CZ272694A3

CZ272694A3 - Stitched absorption article

Info

Publication number: CZ272694A3
Application number: CZ942726A
Authority: CZ
Inventors: Miroslav Tochacek; Donald M Courteau
Original assignee: Minnesota Mining & Mfg
Priority date: 1992-05-07
Filing date: 1993-04-14
Publication date: 1995-06-14
Also published as: BR9306324A; KR950701400A; EP0639235A1; CA2132970A1; JP3459420B2; ES2093428T3; KR100275619B1; CA2132970C; EP0639235B1; DE69304322D1; US5368668A; DE69304322T2; CZ286043B6; GR3021183T3; US5308673A; WO1993022485A1; JPH07506505A; MX9302550A; US5674226A

Description

Vynález se týká prostehovaných trvanlivých 'absorpčních výrobků vyrobených za použití stěhovací příze, která obsahuje vlákna s různou tepelnou stabilitou, a způsobů výroby těchto výrobků.

r

Známý/stav techniky '

Článek Parella J. C. Nonwoven Technology and Wipers publikovaný v INDA-TEC 1989, předkládá přehledný výčet technologií používaných při výrobě netkaných textilií. 'Přesněji, Parella popisuje a srovnává čtyři základní technologie, na které se komerční výrobci soustřeďují při výrobě utěrek. Komerčně využitelnými technologiemi jsou následující technologie:

Suchá výroba střiže (tkané·, pneumaticky vyrobené, rouno textilních vláken, která jsou propojena impregnací nebo postřikem, pneumatická výroba rouna (textilie vyrobená pneumatickým kladením a spojováním celulózových nebo syntetických celulózóvých vláken), vyfukování z taveniny (rouna vyráběná přímo tavným zvlákňováním velmi jemných vláken), a spřádání (textilie vyrobené hydraulickým splétáním vláken).

Parella při svém srovnání používá tzv. abecedu spotřebitele, t. j. požadavky, které spotřebitel na utěrky klade:

Ί

A - absorpční účinnost, 3 - sypnou měrnou váhu, C konzistenci, D - trvanlivost a P - cenu.

Netkané utěrky ze střiže vyrobené za sucha byly přijatelné ve smyslu A a D, ale co se týče P převyšuje 0 1ΟΌ% P celulózových papírových utěrek. Utěrky vyrobené pneumatickým způsobem zpravidla splňují požadavky uživatele co se týče A, B, C a P ale D se zkrátilo o proti dostupným netkaným utěrkám ze za sucha vyrobené střiže. Bez ohledu na to, byla přijatelnost výrobku ve většině případů střední a to jak z hlediska výrobce, tak z hlediska spotřebitele.

Textilie vyrobené vyfukováním vláken z taveniny vykazovaly /

vynikající absorpční účinnost, co se týče olejů, a přijatelná byla i absorpční účinnost vody. Adsorpce neboli zachycování je spíše savost a nikoliv absorpce do vlákna nebo celulózy, jako v případě použití výroby střiže za sucha nebo pneumatické výroby rouna. B, C, D a P byly adekvátní, ale ne příliš odlišné od o sobě známých typů- úterek. Spřádané textilie lze označit jako do dnešní doby nejdokonalejší netkané úterky ve smyslu A, B, C a D, přičemž p je přijatelné vzhledem k jejich ostatním výše uvedeným vlastnostem, které spotřebitel u tohoto typu výrobku požaduje, :

'“'Patent ~ US 3 ’Š81 490- (Whitehead a kol.) předkládá seriózní . popis pneumatického způsobu výroby netkaných utěrek. Avšak patent US 4 100 324 (Anderson a kol.) poukazuje na jednu zřejmou nevýhodu pneumatický vyráběných celulózových roun, kterou je jejich snížená absorpční účinnost a rychlost absorpce (ve srovnání s mechanicky zaplétanými rouny celulózových vláken nebo syntetických celulózových vláken). Toto zhoršení je způsobeno adhezivem, které spojuje uvedená celulózová vlákna.

Prostehování, jako způsobu spojování dvou textilií za účelem, výroby trvanlivé, absorpční utěrky, se zřejmě dosud nevěnovalo příliš pozornosti. Schwartz v' patentu US 3 717 150 popisuje absorpční pružnou plenu,.která je tvořena vrstvou hydrofilního materiálu a alespoň jednou vrstvou hydrofóbního materiálu, které jsou k sobě přistěhovány v podstatě nepružnou přízí'.

* Λγ>· .··*-?#· *

Dva československé patenty 162277 (udělený 15.

listopadu 1976) a 193700 (publikovaný 31. ledna 1979)· *' se týkají prostehovaných materiálů. Patent '2ΊΊ se zaměřuje na netkanou textilii, kterou lze použít jako úterku a která zahrnuje základní volná vlákna, jimiž jsou přírodní nebo umělá chemická vlákna mající alespoň k jedné své straně připevněnu vrstvu cupaninové propojené netkané textilie vyrobené papírenským způsobem.

Československý patent '700 popisuje prostehovaný výrobek, u něhož stěhovací příze zahrnuje alespoň ' dvě přize s rozdílnou tepelnou stabilitou.· Výsledný výrobek, jak se jeví z technické zadní strany, je schematicky znázorněn z perspektivního pohledu na obr. i.A. Tento výrobek 10 je tvořen rounem 12 bavlny a viskózy, které je prostehováno rovnými stehem 14 polyamidové příze a řetízkovým stehem 16 polypropylenové příze. Obrázek 1B je schematickým znázorněním použitého stěhovacího vzoru a také způsob, jakým jsou kladecí jehly , navlečeny. Stehová hustota ani stehová rozteč (jak bodou definovány v tomto vynálezu) nejsou nijak vymezeny, stejně tak složení vláknitého rouna, .ί·;

přičemž tyto skutečnosti mají vliv na rychlost absorpce a celkové množství vody, které jsou tyto úterky schopny absorbovat, stejně tak na trvanlivost těchto úterek.

Ott (patent US 4 675 226)· popisuje prostehovanou kompozitovou úterku, která má střední vrstvu tvořenou celulózovými přírodními vlákny a vnější vrstvy tvořené buď kontinuálními elementárními termoplastickými vlákny, termoplastickými mikrovlákny taženými z taveniny nebo hedvábnými vlákny. Uvedené vrstvy jsou laminovány do kompozitu řetízkovým prostehováním za použití stěhovací příze, přičemž touto přízí je polyesterová příze, bavlněná příze, příze z umělého hedvábí, nylonová příze nebo směsová příze.

K výrobě prostehovaných materiálů se používají proplétací stroje, které jsou známy například pod obchodním označením Maliwatt” a popsané v patentech US 2 890 579, 3 030 786 a 3 279 221 .. K výrobě prostehovaných materiálů, které jsou výchozím materiálem pro výrobky podle vynálezu lze použít ekvivalentní stroje, jakými jsou například stroje známé pod obchodním označením Arachne.

Řada patentů dále popisuje netkané textilie, které jsou prostehovány pomocí většího počtu jehel a elastické příze, mezi tyto patenty patří například patenty US 4 704 321., 4 773 238 , 4 876 1 28 a 5 051 255.

Podstata vynálezu

Jak již bylo uvedeno předmětem vynálezu je prostehovaný absorpční výrobek, který je vyznačený tím, že je tvořen netkaným rounem, -které obsahuje zejména celulózová vlákna vzájemně propojená adhezivním pojivém. Spojení vláken {

lze provést spojením pomocí termoplastického prásku, termoplastických vláken nebo postřikem. Výhodné jsou rouna spojená postřikem, 2a použití adhezivních pojiv na bázi akrylových latexů. Uvedené rouno má plošnou hmotnost alespoň asi 95 g/m ňa vrstvu. Uvedené rouno je prostepováno, f za použití rovinného nebo očkového stehu, přičemž stěhovací ; příze zahrnuje dvě kompozitně rozlišná vlákna mající různou

Ji tepelnou stabilitu. V konečné formě jsou dvě vlákna absorpčních výrobků podle vynálezu po přestěhování alespoň částečně vzájemně stavena a dále.jsou po prbstehování stavena alespoň 's částí vnějších povrchů uvedených výrobku.

V jedné třídě výhodných provedení je k první vrstvě přistěhována druhá vrstva. Druhá vrstva je zvolena ze skupiny zahrnující

i) druhé netkané rouno obsahující zejména celulózová vlákna vzájemně spojená adhezním pojivém, přičemž uvedené druhé rouno může být stejné nebo odlišné od*prvního rouna, a ii) tkanou, netkanou nebo pletenou vrstvu materiálů zvolených ze skupiny obsahující viskozové hedvábí, bavlnu, nepolyolefinová syntetická vlákna a jejich směsi.

Uvedená první a druhá vrstva (nebo více vrstev) jsou vzájemně mechanicky přidržovány stehy příze, výhodně rovnými nebo očkovými stehy. Bylo .zjištěno, že hustota stehu (počet stehů v podélném směru na 10 cm, pohybující se v rozmezí od asi 15 do asi 35 stehů na 10 cm a rozteč stehů (počet stehových řad na 10 cm v příčném směru) pohybující se v rozmezí od asi 10 do asi 40, poskytují v případě, že jsou použity ve spojení s adhezivně spojeným rounem celulózových vláken výrobky s překvapivě dobrou absorpcí vody. (rychlostí absorpce a absolutním absorbovaným množstvím) a trvanlivostí.

Neočekávalo se, že lze dosáhnout takového zvýšení trvanlivosti výrobků podle vynálezu pouhým prostehováním, a přitom.by došlo k tak malému zhoršení absorpce v porovnání s neprostehovaným výrobkem, který má jinak podobnou konstrukci. Omakové vlastnosti, pružnost a splývavost jsou také nepodstatně zhoršeny o proti neprostehovaným výrobkům podobné konstrukce. Prostehování, kromě toho, činí z jednorázových výrobků výrobky vícenásobně použitelné, což'částečně pomáhá řešit problémy spojené s likvidací odpadu. Atraktivnost výrobku podle vynálezu lze modifikovat změnou barev stěhovacích přízí a/nebo vrstev'použitých k výrobě uvedených výrobků.

Použitou přízí je stěhovací příze, která zahrnuje alespoň dvě kompozitně rozdílná vlákna, tedy vlákna s rozdílnou tepelnou stabilitou. Uvedená dvě vlákna jsou vzájemně spojená tavením alespoň podél části jejich styčné plochy, a alespoň část příze je zase tavením spojena s vnějšími povrchy uvedených výrobků. Výraz celulózová vlákna, jak je- zde použit, znamená například vlákna technické celulózy mající délku v rozmezí od asi 3 mm do asi 5 mm a průměr pohybující se v rozmezí od asi 15 do asi 40 mikrometrů . (denier se pohybuje v rozmezí od asi 1 do asi 5 dtex). Tato vlákna jsou tedy odlišná od střiže nebo textilních vláken (která mají zpravidla asi 2 až 9 cm) a kontinuálních filamentů. výraz obsahuje zejména netkaná celulózová vlákna znamená, žě uvedené rouno neobsahuje žádná vlákna nebo jen minimální množství vláken, která nespadají

- do-definice7”která výmezu jecelulózová vlákna.

Do jedné zvláště výhodné třídy výrobků podle vynálezu se řadí ty., výrobky, jejichž druhá . vrstva zahrnuje druhé rouno netkaných celulózových vláken vzájemně spojených adhezivním pojivém.

f

Výhodnými absorpčními výrobky jsou dále ty, jejichž druhá vrstva obsahuje vlákna viskózového hedvábí. Zvláště výhodnými výrobky této třídy jsou výrobky, které zahrnují třetí vrstvu podobnou druhé vrstvě, přičemž druhá a třetí' vrstva obkládají uvedenou první vrstvu. Výroba prostehovaných absorpčních výrobků podle vynálezu zahrnuje výrobu prostehovaného materiálu, jehož hustota stehu se pohybuje v rozmezí od asi 15 do asi 35 stehů na 10 cm ' a stehová rozteč se pohybuje v rozmezí od asi 14 do asi 40, za použití příze obsahující první a druhé kompozičně rozdílně vlákno, t. j. vlákna s rozdínou tepelnou stabilitou. Potom následuje ohřívání prostehovaného materiálu po dostatečnou

T dobu a při dostatečné teplotě pro částečné roztavení vláken s nižší teplotou tavení ale současně nedostatečné pro roztavení vlákna s vyšší teplotou tavení, přičemž se vzájemně staví alespoň.část prvního a druhého vlákna a alespoň část prvního vlákna s nižší teplotou tavení se přitaví k vnějším povrchům uvedeného výrobku.

Stručný popis obrázků

Obr.lA schematicky znázorňuje perspektivní pohled na výrobek chráněný českým patentem 193700 a v patentovém spisu označen jako příklad 1 , a ukazuje kombinaci rovného stehu a řetízkového stehu, obr. 1B schematicky znázorňuje strukturu stehu použitou u výrobku znázorněném na obrázku 1A,' .a obr. 2 až 5 znázorňují perspektivní schematické pohledy na absorpční výrobky podle vynálezu.

Jak již bylo uvedeno v předcházející části, ve všech provedeních absorpčních výrobku podle vynálezu zahrnuje první (nebo jediná) vrstva materiálu první rouno netkaných celulózových vláken spojených vzájemně adhezivním pojivém, přičemž plošná hmotnost tohoto rouna je alespoň 2 g/m na vrstvu.

Dále je třeba zmínit, še všechny absorpční výrobky podle vynálezu absorbují vodu a jsou velmi trvanlivé, přičemž jejich výroba není drahá, V podstatě pokud jsou absorpční výrobky podle vynálezu vyrobeny ze 100% celulózových vláken, potom je jejich cena nízká v porovnání s cenou výrobků vyrobených na bázi vláken ze syntetické textilní celulózy. Podobně cenově nenáročná je i výroba výrobků, které obsahují druhou nebo třetí vrstvu.tvořenou 100%ním viskózovým hedvábím nebo- bavlnou, což se odráží ve finální nízké prodejní ceně těchto výrobků.

Uvedeným adhezivním pojivém uvedeného prvního a v případě,, -že je použito, i druhého rouna z celulózových vláken může být některé ze známých všeobecně používaných adhezivních pojiv. Zpravidla je výhodné pokud obsahuje adhezivní pojivo kopolymer ethylenu a vinylacetátu, ve kterém vinylacetát tvoří asi 10 až asi 20 hmotnostních procent uvedeného kopolymerů. Mezi rouna z technické celulózy, která obsahují toto aóhezivo a mohou být použita ve výrobcích podle vynálezu, patří rouna známá pod obchodním označením Airtex, která poskytuje James River Corporation, za jména pak výrobní čísla 395 a 399 . Verze 399 má vyšší absorpční .účinnost,.ale.-nižší- pevnost- než”verze 3951 'Ačkoliv složení těchto roun jsou patentově chráněna, dá se předpokládat, že adhezivo zpravidla tvoří asi 2 až asi 20 hmotnostních procent roun adhezivem spojených celulózových vláken.

Druhá vrstva, nebo více vrstev, v případě, že jsou výhodné, což závisí na konečném použití, obsahují materiály zvolené ze skupiny zahrnující:

i) druhé rouno netkaných celulózových vláken vzájemně spojených adhězivem, přičemž uvedené druhé vlákno je shodné s prvním vláknem či nikoliv, a ii) tkanou, netkanou nebo pletenou vrstvu materiálu zvolenou ze skupiny obsahující viskózní hedvábí, bavlnu, nepolyolefinová syntetická vlákna a jejich směsi.

V případě, že je druhá vrstva tvořená viskózním hedvábím, potom je výhodně netkaná a výhodněji předená netkaná. Vhodné 100% viskózní hedvábné vrstvy je možné získat z mnoha komerčních zdrojů. Vrstva spřádaného 100% viskózního hedvábí , která byla shledána jako použitelná pro účely tohoto vynálezu je například výrobek na trhu nabízený pod obchodním označením Brand 6411 Apertured společností Scott Paper Company.

První a druhá vrstva jsou prostehovány stehy s hustotou (stehy na 10 cm v podélném směru) v rozmezí od asi 15 do asi 35 stehů na 10 cm a výhodněji v rozmezí od asi 20 do asi 30 stehů na 10 cm.

Stehová rozteč (počet vertikálních řad stehů) na 10 cm v příčném směru) se výhodně pohybuje v rozmezí od asi 10 do asi 40,' výhodněji od asi 13 do asi 28, zejména

Bylo zjištěno, že stehové hustoty a rozteče, které asi 20 nespadají do výše uvedených rozmezí, zejména pokud jsou použity u provedení podle vynálezu, která nezahrnují druhou vrstvu viskózového hedvábí, neposkytují přijatelnou trvanlivost, absorpční schopnost a konzistenci, která by odpovídala požadavkům uživatelů. Takže bylo například zjištěno, že prostehované výrobky, které mají stehovou hustotu větší než asi 35 stehů na'10 cm, mají nepřijatelnou absorpční rychlost, a celkovou absorpční účinnost, co se týče vody. Na druhou stranu, bylo zjištěno, že nedostatkem prostehovaných výrobků podle vynálezu, které mají stehovou hustotu menší než asi 15 stehů na 10 cm, je nedostatečná trvanlivost. Aby byla přijatelná a tedy spadala do rozsahu vynálezu, by měla být trvanlivost'' prostehovaného výrobku (měřeno jako maximální zatížení (pík) k zatížení v tahové zkoušce) větší nebo rovna asi 4,5 kg pro jednovrstvé a dvouvrstvé výrobky, a větší nebo rovna 9 kg pro třívrstvé výrobky, měřeno podle American Society of Testing Materials (ASTM) D-1682-64 (schváleno ,1975). Tento test je popsán, v následující části týkající se příkladů provedení. Přijatelná vodní absorpce se určí pomocí odkapávacího testu, podle kterého se uvedené absorpční výrobky nasáknou vodou a po dobu 60 sekund se nechají vykapávat, potom jsou sušeny v peci, následně zváženy a· získané výsledky se porovnají. Uvedené výsledky jsou udány jako procenta hmotnosti po-vysušení v peci. Aby byla uvedená absorpční schop. nost přijatelná, měly by prostehované výrobky podle vynálezu vykazovat alespoň asi 400%-ní 60-ti sekundovou vykápávací hodnotu. Tento test bude také popsán v následujících příkladech, výrobky podle, vynálezu mající stehovou rozteč --vyšší—než-'-asi?·-40- výkazu jí’ sníženou 'absorpci vody vzhledem’ k vyššímu stupni stlačení absorpční vrstvy nebo absorpčních vrstev celulózových vláken. Takže, stehové rozteče vyšší než asi 40 nejsou -výhodné .pro stehování předem spojených netkaných vrstev na bázi celulózových vláken, vzhledem k přílišné perforaci způsobené stěhovacími jehlami, což má za následek zhoršení původní pevnosti v tahu a celistvosti uvedené absorpční celulózové vrstvy nebo uvedených absorpčních celulózových vrstev.

Jak již bylo uvedeno, důležitým aspektem vynálezu je použití příze, která zahrnuje alespoě dva kompozičně rozdílné typy vláken majících rozdílnou tepelnou stabilitu, které mohou být alespoň částečně vzájemně staveny. Uvedená přÍ2e může být dále stavena s alespoň částí vnějších povrchů výrobku.

Uvedená příze výhodně zahrnuje první vlákno, které má teplotu tavení nižší než je teplota tavení celulózového' vlákna, ale ne vyšší než asi 175°C, a druhé vlákno mající teplotu tavení alespoň asi 200°C, výhodněji alespoň 240 °C.

Tou částí příze, která má teplotu tavení nižší než. je teplota tavení celulózových vláken, ale ' né vyšší než asi 175 °C, mohou být polyolefiny zvolené ze skupiny zahrnující větvený polyethylen, lineární polyethylen, polypropylen a jejich směsi. Zejména výhodný je polypropylen, který má teplotu tavení v rozmezí od asi 160 do 170 °C. Denier těchto vláken-;, by mel být takový, aby umožnil vznik dostatečného spoje mezi vlákny s vyšší teplotou tavení uvedené příze a vně jšími'· povrchy vrstvy celulózy nebo viskozového hedvábí. Jinak není denier těchto vláken nijak omezen, a může se pohybovat v rozmezí od asi '40 do . asi 200 denierů, výhodněji od asi 70 do asi 100 denierů. Stavení vláken s méně než- asi 40 deniery je náročné jednoduše proto, že obsahuje menší hmotu vláken.

Druhé vlákno, které má 'teplotu tavení alespoň asi 200 °C, může být zvoleno ze skupiny zahrnující polyester (polyethylentereftalát se taví při teplotě asi 248°C), alfacelulózu (bavlnu) a viskózu.(pokud je delší dobu vystavena teplotám asi 225 °C, potom se rozkládá), protein, acetát, fluorovaný uhlovodík, polyakrylonitril, polyamid (různé nylony se taví při asi 220°C) a jejich směsi.

Zvláště výhodné je, pokud je druhým vláknem pólyethyletereftalátový (PET) polyester. Výhodou těchto vláken je, pokud jsou použity jako druhá a třetí absorpční vrstva, že natahují vodu směrem k absorpční vrstvě. Vzájemně propojená síť (PET) stehů propojující jednotlivé vrstvy výrobků podle vynálezu zvyšuje pevnost výrobků a. poskytuje těmto výrobkům trvanlivost, kterou vyžaduje uživatel a která je potřebná proto, aby se mohly opakovaně prát.

Denier druhých vláken není také přesně vymezen a může se pohybovat v rozmezí od asi 10 do asi 400 denieru, výhodněji od .asi 120 do asi 180 denieru. Vlákna mající nižší denier než asi 70, nejsou v současnosti výhodné, protože mohou být slabá v tahu. Nicméně mohou být použita i vlákna, která mají denier menší než 70 a to v případě, že výrobkům poskytnou požadovanou pevnost. Vlákna s deniery přibližně nad 400 jsou drahá a zpravidla ani není takové zvýšení trvanlivosti uvedených výrobků podle vynálezu, kterého by se dosáhlo při použití těchto vláken.

Jedno výhodné provedení 20 absorpčního výrobku podle vynálezu je perspektivně znázorněno na obrázku 2. U tohoto provedení je první vrstva 22 rouna adhezivně spojených^celuróžovýčh” vláken ”(takových, jaké nabízí trh pod obchodním označením Airtex 395 a Airtex 399) přistěhována k druhé vrstvě 24 rouna adhezivně spojených netkaných celulózových vláken (rovněž známých pod obchodním označením Airtex 395' a Airtex 399). Technická 2adní strana výrobku 20 je znázorněna nahoře a ukazuje výhodný rovný steh stěhovací příze 26 použitý u výrobku podle vynálezu. Také lze použít pružný vzor (očka). Dírky 28 >· jsou poněkud zvětšeny, aby se zdůraznilo místo, kde jednotlivé jehly propíchly uvedené vrstvy. Nebo může být i jedna nebo obě vrstvy 22 a 24 tvořeny směsí netkaných / viskózových a nepolyolefinových syntetických vláken, nebo výhodněji 100% celulózovými vlákny. Použití více než asi 30 hmotnostních procent nepolyolefinových syntetických vláken není výhodné vzhledem k tomu, že snižují / vodní absorpci výrobků podle' vynálezu. Mezi vhodná nepoly- í olefinová vlákna lze zařadit například polyester, polyamid nebo akrylové polymery.

Další výhodné ’provedení 30 absorpčního výrobku ' podle vynálezu je znázorněno rovněž v perspektivním pohledu na obrázku 3. U tohoto provedení je p'rvní vrstva 32 stejná jako první vrstva 22 provedení 20 výrobku znázorněného na obrázku 2, avšak druhá vrstva 34 u tohoto provedení je tvořena tkanými, netkanými nebo pletenými vlákny viskózového hedvábí. Vrstva 34 je 'výhodně tvořena spřádanými vlákny viskózového hedvábí. Případně by tato vrstva 34 mohla být tvořena bavlnou nebo směsí bavlny a vláken viskózového hedvábí.

Obrázek 4. zobrazuje další provedení 40 výrobku podle vynálezu, které je podobné provedení znázorněnému na obrázku 3, s výjimkou toho, že provedení 40 zahrnuje tři vzájemně prostehované vrstvy. Vrstva 4 4 je tvořena rounem 'adhezivně spojeným celulózových vláken nebo směsovým rounem viskózového hedvábí a polyolefinu, jaké bylo popsáno v souvislosti s obrázkem 2, zatímco vrstvy 42 jsou tvořeny tkaným, netkaným nebo pleteným viskózovým hedvábím, výhodně spřádaným viskózovým hedvábím. Stěhovací příze 26 a . dírky na obrázcích 3 a 4 jsou shodné se stěhovací přízí 26. a dírkami 28 znázorněnými na obrázku 2.

Obrázek 5 znázorňuje provedení 50, opět zobrazené z perspektivního pohledu.. U tohoto provedení 50 je jediná vrstva, 22 celulózových vláken a pojivá zcela prostehována rovným stehem za použití dvousložkové stěhovací příze 26, způsobem, který byl již popsán v souvislosti s předchozími obrázky.

tento způsob výroby prostehovaných absorpčních výrobků podle vynálezu zahrnuje nejprve výrobu prostehované textilie mající hustotu stehu od asi 15 do asi 35 stehů na 10 cm a rozteč stehů od asi 10 do asi 40 řad na 10 cm v příčném směru, při použití rovného nebo pružného (očkového) stehu. Vhodné pro tyto. účely jsou proplétací stroje známé pod obchodním označením Maliwatt a Arachne.

Pro účely vynálezu je použita příze, Která již byla popsána v předcházející části a která je tvořena prvním a druhým vláknem, přičemž tato vlákna se vzájemně lišší svou tepelnou stabilitou. Výhodně je použita příze tvořená 80 denierovým polypropylenem a 150. denierovým polyesterem. Následně je prostehovaný materiál veden skrze ohřívaný prostor, ' přičemž doba, kterou v tomto prostoru stráví a.teplota tohoto prostoru musí- být dostatečné pro roztavení vláken majících nižší teplotu tavení, ale nedostatečná pro roztavení vláken, která, mají teplotu tavení vyšší, to způsobí přitavení alespoň části nízkotavných vláken k_vl.áknům,.s~v.yšší tep lotou otavení- a -alespoň - část i-ní-z-ko tavných vláken k vnějším povrchům celulózové vrstvy nebo vrstev a/nebo vrstvy viskózového hedvábí, v závislosti na použití vrstev. Prostehovaný stavený výrobek je potom ochlazen a přípraven k rozřezání na jednotlivé absorpční výrobky podle vynálezu.

Jedním způsobem ohřívání prostehovaného výrobku za účelem stavení je způsob, podle kterého se prostehovaná textilie uvede do Styku s řadami perforovaných nebo'sítových válců, které jsou navrženy tak, .že skrze ně proudí ohřátý plyn (výhodným plynem je vzduch s relativní vlhkostí menší než asi 70 %). Prostehovaná textilie je zpravidla a výhodně známým způsobem vedena přes horní stranu jednoho válce a dolní stranu dalšího následujícího válce. Ohřátý vzduch nebo jiný plyn je veden skrze prostehovanou textilii a perforace nebo oka válců snížením tlaku uvnitř válců způsobem, který zachovává techtilii nestlačenou, ale je právě dostatečný pro udržení uvedené vrstvy ve styku s válcem. U tohoto způsobu se čás dostatečný pro stavení, mění v závislosti na teplotě ohřátého vzduchu. Zpravidla, pokud se uvedená teplota pohybuje,v rozmezí od asi 15 do asi 25 vteřin. Je důležité, aby požadovaná doba potřebná pro stavení byla co nejkratší, vzhledem k tomu, že netkané celulózové materiály mohou v případě, že je uvedená doba příliš dlouhá, začít mírně oxidovat (lehce žloutnou).

Dalšími způsoby ohřívání prostehované textilie, které lze použít, může být například ^vedení protkané textilie skrze otevřený ohřívaný průchod s cirkulací vzduchu bez válců, například v sušárně s napínacím a sušícím rámem. Tento typ sušáren s napínacím a sušícím rámem spadá do známého stavu techniky.

Výrobky podle vynálezu budou nyní popsány s ohledem na následující příklady a zkušební metody, přičemž všechna procenta a díly jsou pokud není uvedeno jinak vyjádřena jako hmotnostní.

Zkušební metody

Zkušební metody I:

Celková absorpce s odkapáním

Rozsah: Účelem tohoto testu bylo změření množství vody, které jsou prostehované absorpční výrobky podle vynálezu schopny absorbovat {jako procento suché hmotnosti výrobku, M)a stanovení množství vody, které se udrží v tomto výrobku za podmínek gravitace.

Vybavení:

1. Velká nádoba (kádinka), která je schopna udržet testovací vzorky v přebytku deionizované vody.

2. Deionizovaná (D.I.) voda.

3. Analytické váhy s přesností +0,01 g.

4. Rovná skleněná deska (černé sklo je výhodné) s vyznačenou obdélníkovou částí (testovací plochou) o rozměrech 10,2 cm x 20,4 cm. Testovací plochpu je vyznačena v určité vzdálenosti od okraje skleněné desky (větší než 7,6 cm).

5. .. Válec a gumové válečky durometru 25T/27B s negativní <' styčnou linkou, přičemž hodnota této negativní styčné linky je 0,35 cm.

6. Stopky s přesností +0,5 s.

7. Prostředí nastavené na 18 až 24°C a 45 aš 55procentní relativní vlhkost (RH).

Dále se použilo vážící plato, které je dostatečně ..-veliké, na, udržení—příkladných absorpčních’výrobků, 'ploché perforované ocelové síto dostatečně veliké na úplné podepření vzorků, nopáky a pec na sušení mokrých příkladných absorpčních výrobků.

Velikost vzorků:

15,2 cm x 20,3 cm veliké prostehované absorpční výrobky podle vynálezu a kontrolní příklady, které byly předběžně zpracovány (viz níže).

Předběžná úprava příkladných absorpčních výrobků:

1. Absorpční výrobky byly ponořeny v 15 až 25°C vlažné vodě na alespoň jednu minutu za účelem nasáknutí. Tyto výrobky byly následně zmáčknuty za účelem vytlačení zachycených vzduchových bublin a potom vyždímány pomocí lisovacího válce za účelem odstranění přebytečné vody. Tento postup se opakoval'celkem až 8krát pro každý absorpční výrobek, který býl testován.

2. Výrobky z prvního kroku jsou po jednom ponořeny do 15 až 25°C teplé deionizované vody a zde jsou za účelem nasáknutí ponechány alespoň jednu minutu. Potom se vzory zmáčknou za účelem vytlačení zachycených vzduchových bublin a potom stlačí pomocí lisovacího válečku za účelem odstranění přebytečné vody. Tento postup se opakoval dvakrát pro každý absorpční vzorek, který byl testován.

Postup absorpce s odkapáním:

1. Předem zpracované absorpční výrobky byly ponořeny do velké nádoby s deionizovanou vodou alespoň na 5 minut nebo do okamžiku, kdy je zřejmé, že jsou zcela nasyceny vodou a stlačeny za účelem vytlačení zachyceného vzduchu z výrobků.

2. Ponořené příkladné absorpční vzorky jsou vyjmuty z velké nádoby tak, že se jeden jejich roh uchopil pomocí nopáku a vyjmul. Příkladné vzorky absorpčních výrobků se nechaly asi 60 sekund vykapávat, přičemž voda z výrobku odkapávala rohem protilehlým k zachycennému rohu a čas určený pro' odkapávání se zaznamenával.

3. Příkladné absorpční výrobky byly umístěny na váhu a jejich hmotnost se zaznamenala jako M1 s přesností na 0,01 g.

4. Každý příkladný vzorek absorpčního výrobku se vyždímal pomocí lisovacího válce tak, že se nejprve protáhnul válcem a potom se .přeložil na čtvrtiny a opět vyždímal.

5. Každý příkladný absorpční výrobek se opět ponořil do deionizované vody alespoň na 30 sekund.

6. Kroky 2 až 5 se opakovaly celkem třikrát pro každý vzorek a všechny získané výsledky se zaznamenaly.

7. Uvedený test se opakoval vždy pro dva příkladné absorpční výrobky podobné konstrukce.

Po ukončení výše popsaného testu se stanovila suchá hmotnost každého příkladného absorpčního výrobku. Vzorky se usušily v peci vzdušnou atmosférou při teplotách, které by neměly vést k zničení vzorků {asi 4 hodiny při 50°C). Příkladné absorpční výrobky byly považovány za suché v momentě, že alespoň dvě vážení provedená v různém čase měla diferenci menší než 1 hmotnostní procento. Vysušené příkladné absorpční výrobky se zvážily a hmotnosti se zaznamenaly jako M.

Výpočet:

Absorpce vody s 60 sekundovým odkapáním pro každý test= (Ml - M)/M (100)

Absorpce vody s odkapáním se stanovila jako průměr z 3krát testů (3 testy vždy pro 3 vzorky každého příkladného absorpčního testovaného výrobku.

Zkušební metoda II:Zjevná trvanlivost stanovená jako odolnostvůči praní v pračce

Rozsah: Cílem tohoto testu je stanovaní zjevné trvanlivosti prostehovaných absorpčních výrobků podle vynálezu, které se provádí propíráním vzorků v komerčně dostupných pračkách.

Vybavení:

1. Pračka: Komerčně dostupná vrchem plněná pračka (známá pod obchodním označením Lady Kenmore Heavy Duty Plus) od Sears, Roebuck Co.

2. Teploměr: s maximální. te'plotou 100°C a dělením stupnice po 1 °C.

3. Detergent·: komerčně - dostupný detergent {známý pod obchodním označením Tide) od společnosti Proctor

Gamble Company.

4. 14 obyčejných (100¾ bavlna) ručníků, přičemž rozměry každého ručníku jsou 76,2 cm x 91,4 cm a hmotností asi 1,82 kg (suchý).

5. Go/no go vzorky přijatelné/nepřijatelné srůznými úrovněmi opotřebení (indikace trvanlivosti).

Velikost vzorků: /

15,24 cm x 20,3 cm.

Podmínky testů:

1. U pračky se nastavila následující volba pracího cyklu:

-Bavlna Sturdy/35 minutový celkový prací cyklus -Hot Wash/praní při teplotě vody 60+5°C -Warm Rinse /máchání v teplé vodě

Postup:

obyčejných ručníků a 10 příkladných absorpčních výrobků podle vynálezu se vložilo do.pračky.

2. Do pračky se nadávkovalo 90 g detergentů.

3. Zvolil se a nastavil výše popsaný prací cyklus a tento program se spustil.

5. Provedla ’ se kontrola teploty, zda ‘je skutečně 60+5°C.

6. Na konci pracího cyklu se příkladnéabsorpční výrobky zhodnotí a porovnají s nepranými vzorky za účelem zjištění všech možných změn, které spočívájí v:

změně barvy chlupatění (rozcupování) rozměrových změnách opotřebení (tij. rozthání, rozrušení, odření) obecný vzhled

Vypraným vzorkům byly přiřazeny hodnoty od 1 (= špatný) do 5 (= výborný) podle níže uvedené stupnice. Vzhledem k tomu, že takové hodnocení je subjektivní, se ke stanovení —použ-i la-* vzorková— st upnice-p-čímž ^,r*se -mi núma liz o vala''opéřá ční variabilita.

7. Příkladné absorpční výrobky se potom znovu vypraly'· ,, ..

8. Po jednotlivých praních se ponechal stranou určitý počet absorpčních výrobků (zpravidla 2 vzorky po každém praní).

Obvyklá stupnice:

1. BAD (špatný)- příkladný absorpční výrobek se rozpadl na kousky nebo jsou jeho okraje vážně potrhány.

2. POOR (nedostatečný)- příkladný absorpční výrobek se rozpadá na kousky a ztrácí svůj tvar a barvu. Kromě toho výrobek je mírně potrhán na okrajích.

3. Fair (dostatečný) - výrobek ztrácí poněkud svůj tvar a barvu a začíná se trhat na okrajích.

4. GOOD (dobrý) - výrobek většinou nevykazuje zřejmou ztrátu barvy ani tvaru á většinou ani opotřebení na okrajích.

5. EXCELLENT (vynikající) - výrobek nevykazuje zřejmou změnu barvy,, tvaru nebo fyzického vzhledu.

Aby byl výrobek přijatelný, musí splňovat minimálně stupeň 3.

Zkušební metoda III: Pevnost v tahu

Provedla se modifikovaná tahová zkouška pevnosti obecně podle ASTM D 1682-64. V této zkoušce byla pouze část šířky vzorku sevřena do čelistí. Ve vzorku se provedly příčné zářezy, které měly přerušit všechny příze spojující uvedenou část, jejichž pevnost se zjišťovala, čímž se snížila prakticky na minimum inherence textilní asistence u této zkoušky pevnosti. (Standardní průřez 20.) Velikost použitého vzorku byla 100 mm x 200 mm. Byl použit tahový zkušební přístroj s konstantní rychlostí pohybu (známý pod obchodním označením Sintech), přičemž se použila rychlost stroje 305+/-10 mm za minutu. Maximální zatížení před přetržením, vyjádřené v kg, se zaznamenalo jako pevnost příslušného vzorku v tahu.

Příklady provedení podlevynálezu

V následujících příkladech jsou všechny díly, není-li stanoveno jinak, a procenta vyjádřeny jako hmotnostní. V tabulkách 1 až 3 byly zavedeny následující definice:

395 a 399 označují vláknitá celulózová rouna spojená směsovým adhezivem ethylenu a vinylacetátu známá pod obchodním označením Airtex, která dodává firma James River Corporation,

AM.= absorpční materiál,

GA = stehová rozteč (počet jehel na 10 cm, měřeno v příčném směru),

SD = stehová hustota (počet stehů na 10 cm, měřeno v podélném směru),

YT = typ stěhovací příze,

PE = polyester,

PP _ polypropylen,

C = bavlna,

ST = typ stehu, \

PS = rovný steh.,.

TS = pružný steh (očka),

CS = řetízkový steh, ’

WC = prací cykly,

MD = podélný směr, ' .

therm = tepelně spojený materiál dodávaný společností Weyerhaeuser Company, Tacoma, Washington, popsaný v patentu US 4882213, a I, II a III označuje výše popsané zkušební metody.

Vyhodnotilo se' .jedenáct vzorků jejichž provedení spadá do rozsahu vynálezu a 4 kontrolních vzorků. Složení a-'konstrukce*'vzořků^T^až a “kontrolních vzorků Á’až

D jsou uvedeny v následující tabulce 1 .

“ 23

Tabulka 1. Konstrukce vzorků

Příklady	Konstrukce vzorků
AM	XI ft A M	GA	YT	SD	ST
1	395	2	20	PE/PP	30	PS
2	395	2	20	C/PP	30	PS
3	399	2	20	C/PP	-30 '	PS
4_	399	2	20	PE/PP	30	PS
5	399	2	20 '	PE/PP	20	PS
6	395	2	20	PE/PP	20	PS
7	395	2	40 '	PE/PP	20	TS
8	395	2	40	PE/PP	30	TS
9	395	2	40	PE/PP	30	cs
1 Λ	395	2	13.3	PE/PP	30	PS
11*	399	1	13.3	PE/PP	30	PS
A*	399	1	—	—	—	—
' B	399	2		—	—	...
C	395	2	—	—	—	—
D	therm	1				...

příklad 1Iměl konstrukci znázorněnou na obrázku 4, přičemž' vrstvy 42 jsou tvořeny 100% viskózovým hedvábím, vrstva 44 je tvořena rounem celulózových vláken (obchodní označení Airtex 399). Kontrolní vzorek A měl podobnou konstrukci s výjimkou přestěhování.

Tabulka .2 prezentuje informace týkající se zjevné trvanlivosti prostehovaných výrobků podle vynálezu, neboli jejjich vzhledu po vyprání (kontrolní příklady nebyly předmětem tohoto pracího testu, protože by došlo k jejich dezintegraci) .

Tabulka 2. Zřejmá trvanlivost stanovená jako odolnost vůči praní v pračce

Příklady	-Z-kušební metoda- II. Počet WC
1	3	5	7	9	11	13	15	17	19
1	5	5.	5.	4	4	4	4	3	3	3
2	4	4	4	4	4	3	3	3	3	-
3	4	3	3	3	3 ’	2	2	1	1	-
4	4	4	4	3	3	2	2	2	0	-
5 __	4	3	3	3	2	2	1	1	-	—
6	4	4	4	4	4	4	3	3	3	-
7	5	5	5	5	5	5	4	4	4	3
8	5	5	4	4	4	4	4	4	4	4
9	5	5	5	5	4	4	4	4	4'	4
10	4	4	4	4	4	4	3	3	3	3
11	3	2'

Tabulka - 3 . zachycuje výsledky zkušebních metod I a III pro příklady 1 až 11 a kontrolní příklady A až D.

Tabulka 3. Absorpce vody a pevnost v tahu

Příklady	Zkušební iňétoda
absorpce vody s odkapáním (%)	Pevnost- v tahu . MD, po WC: í (Kg)* 0 3 7 19
.1	'540'·	S.01	7.22	6.67 '	6.72
2	477 '	9.72	11.0	10.2	—
3	522	—	—	—	—
4 -	600	8.81	—
5	556	9.85	9.17	—8.26
6	567	10.9	8.54	—
7	486	17.4	—	16,6 '	—
8	420	14.5	16.8		—
9	440	18.0	—-	5.22	—
10	598	4.77	4.86	—	—
11	708	15.6	—	—	—
Control A	—	7.95		—	—
Control B	—	1.14		—	—
Contre’ C	837	2.21 '	—	3.19	—
Contru. D	669	7.0	3.15		3.32

* měřeno podle ASTM 1682-64 (1975) *

Analýza získaných výsledků

Z dat uvedených v tabulkách 1 až 3 je patrné, že příklady 7 až 9 vykazují nejlepší odolnost vůči praní a největší pevnost v tahu, ale nedosahují takové absorpční účinnosti jako jiné příklady. Nejlepe vyrovnanou pevnost v tahu a absorpční účinnost vykazují příklady 1 a 11.

Za účelem stanovení procentického zvýšení trvanli26 vosti a procentického snížení absorpční účinností v důsledku prostehování, se může provést porovnání prostehovaných a neprostehovaných verzí výrobku podle vynálezu. Srovnání průměrné pevnosti v tahu všech prostehovaných vzorků, které mají dvě vrstvy tvořené rounem celulózových vláken, známým pod obchodním označením Airtex 395 s nesestehovanou verzí (kontrolní vozrek C) ukazuje průměrně 570%ní zvýšení pevnosti v tahu ale pouze 20%ní snížení absorbční účinnosti. Stejné srovnání lze provést s kontrolním vzorkem D. Zde je patrné průměrné zvýšení 375 % u pevnosti v tahu a pouze 4,5 % ztráty u absorpční účinnosti. Je zcela neočekávané, že tak vysokého zvýšení pevnosti v tahu lze dosáhnout za cenu tak malého snížení absorpční účinnosti.

Konečně je třeba uvést, že výše uvedené příklady mají pouze ilustrativní charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně určen přiloženými patentovými nároky.

Claims

1, Prostehovaný absorpční výrobek, vyznačený tím, že je tvořen netkaným rounem obsahujícím zejména celulózová vlákna vzájemně spojená adhezivním pojivém, přičemž uvedené rouno má plošnou hmotnost alespoň asi 95 g na vrstvu, uvedený'výrobek, je prostehován stehy příze-při stehové hustotě přibližně v rozmezí od- 15 do 35 stehů/ΊΟ cm a při stehové rozteči v rozmezí přibližně od 10 do 40 a za použití stěhovací příze zahrnující alespoň dvě kompozičně odlišná vlákna, která mají - různou tepelnou stabilitu a jsou alespoň částečně vzájemně stavena v místech jejich vzájemného styku, a uvedená příze je alespoň částečně přitavena k vnějším povrchům uvedeného výrobku.

2. Absorpční výrobek podle nároku 1,vyznačený tím, že netkané rouno tvoří první vrstvu, přičemž uvedený výrobek dále zahrnuje druhou vrstvu zvolenou ze skupiny zahrnující:

i) druhé netkané rouno obsahující zejména celulózová vlákna, která jsou ' vzájemně spojena adhezivním pojivém, přičemž uvedené druhé netkané rouno, které obsahuje zejména celulózová vlákna, je shodné s uvedeným prvním rounem, nebo se od něj liší a ii) tkanou, netkanou nebo pletenou vrstvu materiálů zvolených ze skupiny zahrnující viskózové hedvábí, bavlnu,· nepolyolefinová syntetická vlákna a jejich směsi, přičemž první a druhá vrstva jsou vzájemně mechanicky přidrženy pomocí uvedených přízových stehů.

3.

Absorpční výrobek podle nároku 2, vyznačený tím, že uvedenou druhou vrstvou je druhé netkané rouno obsahující zejména celulózová 'vlákna vzájemně spojená adhezivním pojivém a které je shodné s uvedeným prvním rounem, nebo se od něj liší.

4. · Absorpční výrobek podle nároku 2, vyznačený tím, že druhou vrstvou je tkaná, netkaná nebo pletená vrstva materiálů zvolených ze skupiny obsahující viskozové hedvábí, bavlnu, nepolyolefinové syntetické vlákno a jejich směsi. _t

5. Absorpoční výrobek podle nároku 1, vyznačený tím, že stehová- hustota se pohybuje v rozmezí od 20 do 30 stehů/10 cm.

6. Absorpční výrobek podle nároku 1, vyznačený tím, že uvedenou přízi tvoří první vlákno, které má teplotu tavení nižší než celulózová vlákno, ale ne vyšší než 175°C, a druhým vláknem, které má teplotu tavení alespoň 200°C.

7. Absorpční výrobek podle nároku 2, vyznačený tím, Že uvedená příze je tvořena prvním vláknem, které má teplotu tavení nižší než celulózové vlákno, ale ne vyšší než 175°C, a druhé vlákno, které má teplotu tavení alespoň -200°c: - — — — - ™ -....... ~

8. Absorpční výrobek podle nároku 4, v.y. značený tím, že zahrnuje třetí vrstvu, kterou je tkaná, netkaná nebo pletená vrstva materiálů zvolených ze skupiny zahrnující viskozové hedvábí, bavlnu, nepolyolefinová syntetická vlákna a jejich směsi.

9. Absorpční výrobek podle nároku 5, vyznačený tím, že uvedená první vrstva obsahuje zejména polyolefinové polymery zvolené ze skupiny zahrnující větvený polyethylen, lineární polyethylen, polypropylen, jejich směsi a jejich kopolymery.

10. Absorpční výrobek podle nároku 5, vyznačený tím, že uvedená druhá vrstva obsahuje v podstatě polymery zvolené ze skupiny zahrnující polyester, bavlnu, protein, umělé hedvábí, acetát celulózy, fluorovaný uhlovodík, pólyakrylonitril, polyamid a jejich směsi.