CH523364A - Absorbierende, in Wasser dispergierbare Nonwovens und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

  
 



  Absorbierende, in Wasser dispergierbare Nonwovens und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Nonwovens, die ohne Bindemittel- oder Verschmelzungsbindungen   Trockenfestigkeit    und Zusammenhalt aufweisen und 10-100 Gew.-% wasserempfindliche Fasern enthalten, und deren Festigkeit und Dauerhaftigkeit beispielsweise auf der gegenseitigen Verfilzung der Fasern beruht.



   Nonwovens, deren Festigkeit auf Faserverfilzung beruht, sind aus der belgischen Patentschrift   673 199    bekannt und die Erfindung betrifft eine Verbesserung der in dieser Patentschrift beschriebenen Nonwovens, derzufolge die Nonwovens ihre Festigkeit auch in Gegenwart von Urin und Körperflüssigkeiten behalten und sich in Wasser dispergieren lassen. Solche Materialien lassen sich nach der Benutzung fortspülen.



   Die Erfindung stellt preiswerte. weiche, absorbierende Materialien zur Verfügung, die sich leicht in Abwassersystemen beseitigen lassen, indem sie z.B. im Toilettenbecken heruntergespült werden können. Sie eignen sich gut für hygienische Verwendungszwecke, beispielsweise als Windeln, Bandagen und Schlüpfer, bei denen ein Absorptionsvermögen für Körperflüssigkeiten und die leichte Beseitigung nach einmaliger Benutzung wünschenswert sind. Ferner wird ein gefälliges Aussehen und ein weicher Griff verlangt. Die Materialien haben ausreichende Festigkeit und Oberflächenbeständigkeit für solche Verwendungszwecke.



   Gegenstand der Erfindung sind Nonwovens, in denen die wasserempfindlichen Fasern eine Länge von weniger als 7,6 cm und die wasserunempfindlichen Fasern eine Länge von weniger als 1,3 cm aufweisen, wobei das Nonwoven in Abwesenheit von Bindemittel- oder Schmelzbindungen einen Trockenkohäsionswert (Ch   trocken)    von mindestens 0,2 und einen Nasskohäsionswert (Ch nass) von weniger als 0,3 aufweist. mit der Massgabe, dass das Verhältnis
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 ist.



   Vorzugsweise hat das Nonwoven ein Gewicht von 10 bis 170 g/m2 und insbesondere eine Nassreissfestigkeit von weniger als 18 g/cm. Nach einer stark bevorzugten Ausführungsform haben diese Nonwovens eine Bruchdehnung in zwei zueinander senkrechten Richtungen von mindestens 20%, einen Nasskohäsionswert von weniger als 0,15, und sie enthalten mindestens 40 Gew.-% wasserempfindliche Fasern. Nach einer stark bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Nonwoven eine mittlere Reissfestigkeit in synthetischem Urin von mindestens 9 g/cm, einen   Trockenkohäsioílswert    von mindestens 0,3, einen Nasskohäsionswert von nicht mehr als 0,15 und ein Verhältnis   Ch trscken/Ch nass    von mindestens 2. Weiterhin sollen die wasserempfindlichen Fasern vorzugsweise einen Titer zwischen 0,5 und 15 den und eine Länge zwischen 0,6 und 5,1 cm aufweisen.



  Die bevorzugten wasserempfindlichen Fasern sind diejenigen Celluloseester- und Celluloseätherfasern, deren AOH-Verbindung (wie weiter unten definiert) in Wasser von 200C zu mindestens 3% löslich ist. Zwei besonders bevorzugte Erzeugnisse bestehen entweder (a) praktisch nur aus wasserempfindlichen Fasern oder (b) aus mehreren Schichten, von denen die Oberflächenschicht zu mindestens 80 Gew.-% aus   wassemnempfindlichen    Fasern und die Mittelschicht zu mindestens 70   Gew.-%    aus wasserempfindlichen Fasern besteht, während das Gesamterzeugnis zu 30 - 90   Gew.- ,gO    aus wasserempfindlichen Cellulosefasern besteht.



   Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der beschriebenen Nonwovens, wobei man ein neben höchstens 1,3 cm langen, wasserunempfindlichen Fasern mindestens 10% wasserempfindliche oder wasserempfindlich machbare Fasern  von weniger als 7,6 cm Länge enthaltendes, auf einem mit Öffnungen versehenen Träger angeordnetes Faservlies mittels feiner säulenförmiger Strahlen einer gegen über den Fasern inerten Flüssigkeit, die man mit einem Energiestrom von mindestens 9100   Joule/cm2 min    auf das Faservlies aufprallen lässt, hydraulisch verfilzt, mit der Massgabe, dass bei Verwendung von wasserempfindlichen Fasern im Ausgangsvlies das durch den Y Wert.

   der durch die Formel
Flüssigkeitsmenge (kg/min) X    Flüssigkeitsgeschwindigkeit    (m/min)
Gewicht des behandelten Faservlieses (kg/min) berechnet wird, bestimmte Ausmass der Behandlung zwischen 9 X 10 und 7,6 X 106 liegt und eine auf die Fasern entquellend wirkende Flüssigkeit verwendet wird, wobei man bei Verwendung von wasserempfindlich machbaren Fasern im Ausgangsvlies deren Überführung in wasserempfindliche Fasern nach der hydraulischen Verfilzung vornimmt.



   In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens   werden    im Ausgangsvlies wasserempfindlich machbare Fasern verwendet, und deren Überführung in wasserempfindliche Fasern erfolgt, indem das hydraulisch verfilzte Nonwoven mit   100- 300    Gew.-%, berechnet auf das Trockengewicht dieser Fasern, einer 17 - 30%igen Lösung eines Monoamids einer zweibasischen Säure behandelt und danach auf   165 - 2100C    erhitzt wird.



   In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden im Ausgangsvlies wasserempfindlich machbare Fasern verwendet und deren Überführung in wasserempfindliche Fasern erfolgt, indem das hydraulisch verfilzte Nonwoven mit 60- 160 Gew.-%, berechnet auf das Trockengewicht dieser Fasern, Phosphorsäure und Harnstoff im Gewichtsverhältnis 1: 3 bis 1: 2 behandelt und danach auf 125   - 210 C    erhitzt wird.



   Der Kohäsionswert (Ch) ist ein Mass für den Grad, in welchem das Nonwoven durch aneinander Entlanggleiten der Fasern (im Gegensatz zum Faserbruch) auseinanderfällt, wenn ein langer Streifen desselben auseinandergezogen wird; diese Grösse ist daher ein Mass für die gegenseitige Reibung der Fasern, welcher das Non   vioven    seine Festigkeit verdankt.



   Als  Nonwoven  wird hier ein Erzeugnis mit einem Fall, bestimmt durch eine Biegelänge von weniger als 3,0 cm in zwei zueinander senkrechten Richtungen, und einer Bruchdehnung von mindestens 9% in mindestens einer Richtung bezeichnet.



   Wasserempfindliche Fasern sind solche, die einen Nasskoeffizienten der gleitenden Reibung von weniger als 0,90 (vorzugsweise von weniger als 0,70) aufweisen, der an einem Nonwoven bestimmt wird, das im wesentlichen aus salzfreien Fasern besteht, die ausserdem in synthetischem Urin unlöslich sein müssen.



   Die Fasern können homogen sein, d.h. über ihren ganzen Querschnitt hinweg eine gleichmässige chemische Zusammensetzung aufweisen, oder sie können heterogen sein, indem sie einen anhaftenden Überzug oder Mantel aus einem wasserempfindlichen Stoff aufweisen.



   Synthetischer Urin ist eine Salzlösung, die 10 g Kochsalz, 24 g Harnstoff, 0,6 g Magnesiumsulfat und 0,7 g   Galciumacetatmonohydrat    je Liter Lösung in destilliertem Wasser enthält.



   Ein Nasskohäsionswert von weniger als etwa 0,30 ist kennzeichnend für miteinander verfilzte Fasern, die in Wasser bei der Einwirkung der verhältnismässig milden Kräfte der turbulenten Strömung in einem Toilettenbecken in kleine Stücke zerfallen.



   Die bevorzugten Erzeugnisse gemäss der Erfindung haben Nasskohäsionswerte von weniger als etwa 0.15.



  Diese Art von Erzeugnissen lässt sich in Form verhältnismässig grosser Stücke (z.B. 33 cm X 43 cm) bei verminderter Wasserturbulenz fortspülen, ohne dass sie vor dem Fortspülen in Wasser eingetaucht zu werden brauchen.



   Einige im Rahmen der Erfindung verwendbare wasserempfindliche Fasern sind bekannt.



   Ein leichter und bekannter Weg zur Herstellung solcher Fasern ist die Modifizierung von Cellulose. Geeignete chemische Reaktionen, an denen Cellulosederivate mit der Hydroxylgruppe beteiligt sind, sind in dem Werk  Cellulose , Band II, von Ott und Spurlin, Seite 673-1026 (Verlag Interscience   Publishers,    Inc., New York, 1954) beschrieben, worin auch wasserlösliche Derivate angegeben sind. Auch Oxycellulose ist im Sinne der Erfindung verwendbar. Weitere Produkte sind in der Arbeit    A    Survey of Soluble Chemically Modified Cotton   Fieber     von R. Reinhardt und Mitarbeitern in    Textile    Research Journal , Band 27 (1957), Seite 59-65, beschrieben.

  Die chemische Modifizierung von Cellulose und anderen Polymeren ist im einzelnen in dem Werk   eChemical    Reactions of Polymers  von E.M. Fettes (Verlag Interscience Publishers, New York, 1964) erläutert.



   Die Umsetzungen zur Umwandlung von Cellulose in wasserempfindliche Derivate, wie die Veresterung und Verätherung, können auch auf andere, nicht-celluloseartige Polymere angewandt werden, die reaktionsfähige Hydroxylgruppen in der Kette enthalten.



   Wasserempfindliche Fasern lassen sich auch leicht durch   Hydrolyse    von Fasern aus Polyvinylacetat (wobei Polyvinylalkoholfasern entstehen) oder Copolymeren aus Vinylacetat mit Monomeren, wie Äthylen, Vinylchlorid oder Methacrylsäuremethylester, herstellen.



   Vorzugsweise sind die wasserempfindlichen Fasern chemisch modifizierte Cellulosefasern, die an ihrer Oberfläche einen Substitutionsgrad im Bereich von etwa 0.1 bis 1,5, entsprechend der Formel
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 aufweisen, in der R hauptsächlich eine von aliphatischen ungesättigten Bindungen freie Kohlenwasserstoffgruppe bedeutet, die nicht-störende hydrophobe Substituenten, Äthersauerstoffbindungen oder Estersauerstoffbindungen in der Kette enthalten kann, während B einen hydrophilen Substituenten und Y ein Wasserstoffatom, eine Säuregruppe, bei der ein ionisierbares Wasserstoffatom an ein Sauerstoffatom gebunden ist, oder ein Salz eines einwertigen Kations einer solchen Säure bedeutet, wobei die obige allgemeine Formel den folgenden Bedingungen entsprechen muss: 

  Wenn Y ein Wasserstoffatom bedeutet und t den Wert 0 hat hat R weniger als 5 Kohlenstoffatome; wenn Y ein Wasserstoffatom bedeutet und t den Wert 1 hat, hat R weniger als 8 Kohlenstoffatome; wenn Y ein Salz bedeutet und t den Wert 0 hat, hat R weniger als 19 Kohlenstoffatome, wenn aber Y eine Säure bedeutet und t den Wert 0 hat, hat   R weniger als 10 Kohlenstoffatome; q, r und s haben den Wert 0 oder 1, wenn aber r = 1 ist, sind q und s ebenfalls = 1; t hat den Wert 0 oder bedeutet eine ganze Zahl bis zur Anzahl der in dem Rest R ersetzbaren Wasserstoffatome, und u hat den Wert 1 oder 2.



   Geeignete hydrophile Gruppen für die Cellulose äther- oder Celluloseesterderivate sind z.B. Sulfamyl-, Sulfonamid-, Phosphoramid-, Phosphonamid-, Hydroxyl-, Carbamyl-, Amino-, niedere Alkylaminogruppen (wobei die Gruppen niedrigeren Molekulargewichts Molekulargewichte von weniger als etwa 80 aufweisen).



  Diese Gruppen erhöhen auch die Wasserlöslichkeit von Kohlenwasserstoffen, wenn sie als Substituenten für ein Wasserstoffatom verwendet werden.



   Geeignete Säuregruppen für die Celluloseäther und -ester sind diejenigen Gruppen, bei denen der Sauerstoff unmittelbar an Kohlenstoff, Schwefel oder Phosphor gebunden ist (mit Molekulargewichten von weniger als etwa 100). Diese sauren Gruppen haben eine Ionisationskonstante für das erste Wasserstoffatom von weniger als   1 X 10-5.   



   Die hydrophoben oder nicht-störenden Substituenten sind diejenigen Gruppen, die kaum einen Einfluss auf die Wasserempfindlichkeit der Celluloseverbindung haben, wie Halogenatome, Nitril- und Nitrogruppen, und die infolge der zur Herstellung der Verbindung angewandten Synthesemethode in beschränktem Ausmasse in dem Cellulosederivat enthalten sein können.



   Geeignete Celluloseäther sind z.B. die niederen Alkyläther, wie der Methyl-, Äthyl-, Propyläther, und substituierte Äther, wie Cyanäthyl-, Cyanmethyl-, Hydroxy äthyl-, Acrylamido-, Aminoäthyl-, Dimethylaminoäthyl-, Äthylaminoäthyl-, Dinitromethyläther und Poly-(äthy   lenoxyd)-Verbindungen.    Bevorzugte Celluloseäther, die Säuregruppen enthalten, sind der Carboxymethyl-, Carboxyäthyl-, Sulfoxyäthyl-, Sulfoxybutyl-, Sulfatoäthyl-, Phosphorpropyl-, Phosphatoäthyl-, Malonsäure-, Carboxybenzyl- und Sulfoxybenzyläther.



   Geeignete Celluloseester sind die niederen Alkylester, wie die Ester der Ameisensäure, Essigsäure und Propionsäure, und substituierte Ester, wie das Hydroxyacetat, Hydroxybutyrat,   x-Hydroxydimethylpropionat,    Äthylcarbonat.



   Bevorzugte Celluloseester, die eine Säuregruppe enthalten, sind Cellulosephosphat, Cellulosesulfat, Cellulose
Die obigen ester- und ätherbildenden Gruppen können die verschiedensten anderen Substituenten aufweisen.



   Die höchste Wasserempfindlichkeit wird bei einem gegebenen Substitutionsgrad und einer gegebenen Verbindung bei Fasern beobachtet, die durch Extrusion einer Lösung des betreffenden Cellulosederivates hergestellt sind. Z.B. eignen sich im Sinne der Erfindung derart extrudierte Fasern aus Cyanäthylcellulose mit einem Substitutionsgrad von 0,15 bis 0,80, aus Hydroxyäthylcellulose mit einem Substitutionsgrad von 0,1 bis 0,9, aus Natriumcarboxymethylcellulose mit einem Substitutionsgrad von 0,1 bis 0,3 und aus Natriumcarboxy äthylcellulose mit einem Substitutionsgrad von 0,1 bis 0,3. Die Herstellung dieser Fasern ist an sich bekannt.



  Cyanmethyiierte Fasern sind z.B. in der französischen Patentschrift 1   346262    beschrieben.



   Geeignete Fasern, die durch chemisches Modifizieren von Cellulosefasern hergestellt werden, sind z.B.



  Natriumcarboxymethylcellulose mit einem Substitutionsgrad von 0,2 bis 0,4, Natriumcellulosesulfat mit einem Substitutionsgrad von 0,2 bis 0,4, Mononatriumcellulosephosphat mit einem Substitutionsgrad von 0,2 bis 0,4 und Natriumcellulosehemisuccinat mit einem Substitutionsgrad von 0,2 bis 0,4. Bei Fasern dieser Art sind im allgemeinen höhere Substitutionsgrade erforderlich als bei extrudierten Fasern, um einen gegebenen Grad von Wasserempfindlichkeit zu erzielen. Die für die obigen Natriumsalze angegebenen Substitutionsgradbereiche gelten für vollständig neutralisierte Derivate. Teilweise neutralisierte oder teilweise vernetzte (z.B. durch mehrwertige Kationen vernetzte) Derivate mit höherem Substitutionsgrad können ebenfalls zu der gewünschten Wasserempfindlichkeit führen.



   Eine Möglichkeit, geeignete Celluloseester und -äther der allgemeinen Formel Cellulose-O-A zu definieren, besteht darin, die Verbindung der Formel A-OH herzustellen und ihre Löslichkeit zu untersuchen. Wenn die Verbindung A-OH in Wasser von 200C eine Löslichkeit von mindestens 3% aufweist. eignet sie sich zur Verwendung als wasserempfindliche Faser.



      A     kann ein organisches oder anorganisches Molekül oder ein kombiniert organisches und anorganisches Molekül sein: Celluloseäther A-OH Löslichkeit n-Butyl n-Butylalkohol 7,9 Cyanäthyl Cyanäthylalkohol   Aminobutyl 2-Aminobutanol-(1) oo    Carboxypropyl a-Hydroxybuttersäure  >  20 Celluloseester Cellulosepropionat Propionsäure Cellulosehemisuccinat Bernsteinsäure 6,8 Cellulosephosphat Phosphorsäure Cellulosesulfat Schwefelsäure   OO    Kaliumsalz von Saures Kaliumphthalat 10 Cellulosehemiphthalat sulfit, Cellulosephosphit, Celluloseborat, Cellulosehemioxalat, Cellulosehemimalonat, Cellulosehemisuccinat, Cellulosehemiglutarat und Cellulosehemiphthalat.



   Vorzugsweise enthält die Gruppe    A)y    eine saure Gruppe oder besteht vollständig aus einer sauren Gruppe in Form der freien Säure oder teilweise oder voll  ständig in Form eines Alkali- oder Ammoniumsalzes.



  Zu solchen Gruppen gehören die Gruppen -COOH,   -PO(0lI)2,      -OP(OH)2,      -OSQOH,      -SO2OH,    die an ein Kohlenstoffatom gebundene Gruppe -OB(OH)2, oder Gruppen, wie die Gruppen   -PO(OH)2,      P(OH)2    und   -SO2OH,    aus denen die Gruppe    A     vollständig bestehen kann, und die durch ein Sauerstoffatom an die Cellulose gebunden sind.



   Ein anderer Weg, auf dem man zu wasserempfindlichen Fasern gelangen kann, ist die Hydrolyse von Polymeren mit Ester-, Amid- oder   Nitrilseitengruppen    zu Carboxylgruppen oder Amiden.



   Für diesen Zweck eignen sich Polymere und Copolymere von Acrylsäurenitril, Acrylsäurealkylestern, Methacrylsäurealkylestern, Acrylsäureamiden und Vinylphosphonat. Die gleichen Arten von Polymeren können auch hergestellt werden, indem man saure Monomere, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäureanhydrid, Styrolsulfonsäure oder Vinylsulfonsäure, mit anderen Monomeren, wie Acrylsäurenitril, Styrol, Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid, der Copolymerisation unterwirft.



  Diese   Monomerkombinaüonen    und Polymerisationsverfahren sind an sich bekannt.



   Nach einer anderen Methode geht man von bekannten wasserlöslichen Fasern aus und vernetzt sie durch   lonenbindungen    (z.B. durch Calciumionen oder ein saures Polymer) oder durch kovalente Bindungen mit bifunktionellen Reaktionsteilnehmern (Diaminen, Glykolen und dergleichen) oder durch Einwirkung energiereicher Strahlung (z.B. einer 2 MEV-Strahlung eines Elektronenbeschleunigers nach Vandegraaff). Die Wasserlöslichkeit dieser Fasern kann auch herabgesetzt werden, indem man die molekulare Orientierung erhöht, z.B. durch weiteres Verstrecken. Solche Fasern bestehen aus Polyvinylalkohol und dergleichen.



   Eine andere Methode zur Herstellung wasserempfindlicher Fasern ist die Bindung saurer Verbindungen an die Fasern durch Bestrahlung gemäss der USA-Patentschrift 2 999 056.



   Viele Polykondensationsprodukte sind bekanntlich wasserlöslich, und auch diese können im Rahmen der Erfindung verwendet werden, wenn sie den sonstigen Anforderungen genügen.



   Diese Polykondensationsprodukte können vernetzt   werden,    um einerseits ihre Wasserlöslichkeit zu verringen und ihnen andererseits noch eine ausreichende Wasserempfindlichkeit zu erhalten, oder die Polykondensationsprodukte können in Form von Mischpolykondensationsprodukten mit Monomeren, wie   Hexamethylen-    diamin und Adipinsäure, hergestellt werden, wobei man unmittelbar wasserempfindliche Polykondensationsprodukte erhält.



   Typische wasserunempfindliche Fasern sind die handelsüblichen Textilfasern, wie   Cellulosekunstseide,    Baumwolle, Polyamidfasern,   Polyacrylfasern    oder Polyesterfasern. Am vorteilhaftesten sind Fasern mit Titern von 1 bis 5 den; es können jedoch auch dünnere Fasern, wie zur Papierherstellung geeignete Fasern oder Baumwollinters, verwendet werden. Vorzugsweise sind die Fasern biologisch abbaubar, da die Erzeugnisse dazu bestimmt sind, in Abwasserkanälen dispergiert zu werden. Cellulosefasern, wie Baumwolle, oder Viskosekunstseide, sind besonders wertvoll.



   Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen.



   Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer zur Herstellung der Nonwovens gemäss der Erfindung verwendbaren Vorrichtung.



   Fig. 2 ist eine schematische isometrische Ansicht einer beispielsweisen Vorrichtung für die kontinuierliche Schnellfertigung der erfindungsgemässen Nonwovens.



   Fig. 3 ist eine mikrophotographische Aufnahme bei lOfacher Vergrösserung von einem typischen Teil eines nach Beispiel 1 hergestellten Nonwovens und zeigt dessen Oberfläche in direkter Beleuchtung.



   Fig. 4 ist eine mikrophotographische Aufnahme bei   1 Ofacher    Vergrösserung, die der Fig. 3 entspricht, aber die Unterfläche des Nonwovens zeigt, die bei der Herstellung dem Drahtnetzträger benachbart ist.



   Fig. 5 ist eine mikrophotographische Aufnahme bei lOfacher Vergrösserung und zeigt einen typischen Teil eines gemusterten Nonwovens aus miteinander verfilzten Fasern, und zwar dessen Oberseite bei direkter Beleuchtung.



   Fig. 6 ist eine mikrophotographische Aufnahme bei   10faches    Vergrösserung, die der Fig. 5 entspricht und die Unterseite des Nonwovens zeigt.



   Fig. 3 bis 6 erläutern erfindungsgemässe Erzeugnisse, bei denen die Fasern an Ort und Stelle durch regellose Verfilzung in einem wiederkehrenden Muster von geordneten Fasergruppen festgehalten werden, die in parallelen Reihen angeordnet sind, welche ihrerseits durch Fasern miteinander verbunden sind, die sich zwischen benachbarten Reihen erstrecken. Auf diese Weise kommt ein zusammenhaftendes Gebilde zustande. Man kann die verschiedensten Muster herstellen, wie es in der belgischen Patentschrift 673 199 beschrieben ist. Das Erzeugnis gemäss Fig. 3 und 4 wird auf einem gewebten Drahtnetz mit Leinwandbindung (24 X 24 Maschen je 2,54 cm) hergestellt.

  Das Erzeugnis hat geordnete Fasergruppen. die in   regelmässigen    parallelen Reihen angeordnet sind, welche sich in den beiden Hauptrichtungen des Nonwovens erstrecken und durch regellos miteinander verfilzte Fasern untereinander zu einem Netz verbunden sind, das ein geordnetes   geometrisches    Muster von öffnungen aufweist. In Fig. 4 sieht man Fasergruppen, die rippenartige Vorsprünge auf der Oberfläche des Nonwovens bilden. Bei dieser Ausführungsform verlaufen die geordneten Fasergruppen jeweils zwischen benachbarten parallelen Drähten des Drahtnetzes.



   Das in Fig. 5 und 6 dargestellte Erzeugnis wird auf einem Gitter von 1,02 mm dicken parallelen Stäben hergestellt, von denen zwölf auf einen Abstand von 2,54 cm entfallen. Das wiederkehrende Muster dieses Erzeugnisses kennzeichnet sich durch Gruppen von verfilzten Fasern, die ein regelmässiges Muster von rippenartigen Vorsprüngen bilden, welche durch vertiefte Rillen voneinander getrennt sind, die parallel zu geraden Linien verlaufen, wobei die rippenbildenden Gruppen miteinander durch Reihen von im allgemeinen parallel liegenden Fasern verbunden sind, die unter den die Rippen voneinander trennenden Rillen Brücken bilden und in benachbarten Gruppen miteinander verfilzt sind.

 

   Ein etwas ähnliches Produkt kann auf einem rechteckigen Drahtnetz hergestellt werden, das 5 bis 12 dicke Drähte je 2,54cm in einer Richtung und etwa 3- bis 5mal soviel dünnere Drähte je 2,54 cm in der anderen Drahtnetzrichtung aufweist.



   Es lassen sich auch geeignete Erzeugnisse herstellen, die kein wiederkehrendes Muster von geordneten Fasergruppen oder Öffnungen aufweisen und z.B. filzähnlich sein können. Solche Erzeugnisse können auf feinmaschi  gen Drahtnetzen mit 205 oder mehr Maschen je cm hergestellt werden.



   Die erfindungsgemässen Nonwovens können hergestellt werden, indem man Bahnen, die wasserempfindliche Fasern enthalten, mit praktisch säulenförmigen Flüssigkeitsstrahlen (d.h. Flüssigkeitsstrahlen mit einer Gesamtdivergenz von nicht mehr als 50) behandelt.



   Der Energiestrom des Strahles (EF) kann nach der Gleichung
98 PG/A Joule/cm2 - min berechnet werden, in der P den Druck in kg/cm2, mit dem die Flüssigkeit ausgespritzt wird, G das mittlere Strömungsvolumen eines Flüssigkeitsstrahls in   1/ min    und A die Querschnittsfläche eines Strahls in cm2 an einer Stelle unmittelbar vor dem Auftreffen auf das Faservlies bedeutet. Diese Fläche lässt sich, wenn das Faservlies entfernt wird, durch photographische Aufnahmen des Flüssigkeitsstrahls, oder sonst durch Mikrometersonden bestimmen. Geeignete Strahlen erhält man.



  indem man eine geeignete Flüssigkeit unter hohem Druck unter solchen Bedingungen durch enge   Öf±nungen    hindurchtreibt, dass die austretenden Strahlen mindestens bis zu dem Zeitpunkt, zu dem sie das Faservlies treffen, praktisch säulenförmig bleiben. Die Intensität der Strahlen genügt, um die Fasern an Ort und Stelle fest miteinander zu verfilzen.



   Um Nonwovens gemäss der Erfindung zu erhalten, ist eine kritische Steuerung des Ausmasses der Behandlung erforderlich, wobei die Energiezufuhr durch die Flüssigkeitsstrahlen, die Geschwindigkeit, mit der das Faservlies unter den Flüssigkeitsstrahlen vorrückt, und das Gewicht des Faservlieses in Rechnung zu stellen sind. Das erforderliche Ausmass der Behandlung wird durch den Wert Y bestimmt, der gleich dem Produkt aus dem Gewicht der Flüssigkeit in kg/min und der Geschwindigkeit der Flüssigkeit in   m/min,    dividiert durch das Gewicht des behandelten Faserstoffs in kg/ min, ist. Wenn das Faservlies mehrmals behandelt wird, ist der Wert Y die Summe der für jede einzelne Behandlung berechneten Werte. Die Gewichtsmengen der verwendeten Flüssigkeit und des Fasermaterials werden dabei für eine bestimmte Zeitspanne bestimmt.

  Dann wird die Flüssigkeitsgeschwindigkeit berechnet, indem man die kg Flüssigkeit je Minute durch die Dichte der Flüssigkeit in kg/m3 und durch die Gesamtfläche der Aus   trittsöffnung    bzw. Austrittsöffnungen in   m    dividiert.



   In den Strahlen muss eine entquellend wirkende Flüssigkeit enthalten sein, um das Quellen der wasserempfindlichen Fasern, das zur Schädigung führen könnte, bei der Behandlung zu vermeiden. Hierfür eignen sich verschiedene wässrige Salzlösungen, wie 17- bis 20%ige Natriumsulfatlösung, 20- bis 30%ige Ammoniumsulfatlösung oder 30%ige Natriumcitratlösung. Auch nicht   wässrige    Flüssigkeiten können verwendet werden.



   Nonwovens gemäss der Erfindung können auch aus einem Vlies aus wasserunempfindlichen Fasern hergestellt   werden,    indem diese miteinander verfilzt und dann einige oder sämtliche Fasern dieses Vlieses chemisch so modifiziert werden, dass sie wasserempfindlich werden.



  Zu diesem Zweck geeignete Umsetzungen sind die Umsetzung mit Chloressigsäure und Alkali zu Carboxymethylcellulose, die Umsetzung mit Alkali und Äthylenoxid zu Hydroxyäthylcellulose, die Umsetzung mit Alkali und Acrylsäureamid oder   Acrylsäurenitrii    zu Carboxyäthylcellulose, die Umsetzung mit Phosphorsäure und Harnstoff zu saurem Cellulosephosphat, die Umsetzung mit Succinamidsäure zu Cellulosehemisuccinat, die Umsetzung mit Harnstoff und Schwefelsäure (oder Sulfaminsäure) zu Cellulosesulfat und dergleichen. Solche Reaktionen lassen sich gut mit regenerierter Cellulose, wie Viskosekunstseide, durchführen; bei Baumwolle kann es erforderlich sein, diese zunächst abzubauen, zu mercerisieren oder schärfere Reaktionsbedingungen anzuwenden.



   Andere Reaktionen eignen sich zur Herstellung von wasserempfindlichen Fasern aus Nichtcellulosefasern, wie z.B. die Hydrolyse von   Polyvinylacetatfasem    zu Polyvinylalkohol, die Hydrolyse von vernetzten Polyvinylalkoholfasern, die Hydrolyse von Polyacrylfasern, die Anwendung der oben für Viskosekunstseide beschriebenen Umsetzungen auf Nichtcellulosefasern, die Hydroxylgruppen aufweisen, wie Copolymere, die Vinylalkoholeinheiten enthalten, und dergleichen.



   Das so modifizierte Faservlies wird dann gewöhnlich einer Behandlung   zwecks    Entfernung der Reaktionsteilnehmer und Nebenprodukte unterzogen. Bei der Wahl der jeweiligen Behandlung muss die Wasserempfindlichkeit der modifizierten Fasern in Betracht gezogen werden. Wenn die Wasserempfindlichkeit der modifizierten Fasern auf eine nicht-ionogene chemische Gruppe, wie die Cyanäthylgruppe, die Hydroxylgruppe usw., zurückzuführen ist, kann die Behandlung mit einer organischen Flüssigkeit, wie Alkohol oder Aceton   erfolgen;    vorzugsweise wird sie aber mit einer ziemlich konzentrierten Lösung eines neutralen Salzes vorgenommen.



  Wenn die Wasserempfindlichkeit der modifizierten Fasern auf eine ionisierte chemische Gruppe, wie eine schwache Säure, zurückzuführen ist, kann man sich einer anderen Reinigungsbehandlung bedienen. Wenn die Faser sich in der Säureform befindet, wie bei der Säureform von Carboxymethylcellulose, ist sie gegen Wasser inert. Bei einigen mit Säuren durchgeführten Umsetzun   gen    erhält man die Fasern in der freien Säureform, und solche Fasern können mit Wasser gewaschen werden.



  Andere Umsetzungen, die z.B. mit Alkalilauge durchgeführt werden, liefern das Salz der Säure, und die Fasern können mit einer starken Säure, wie Schwefelsäure.



  behandelt und dann mit Wasser gewaschen werden. Die gereinigten Säureformen der Fasern werden dann durch Neutralisieren mit einem milden Alkali, vorzugsweise mit einer gepufferten Lösung in Gegenwart einer verhältnismässig konzentrierten Salzlösung, oder in einem   nicht-wässriben    Medium, in die Salzform übergeführt.



     Das    modifizierte Nonwoven kann mit einer gepufferten Lösung vom richtigen pH-Wert und konzentrierter Salzlösung gewaschen werden, um die gewünschte Salzform zu erhalten.

 

   Die bevorzugten Verfahren sind die folgenden:  (a) Die Behandlung von Faservliesen aus   regenerier-    ter Cellulose mit einer wässrigen Lösung, die etwa 5 bis 30 Gew.-% (vorzugsweise 8 bis 20   Gew.-%)    Natriumchloracetat und etwa 2 bis 10 Gew.-% (vorzugsweise 2 bis 5   Gew.-%)    Alkalihydroxid enthält, bis zu einer Aufnahme von etwa 2 bis 4 Gew.-% und nachfolgendes Trocknen des Faservlieses bei etwa 100 bis 1800C für einen Zeitraum von etwa 0,1 bis 5 Minuten. Hierbei erhält man gewöhnlich einen Substitutionsgrad von etwa 0,2 bis 0,4.



   Das so modifizierte Nonwoven muss dann noch zwecks Entfernung des überschüssigen Alkalihydroxids  nachbehandelt   werden,    damit die verätherten Fasern in der NaCMC-Form hinterbleiben.



   (b) Einwirkenlassen einer Amidsäure auf das Faservlies aus regenerierter Cellulose und Herbeiführen der Umsetzung durch Erhitzen.



   Die Amidsäure wird zweckmässig in Form einer 17bis 30%igen wässrigen Lösung bis zu einer Aufnahme von etwa 1 bis 3 Gew.-% angewandt. Dieser Aufnahmebereich kann je nach der besonderen Kombination von Cellulosefasern, Amidsäure, Katalysator und Reaktionstemperatur erhöht werden.



   Hierbei kann ein Katalysator oder Reaktionsbeschleuniger, wie Sulfaminsäure, p-Toluolsulfonsäure, Zinkchlorid, Magnesiumchlorid oder dergleichen, in   Mengen    von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Amidsäure, angewandt werden.



   Es hat sich als zweckmässig erwiesen, das Faservlies anschliessend 1 bis 3 Minuten auf etwa 165 bis 2100C zu erhitzen.



   Die so erhaltenen Fasern sind gegen Wasser verhältnismässig indifferent, so dass die überschüssigen Reaktionsteilnehmer und Nebenprodukte aus ihnen ohne Schaden mit Wasser ausgewaschen werden können.



   (c) Behandlung eines Faservlieses aus regenerierter Cellulose mit Phosphorsäure und Harnstoff in Mengen von etwa 0,6 bis 1,6 Gew.-% der trockenen Fasern, wobei die Phosphorsäure und der Harnstoff in Form einer wässrigen Lösung angewandt werden, die etwa 15 bis 90% Wasser enthält, und in der das Gewichtsverhältnis der Säure. berechnet als   H3PO.,    zum Harnstoff im Bereich von 1: 3 bis 1: 2 liegt. Das getränkte Vlies wird dann auf 125 bis 2100C erhitzt, bis die Cellulosefasern einen Substitutionsgrad im Bereich von etwa 0,2 bis 0,4 erreicht haben. Das modifizierrte Faservlies kann durch Waschen mit Wasser gereinigt und dann durch mindestens teilweise Neutralisation mit einer schwach alkalischen, gepufferten Lösung, die ein entquellend wirkendes Salz, wie Natriumsulfat, enthält, in die wasserempfindliche Form übergeführt werden.



   Die zur Herstellung eines gegebenen Nonwovens bei einmaligem Durchgang des Faservlieses unter mehreren, einander gleichen Flüssigkeitsstrahlen aufgewandte Ener   gie    lässt sich in Kalorien/g nach der folgenden Gleichung berechnen:
E1 = 2,34 (YPG/sb) kcal/g Hierin bedeuten:
Y = Die Anzahl der Flüssigkeitsstrahlen je cm
Behandlungsbreite,
P =   den Überdruck in kg/cm2,    bei dem die Flüs sigkeit ausgespritzt wird,
G = die mittlere volumetrische Strömung eines einzigen Flüssigkeitsstrahls in   1/min,    s = die Durchgangsgeschwindigkeit der Faser stoffbahn unter den Strahlen in m/min und b = das Gewicht des erzeugten Nonwovens in
Wenn die Behandlung in mehreren Durchgängen stattfindet,

   ist die zur Behandlung des Faservlieses aufgewandte Gesamtenergie gleich der Summe aus den nach der obigen Gleichung für jeden einzigen Durchgang unter den Flüssigkeitsstrahlen berechneten Werten. Der Wert für G in der obigen Gleichung kann durch Messungen der Strömungsgeschwindigkeit bestimmt   werden.   



   Die Behandlungsenergie soll vorzugsweise mindestens 0,14 kcal/g betragen.



   Das Ausgangsvlies kann nach bekannten Methoden, z.B. durch Kardieren, regelloses Ablegen, Abscheiden aus der Luft oder nach der Papierherstellungstechnik, hergestellt sein. Die Fasern können regellos oder in jedem beliebigen Grad von Ausrichtung gegeneinander angeordnet sein. Man kann mehrere Schichten von gleicher oder unterschiedlicher Zusammensetzung od. Orientierung verwenden. Wenn das Vlies aus trockenen Fasern hergestellt wird, können die als wasserempfindlich vorgesehenen Fasern des so erhaltenen Faservlieses bis etwa 76 mm lang sein. Vorzugsweise wird das Ausgangsvlies auf der Papiermaschine, z.B. einer Langsiebmaschine, aus einer Aufschlämmung von wasserempfindlichen Fasern mit Titern von 1 bis 15 den und Stapellängen von 6,3 bis 51 mm hergestellt.

  Der Aufschlämmung können als wasserunempfindliche Fasern herkömmliche Textilfasern mit Titern von 1 bis 5 den und Stapellängen von 3.2 bis 12,6 mm zugesetzt werden.



  Aufschlämmungen von Stapelfasern mit Längen über 6,3 mm lassen sich leicht auf einer trommelartigen Papiermaschine, wie dem  Rotoformer  (hergestellt von der Sandy Hill Corporation,   Hudson    Falls, New York, USA) verarbeiten. Die Textilfasern in der Aufschlämmung können ganz oder teilweise durch die herkömmlichen kurzen Holzzellstoffasern ersetzt werden.



   Wenn man nach einer Papierherstellungsmethode arbeitet, um das Faservlies herzustellen, eignet sich eine Aufschlämmung von 0,1 bis 0,40 Gew.-% Fasern, es sei denn, dass die Fasern zu weniger als 30 Gew.-% aus wasserempfindlichen Fasern bestehen. Aufschlämmungen, die einen hohen Prozentsatz an wasserunempfindlichen Fasern, z.B. 90 Gew.-% herkömmliche Textilfasern, enthalten, werden mit Dichten von etwa 0,03 bis 0,09   Gew.-%    Fasern hergestellt. Die Aufschlämmung wird dem Stoffauflauf der Papiermaschine zugeführt und auf ihrem Weg mit etwa dem gleichen Volumen Wasser verdünnt. Ein Doppelstoffauflauf. der mit zwei verschiedenartig zusammengesetzten Aufschlämmungen gespeist wird, kann verwendet werden, um eine   lamel-    lierte erste Schicht herzustellen.

  Vom Stoffauflauf wird die Aufschlämmung auf dem Drahtnetz der Papiermaschine zu einer Faserstoffschicht abgelegt.



   Während die Fasern auf dem Drahtnetz der Maschine gefördert werden, läuft die Flüssigkeit aus ihnen ab, was durch die üblichen Siebsauger unterstützt wird. Die teilweise entwässerte Faserschicht wird mit einer 17- bis 20%igen wässrigen Natriumsulfatlösung oder einem sonstigen Entquellungsmittel besprüht, um die stark wasserabsorbierenden Fasern in der Schicht zu entquellen.

 

  Die Schicht kann z.B. aus Reihen von Düsen besprüht werden, die in Abständen von 0,61, 0,92 und 1,45 m von der Brustwalze der Maschine angeordnet sind, wobei man 4,9 Liter Entquellungsmittel je Minute verwendet.



  Die entquollene Schicht gelangt von der Vakuum Gautschwalze zu einem Pressabschnitt, wo Wasser und überschüssiges Salz entfernt werden. Dann kann die Schicht auf auf 1200C beheizten Walzen getrocknet und für die nachfolgende Behandlung gelagert werden. Man kann aber auch die feuchte Schicht unmittelbar der mit Flüssigkeitsstrahlen von hoher Energie durchgeführten Flüssigkeitsbehandlung zuführen, um Nonwovens gemäss der Erfindung zu erhalten.



   Eine verhältnismässig einfache Vorrichtung zum Behandeln der Faserschichten mit praktisch säulenförmigen Strahlen unter dem erforderlichen hohen Druck ist  in Fig. 1 der luxemburgischen Patentschrift 46 703 dargestellt und in dieser Patentschrift ausführlich beschrieben. Durch Ventil 1 und Leitung 2 wird die hydraulische Hochdruckpumpe 3 mit Flüssigkeit unter einem Druck von etwa 4,93 kg/cm2 gespeist. Die Pumpe kann eine doppelt wirkende Einkolbenpumpe sein, die durch Luft aus Leitung 4 über ein Druckregelventil 5 betätigt wird.



  Die Luft tritt aus der Pumpe durch Leitung 6 aus. Flüssigkeit vom gewünschten Druck wird aus der Pumpe durch Leitung 7 ausgestossen. An die Hochdruck-Flüssigkeitsleitung 7 ist der hydraulische Speicher 8 angeschlossen. Der Speicher hat die Aufgabe, die von der Pumpe kommenden Druckschwankungen auszugleichen.



  Der Speicher wird durch eine biegsame Membran 11 in die beiden Kammern 9 und 10 unterteilt. Die Kammer
10 wird mit Stickstoff gefüllt, dessen Druck   JS    bis   2/;    des gewünschten Arbeitsdruckes der Flüssigkeit beträgt, und die Kammer 9 wird dann durch die Pumpe 3 mit Flüssigkeit gefüllt. Aus der mit dem Regelventil 15 versehenen Stickstoffbombe 14 wird der Stickstoff durch Leitung 12 und Ventil 13 zugeführt. Der Stickstoffdruck kann aus dem System durch das Ventil 16 abgelassen werden. Die unter dem gewünschten Druck stehende Flüssigkeit wird durch das Ventil 17 und Leitung 18 zu der Verteilerleitung 19 gefördert, die die Düsen 20 speist.



  Aus den Düsen 20 treten feine, praktisch säulenförmige Flüssigkeitsstrahlen 21 aus, die auf das Faservlies 22 auftreffen, welches auf dem von Öffnungen durchsetzten Musterungsorgan 23 abgelegt ist.



   Die Strahlen werden über das Faservlies hinweggeführt, indem das Musterungsorgan 23 und bzw. oder die Verteilerleitung 19 bewegt werden, so dass die Fasern sich unter dem hohen Energiestrom in der zu behandelnden Fläche zu einem gemusterten Nonwoven verfilzen. Vorzugsweise wird im allgemeinen das Ausgangs Faservlies behandelt, indem man das Musterungsorgan 23 unter einer Anzahl von feinen, praktisch säulenförmigen Strahlen hinwegbewegt, die quer über die Breite des zu behandelnden Vlieses hinweg in Abständen voneinander angeordnet sind. Zur schnelleren, kontinuierlichen Herstellung der verfilzten Nonwovens kann man Reihen von solchen auf Abstand stehenden Strahlen verwenden. Solche Reihen können senkrecht oder in beliebigen anderen Winkeln zur Förderrichtung des Faservlieses verlaufen und so angeordnet sein, dass sie hin und her schwingen, damit die Behandlung gleichrnässiger erfolgt.

  Man kann Strahlen mit fortschreitend zunehmendem Energiestrom auf das Faservlies bei seinem Durchgang unter den Strahlenreihen auftreffen lassen.



  Man kann die Flüssigkeitsstrahlen bei der Herstellung der gemusterten Nonwovens rotieren oder schwingen lassen, die Strömung der Strahlen kann stetig oder pulsierend sein, und die Strahlen können senkrecht oder in beliebigen anderen Winkeln zur Ebene des Faservlieses gerichtet sein, vorausgesetzt, dass sie auf die Fasern mit einer hinreichend hohen Energie auftreffen.



   Eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von Faservliesen zur Verfilzung der Fasern zu den erfindungsgemässen Nonwovens ist in Fig. 2 beispielsweise dargestellt. Das Faservlies 29 auf dem von Öffnungen durchsetzten Musterungsorgan 30 wird fortlaufend dem in Bewegung befindlichen Trägerband 31 aus biegsamem, durchlochtem Werkstoff, wie Drahtnetz, zugeführt. Das Trägerband wird von zwei oder mehreren Rollen 32 und 33 abgestützt, die mit (nicht dargestellten) Antriebsorganen versehen sind und das Band ständig vorwärts fördern. Über dem Förderband befinden sich sechs Reihen von Düsenverteilerleitungen, aus denen die Flüssigkeitsstrahlen 34 auf das Faservlies bei seinem Vorrücken auf dem Trägerband an aufeinanderfolgenden Stellen auftreffen. Das Faservlies läuft zuerst unter den Düsenverteilerleitungen 35 und 36 hindurch, die verstellbar angebracht sind.

  Die Düsenverteilerleitungen 37, 38, 39 und 40 sind verstellbar an dem Rahmen 41 angebracht. Das eine Ende des Rahmens ist beweglich in dem ortsfesten Lager 42 gelagert. Das andere Ende des Rahmens ruht auf dem Oszillator 43, so dass sich der Rahmen über dem Faservlies hin- und herbewegt, wodurch eine gleichmässigere Behandlung erzielt wird.



   Wie in Fig. 1, wird Hochdruckflüssigkeit den Düsenverteilerleitungen durch Leitung 18 zugeführt. Jede Verteilerleitung ist mit der Leitung 18 durch eine gesonderte Leitung verbunden, zu der der biegsame Schlauch 44, das Nadelventil 45 zum Einregeln des Druckes, das Manometer 46 und das Filter 47 gehört, das das Ventil gegen Fremdstoffteilchen schützt. Die Bedingungen lassen sich leicht so einstellen, dass die verschiedensten Ausgangs-Faservliese die gewünschte Behandlung erhalten.



   Das durch die hydraulische Verfilzung erzeugte Muster hängt von der Ausbildung des von öffnungen durchsetzten Musterungsorgans ab. Der Ausdruck  von   Öff-    nungen durchsetztes Organ  umfasst Siebe, Drahtnetze, durchlochte oder gerillte Platten oder dergleichen, auf denen das Faservlies bei der hydraulischen Verfilzung ruht, und die infolge ihrer Durchlochungen und bzw.



  oder ihres Oberflächen umrisses die Verlagerung der Fasern zu einem Muster unter der Einwirkung der Flüssigkeitsstrahlen beeinflussen. Das von Öffnungen durchsetzte Organ kann eine ebene oder unebene Oberfläche oder eine   Ikombination    beider Arten von Oberflächen aufweisen.



   Geeignete, von Öffnungen durchsetzte Organe sind z.B. Drahtnetze mit Leinwandbindung mit 3 bis 80 Drähten je 2,54cm und Drahtdurchmessern von 0,127 bis   1,02mm,    die eine offene Fläche von etwa 10 bis 98% aufweisen. Mit solchen Drahtnetzen erhält man im allgemeinen das in Fig. 3 dargestellte Muster.



   Auch Drahtnetze mit Körperbindung oder mit vierbindiger Doppelkörperbindung können verwendet werden.



   Ebenso kann man als von Öffnungen durchsetztes Organ ein Aggregat aus einem Gitter aus parallelen Stäben und einem benachbarten Gitter verwenden, wobei die Stäbe in jedem Giitter so orientiert sind, dass sie zu den Stäben in dem anderen Gitter nicht parallel verlaufen. Nonwovens, die auf solchen Trägern hergestellt sind, sind in Fig. 5 und 6 dargestellt.

 

   Die erfindungsgemässen Nonwovens lassen sich in vielfacher Hinsicht weiterverarbeiten und abändern. Sie können gefärbt, bedruckt und in den verschiedensten Mustern hergestellt werden.



   Ausser der Verwendung von einfachen Nonwovens gemäss der Erfindung für hygienische Zwecke sind auch verschiedene Kombinationen möglich. Das Nonwoven kann z.B. für bestimmte Anwendungszwecke als Hülle für ein hochgradig absorptionsfähiges Kissen verwendet werden.



   Papiere, die durch Ablagerung von Fasern auf einem sich bewegenden Drahtnetz, z.B. in der Langsiebmaschine, hergestellt sind, zeigen gewöhnlich in der fortlaufenden Richtung (d.h. in der Laufrichtung der Papiermaschine), die auch als    Maschinenrichtung     (MR) bezeichnet wird, und in der quer dazu verlaufenden  Querrichtung  (QR) unterschiedliche Eigenschaften. Diese Ausdrücke  werden in der gleichen Weise auch auf Nonwovens angewandt, die durch Hindurchführen eines langen Faservlieses unter einem hydraulischen Verfilzungsaggregat in einer Richtung (MR) hergestellt sind. Handgeschöpfte Papierblätter haben gewöhnlich in den beiden senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen sehr ähnliche Eigenschaften, und die Richtung ist dann nicht angegeben.



   Die Reissfestigkeit und die Bruchdehnung werden mit dem    Instron) > -Prüfgerät    bei einem Abstand von 51 cm zwischen den Greifbacken und einer Dehnungsgeschwindigkeit von 50%/min bestimmt. Die Ergebnisse der Beispiele 1 bis 6 werden an   12,6mm    breiten Streifen, die übrigen Ergebnisse an 2,54 cm breiten Streifen bestimmt. In einigen Fällen wird die bei der Prüfung auf den Kohäsionswert ermittelte Zerreisskraft verwendet, um die Reissfestigkeit zu berechnen. Derartige Werte sind dann mit  c  bezeichnet. Alle Reissfestigkeitswerte sind auf g/cm Breite normalisiert. Alle drei Methoden geben etwa die gleichen Resultate.



   Die Proben werden 5 Minuten in destilliertem Wasser bei Raumtemperatur eingeweicht. dann in das Prüfgerät eingespannt und an der Luft zerrissen, um die Nassreissfestigkeit zu bestimmen.



   Der Kohäsionswert (Ch) ist ein Mass für den Grad, zu dem die Fasern   zerrissen    anstatt auseinanderzugleiten, wenn ein langer Streifen des Nonwovens auseinandergezogen wird.



   Bei dieser Prüfung misst man die Reissfestigkeit eines langen Nonwovenstreifens und dividiert diesen Wert durch die an dem gleichen Streifen bei der Länge Null (wenn die Greifbacken des  Instron -Prüfgerätes einander berühren) bestimmte Reissfestigkeit. Natürlich kann bei der Bestimmung der Streifen/Reissfestigkeit bei der Länge Null kein Gleiten der Fasern eintreten, und daher erhält man bei dieser Bestimmung die maximale Reissfestigkeit des Streifens. Deshalb beträgt der maximale Kohäsionswert (Ch) 1. und niedrigere   Ch-Werte    kommen durch gegenseitiges Gleiten der Fasern zustande.

  Ein Nasskohäsionswert von weniger als etwa 0,3 ist erforderlich, damit die Nonwovens die erforderliche Dispergierbarkeit aufweisen, und ein Trockenkohäsionswert von mindestens 0,2 ist erforderlich, damit die   Nonwovens    eine ausreichende Festigkeit beim Gebrauch aufweisen.



   Proben von salzfreien Nonwovens werden in 4,1 cm breite Streifen geschnitten. Die Streifen werden dann in benachbarte Proben von 5 bzw. 2,5 cm Länge zerschnitten. Die längere Probe wird bei einem Abstand von 3,8 cm zwischen den mit Kautschuk überzogenen Greifbacken des    < Instron) > -Prüfgerätes    zerrissen. Die kürzere Probe wird bei einem Greifbackenabstand von Null zerrissen. Der Kohäsionswert (Ch) ist die Reissfestigkeit der längeren Probe, dividiert durch die Reissfestigkeit der kürzeren Probe. Der Mittelwert aus mindestens 3 Paaren solcher Zerreissprüfungen in jeder Richtung des Nonwovens wird in den Beispielen als   Ch    angegeben.



   Für die Nasskohäsionswerte wird die in die Greifbacken des    < (Instron) > -Prüfgerätes    eingespannte Probe mindestens 1 Minute vor der Prüfung in ein Bad aus destilliertem Wasser eingetaucht, und die Zerreissprüfung wird in dem Bad durchgeführt. Alle Proben werden mit einer Geschwindigkeit von 12,6 mm/min gedehnt.



   Salzfreie Nonwovens für die Kohäsionswertbestimmungen werden durch Extrahieren mit einer Lösung aus 60 Vol.-% Methanol und 40 Vol.-% Wasser hergestellt.



     100 g    der Probe des Nonwovens werden in 4 Teile zu je 25 g geteilt, in 1500   ml    der Lösung eingebracht, dann leicht durchgearbeitet, um die Sättigung zu gewährleisten, 15 Minuten eingeweicht und dann gelinde zwischen Löschern abgepresst. Dieser Vorgang wird (normalerweise dreimal) mit frischer Lösung wiederholt, bis die Lösung klar bleibt. Dann erhalten die vier Teile der Probe gleichzeitig drei weitere Behandlungen und schliesslich eine letzte Behandlung mit   1 00%igem    Methanol.



  Die abgelöschten Proben werden geöffnet und an der Luft getrocknet. Das Verdrehen oder Ziehen des Nonwovens bei diesen Behandlungen ist zu vermeiden.



   Der Koeffizient der gleitenden Reibung (f) (oder der kinetischen Reibung) ist das Verhältnis der Kraft (F), die erforderlich ist, um eine Oberfläche über die andere hinwegzuziehen, zu der senkrecht zu den in Berührung stehenden Oberflächen ausgeübten Kraft (N).



   Ein 5,1 X 15,3 cm grosses Stück des zu untersuchenden, praktisch salzfreien (zwecks Entfernung von Salz extrahierten) Nonwovens wird auf den waagerechten Boden eines Metallbehälters mit der längeren Seite in der Gleitrichtung gelegt, und ein Ende wird durch einen schweren Metallblock an Ort und Stelle festgehalten. Ein zweites, 2,5 X 7,6 cm grosses Stück des gleichen Nonwovens wird so um einen Schlitten herumgewickelt, dass der Boden, die Vorder- und die Rückseite des Schlittens mit einer Nonwovenlage und die Oberseite mit 1 bis 2 Nonwovenlagen beschichtet sind. Auf die Oberseite des Nonwovens wird ein 5-g-Gewicht aus Messing aufgesetzt.

  Der Schlitten besteht aus einem 25 X 25 X 1,6 mm grossen Block aus Polymethacrylsäuremethylester mit einer Aussenschicht aus Blachengewebe (mit der rauhen Seite nach aussen), die an den Kunststoff mittels eines doppelseitig klebenden Klebebandes angeklebt ist. Am vorderen jochförmigen Ende des Schlittens ist an jeder Seite ein Faden angebracht. Der Behälter wird langsam bis zu einer Tiefe von etwa 8 mm mit einer 0,1%igen wässrigen Kochsalzlösung gefüllt, der Schlitten, das Nonwoven und das Gewicht werden auf die untere Nonwovenschicht aufgesetzt, und der am Joch befestigte Faden wird unter einer Rolle in dem Behälter hindurch aufwärts zu der Gleitbacke des  In   siron -Prüfgerätes    geführt. Das Prüfgerät wird nunmehr in Bewegung gesetzt, so dass der Schlitten mit einer Geschwindigkeit von 5,0 cm/min vorwärtsgezogen wird.



  Dieser   Gleitvorgang    wird 90 Sekunden fortgesetzt. Aus der graphisch verzeichneten Kraft von der 30. Sekunde bis zum Ende des Versuchs wird der Mittelwert genommen und als F verzeichnet. Die Kraft N ist die Summe des Schlittengewichts (1,75 g trocken), des Nonwowengewichts (normalerweise etwa 0,15 g) und des 5,0-g-Gewichts, vermindert um den Auftrieb der Lösung. Die Lösung bedeckt den Schlitten vollständig und etwa 50% des aufgesetzten Gewichts. (Gesamte effektive Kraft N = 5,6 g.)
Die obigen Bedingungen sollen innegehalten werden, da f mit N variiert.

 

   Änderungen im Muster oder der Struktur des Nonwovens haben kaum einen Einfluss auf die gleitende Reibung, wenn das Nonwoven im wesentlichen eben ist.



   Die Biegelänge ist die Hälfte der Länge eines Streifens der Probe, der sich unter seinem eigenen Gewicht um 450 biegt. Dieser Wert wird an einer   2,54    X   15,2cm    grossen Probe mit dem Fall-Biegesteifheits-Prüfgerät (hergestellt von Fabric Development Tests, Brooklyn 32, New York, USA) bestimmt. Das für die Bestimmung der Biegelänge angewandte Verfahren entspricht der   ASTM-Prüfnorm    D   1388-55T.    Falls nichts anderes angegeben ist, beziehen sich die Ergebnisse auf QR-Werte.  



   Das Gewicht der Nonwovens wird in g/m2 angegeben und bezieht sich auf das Gewicht der Fasern abzüglich der Gewichtsmenge an wasserlöslichen Verunreinigungen.



   Die Eigenschaften, für die die betreffenden Prüfmethoden nachstehend angegeben sind, zeigen den durch die erfindungsgemässen Nonwovens erzielten technischen Fortschritt.



   Die Dispergierbarkeit wird in einem   250 mol    fassen den Filterkolben bestimmt, der am Boden seiner konischen Wandung einen Seitenarm aufweist und einen magnetischen Rührstab enthält. Der Stab ist 3,8 cm lang und 8 mm dick, wiegt 11,73 g und wird mit 500 U/min in Umdrehung versetzt. Der Kolben wird mit Wasser gefüllt. Eine 7,6 X 7,6 cm grosse Probe wird auf die Hälfte zusammengefaltet und unter die Wasseroberfläche (am oberen Seitenarm) eingebracht. Durch das am Boden des Kolbens angeordnete Rohr wird Leitungswasser von 250C mit einer Geschwindigkeit von 0,70 1/ min während 2 min einlaufen gelassen. Die aus dem oberen Seitenarm ausströmende Flüssigkeit wird filtriert und der Rückstand bis zur Gewichtskonstanz bei 1000C getrocknet. Hierdurch erhält man das Gewicht der dispergierten Fasern.

  Nach dem Versuch wird der Inhalt des Filterkolbens filtriert und getrocknet, wodurch man das Gewicht der nicht-dispergierten Fasern erhält. Die prozentuale Dispergierbarkeit ist gleich dem Hundertfachen des Gewichts der dispergierten Fasern, dividiert durch das Gesamtgewicht der zurückgewonnenen Fasern.



  Gewöhnliches Toilettenpapier hat eine Dispergierbarkeit   von 7%.   



   Die Fortspülbarkeit einer Probe wird bestimmt, indem eine 25 X 66 cm grosse Probe, die auf 25 X 33 cm zusammengefaltet worden ist, in das Becken einer Haushaltstoilette (Modell F2122 der American Radiator and Standard Sanitary Corporation, New York) geworfen wird, worauf die Toilette nachgespült wird.



   Der Ausfluss aus der Toilette wird durch ein 71 cm langes Glasrohr von 10,8 cm lichter Weite geleitet, das ein künstliches Hindernis enthält. Das Hindernis besteht aus genormtem, abgeflachtem Streckmetall mit 1,27 cm weiten Durchlochungen, das zu einem 30,5 cm langen und 10,8 cm weiten Zylinder verformt worden ist und mit 41 regellos verteilten Innenvorsprüngen ausgestattet ist, die hergestellt werden, indem man 0,63 bis 1,9 cm lange parallele Paare von Schnitten anbringt, die etwa 0,75 cm voneinander entfernt sind, und die geschnittenen Teile so biegt, dass sie senkrecht zu den Zylinderwandungen stehen. Eine Spülung der Toilette ergibt einen Strom von etwa 20 Liter Wasser in 7 bis 8 Sekunden. Für jede Probe wird die Toilette dreimal gespült. Der prozentuale Anteil der Probe, der an den Haken in dem Glasrohr vorbeigeht, wird bestimmt und nach jeder Spülung verzeichnet.

  Eine Probe wird als    fortspülbar     bezeichnet, wenn mindestens 60% der Probe nach zweimaliger Spülung an den Haken vorbeiströmen. Bei den bevorzugten Erzeugnissen werden mindestens 85% der Probe nach zweimaliger Spülung an den Haken vorbeigeführt.



   Es wurde gefunden, dass die nach der obigen Prüfung als  fortspülbar  klassifizierten Proben der Beispiele 1 bis 6 eine Dispergierbarkeit von mindestens 20% (in 2 Minuten) aufweisen oder weniger als 20 Minuten bis zur vollständigen Dispergierung bei der in kleinem Massstabe durchgeführten Dispergierbarkeitsprüfung benötigen. Die bevorzugten Produkte weisen eine Dispergierbarkeit von mindestens 40% auf.



   Die Prüfung auf lose Fasern ist ein Mass für den Zusammenhalt des Nonwovens und wird durchgeführt, indem man über eine nasse Probe des Nonwovens (9,8
X 12 cm), die sich auf einer Glasplatte befindet, einmal eine Kautschukwalze hinwegführt, deren Oberfläche gleich der Oberfläche der Probe ist. Die an der Walze anhaftenden Fasern werden gesammelt, mit Aceton gewaschen, getrocknet und gewogen. Vor dem Versuch wird die Probe gründlich mit überschüssigem destilliertem Wasser durchfeuchtet, mit 2 Papierhandtüchern bedeckt und durch einmaliges leichtes Hinwegführen der oben genannten Walze über die Papierhandtücher abgelöscht.



   Nonwovens, bei denen die Fasern überhaupt nicht verfilzt sind, nehmen bei dieser Prüfung um etwa 0,12 g (oder 14% der ursprünglichen, 0,86 g wiegenden Probe) ab. Die bevorzugten Nonwovens gemäss der Erfindung zeigen bei dieser Prüfung keinen Gewichtsverlust. Gewerblich verwertbare Nonwovens können einen Gewichtsverlust bis 8% aufweisen. Nonwovens, die einen Gewichtsverlust von weniger als etwa 10% zeigen, werden als zusammenhängend angesehen.



   In den nachfolgenden Beispielen sind alle Lösungen, falls nichts anderes angegeben ist, wässrige Lösungen und die Prozentangaben gewichtsmässig. Die Maschenweite der Siebe bzw. Drahtnetze ist in Maschen je 2,54 cm angegeben und ist, falls nichts anderes vermerkt ist, in beiden Richtungen die gleiche, d.h. die Drahtnetze sind quadratmaschig. Die Flüssigkeitsmenge in den Nonwovens wird durch die Aufnahme gekennzeichnet, die sich auf Gramm Flüssigkeit im Nonwoven je Gramm des ursprünglichen trockenen Nonwovens bezieht.



   Beispiel I
Es werden Cyanäthylcellulosefasern mit einem Cyan äthyl-Substitutionsgrad von 0,4, einem Titer von 2 den und einer Stapellänge von 12,6 mm hergestellt.   Dann    wird ein Gemisch aus 80 Teilen dieser Fasern (bezogen auf das Trockengewicht der wasserunlöslichen Fasern) und 20 Teilen Viskosekunstseide mit einer Stapellänge von 6,3 mm und einem Titer von 1,5 den pro Faser in der Stoffbütte zu Wasser von 300C zugesetzt und gut gerührt, um eine gleichmässige Aufschlämmung zu erhalten, die 0,24% Fasern enthält. Diese Aufschlämmung wird auf eine Stoffdichte von 0,12% verdünnt und dem Stoffauflauf einer Langsiebmaschine zugeführt. Das Drahtnetz ist 79 cm breit, besteht aus Drähten von 0,19 mm Durchmesser und hat eine Maschenweite von 70 X 52/2,54 cm.

  Die durch Abtropfen teilweise von Flüssigkeit befreite Faserschicht, die gequollene Cyanäthylcellulosefasern enthält, wird in Abständen von 0,61, 0,92 und 1,45 m von der Brustwalze mit einer 20%igen wässrigen Natriumsulfatlösung von 400C besprüht. Die Düsen führen diese Lösung in einer Menge von 4,9 I/min zu. Die Salzlösung entquillt die Fasern. Das nasse Papier wird von der Gautschwalze zu einem Pressabschnitt gefördert, wo es gepresst und dann auf auf 1200C erhitzten Walzen getrocknet wird. Die trockene Schicht (A) hat ein Gewicht (bezogen auf die wasserunlöslichen Fasern) von 53 g/m2.

 

   Nach dem gleichen Verfahren, jedoch ohne Besprühen mit der Salzlösung, wird eine zweite Schicht (B) mit einem Gewicht von   27 g/m2    aus einem Gemisch aus 10% der oben genannten Cyanäthylcellulose-Stapelfasern und 90% Viskosekunstseide-Stapelfasern hergestellt. Unmittelbar vor dem Eintritt in den Stoffauflauf wird die Stoffdichte in der Stoffbütte von 0,06% auf 0,02% herabgesetzt.  



   Ein Faseraggregat aus der Schicht (A) mit der Schicht (B) als Deckschicht wird fortlaufend einem Förderband aus Drahtnetz mit einer Maschenweite von 24 X 24 je 2,54 cm und einem Drahtdurchmesser von 0,51 mm zugeführt, das sich mit einer Geschwindigkeit von 1,8 m/min bewegt.



   Das Faseraggregat auf dem Drahtnetz wird durch Strahlen einer 20%igen wässrigen Natriumsulfatlösung von 500C hydraulisch verfilzt, die aus einer einzigen Reihe von   0,127 mm    weiten Düsen ausgespritzt werden, welche in   Mittelpunktsabständen    von 0,63 mm voneinander auf einer 0,30 mm dicken Platte angeordnet sind, die an der Verteilerleitung befestigt ist. Der Abstand der Düsen von den Fasern beträgt 2,54 cm und der auf der Salzlösung in der Verteilerleitung lastende   Druck    21 kg/cm2. Beide Enden der waagerechten Verteilerleitung werden durch Exzenter, die bei einer Exzentrizität mit einem Durchmesser von   12,6mm    mit 9 bis 10 U/sek umlaufen, in Schwingung versetzt.

  Bei dem angewandten Druck werden aus den 1080 Düsen der 68,5 cm langen Düsenreihe 75 kg Lösung je Minute auf die 68 cm breite Faserstoffschicht aufgespritzt. Das Gesamtgewicht der Faserdoppelschicht, die in 1 Minute unter den Flüssigkeitsstrahlen hindurchläuft, beträgt 0,10 kg. Der Y-Wert beträgt daher 3,3 X   106    m/min.



   Wenn die Salzlösung durch Wasser ersetzt wird, wird das Papier   fortgewascken    und bzw. oder teilweise durch das Drahtnetz hindurchgetrieben.



   Das so erzeugte zusammenhängende Faservlies wird zwischen Löschpapier unter einem Druck von 102kg/   cm    abgepresst. Teile der abgepressten Produkte (mit etwa 50 bis 60% Feststoffgehalt), die etwa 25,4 X 66 cm gross sind, werden getrocknet und erweicht, indem sie in einem Haushaltwäschetrockner bei 450C mit 4 Basebällen von 9,7 cm Durchmesser umgewälzt werden.



   Durch Trocknen ohne Erweichen erhält man eine steife, brettartige Bahn mit schlechtem Fall und unästhetischem Aussehen.



   Das trockene, erweichte Erzeugnis ist ein zusammenhaftendes Nonwoven aus zwei innig miteinander verbundenen Schichten. Es weist das Aussehen u. den Griff von weichem Gewebe auf. Fig. 3 ist eine zehnfach vergrösserte mikrophotographische Aufnahme der den Flüssigkeitsstrahlen zugewandten Oberfläche dieses Nonwovens.



   Das erweichte Nonwoven hat ein Gewicht von 88   g/m2,    enthält 12,5% Natriumsulfat, 41,1% Cyanäthylcellulose und 46,4% Viskosekunstseide und hat eine Dichte von   0,138 g/cm3.    Die auf salzfreie Basis korrigierten Kennwerte der Produkte sind nachstehend angegeben:
Zur Verwendung als Windel wird das Nonwoven derart auf die doppelte Dicke zusammengefaltet, dass die an   Cellulosekunstseide    reichen Flächen nach aussen zu liegen kommen. Die Windel wird dann in der üblichen Weise um das Kind herum festgesteckt. Die Winkel absorbiert den gesamten Urin einess 6 Monate alten Kindes für einen Zeitraum von 4 Stunden (d.h. 75 g Urin).



  Selbst unter diesen extremen Bedingungen behält die Windel ihre Zusammenhaftung, zerreisst nicht an den Nadeln, hinterlässt keine losen Fasern auf der Haut und übt keine Reizwirkung aus. Die schmutzige Windel wird in ein Toilettenbecken geworfen und fortgespült. Dieses Erzeugnis ist vollständig biologisch abbaubar, so dass keine Abwasserprobleme entstehen.



   Das gleiche Nonwoven kann auch als mit Wasser fortspülbares hygienisches Kleidungsstück verwendet werden und hat eine Zugfestigkeit in synthetischem Urin von mehr als 9 g/cm.



   Beispiel 2
Dieses Beispiel erläutert den Einfluss von Variablen bei der Verfahrensstufe der hydraulischen Verfilzung.



   Nach Beispiel 1 werden zwei einzelne Schichten aus Cyanäthylcellulosefasern und Viskosekunstseide-Stapelfasern hergestellt. Die eine Schicht enthält 70% Cyan äthylcellulosefasern und hat ein Nennflächengewicht von   40 g/m2;    die andere Schicht enthält 10% Cyanäthylcellulosefasern und hat ein Nennflächengewicht von 26   g/m2.   



   Durch hydraulisches Verfilzen einer an Viskosekunstseidefasern reichen Oberschicht mit einer an Cyanäthylcellulosefasern reichen Schicht unter verschiedenen Bedingungen wird eine Reihe von Nonwovens hergestellt.



  Sämtliche Produkte enthalten im Mittel 46,5% Cyan äthylcellulosefasern.



   Die Produkte (a) bis (i) werden mit einem Düsenaggregat hergestellt, bei dem 540 Düsen mit einem Durchmesser von   0,127 mm    in gleichmässigen Abständen in einer einzigen, 68,5 cm langen Reihe angeordnet sind. Die Produkte (j) bis (m) werden mit einem Düsenaggregat hergestellt, bei dem 1080 Düsen mit einem Durchmesser von 0,127 mm in einer einzigen, 68,5 cm langen Reihe angeordnet sind. Für beide Arten von Produkten werden das Musterungsdrahtnetz und die Bedingungen gemäss Beispiel 1 angewandt, jedoch werden die Drücke von 14 bis 35   kg/cm2    variiert, um verschiedene Gesamtströmungsgeschwindigkeiten (W) zu erzielen, und auch die Vorschubgeschwindigkeit   (V.S)    wird abgeändert. Die Verfilzungsbedingungen und die Eigenschaften der Produkte ergeben sich aus Tabelle I.



  Eigenschaften Nicht erweicht Erweicht
MR QR MR QR Trockenreissfestigkeit, g/cm 800 250 460 290 Trockenbruchdehnung, % 5 38 28 27 Nassreissfestigkeit, g/cm 7,0 5,0 5,4 4,8 Nassbruchdehnung, % 31 36 26 26 Biegelänge, cm 3,8 2,8 2,0 1,4 Dispergierbarkeit, % 48 54 Fortspülbarkeit erste Spülung 50 100 zweite Spülung 100 Kohäsionswert - trocken/nass 0,46/0,08 f (nass) Cyanäthylcellulosefasern) 0,46      TABELLE I Produkt a b c d e f g h i j k l m Hydraulische Verfilzungsbedingungen W, kg/min 36 36 36 36 46 46 46 66 66 62 76 89 85 Va, m/min 1,83 1,53 1,22 0,92 1,83 1,53 1,22 1,83 0.92 1,53 1,83 1,22 0,92 Y, m/min x 10e 2,0 2,3 2,8 3,8 3,1 3,8 4,8 6,3 13 3,4 4,2 8,5 11 Kohäsionswert Ch trocken  >  0,2 0,46 0,39 0,20  >  0.2 0,27  >  0,2 0,30* 0,24 0,44 0,55 0,49* Ch nass 0,13 0,06 0,06 0,07 0,12 0,11  <  0,15 0,49 0,05 0,10 0,44 0,74 Trockenreissfestigkeit, 

   g/cm Maschinenrichtung 160 120 270 250 270 230 380 410 590 200 360 470 610 Querrichtung 130 300 180 62 150 250 290 250 230 180 210 270 380 Mittlere Nassreissfestigkeit, g/cm 2,9 4,8 4,8 5,7 5,4 5,9 7,2 21 38 7,0 1,6 48 59 Trockenbruchdehnung,% Querrichtung 25 32 40 30 34 28 46 44 37 33 36 40 45 Maschinenrichtung 14 16 21 29 29 23 33 29 32 27 28 37 26 Fortspülbarkeit Nach der zweiten Spülung fortgespült, % 100 100 100 100 100 -- 100 50 55 100 90 40 50 Dispergierbarkeit, % 54 50 48 46 48 40 63 24 8 50 32 11 21 *Geschätzt     
Die Produkte (a) bis (g), (j) und (k) sind erfindungsgemässe Nonwovens, deren Trockenreissfestigkeit für den beabsichtigten Verwendungszweck (Feststecken) ausreicht, und deren Nassreissfestigkeit so niedrig ist, dass sich die Nonwovens leicht fortspülen lassen, aber andererseits in Körperflüssigkeiten hoch genug ist,

   damit die Produkte Biegelängen von 1,1 bis 1,8 cm aufweisen und einen weichen Griff haben. Diese Nonwovens haben Dichten von 0,113 bis 0,150 g/cm3, bezogen auf die mit der Ames-Dickenlehre bestimmte Dicke.



   Beispiel 3
Die Fasern gemäss Beispiel 1 werden verwendet, um ein Faservlies aus zwei Schichten aus den nachstehend beschriebenen Fasern aufzubauen, wobei ein Doppelschicht-Stoffauflauf und das Verfahren gemäss Beispiel 1 angewandt werden.



      Faserschicht CNÄC*, Reyon, Flächengewicht, gims    Unterseite 10 90 30,5 Oberseite 100 0 44 Mittelwert 64 36 74,6 * Cyanäthylcellulose
Teile des Vlieses werden mit Flüssigkeitsstrahlen einer 20%igen wässrigen Natriumsulfatlösung bei verschiedenen Drücken und Geschwindigkeiten nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren behandelt. jedoch unter Verwendung eines Düsenaggregats mit 280 Düsen von je 0,127 mm Durchmesser, die in gleichmässigen Abständen in einer einzigen, 35,7 cm langen Reihe angeordnet sind. Das von Öffnungen durchsetzte Musterungsorgan ist in diesem Falle ein Drahtnetz mit einer Maschenweite von 20 X 20 je 2,54 cm und einem Drahtdurchmesser von 0,635mm. Die an Kunstseide reiche Seite des Vlieses ist den Flüssigkeitsstrahlen zugewandt.



  Die Drücke liegen im Bereich von 3,5 bis 35 kg/cm2.



  Die Vorschubgeschwindigkeit   (V)    beträgt für die Produkte (a), (b) und (c) 1,83 m/min und für das Produkt (d) 0,61 m/min. Die Gesamtströmungsgeschwindigkeit (W) der Flüssigkeitsstrahlen und die berechneten   Y    Werte sowie die Eigenschaften der Produkte sind in Tabelle II angegeben.



   TABELLE II Produkt a b c d Verfilzungsbedingungen
W, kg/min 11 14 24 35
Y, m/min X   10    0,6 0,9 2,8 17 Kohäsionswert trocken  >  0,2  >  0,2 0,65 0,56 nass  <  0,15 0,08 0,61 Trockenreissfestigkeit, g/cm
Maschinenrichtung 710 860 610 860
Querrichtung 160 89 470 410 Trockenbruchdehnung, %
Maschinenrichtung 9 11 28 30
Querrichtung 3 19 28 43 Mittlere Nassreissfestigkeit, g/cm 1,9 0,49 4,5 41 Dispergierbarkeit, % 69 79 67 8  
Alle Nonwovens haben einen Ch-Wert (trocken) grösser als 0,2 und einen Ch-Wert (nass) kleiner als 0,15 sowie eine Biegelänge von weniger als 3 cm.



   Alle wasserempfindlichen Fasern haben einen f (nass)-Wert kleiner als 0,70.



   Das Produkt (c) ist das bevorzugte Nonwoven gemäss der Erfindung. Es besitzt Aussehen, Griff und Bruchdehnung eines Gewebes. Bei der Prüfung auf lose Fasern verliert es keine losen Fasern.



   Das Produkt (a) hat das Aussehen des ursprünglichen, unbehandelten Faservlieses ohne Musterung und sogar ohne Prägung. Bei der Prüfung auf lose Fasern verliert das Produkt mehr als 8% seines Gewichts.



   Das Produkt (b) ähnelt etwas einem Gewebe; das Muster ist jedoch nicht so deutlich und gleichmässig wie bei dem Produkt (c). Dieses Nonwoven verliert bei der Prüfung auf lose Fasern etwa 8% seines ursprünglichen   Trockengewichts.   



   Das Produkt (d) hat das Aussehen und den Griff eines Gewebes; die Fasern sind jedoch so fest miteinander verfilzt. dass es sich nicht fortspülen lässt.



   Die Produkte (a) bis (d) haben   PiQeläng'ei    von   we-    niger als 3 cm.



   Beispiel 4
Dieses Beispiel erläutert die Verwendung stark wasserabsorbierender Fasern aus verschiedenen Arten von Celluloseäthern zur Herstellung der Nonwovens.



   Gewöhnliche Holzzellstoffplatten werden 45 Minuten in   1 8%ige    Natronlauge von 27,50C getaucht. Die Alkalicelluloseplatten werden auf ein Pressgewichtsverhältnis von   3 :1    gepresst,   zerfasert    und bei   OOC    gelagert.



   0,45 kg dieser Alkalicellulose werden 27 Stunden bei   26Cc    aufbewahrt und dann in eine 5 Liter fassende Baratte eingegeben, aus der dann die Luft evakuiert wird.



  Im Verlaufe von 90 Minuten werden 53 g Äthylenoxyd zugesetzt, während die Baratte in waagerechter Stellung in einem 250C warmen Wasserbad in Umdrehung gehalten wird. Dann wird die Baratte mit Stickstoff ausgespült und die erzeugte Hydroxyäthylcellulose entfernt und in verdünnter wässriger Natronlauge von 0 bis   l00C    zu einer Lösung gelöst, die 6% Celluloseäther und 7% Natronlauge enthält. Die Lösung wird bei   - 300C    eingefroren, dann auf Raurntemperatur erwärmt und filtriert. Die filtrierte Lösung wird durch eine Spinndüse mit 504 Spinnöffnungen zu je   0,076mm      Durchmesser    in ein Koagulierbad (12% Schwefelsäure und 18% Natriumsulfat) versponnen und das Garn neutralisiert.

  Das trockene Garn hat einen Titer von 2,6 den pro Filament, eine Trockenreissfestigkeit von 0,98 g/den, eine Trokkenbruchdehnung von 9,8% (alle Werte umgerechnet auf salzfreie Basis) und einen Hydroxyäthyl-Substitutionsgrad von 0,61.



   Cyanäthylcellulosefasern werden, wie für Beispiel 1, mit dem Unterschied hergestellt, dass die modifizierte Viskoselösung 3 Tage bei 250C gealtert und dann versponnen wird, worauf die Filamente, wie oben beschrieben, neutralisiert werden. Die Fasern werden mit 700C heissem destilliertem Wasser gewaschen, mit Aceton entquollen und bei 1000C getrocknet. Die Fasern haben einen Substitutionsgrad an Carboxyäthylgruppen von 0,13 und einen Substitutionsgrad an Cyanäthylgruppen von 0,04.



   Nach einer anderen Methode können Cyanäthylcellulosefasern folgendermassen hergestellt werden: Eine Lösung von Cyanäthylcellulose wird gemäss der britischen Patentschrift 633 807 durch Zusatz von Acryl   säurenitril    zu herkömmlicher Viskose hergestellt. Die Lösung wird zu Fasern versponnen, die dann, wie oben beschrieben, neutralisiert werden.

  Die Fasern haben die folgenden typischen Kennwerte, berechnet auf das Gewicht der wasserunlöslichen Fasern: Titer 2 den Absorptionsvermögen für Wasser bei 250C 19,1 g/g Absorptionsvermögen für Urin bei 250C 14,0 g/g Stickstoff 3,4 Gew.-% Carboxylgruppen 0,4   Gew.-%      Cyanäthyl-Substitutionsgrad    0,45   Carboxyäthyl-Substitutionsgrad    0,015
Alle oben beschriebenen Celluloseätherfasern werden auf Stapellängen von 12,6 mm   gescllnitten,    und aus wässrigen Aufschlämmungen der Fasern werden in einer 20 X 20 cm grossen Handbütte handgeschöpfte Blätter hergestellt.

  In jedem Falle wird das handgeschöpfte Blatt und das Sieb aus der Handbütte entfernt, die Fasern werden durch Benetzen mit   1 8%iger    wässriger Natriumsulfatlösung für einen Zeitraum von einer Minute entquollen, und das Blatt wird dann getrocknet. Auf diese Weise werden die folgenden Blätter hergestellt; die angegebenen Gewichtsmengen und Prozentzahlen beziehen sich auf den Gehalt an wasserunlöslichen Fasern: Blatt (a):
68 g/m2 Hydroxyäthylcellulosefasern und 61%
0,6 cm lange Viskosekunstseidefasern; Blatt (b):
49 g/m2 100%ige Hydroxyäthylcellulosefasern; Blatt (c):
49 g/m2 100%ige Carboxyäthylcellulosefasern; Blatt (d):
49   g/m2      1 00%ige    Cyanäthylcellulosefasern.



   Das Blatt (a) wird gemäss Beispiel 1 mit säulenförmigen Strahlen einer 20%igen wässrigen Natriumsulfatlösung hydraulisch verfilzt. Das Blatt (b) wird mit einer Schicht B gemäss Beispiel 1 belegt, die zu 10% aus Cyanäthylcellulosefasern und zu 90% aus Viskosekunstseidefasern besteht, und der so erhaltene Schichtstoff wird, wie oben beschrieben, hydraulisch verfilzt, wobei der Schichtstoff (b-B) entsteht. Die Schichtstoffe (c-B) und   (d-13)    werden in ähnlicher Weise hergestellt. Die Behandlungsbedingungen werden im Bereich von Y Werten von 2,0 X   106    bis 6,1 X   10G    m/rnin variiert, wobei man verschiedene Struktureigenschaften erzielt.

 

   Die Produkte werden gemäss Beispiel 1 getrocknet und erweicht. Sämtliche Produkte haben Trockenreissfestigkeiten von mindestens 320 g/cm und Trockenbruchdehnungen von mindestens   38wo.    Die übrigen Eigenschaften ergeben sich aus Tabelle III.



   Alle Nonwovens haben Trockenkohäsionswerte von mehr als 0,2 und Nasskohäsionswerte von weniger als 0,15 sowie Biegelängen von weniger als 3 cm. Alle was   serempfindlichen    Fasern haben einen f-Wert (nass) von weniger als 0,70.  



   TABELLE III    Produkt Mittlere Zusammen- Nassreissfestigkeit Trockenhruchdehaung Dispergierbarkeit setzung glcm    a   390/0    HÄC* 2,1 38 100 b-B 64 %   HÄC *    8,5 46 74 c-B 64 %   CbÄC **    55 40 d-B   64%    CNÄC*** 11,0 52 56  * Hydroxyäthylcellulose    s*    Carboxyäthylcellulose *** Cyanäthylcellulose
Beispiel 5
Als Fasern werden Cyanäthylcellulosefasern mit einer Länge von   12,6mm    und einem Titer von weniger als 5 den, die   43.9%      Na2SO4    enthalten und zufolge der Analyse 3,5% Stickstoff (auf salzfreier Basis) sowie   0.5%    COOH-Gruppen (auf salzfreier Basis) bei einem Cyanäthyl-Substitutionsgrad von 0,465 enthalten,

   und 6,3 mm lange Viskosekunstseide-Stapelfasern mit einem Titer von 1,5 den verwendet. Die Cyanäthylcellulosefasern haben einen f-Wert (nass) von weniger als 0,70.



   Aus wässrigen Aufschlämmungen der obigen Fasern werden handgeschöpfte Blätter mit verschiedenen Zusammensetzungen und ein Faservlies hergestellt, das auf salzfreier Basis ein Flächengewicht von 51 g/m2 aufweist.   Die    Blätter werden in 20%iger Natriumsulfatlösung entquollen, zwischen Gautschwalzen gepresst und zwischen Polyamidgewebe und Löschpapier in einem   Bogentrockner    bei   100 C    getrocknet.



   Sämtliche Blätter werden hydraulisch verfilzt, indem ein jedes Blatt auf einem Drahtnetz (Maschenweite 24 X 24 je 2,54 cm) mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 0,92 m/min unter hin- und herschwingenden Strahlen von 20%iger wässriger Natriumsulfatlösung hindurchgeführt wird. Bei den zu 100% aus Viskosekunstseide bestehenden Blättern wird Wasser als Verfilzungsflüssigkeit verwendet. Die Flüssigkeitsstrahlen werden durch eine Lochplatte erzeugt, die eine einzige, 35,7 cm lange Reihe von venturiartig geformten Öffnungen von 0,177 mm Durchmesser aufweist, von denen je 20 auf eine Länge von 2,54 cm entfallen. Die Lochplatte ist an einer Verteilerleitung angebracht und befindet sich 2,54 cm über dem handgeschöpften Blatt.



   Die verfilzten Blätter werden mit Löschpapier abgelöscht, dann getrocknet und durch Umwälzen in einem   Haushaltsviäschetrockner    bei 600C mit 3 Basebällen von   9,7 cm    Durchmesser im Verlaufe von 25 Minuten erweicht.



   Die für verschiedene Y-Werte (durch Ändern des Druckes der Verfilzungsflüssigkeit) erzielten physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle IV zusammengestellt. Alle Proben haben eine Trockenbruchdehnung von 20 bis 56% und eine Biegelänge von weniger als 3 cm.



   Die Produkte a, b und c sind Beispiele für erfolglose Versuche, aus 100%iger Viskosekunstseide brauchbare, fortspülbare Erzeugnisse herzustellen. Es wird mit Wasserdrücken von 7, 10,5 bzw. 14kg/cm2 gearbeitet.



  Eine Kombination einer Trockenreissfestigkeit von mindestens 54 g/cm mit einer Nassreissfestigkeit von weniger als 18 g/cm ist nicht erhältlich. Bei höheren Y-Werten, wie sie erforderlich sind, um die Trockenreissfestigkeit des Produktes zu erhöhen, sind die Nonwovens infolge der gleichzeitigen höheren Nassreissfestigkeit und geringeren Dispergierbarkeit nicht fortspülbar.



   Die Produkte f, h, j, 1, m, n, o und p sind Beispiele für erfindungsgemässe Nonwovens und haben Trockenkohäsionswerte von mehr als 0,2 und Nasskohäsionswerte von weniger als 0,15.



   Die Produkte g, i und k sind übermässig stark verfilzt und haben infolgedessen Nassreissfestigkeiten von mehr als 18 g/cm und Dispergierbarkeitswerte von weniger als 15, so dass sie nicht als fortspülbar bezeichnet werden können. Sie gehören daher nicht zu den erfindungsgemässen Nonwovens.



   Wie man sieht, sind die Bedingungen, unter denen die hydraulische Verfilzung durchgeführt wird, äusserst kritisch. besonders bei den niedrigsten Cyanäthylcellulosegehalten. Die in der Tabelle aufgeführten Ergebnisse sowie Ergebnisse, die bei anderen (nicht angegebenen) Y-Werten erhalten wurden, lassen sich durch die folgende Gleichung ausdrücken:    Yrns.,i=i     <  3,4   +    (% Celluloseäther) 1/2
Die maximalen Y-Werte für 10% und 100% Celluloseäther betragen daher etwa 4,8 bzw. 7,6 X 106. Diese Beziehung ist nur auf die bevorzugten Mischungen aus Cyanäthylcellulosefasern und Viskosekunstseidefasern anwendbar.  



   TABELLE IV    Produkt Y CNÄC* Reissfestigkeit, glcm Dispergier- Gewicht, g/cms trocken nass barke,%    a 2,1 0 21 16 32 31 b 3,3 0 29 24 16 33 c 4,5 0 5 36 d 2,1 5 57 8,3 48 40 e 2,4 5 73 10 38 36 f 3,8 10 110 11 48 54 g 5,8 10 250 23 6 54 h 3,8 15 100 12 39 51 i 5,8 15 180 28 8 39 j 3,8 20 130 16 54 54 k 5,8 20 230 20 7 47
1 3,8 50 290 9,2 58 74 m 5,8 50 180 14 31 74 n 3,8 75 410 8,0 62 90 o 5,8 75 170 10 29 90 p 3,8 100 350 11 56 93 * Cyanäthylcellulose
Beispiel 6
Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von Nichtcellulosefasern von hohem Absorptionsvermögen zur Herstellung von weichen, in Wasser dispergierbaren Nonwovens.



   Eine Lösung von zu 99% hydrolysiertem Polyvinylalkohol von hoher Viskosität in Dimethylsulfoxyd wird auf an sich bekannte Weise aus einer Spinndüse in eine zwecks Verdampfung des Lösungsmittels auf hoher Temperatur gehaltene Atmosphäre versponnen. Die getrockneten Filamente werden aufgewickelt und später auf das   1 ,5fach    verstreckt, in einer Stauchkammer gekräuselt und zu Stapelfasern von 6,3 mm Länge zerschnitten. Die Polyvinylalkoholfasern haben in Wasser von 370C ein Absorptionsvermögen von 13 g/g und in Urin ein Absorptionsvermögen von 9,6 g/g.



   Die Polyvinylalkohol-Stapelfasern werden mit der gleichen Gewichtsmenge 6,3 mm langer Viskosekunst   seide-Stapalfasern    gemischt. Das Fasergemisch wird in Eiswasser aufgeschlämmt und in einer Handbütte nach Noble und Wood zu einem handgeschöpften Blatt verarbeitet. Das stark gequollene Blatt wird mit einem Schutzsieb bedeckt und in 20%iger Natriumsulfatlösung entquellen gelassen.



   Das nasse, entquollene Mischfaservlies wird auf ein gewebtes Drahtnetz (Maschenweite 24 X 24 je 2,54 cm; Drahtdurchmesser 0,51 mm) übertragen. Die Fasern werden mit Hilfe von Strahlen 20%iger Natriumsulfatlösung von   50 C    hydraulisch verfilzt, die unter einem Druck von 14 kg/cm2 einem Düsenaggregat zugeführt wird, das aus 560 in gleichmässigen Abständen voneinander in einer Reihe von 35,7 cm Länge angeordneten Düsen von je 0,127 mm Durchmesser besteht. Das nasse Faservlies wird zwischen gebleichten Sulfitzellstoff Löschblättern abgepresst und durch 15 Minuten langes Umwälzen bei 320C in einem Wäschetrockner mit einem Baseball von 9,7 cm Durchmesser getrocknet. 

  Das fertige weiche Nonwoven weist die folgenden Kennwerte auf:
Gewicht (g/m2 unlösliche Fasern) 64
Trockenreissfestigkeit, g/cm 61
Trockenbruchdehnung, % 62
Nassreissfestigkeit, g/cm 5,0
Nassbruchdehnung, % 34
Dispergierbarkeit, % 49
Biegelänge, cm 1,18
Ch nass 0,1    Cn    trocken  >  0,2
7 nass  <  0,70
Beispiel 7
Ein Nonwoven mit einem Flächengewicht von 41 g/m2 wird hergestellt, indem eine Wirrfaserbahn aus 19 mm langen Viskosekunstseidefasern mit einem Titer von 1,5 auf einem Sieb mit einer Maschenweite von 24/2,54 cm mit einer Geschwindigkeit von 4,6 m/min unter 3 Reihen von Wasserstrahlen hindurchgeführt wird, die aus Düsen ausgespritzt werden, die aus einem oberen zylinderförmigen Abschnitt von 0,13 mm Durchmesser und einem unteren, kegelstumpfförmigen Aus  lassabschnitt bestehen und in solchen Abständen angeordnet sind,

   dass auf eine Länge von 2,54 cm 40 Düsen entfallen. Der Flüssigkeitsdruck, mit dem die Flüssigkeit den Düsen zugeführt wird, beträgt 23, 35 bzw. 42 kg/ cm2. Die Düsen befinden sich 12 mm über dem Faservlies. Das Kunstseidevlies hat einen Trockenkohäsionswert von 0,35 und einen Nasskohäsionswert von 0,71 und ist zu diesem Zeitpunkt nicht ein Nonwoven gemäss der Erfindung.



   Dieses Kunstseidevlies wird durch einen Behälter hindurchgeführt, der eine Lösung von 50% Harnstoff und 18% Orthophosphorsäure bei Raumtemperatur enthält. Dann wird das Faservlies zwischen kautschukbeschichteten Walzen zu einer Aufnahme von 2,0 g/g abgequetscht. Das nasse Faservlies wird fortlaufend durch einen handelsüblichen Heissluftofen (Benz) geführt, wo es für einen Zeitraum von 91 Sekunden der Wirkung von einander gegenüber angeordneten Luftstrahlen bei   1 640C    ausgesetzt wird. Hierauf wird das Vlies mit einer Geschwindigkeit von 1,9   m / min    aufgewickelt.



   Das wärmebehandelte Faservlies (aus saurem Cellulosephosphat) wird dann auf einem Drahtnetz durch Hindurchführen unter Leitungswasserstrahlen gewaschen, worauf das überschüssige Wasser zwischen Quetschwalzen abgequetscht wird. Das nasse Faservlies wird sodann unter Strahlen einer Lösung hindurchgeführt, die 17%   Na2SO4,    3%   NaHPO4    und 1% Natriumhexametaphosphat enthält und auf einen pH-Wert von 6,0 eingestellt ist, worauf der Lösungsüberschuss wiederum zwischen Quetschwalzen entfernt wird.



   Das nasse, modifizierte Faservlies (aus Natriumcellulosephosphat) wird durch einen Ofen geführt, wo es der Einwirkung von Luft bei 34 bis 400C ausgesetzt wird, die aus Paaren von einander gegenüberliegenden und quer zur Vorschubrichtung des Vlieses angeordneten Schlitzen austritt, so dass das Vlies jeweils zwischen zwei einander gegenüberliegenden Luftströmen hin- und herflattert. Das trockene Faservlies wird dann erweicht, indem es zunächst zwischen einem Walzenpaar mit ineinandergreifenden Rillenwalzen, deren Rillen in der Vorschubrichtung des Faservlieses verlaufen, und dann zwischen drei Walzenpaaren aus ineinander eingreifenden Rillenwalzen hindurchgeführt wird, bei denen die Rillen senkrecht zur Vorschubrichtung des Faservlieses verlaufen. Alle Walzen sind auf einen Druck von 0,645 kg je cm Breite eingestellt. Die Erweichungsbehandlung wird noch weitere zweimal wiederholt.

  Der Trockenkohäsionswert des Nonwovens beträgt 0,29, der Nasskohäsionswert 0,04.



   Stücke dieses Nonwovens in Windelgrösse sind fortspülbar. Die Eigenschaften ergeben sich aus Tabelle V.



   Beispiel 8
Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von Natriumcellulosehemisuccinat.



   Das Kunstseidevlies gemäss Beispiel 7 wird durch einen Behälter geführt, der eine 600C warme Lösung von 30% Succinamidsäure und 0,60% Sulfaminsäure enthält, und dann zwischen Walzen bis zu einer Aufnahme von 2,0 bis 2,1 abgequetscht. Das nasse Faservlies wird fortlaufend mit einer solchen Geschwindigkeit durch einen auf 2050C gehaltenen Ofen mit Luftumlauf geführt, dass die Verweilzeit im Ofen 95 Sekunden beträgt.



   Das Vlies aus Cellulosehemisuccinat wird gewaschen, indem es durch einen Behälter mit weichem Wasser hindurchgeleitet wird; dann wird es abgequetscht, neutralisiert und in einem anderen Behälter bei Raumtemperatur mit einer Lösung gebleicht, die 3% Na2HPO4, 17%   Na5SO4    und 0,5%   KHSOs    enthält und auf einen pH-Wert von 8,5 bis 9,0 eingestellt ist. Das Vlies aus Natriumcellulosehemisuccinat wird abgequetscht und in umlaufender Luft bei Raumtemperatur getrocknet.



   Windeln aus diesem Nonwoven werden an Kleinkindern geprüft und zeigen bei der Verwendung einen ausgezeichneter Zusammenhalt sowie eine vollständige Fortspülbarkeit. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle V.



   Beispiel 9
Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von Natriumcellulosesulfatfasern.



   Ein Faservlies mit einem Flächengewicht von 44 g/m2 wird aus einer Wirrfaserbahn aus 19 mm langen, gekräuselten Viskosekunstseidefasern mit einem Titer von 1,5 den unter Verwendung der Vorrichtung gemäss Beispiel 7 und der in Beispiel 7 angegebenen Vorschubgeschwindigkeit bei Drücken von 21, 35, 56 bzw. 56 kg/cm2 für die 4 Düsenreihen hergestellt.



   Das Kunstseidevlies wird 2 Minuten in einer   50 C    warmen Lösung von 300g Harnstoff, 100g 99%iger Schwefelsäure und 75g Wasser behandelt. Dann wird es bis zu einer Aufnahme von 3,2 abgepresst und 3 Minuten in einem Ofen auf 1690C erhitzt. Das erhitzte Faservlies wird mit einer 17%   NazSO4    und 3%   Na2HPO4    enthaltenden und auf einen pH-Wert von 8,5 eingestellten Lösung neutralisiert, bis zu einer Aufnahme von 1 g/g abgequetscht und getrocknet. Das Nonwoven ist fortspülbar. Die Eigenschaften ergeben sich aus Tabelle V.



   Beispiel 10
Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von Natriumcarboxymethylcellulosefasern.



   Ein Faservlies mit einem Flächengewicht von 27 g/m2 wird aus 39 mm langen Viskosekunstseidefasern mit einem Titer von 1,5 den mit Hilfe der in Beispiel 7 beschriebenen Vorrichtung mit der Ausnahme hergestellt, dass zwei weitere Düsenreihen hinzugefügt werden, die bei Drücken von 14kg/cm2 bzw. 21 kg/cm2 betrieben werden. Das Vlies hat einen Trockenkohäsionswert von 0,74 und einen Nasskohäsionswert von 0,96.



   Das Faservlies wird chemisch modifiziert, indem es fortlaufend durch ein Bad, das   2.1%    NaOH und 15,8% Natriumchloracetat enthält, geführt, bis zu einer Aufnahme von 1,1 g/g abgequetscht, 18 Sekunden im Luftofen auf 1400C erhitzt, in 5%iger Schwefelsäure unter Bildung von Carboxymethylcellulose angesäuert, mit Wasser gewaschen und in einem Bad, das 2% Na2HPO4 und   8,5%    Na2SO4 enthält und auf einen pH-Wert von 8,5 eingestellt ist, in das Natriumsalz übergeführt wird. Dieses Nonwoven (A) wird bei 400C in einem   Umwälztrockner    mit Basebällen von 9,7 cm Durchmesser getrocknet.

 

   Es werden Damenbinden hergestellt, indem ein 64 X 17,8 cm grosses Stück des Nonwovens um einen Kern herumgewickelt wird, so dass sich das Nonwoven am Boden der Binde überlappt, worauf die sich überlappenden Stellen mit kleinen Tupfen eines wasserlöslichen Klebstoffs angeklebt werden. Der Kern besteht aus mit Kreppapier umwickeltem Holzflaum. Das Kreppapier weist an den Seiten und am Boden einen Überzug aus einem Polymethacrylsäurefluoralkylester auf, der als Flüssigkeitssperrschicht dient. Die Binden werden be  nutzt und dann fortgespült. Die grosse Mehrzahl der Binden (223 von 230) lässt sich bei einmaliger Spülung mit Wasser fortspülen; die übrigen sieben erfordern zweimaliges Spülen.



   Ein zweites Nonwoven (B) mit einem Flächengewicht von 42 g/m2, einem Trockenkohäsionswert von 0,66 und einem Nasskohäsionswert von 0,78 wird, wie oben beschrieben, hergestellt, mit dem Unterschied, dass die Vorschubgeschwindigkeit unter den mit 21, 35, 42, 49 bzw. 63 kg/cm2 Flüssigkeitsdruck betriebenen Düsen 6,4 m/min beträgt. Das Faservlies wird dann, wie oben beschrieben, chemisch modifiziert, mit dem Unterschied, dass die Reagenzlösung 2,22% NaOH und 18,4% Natriumchloracetat enthält und als letzte, zur Überführung in das Salz verwendete Lösung eine Lösung dient. die 1%   Na2HPO4    und 4,25% Na2SO4 enthält und auf einen pH-Wert von 8,5 eingestellt ist.



   Windeln werden hergestellt, indem eine Schicht des oben beschriebenen Nonwovens, eine Holzflaumschicht, eine   Kreppapierwattierung,    eine Holzflaumschicht und schliesslich wieder eine Schicht des   Nomvovens    aufeinandergefügt werden. Für eine Windel mittlerer Grösse werden ein Nonwovenstück von 28 X 35 cm und Kerne aus Holzflaum sowie Kreppapier von 12,7 X 30 cm Grösse verwendet. Die beiden Nonwovenlagen werden rings um die Ränder des Kerns herum mit 3 mm grossen Tupfen eines wasserlöslichen Klebstoffs, die sich in Abständen von 5 cm voneinander befinden, zusammengeklebt.



   Die Windeln werden an Kleinkindern erprobt und bewahren bei der Verwendung ihren Zusammenhalt; nach dem Gebrauch lassen sich sämtliche Windeln leicht in Haushaltstoiletten fortspülen.



   Die Eigenschaften dieser Nonwovens sind in Tabelle V angegeben.



   Beispiel 11
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines ungemusterten Nonwovens gemäss der Erfindung.



   Ein Faservlies mit einem Flächengewicht von 88 g/m2 wird nach Beispiel 7 aus den dort beschriebenen Viskosekunstseidefasern mit einer einzigen Düsenreihe hergestellt, wobei als Träger ein Drahtnetz mit 150 Maschen je 2,54cm und 37% offener Fläche verwendet wird, welches das Faservlies mit einer Geschwindigkeit von   3.7    m/min so unter der Reihe schwingender Düsen hindurchführt, dass die Bahn je einmal unter Düsen hindurchläuft, die mit einem Druck von 14, 35, 70 bzw.



  84 kg/cm2 betätigt werden. Das undurchlochte Faservlies ist glatt und ähnelt einem Filz mit schwachen Rillen.



   Ein Teil des trockenen Vlieses wird 2 Minuten in eine Lösung von 50% Harnstoff und 18% Orthophosphorsäure getaucht, ablaufen gelassen und bis zu einer Aufnahme von 1,6 bis 1,7 abgequetscht. Das nasse Faservlies wird in einem Luftofen 4 Minuten auf 1600C erhitzt. Dann wird das Vlies in einer wässrigen Lösung gewaschen, die 5% Schwefelsäure und   17%    Natriumsulfat enthält, ablaufen gelassen, abgequetscht und in einer wässrigen Lösung, die 4% Na2HPO4 und 17% Na2SO4 enthält und auf einen pH-Wert von 8,4 eingestellt ist, in Natriumcellulosephosphat umgewandelt.



  Hierauf wird das Vlies wieder ablaufen gelassen, abgequetscht und an der Luft getrocknet.



   Aus dem Nonwoven wird eine Windel mittlerer Grösse hergestellt. Die Windel zerreisst nach zehnmaligem Eintauchen in das Becken einer Toilette in zwei Teile, und 85% der Windel werden nach dreimaliger Spülung an den Haken des Abflussrohres vorbeigespült. Die Eigenschaften dieses Nonwovens ergeben sich ebenfalls aus Tabelle V.



   Beispiel 12
Dieses Beispiel erläutert die Verwendung einer heterogenen, wasserempfindlichen Faser.



   Ein Faservlies mit einem Flächengewicht von 27 g/m2 wird aus einer Wirrfaserbahn aus   12,6 mm    langen Viskosekunstseidefasern mit einem Titer von 1,5 den mit der Vorrichtung und nach dem Verfahren des Beispiels 7 hergestellt, jedoch unter Verwendung von 4 Düsenreihen, die mit Drücken von 21, 28, 35 bzw. 35   kg/cm2    betrieben werden.



   Das trockene Faservlies wird 1 Minute in eine Lösung aus 70 Vol.-% Wasser und 30 Vol.-% N-Dimethylformamid eingebracht und dann bis zu einer Aufnahme von   1 g/g    abgequetscht. Das nasse Vlies wird 1 Minute bei Raumtemperatur in eine 0,25n Lösung von   SO2    in N-Dimethylformamid eingebracht und wieder bis zu einer Aufnahme von 1 g/g abgequetscht. Hierauf wird das Vlies 1 Minute in   5tsiger    wässriger Schwefelsäure behandelt, abgequetscht, 1 Minute in einer wässrigen Lösung behandelt, die 17%   Na,SO4    und 3% Na2 HPO4 enthält und auf einen pH-Wert von 8,5 eingestellt ist, wieder abgequetscht und an der Luft getrocknet. Man erhält Fasern aus Cellulose (Viskosekunstseide) mit einem äusseren Mantel aus   Natriumcellulose-    sulfat.



   Ein 44 X 33 cm grosses Stück dieses Nonwovens wird in synthetischem Urin eingeweicht und zweimal mit Wasser gespült, worauf es sich zu   100%    fortspülen lässt. Das Nonwoven hat die in Tabelle V angegebenen Eigenschaften. Der mittlere Substitutionsgrad des Kunst   seidekerns    und des modifizierten Mantels beträgt 0,008.



   Beispiel 13
Dieses Beispiel erläutert, dass die erfindungsgemässen Nonwovens eine stärkere innere Bindefestigkeit aufweisen als die bisher bekannten.



   Die Prüfung auf innere Bindefestigkeit, die ursprünglich zur Messung der inneren Bindefestigkeit von Papier bestimmt war, eignet sich auch zur Messung der senkrechten Verfilzungskomponente durch die ganze Dicke des Nonwovens hindurch.



   Im Grunde besteht diese Prüfung darin, die Kraft zu bestimmen, die erforderlich ist, um die Probe zu zerreissen, wenn die ebenen Oberflächen der Probe zwischen zwei Klebbandstücken angeordnet und festgehalten werden.

 

   Wie zu erwarten, zerfällt ein Schichtstoff hierbei leicht in seine einzelnen Schichten (niedrige innere Bindefestigkeit), während Erzeugnisse, die durch eine senkrechte Faserkomponente zusammengehalten werden, höhere Kräfte zum Zerreissen erfordern, da die senkrechten Fasern zerrissen werden müssen.



   Die innere Bindefestigkeit von Nonwovens wird auf dem als  Internal Bond Tester  bezeichneten Prüfgerät (Modell B, hergestellt von der Sisalkraft-Scott Co. in Providence, R.I., USA) bestimmt, indem die Kraft gemessen wird, die erforderlich ist, um eine Probe in ihrer Hauptebene mit Hilfe eines mit Gewichten belasteten Pendels abzuscheren. Die Probe wird mittels eines doppelseitig klebenden Klebebandes an einer unteren, ortsfesten Stahlplatte und an einem oberen, im rechten Winkel stehenden Schlagstab (der von dem Pendel getroffen wird) befestigt.  



   TABELLE V Beispiel 7 8 9   10 (a)    10 (b) 11 12 Substitutionsgrad 0,26-0,30 0,30 0,28 0,17 Kohäsionswert    Ch    trocken 0,29 0,42 0,59 0,66 0,77 0,69 0,32    C}i    nass 0,04 0,04 0,27 0,11 0,10 0,14 0,06 Reissfestigkeit Maschinenrichtung/ Querrichtung, g/cm trocken 1100/460 680/490 480/360 730/500 1200/540 c1200/1600 c430/180 nass 3,2/2,0* 2,6/18 11/4,8 0,29/0,28 2,9/0,9* 0,18/0,27 0,17/0,17    nassS.U.**    137/68 80/65 41 36/20 80/70 25  (Mittel) (Mittel) Trockenbruchdehnung, %
Maschinenrichtung 12 27 32 28 20 39 32
Querrichtung 72 44 36 77 77 28 36 Gewicht,   g/cm2    78 52 52 41 62 110 34 f,

   nass 0,72    < 0,70     < 0,70  < 0,70 0,31  < 0,70 -  < 0,70  * Leitungswasser ** Synthetischer Urin Die Biegelänge für sämtliche Nonwovens beträgt weniger als 3 cm.



   Die Flächen der Stahlplatte, des Schlagstabes, des Nonwovens und des Klebbandes betragen 2,54 cm X 2,54cm. Das Prüfgerät weist eine Einspannvorrichtung zum gleichzeitigen Anbringen von fünf Proben bei einem genormten Druck auf. Die fünf Proben werden in der Maschinenrichtung und in der Querrichtung untersucht, und der angegebene Wert ist der Mittelwert. Das Nonwoven soll sich in salzfreiem Zustand befinden, wie es durch Extraktion für die Bestimmung des Kohäsionswertes erhalten wird. Es werden Drücke von 14 kg/cm2 angewandt, obwohl niedrigere Drücke bei sehr dünnen und porösen Proben erforderlich sein können, um zu verhindern. dass das obere Klebeband mit dem unteren Klebeband in Berührung kommt.

  Mit Nonwovens, die grobe Öffnungen enthalten (d.h. mit 12 oder noch weniger Öffnungen je 2,54 cm u. mit einem Flächengewicht von weniger als etwa 34 g/m2) werden keine sinnvollen Ergebnisse erhalten, weil dann das eine Klebeband durch die ganze Dicke des Nonwovens hindurch am anderen Klebeband festklebt.



   Es werden Nonwovens aus einer Anzahl der obigen Beispiele sowie auch Papiere und ein handelsübliches, harzgebundenes Nonwoven untersucht.

 

   Die bevorzugten Nonwovens gemäss der Erfindung weisen innere Bindungsfestigkeiten von mindestens 1,1 kg.cm auf, während besonders bevorzugte Nonwovens mit dem höchsten Zusammenhalt in trockenem Zustande innere Bindefestigkeiten von mindestens 2,1 kg.cm aufweisen.



   Nachstehend sind typische Ergebnisse zusammengestellt:
Innere Nonwoven gemäss Beispiel Bindefestigkeit    kg-em   
1, erweicht 3,1
2, Produkt d 1,2
2, Produkt 1 2,3
7 1,5
8 2,6 12 4,4 Typische,in den Beispielen verwendete Kunstseide-Nonwovens 3,4 bis  >  6,9 Handelsübliche, harzgebundene Nonwovens aus Kunstseide (Bindemittel in 1,6 mm breiten Bändern mit Mittelpunktsabständen von 6,3 mm über die ganze Breite des Nonwovens angeordnet) 0,7 bis 1,0 Als Ausgangsstoff für Beispiel 1 und 2 verwendetes Papier 0,14 bis 0,7 

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Absorbierende, in Wasser dispergierbare Nonwovens, die ohne Bindemittel- oder Verschmelzungsbindungen Trockenfestigkeit und Zusammenhalt aufweisen und 10- 100 Gew.-% wasserempfindliche Fasern enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserempfindlichen Fasern eine Länge von weniger als 7,6 cm und die wasserunempfindlichen Fasern eine Länge von weniger als 1,3 cm aufweisen, und dass das Nonwoven in Abwesenheit von Bindemittel- oder Schmelzbindungen einen Trockenkohäsionswert (Ch troelien) von mindestens 0,2 und einen Nasskohäsionswert (Ch nass) von weniger als 0,3 aufweist, mit der Massgabe, dass das Verhältnis Ch trasken > 1,3 Ch nass ist.

   II. Verfahren zur Herstellung von Nonwovens gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man ein neben höchstens 1,3 cm langen, wasserunempfindlichen Fasern mindestens 10% wasserempfindliche oder wasserempfindlich machbare Fasern von weniger als 7,6 cm Länge enthaltendes, auf einem mit Öffnungen versehenen Träger angeordnetes Faservlies mittels feiner säulenförmiger Strahlen einer gegenüber den Fasern inerten Flüssigkeit, die man mit einem Energiestrom von mindestens 9100 Joule/cm2 - min auf das Faservlies aufprallen lässt, hydraulisch verfilzt, mit der Massgabe, dass bei Verwendung von wasserempfindlichen Fasern im Ausgangsvlies das durch den Y-Wert, der durch die Formel Flüssigkeitsmenge (kg/min) X Flüssigkeitsgeschwindigkeit (m/min) Gewicht des behandelten Faservlieses (kg/min) berechnet wird,

   bestimmte Ausmass der Behandlung zwischen 9 X 105 und 7,6 X 106 liegt und eine auf die Fasern entquellend wirkende Flüssigkeit verwendet wird, und dass man bei Verwendung von wasserempfindlich machbaren Fasern im Ausgangsvlies deren Überführung in wasserempfindliche Fasern nach der hydraulischen Verfilzung vornimmt.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Nonwoven gemäss Patentanspruch I, gekennzeichnet durch ein Gewicht von 10- 170 g/m2.

   2. Nonwoven gemäss Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine mittlere Nassreissfestigkeit von weniger als 18 g/cm.

   3. Nonwoven gemäss Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine Bruchdehnung von mindestens 20% in zwei zueinander senkrechten Richtungen.

   4. Nonwoven gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert Ch nass kleiner als 0,15 ist.

   5. Nonwoven gemäss Patentanspruch I, gekennzeichnet durch einen Gehalt von mindestens 40 Gew.-% wasserempfindlichen Fasern.

   6. Nonwoven gemäss Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine mittlere Reissfestigkeit in synthetischem Urin von mindestens 9 g/cm.

   7. Nonwoven gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert Ch trecken mindestens 0,3 und der Wert C11 nass nicht mehr als 0,15 und das Verhältnis Ch trocken Ch nass mindestens 2 beträgt.

   8. Nonwoven gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserempfindlichen Fasern einen Titer von 0,5 - 15 den und eine Länge von 0,6-5,1cm aufweisen.

   9. Nonwoven gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserempfindlichen Fasern chemisch modifizierte Cellulosefasern auf Basis von Celluloseestern oder Celluloseäthern sind, die in Wasser von 200C zu mindestens 3% löslich sind.

   10. Nonwoven gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es praktisch nur aus wasserempfindlichen Fasern besteht.

   11. Nonwoven gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es aus 30 - 90 Gew.-% wasserempfindlichen Cellulosefasern und 70- 10 Gew.-% wasserunempfindlichen Fasern besteht, wobei die wasserunempfindlichen Fasern in der Oberfläche des Nonwovens stark angereichert sind, so dass das Nonwoven in der Oberflächenschicht mindestens 80 Gew.-% der wasserunempfindlichen Fasern und im Mittelteil mindestens 70 Gew.-% der wasserempfindlichen Fasern enthält.

   12. Verfahren gemäss Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass im Ausgangsvlies wasserempfindlich machbare Fasern verwendet werden und deren Überführung in wasserempfindliche Fasern erfolgt, indem das hydraulisch verfilzte Nonwoven mit 100- 300 Gew.-%, berechnet auf das Trockengewicht dieser Fasern, einer 17 - 20%igen Lösung eines Monoamids einer zweibasischen Säure behandelt und danach auf 165 bis 2100C erhitzt wird.

   13. Verfahren gemäss Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass im Ausgangsvlies wasserempfindlich machbare Fasern verwendet werden und deren Überführung in wasserempfindliche Fasern erfolgt, indem das hydraulisch verfilzte Nonwoven mit 60- 160 Gew.-%, berechnet auf das Trockengewicht dieser Fasern, Phosphorsäure und Harnstoff im Gewichtsverhältnis 1: 3 bis 1: 2 behandelt und danach auf 125 - 210 C erhitzt wird.