew^ auf Fasergewicht bezogen alkalireaktives synthetisches Polymer in Form von Perlen einer Grosse entsprechend dem 30 Maschin-Sieb im Stoffauflaufkästen einer Papiermaschine zugefügt, und diese Mischung kräftig gerührt. Der sich ergebende Stoff durchläuft einen Eindicker und der eingedickte Stoff wird dann in einer Denver-Zelle mit Wasser dispergiert, wobei Natrium-Hydrcxid zugefügt wird, um einen pH -Wert von 9 ku erreirhen. Es erfolgt dann ein Verschäumen entsprechend dem Veriahrc-u nach der GB-PS 1 123 757.

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Der verschäumte Stoff wird dann dem Sieb einer Papiermaschine zugeleitet, dort entwässert und dann getrocknet, um ein Blatt von 35 g/m zu erzeugen.

Bei anderen Verfahrensführungen nach der Erfindung werden folgende Zusammensetzungen von alkalireaktivenjynthetischem Polymer verwendet:

Type A Type B

50 ji Styrol 10 fo Butylacrylat

40 io Methylmethacrylat 50 $> Styrol 10$ Acrylsäure 30 # Methylmethacrylat

10 $ Acrylsäure.

Von der Type A wurden Perlen einer Grosse entsprechend 44/100 Maschensieb, 100/200 Maschensieb und < 200 Maschensieb und vom Type \B Perlen einer G-rösse <C 20 Maschensieb in Verwendung mit einem Stoff aus Pasern verwendet, der aus 70 $ Hochalpha-Weichholzpulpe, geschlagen auf 30° SR und 30 i» Rayon einer Stärke von 1.5 Denier besteht.

Die Herstellung des Stoffes ist folgende: 1. Saurer Stoff

Die Hocbalpha-Weicbholzfasern werden auf eine

Konsistenz von Vf> verdünnt und dieser Stoff gerührt, während die Perlen zugefügt werden. Das Rühren wird für etwa 15 Minuten fortgesetzt. Der pH-Wert des Stoffes wird dann auf den Wert von 9 durch Zufügen von yf> Katrium-Hydroxid erhöht und für weitere 15 Minuten das Rühren fortgesetzt. Danach wird der pH-Wert des Stoffes durch Zufügen von 39ε Salzsäure auf den Wert 6 erniedrigt und für weitere 15 Minuten das Rühren fortgesetzt.

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2. Alkalischer Stoff

Die Verfahrensführung ist die gleiche wie im Vorhergebende^, jedoch fällt das Zufügen der Salzsäure fort und der pH-Wert des Stoffes wird auf dem Wert 9 gehalten.

Sowohl dem sauren als dem alkalischen Stoff dieser Art wurden alle drei Perlengröss-en des Typs A und des Typs B zugefügt, wobei jeweils für jede Perlengrösse ein Stoff mit 10$ Perlen und ein zweiter mit 25$ Perlen vermischt wurde. Die Gewichtsanteile sind Gewichtsprozente Perlen auf das Gesamtgewicht Perlen plus Fasern bezogen.

Aus den verschiedenen Stoffen wurden dann Blätter in folgender Weise hergestellt:

Von jedem Stoff wurde ein Teil einer 0.1$ T_riton X 100 Oberflächenbehandlungsmittel-Lösung zugefügt, um eine Konsistenz von 1$ zu erzielen. Der Stoff wurde dann entsprechend dem Verfahren nach der GB-PS 1 129 757 verschäumt, wobei die Rayonfasern während des Verschäumens zugesetzt wurden.

Die verschäumten Stoffe wurden dann auf einer Frank-Msschine zu Blättern geformt und diese auf einem Trockenzylinder bei 93⁰C getrocknet.

Blätter, die Perlen des Typs A enthielten, wurden dann bei 790 kPa und 150⁰C für 5 Minuten gepresst und Blätter mit Perlen des Typs B wurden bei 790 kPa und 14O⁰C für 5 Minuten gepresst. Die Blätter wurden dann befeuchtet, so dass sie

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rlO-

eine relative !Feuchtigkeit von 67$ bei 2O⁰C aufwiesen und dann auf Zerreissfestigkeit, Dehnung, Gewicht, Strecklänge und Undi&hsichtigkeit geprüft. Hiernach wurden die Ergebnisse mit denen verglichen, die sich bei Blättern, die keine Perlen enthalten, ergeben.

Die Ergebnisse sind in der nachstehenden !Tabelle angeführt:

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Perlen u.Anteil

Stoff und Behandlung d. Blatts

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Zerreiss- Deh- Strafc-

festigkeit nung länge

(N/30 mm) (*) (mm)

Undurch- Gesichtig- wicht keit (g/m )

saurer Stoff 23.05 2.75 174+

" «,gepresst 17.95 2.62 126

alkal. Stoff 21.48 2.5-3 149

» »,gepresst 18.84 2.77 116

66.67 48.66

63.97 46.72

66.24 47.64

70.17 48.06

Typ A 44/100	saurer Stoff	15.20	2.88	140	64.60	52.80
(10*)	" ",gepresst	18.44	2.35	118	66.12	52.99
	alkal.Stoff	14.72	2.15	133	62.33	49.24
	" ",gepresst	19.52	3.13	110	64.77	50.38

Typ A 44/100 saurer Stoff 17.07 2.72 159 67.40 60.00

(25*) " ",gepresst 24.52 3.23 118 67.65 59.65

alkal.Stoff 20.40 3.17 148 66.94 59.30

" ",gepresst 26.98 3.45 129 67.80 57.96

Typ A 10Q/200saurer Stoff 27.76 3.67 155 70.67 60.45

(10*) » ",gepresst 31.00 4.40 125 73.33 59.59

alkal.Stoff 23.35 2.97 157 66.79 53.25

» «, gepresst 23.84 3.33 124 70.39 53.76

Typ A 100/200saurer Stoff 22.46 2.77 175+ 69.45 61.08

(25*) " ",gepresst 30.61 4.10 124 71.41 60.70

alkal. Stoff 22.66 3.03 160 68.47 61.18

» «,gepresst 35.12 4.73 119 71.64 60.45

Typ A 200 (10*)

saurer Stoff 23.15 2.95 160 69.51 56.11

» ",gepresst 27.66 3.48 133 71.79 54.68

alkal.Stoff 24.62 2.42 166 71.20 57.17

" »',gepresst 24.03 2.95 130 73.46 57.29

Type A 200 (25*)

saurer Stoff " ",gepresst alkal. Stoff " "» gepresst

21.78
26.58
25.51
32.57

2.83
3.10
2.78
3.63

167
13ö
180+
134

67.70
69.10
72.10
74.14

54.65 54.11 62.39 62.45

Typ B 20 (10*)

saurer Stoff 21.78 2.92 152 67.04 52.52

" ",gepresst 22.46 3.62 122 69.64 52.39

alkal.Stoff 20.99 1.98 154 67.96 52.48

" «,gepresst 25.70 3.47 124 70.45 52.68

Typ B 20 (25*)

saurer Stoff 17.76 2.23 160 68.03 56.21

« «,gepresst 25.90 3.02 118 69.64 56.37

aü&üL. Stoff 21.48 2.75 165 69.88 58.22

« ",gepresst 28.94 4.12 129 71.46 57.99

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Aus der vorstehenden Tabelle ergibt sich,

dass das Zufügen des Binders in Form der Perlen einen wesentlichen Einfluss auf die Zerreissfestigkeit, die Dehnung und die Ündurchsichtigkeit der Blätter hat und dass durch Heisspressen der Blätter diese Wirkungen vergrössert werden.

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Claims

- 13 Patentansprüche :

(IJ Verfahren zum Herstellen von Faservliesmaterial, gekennzeichnet durch folgende Massnahmen:
a) Bilden eines Stoffes in Form einer wässrigen Suspension von

Fasern;
"b) Zufügen von Perlen eines alkali-reaktive η synthetischen Polymers zum Stoff;

c) Aufquellen und Erweichen der Perlen in dem Stoff durch dessen Behandlung mit einem Alkali, um ein Haften zwischen den Fasern und den Perlen zu bewirken;

d) Bilden eines Blatts aus dem Stoff.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff zwischen den Massnahmen c) und d) verschäumt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, dass nach der Massnahme d) ein Heisspressen des gebildeten Blatts erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Massnahme d) auf dem Sieb einer Papiermaschine durchgeführt wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, dass die Perlen einem alkalischen Stoff auf dem Sieb der Papiermaschine zugesetzt v/erden.
6. Faservliesmaterial, gekennzeichnet durch mit

Alkali behandelte Perlen eines synthetischen Polymers als Binder für die lasern.
7. Faservliesmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Perlen aus einem Copolymer "bestehen, das aus einem ungesättigten Athylenmonomer gewonnen ist und eine aus einer polymerisierbaren Säure gewonnene Karboxy!gruppe enthält.
8. Paservliesmaterial nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, dass die Perlen aus 5Ü$ Styrol, 40$ Methyl-metjä^srylat und 10$ Acrylsäure bestehen.
9. Paservliesmaterial nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, dass die Perlen aus 10$ Butylacrylat, 50$ Styrol, 30$ Methyl-methanrylat und 10$ Acrylsäure bestehen.
10. Einmalig verwendbares sanitäres oder medizinisches Produkt, gekennzeichnet durch eine erste Schicht aus Faservliesmaterial nach einem der Ansprüche 6 bis 9» einer zweiten Schicht aus einem alkali-iispergierbarem, flüssigkeitsdichten, papierähnlichen Material und einer zwischen diesen liegenden Schicht aus leicht dispergierbarem, flüssigkeitsaufsaugenden Material.

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