DE10257730A1

DE10257730A1 - Polyolefins for fibers e.g. in hygiene articles with highly permanent hydrophilicity have fatty acid ester melt additives post-activated on the surface by a silicone and a quaternary ammonium compound

Info

Publication number: DE10257730A1
Application number: DE2002157730
Authority: DE
Inventors: Steffen Bornemann
Original assignee: Corovin GmbH
Current assignee: Fitesa Germany GmbH
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2022-12-12
Also published as: CN1723240A; CN100497460C; DE10257730B4

Abstract

A hydrophilic polyolefin material (especially fibers, filaments or non-wovens) is made from a mixture of a polyolefin and a melt additive containing a fatty acid ester, the fatty acid ester being post-activated on the polyolefin surface by application of a surfactant containing a silicone compound and a quaternary ammonium compound. A hydrophilic polyolefin material (especially fibers, filaments or non-wovens) is made from a mixture of a polyolefin and a melt additive containing a fatty acid ester of formula (I), the fatty acid ester being post- activated on the polyolefin surface by application of a surfactant containing a silicone compound and a quaternary ammonium compound. R-CO-O-CH2-CH2-O-R' (I) R = 23-35C alkyl; and R' = H or 1-4C alkyl.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischung zur Herstellung hydrophiler Polyolefinmaterialien, insbesondere Fasern und/oder Filamenten, die zumindest ein Polyolefin und ein Schmelzadditiv aufweisen.The present invention relates to a mixture for the production of hydrophilic polyolefin materials, especially fibers and / or filaments containing at least one polyolefin and have a melt additive.

Polyolefine sind von Haus aus mit hydrophoben Eigenschaften ausgestattet. Insbesondere im Hygienebereich, beispielsweise bei Windeln, die zur Aufnahme von Urin dienen, der hydrophil ist, ist es daher bekannt, Vliese aus Polyolefinen herzustellen, die zur Erzielung einer hydrophilen Eigenschaft mit einem Auftrag versehen werden. Ein derartiger Auftrag wird in der Regel aufgesprüht oder über entsprechende Walzenverfahren aufgetragen. Auch ist bekannt, Schmelzadditive einem Polymer beizumengen, um anschließend hydrophile Fasern bzw. Filamente zu erhalten.Polyolefins are inherent hydrophobic properties. Especially in the hygiene area, for example, in diapers that serve to absorb urine is hydrophilic, it is therefore known to produce nonwovens from polyolefins, which have been applied to achieve a hydrophilic property become. Such an order is usually sprayed on or via the corresponding one Roll method applied. Also known is melt additives Add polymer to subsequently hydrophilic fibers or To get filaments.

Beispielsweise geht aus der WO 02/42530 A1 hervor, ein hydrophiles Oligomer einzusetzen, welches mindestens zwei Ethergruppen aufweist. Nachteilig daran ist, daß die Ethergruppen des hydrophilen Oligomers im Verhältnis zur Schwanzgruppe sehr groß ist, weshalb das Oligomer eine verringerte Permanenz aufweist. Aus der US 5,439,734 wiederum ist es bekannt, ein hydrophiles Additiv einem Polyolefin beizugeben, welches zwei Estergruppen und zusätzlich eine Ethergruppe aufweisen kann. Die dort vorgesehen unpolaren Alkylketten an beiden Enden des Oligomers, unmittelbar benachbart den Estergruppen, führen jedoch zu einem ungleichen Verhältnis der Kopf- zu der Schwanzgruppe, wodurch insbesondere die Haftung des Additivs mit dem Polyolefin vermindert ist. Das Oligomer kann daher teilweise wieder ausgewaschen werden.For example, WO 02/42530 A1 shows that a hydrophilic oligomer is used which has at least two ether groups. The disadvantage of this is that the ether groups of the hydrophilic oligomer are very large in relation to the tail group, which is why the oligomer has a reduced permanence. From the US 5,439,734 again it is known to add a hydrophilic additive to a polyolefin which can have two ester groups and additionally an ether group. However, the non-polar alkyl chains provided there at both ends of the oligomer, immediately adjacent to the ester groups, lead to an unequal ratio of the head to the tail group, which in particular reduces the adhesion of the additive to the polyolefin. The oligomer can therefore be partially washed out again.

DE 100 15 554 A1 wiederum offenbart ein Hydrophilieadditiv, gewonnen aus einem Teil Polyethylenglykol mit zwei Teilen Fettsäuren mit 10 bis 12 C-Atomen oder deren Derivaten. Auch hier sind die Alkylketten der Fettsäuren zu kurz, um eine starke Wechselwirkung mit dem Polyolefinmaterial einzugehen, andererseits ist die chemische Struktur sehr komplex, so daß sterische Effekte nicht ausbleiben. DE 100 15 554 A1 again discloses a hydrophilic additive obtained from one part of polyethylene glycol with two parts of fatty acids with 10 to 12 carbon atoms or their derivatives. Here too, the alkyl chains of the fatty acids are too short to interact strongly with the polyolefin material; on the other hand, the chemical structure is very complex so that steric effects do not fail to materialize.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Mischung zur Herstellung hydrophiler Polyolefinmaterialien zur Verfügung zu stellen, welche die vorgenannten Nachteile nicht aufweist.Object of the present invention is therefore a blend for making hydrophilic polyolefin materials to disposal to provide, which does not have the aforementioned disadvantages.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Mischung, umfassend mindestens ein Polyolefin und weiterhin mindestens ein Schmelzadditiv mit der allgemeinen Formel R-CO-O-CH₂-CH₂-O-R wobei R ein gerad- oder verzweigtkettiger Alkylrest mit 23 bis 35 C-Atomen ist, und wobei
R' = H, -CH₃, -C₂H₅, -C₃H₇, -C₄H₉
ist.This object is achieved by a mixture comprising at least one polyolefin and furthermore at least one melt additive with the general formula R-CO-O-CH ₂ -CH ₂ -OR where R is a straight or branched chain alkyl radical having 23 to 35 carbon atoms, and wherein
R '= H, -CH ₃ , -C ₂ H ₅ , -C ₃ H ₇ , -C ₄ H ₉
is.

Besonders bevorzugt ist R' = H, CH₃. R' kann weiterhin sowohl einen primären oder aber auch sekundären Propylrest sowie einen primären, sekundären bzw. tertiären Butylrest darstellen. Die erfindungsgemäße Mischung wird zu einer thermoplastischen Schmelze geschmolzen, aus welcher anschließend in einem üblichen, aus dem Stand der Technik bekannten Spinnverfahren Fasern und/oder Filamente und aus diesen wiederum anschließend Vliese bzw. Vliesprodukte hergestellt werden.R '= H, CH ₃ is particularly preferred. R 'can also represent both a primary or a secondary propyl radical and a primary, secondary or tertiary butyl radical. The mixture according to the invention is melted to form a thermoplastic melt, from which fibers and / or filaments are subsequently produced in a conventional spinning process known from the prior art, and from these in turn nonwovens or nonwoven products are subsequently produced.

Besonders vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Mischung ist, daß das Schmelzadditiv einerseits einen Alkylrest R aufweist, welcher eine optimale Anzahl an C-Atomen aufweist, um sich an das eingesetzte Polyolefinmaterial anzulegen und ausreichend starke van der Waalsche Wechselwirkungen mit dem Polyolefin einzugehen, wobei bevorzugt R ein geradkettiger Alkylrest mit 25 bis 30 C-Atomen ist. Andererseits übt der Rest R' keine negativen sterischen Einflüsse auf die Ester- und Ethergruppe des Schmelzadditivs aus, so daß das Schmelzadditiv eine höhere Permanenz, d.h. geringe Auswaschung, aufweist als vergleichbare, aus dem Stand der Technik bekannte Hydrophilieadditive. Das Verhältnis der Größe der Kopfgruppe (Rest R' mitsamt Ester- und Ethergruppe) zu der Schwanzgruppe (Alkylrest R) des Schmelzadditivs ist dabei so eingestellt, daß dieses in der thermoplastischen Schmelze mit dem Polyolefin, aus welchem dann Fasern etc. hergestellt werden, ein optimales Migrationsverhalten dahingehend aufweist, daß die stark hydrophile Kopfgruppe sich an der Oberfläche der hergestellten Fasern etc. befindet.Particularly advantageous in the mixture according to the invention is that Melting additive on the one hand has an alkyl radical R which has a optimal number of carbon atoms to adhere to the used Apply polyolefin material and sufficiently strong van der Waalsche Interact with the polyolefin, preferred R is a straight-chain alkyl radical with 25 to 30 carbon atoms. On the other hand, the rest practice R 'no negative steric influences on the ester and ether group of the melt additive, so that the melt additive a higher one Permanence, i.e. low washout, shows as comparable, hydrophilic additives known from the prior art. The ratio of Size of the head group (Rest R 'together with ester and ether group) to the tail group (alkyl radical R) of the melt additive is set so that this in the thermoplastic melt with the polyolefin from which then fibers etc. are produced, an optimal migration behavior in that the highly hydrophilic head group on the surface of the fibers produced etc. is located.

Bevorzugt ist das Polyolefin ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Homo-, Co-, Random- und/oder Block(co)polymere des Ethens und/oder Propens. Aber auch Copolymere mit höheren Alkenen, so insbesondere auch Buten, Hexen und/oder Octen, sind möglich. Als besonders geeignet haben sich insbesondere die folgenden Polymere erwiesen:
Poly(ethylene) wie HDPE (high density polyethylene), LDPE (low density polyethylene), VLDPE (very low density polyethylene), LLDPE (linear low density polyethylene), MDPE (medium density polyethylene), UHMPE (ultra high molecular polyethylene), VPE (vernetztes Polyethylen), HPPE (high pressure polyethylene), Poly(propylene) wie isotaktisches Polypropylen; syndiotaktisches Polypropylen; Metallocenkatalysiert hergestelltes Polypropylen, schlagzähmodifiziertes Polypropylen, Random-Copolymere auf Basis Ethylen, Propylen und höheren 1-Olefinen, Blockcopolymere, auf Basis Ethylen, und Propylen; EPM (Poly[ethylen-co-propylen]); EPDM (Poly[ethylen-co-propylen-co-Dien]).The polyolefin is preferably selected from a group comprising homo-, co-, random- and / or block (co) polymers of ethene and / or propene. However, copolymers with higher alkenes, in particular butene, hexene and / or octene, are also possible. The following polymers have proven to be particularly suitable:
Poly (ethylene) such as HDPE (high density polyethylene), LDPE (low density polyethylene), VLDPE (very low density polyethylene), LLDPE (linear low density polyethylene), MDPE (medium density polyethylene), UHMPE (ultra high molecular polyethylene), VPE (cross-linked polyethylene), HPPE (high pressure polyethylene), poly (propylene) such as isotactic polypropylene; syndiotactic polypropylene; Polypropylene produced by metallocene catalysis, impact-modified polypropylene, random copolymers based on ethylene, propylene and higher 1-olefins, block copolymers based on ethylene, and propylene; EPM (poly [ethylene-co-propylene]); EPDM (poly [ethylene-co-propylene-co-diene]).

Geeignet sind weiterhin Pfropfcopolymere sowie Polymerblends, d. h. Mischungen von Polymeren, in denen unter anderem die vorgenannten Polymere enthalten sind, beispielsweise Polymerblends auf Basis von Polyethylen und Polypropylen.Graft copolymers are also suitable as well as polymer blends, d. H. Mixtures of polymers in which under other the aforementioned polymers are included, for example Polymer blends based on polyethylene and polypropylene.

Bevorzugt sind des weiteren Copolymere des Ethens und/oder Propens mit höheren Olefinen und/oder Diolefinen.Copolymers are also preferred of ethene and / or propene with higher olefins and / or diolefins.

Besonders bevorzugt ist als Polyolefin ein Homopolymer des Ethens oder Propens. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Mischung 0,5 bis 10 Gew%, weiter bevorzugt 0,5 bis 3 Gew%, noch weiter bevorzugt 1 bis 2,5 Gew%, des Schmelzadditivs auf. Des weiteren kann die Mischung insbesondere 0,05 bis 2 Gew%, bevorzugt 0,1 bis 0,5 Gew%, Titandioxid aufweisen. Bevorzugte Mischungen weisen 96 bis 99 Gew% Homopolypropylen bzw. Homopolyethylen, 0 bis 1 Gew% Titandioxid und 1 bis 3 Gew% Schmelzadditiv auf. Derartige Mischungen konnten problemlos beispielsweise zur Herstellung eines Spinnvlieses eingesetzt werden, und zwar trotz der in der thermoplastischen Schmelze vorherrschenden hohen Temperaturen in einem Bereich zwischen 190 und 310°C. Zur Herstellung der thermoplastischen Schmelzen kann zunächst die erfindungsgemäße Mischung im ungeschmolzenen Zustand miteinander vermengt und anschließend geschmolzen werden, es kann jedoch auch das Schmelzadditiv und gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe wie Titandioxid mittels Seiten-Zuführungen in einen Extruder der Polyolefinschmelze zugeführt werden.Is particularly preferred as a polyolefin a homopolymer of ethene or propene. In a preferred embodiment In the invention, the mixture has 0.5 to 10% by weight, more preferably 0.5 to 3% by weight, still more preferably 1 to 2.5% by weight, of the melt additive on. Furthermore, the mixture can in particular 0.05 to 2% by weight, preferably 0.1 to 0.5% by weight, titanium dioxide. Preferred mixtures have 96 to 99% by weight homopolypropylene or homopolyethylene, 0 to 1% by weight of titanium dioxide and 1 to 3% by weight of melt additive. such Mixtures could easily be used, for example, to produce a Spunbond are used, despite that in the thermoplastic Melt prevailing high temperatures in a range between 190 and 310 ° C. To produce the thermoplastic melts, the mixture according to the invention blended together in the unmelted state and then melted , but it can also be the melting additive and optionally other additives such as titanium dioxide by means of side feeders be fed into an extruder of the polyolefin melt.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Faser, ein Filament, ein Vlies und/oder Vliesprodukt, hergestellt aus der erfindungsgemäßen Mischung. Insbesondere können auch Bikomponentenfasern hergestellt werden. Beispielsweise kann eine Kern-Mantel-Struktur bei der Herstellung der Fasern bzw. Filamente geschaffen werden. Gemäß einer Ausgestaltung weist nur der Mantel das Polyolefinmaterial mit dem Schmelzadditiv auf. Der Kern ist nicht mit Schmelzadditiv ausgerüstet. Eine andere Ausgestaltung sieht vor, daß der Kern ein Homopolypropylen, der Mantel wiederum ein Homopolyethylen aufweist, welches mit dem Schmelzadditiv ausgerüstet ist. Solche Strukturen erlauben es, das Schmelzadditiv nur in denjenigen Bereichen vorzusehen, in denen es zur Entfaltung seiner hydrophilen Eigenschaft notwendig ist. Neben einer Kern-Mantel-Struktur kann ein Faser- bzw. Filamentquerschnitt auch andere Mehrkomponentenverteilungen aufweisen. Beispielsweise können dies Segmentstrukturen, Halbmondstrukturen, nichtrunde Geometrien oder sonstige Strukturen sein.The invention further relates to a fiber, a filament, a nonwoven and / or nonwoven product made from the mixture according to the invention. In particular can bicomponent fibers are also produced. For example a core-shell structure in the manufacture of the fibers or filaments be created. According to one Design only the jacket has the polyolefin material with the Melt additive. The core is not equipped with a melting additive. A another embodiment provides that the core is a homopolypropylene, the jacket in turn has a homopolyethylene, which with the Melting additive equipped is. Such structures allow the melt additive only in those Provide areas where it can unfold its hydrophilic Property is necessary. In addition to a core-shell structure can a fiber or filament cross section also other multi-component distributions exhibit. For example, this can Segment structures, crescent structures, non-round geometries or other structures.

Das erfindungsgemäße Vlies, hergestellt mit der erfindungsgemäßen Mischung, ist neben der Anwendung in einem sogenannten "top sheet" auch einsetzbar als sogenannte "acquisition layer". Aufgrund seiner permanent hydrophilen Eigenschaft kann das derartig hergestellte Vlies neben dem Einsatz bei Hygiene- und/oder Medikalartikeln auch dort eingesetzt werden, wo es auf eine schnelle Flüssigkeitsaufnahme ankommt. Dies ist beispielsweise im Filterbereich der Fall.The fleece according to the invention, produced with the mixture according to the invention, can be used in a so-called "top sheet" as well as a so-called "acquisition layer". Because of its permanent The fleece produced in this way can also have a hydrophilic property the use of hygiene and / or medical articles also used there be where fast fluid intake is important. This is the case, for example, in the filter area.

So kann eine Filterlage das erfindungsgemäße hydrophile Vlies aufweisen, wobei die Flüssigkeit an eine weiter darunterliegende Schicht transportiert wird. Partikel in der Flüssigkeit können durch das Vlies jedoch zurückgehalten werden. Durch die schnelle Flüssigkeitsaufnahme wird vermieden, daß sich vor dem Vlies ein Flüssigkeitsstau bildet.A filter layer can be the hydrophilic one according to the invention Have fleece, the liquid is transported to a further layer below. particle in the liquid can held back by the fleece become. Due to the quick fluid intake it is avoided that a liquid jam in front of the fleece forms.

Das erfindungsgemäße Vlies weist vorzugsweise eine Durchdringzeit (strike through time) gemäß der Testmethode EDANA 150.3-96 von kleiner als 4 Sekunden auf. Zur Bestimmung der Durchdringzeit gemäß EDANA 150.3-96 wird eine definierte Menge synthetischen Urins 0,9%ige Kochsalzlösung) auf das zu untersuchende Vlies aufgebracht. Das Vlies liegt dabei auf einem speziellen Filterpapier. Um das Verhalten des Vlieses auch bei mehrmaligem Feuchtigkeitskontakt charakterisieren zu können, wird eine wiederholte Bestimmung der Durchdringzeit vorgenommen. Der Test wird dabei in aller Regel dreimal in Intervallen von einer Minute wiederholt (repeated strike through time).The fleece according to the invention preferably has a strike through time according to the test method EDANA 150.3-96 from less than 4 seconds. To determine the penetration time according to EDANA 150.3-96 is a defined amount of synthetic urine 0.9% Saline) applied to the fleece to be examined. The fleece is there on a special filter paper. To the behavior of the fleece to be able to characterize even with repeated moisture contact a repeated determination of the penetration time was made. The The test is usually performed three times at intervals of one Minute repeated (repeated strike through time).

Weiter bevorzugt weist das Vlies nur eine ausgesprochen geringe, wenn überhaupt, Auswaschung des Schmelzadditivs auf. Dabei beträgt bevorzugt die Oberflächenspannung des für den Auswaschtest verwendeten Wassers nach einem Versuchsdurchlauf mehr als 65 mN/m. Das erfindungsgemäße Vlies weist somit keine ausgesprochen starke Auswaschung des Schmelzadditivs vom eingesetzten Polyolefinmaterial auf. Durch die auch bei mehrmaliger Wässerung des erfindungsgemäßen Vlieses gleichbleibend hohe Hydrophilie desselben durch das im Vlies verbleibende Schmelzadditiv ist das erfindungsgemäße Vlies insbesondere zur Aufnahme, auch wiederholten Aufnahme, größerer Flüssigkeits- und Feuchtigkeitsmengen besonders geeignet. Des weiteren ist das erfindungsgemäße Vlies im Hinblick auf dessen hervorragende Durchdringzeitwerte insbesondere geeignet, in Kombination mit weiteren Vlies- oder sonstigen Lagen, je nach Anwendungsfall, eingesetzt zu werden.The fleece more preferably has only a very small, if any, washout of the melt additive on. It is prefers the surface tension of for the washout water used after a test run more than 65 mN / m. The fleece according to the invention therefore has none extremely strong washout of the melt additive from the used Polyolefin material. By even with repeated watering of the fleece according to the invention consistently high hydrophilicity due to the remaining in the fleece The nonwoven according to the invention is a melt additive, also repeated intake, larger fluid and moisture levels particularly suitable. Furthermore, it is fleece according to the invention with regard to its excellent penetration time values in particular suitable in combination with other fleece or other layers, depending on the application, to be used.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert. Die dabei dargelegten Merkmale können mit den weiter oben beschriebenen zu zusätzlichen Weiterbildungen führen, die im einzelnen jedoch hier nicht ausgeführt werden. Es zeigen im einzelnen:These and other advantageous configurations and developments of the present invention are based on the examples below explained. The characteristics set out here can with those described above lead to additional training that but not in detail here. The individual shows:

1 einen Ausschnitt aus einem Hygieneprodukt; 1 a section of a hygiene product;

2 einen Ausschnitt aus einem Ölaufsaugfilter; 2 a section of an oil suction filter;

3 einen Ausschnitt aus einem flüssigkeitsaufnehmenden Produkt; 3 a section of a liquid-absorbing product;

4 eine Bikomponentenfaser im Querschnitt; und 4 a bicomponent fiber in cross section; and

5 eine Faser, die in Segmente unterteilt ist. 5 a fiber that is divided into segments.

1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Hygieneprodukt 1. Das Hygieneprodukt 1 weist eine Oberlage 2, eine Verteilungslage 3 und einen Kern 4 auf. Die Oberlage 2 ist aus einem erfindungsgemäßen Vlies, das aufgrund der Hinzufügung des Schmelzadditivs stark hydrophil ist. Das hydrophile Vlies nimmt Flüssigkeit auf und leitet sie weiter an die Verteilungslage 3. Von der Verteilungslage 3 kann die Flüssigkeit an den Kern 4 weitergegeben werden. Im Kern 4 wird die Flüssigkeit gespeichert. Neben der hydrophilen Eigenschaft der Oberlage 2 kann auch die Verteilungslage 3 hergestellt sein aus der erfindungsgemäßen Mischung und somit stark hydrophil sein. Die Verteilungslage 3 kann jedoch auch aus einem anderen thermoplastischen Material hergestellt sein. Beispielsweise ist die Oberlage 2 ein Spinnvlies, während die Verteilungslage 3 ein schmelzgeblasenes Vlies ist. Vorzugsweise weist die Verteilungslage 3 eine höhere Hydrophilie, bevorzugt eine mindestens um 10%, weiter bevorzugt eine mindestens um 20% höhere auf als die Oberlage 2. Auf diese Weise wird eine Sogwirkung von einer Oberfläche der Oberlage 2 hin zur Verteilungslage 3 erzielt. 1 shows a section of a hygiene product 1 , The hygiene product 1 has a top layer 2 , a distribution situation 3 and a core 4 on. The top layer 2 is made of a fleece according to the invention, which is highly hydrophilic due to the addition of the melt additive. The hydrophilic fleece absorbs liquid and passes it on to the distribution layer 3 , From the distribution situation 3 can the liquid to the core 4 be passed on. At its core 4 the liquid is stored. In addition to the hydrophilic property of the top layer 2 can also the distribution situation 3 be produced from the mixture according to the invention and thus be highly hydrophilic. The distribution situation 3 can, however, also be made from another thermoplastic material. For example, the top layer 2 a spunbonded fabric while the distribution layer 3 is a meltblown nonwoven. The distribution layer preferably has 3 a higher hydrophilicity, preferably at least 10%, more preferably at least 20% higher than the top layer 2 , In this way a suction effect from a surface of the top layer 2 towards the distribution situation 3 achieved.

2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Ölfilter 5. Der Ölfilter 5 weist eine Sauglage 6 auf. Die Sauglage 6 dient einerseits der Aufnahme von in Kontakt mit der Sauglage tretendem Öl. Zum anderen dient die Sauglage 6 auch als Filter gegenüber im Öl enthaltenen Partikeln, die nicht weitertransportiert werden sollen. Der Sauglage 6 schließt sich in diesem Beispiel eine weitere, nicht zwingend notwendige Filterschicht 7 an. Die Filterschicht 7 ist vorzugsweise feinporiger als die Sauglage 6. Die Sauglage 6 dient als Vorfilter für die Filterschicht 7. Der Ölfilter 5 kann beispielsweise für einen permanenten Einsatz vorgesehen sein, oder aber auch nur bei Bedarf eingesetzt werden. Die Sauglage 6 wird durch ein erfindungsgemäßes, hydrophil ausgestattetes Vlies gebildet. Die darunterliegende Filterschicht 7, welche auch Saugeigenschaften aufweisen kann, kann ebenfalls aus einem erfindungsgemäßen hydrophil ausgestatteten Vlies sein. Die Sauglage 6 kann auch einzeln als Ölaufsaugmaterial dienen. Dieses findet beispielsweise dort Verwendung, wo austretendes Ö1 aus Maschinen o.ä. aufgefangen werden soll. 2 shows a section of an oil filter 5 , The oil filter 5 has a suction position 6 on. The suction position 6 serves on the one hand to absorb oil that comes into contact with the suction position. On the other hand, the suction layer serves 6 also as a filter against particles contained in the oil that should not be transported further. The suction position 6 in this example there is another filter layer that is not absolutely necessary 7 on. The filter layer 7 is preferably fine-pored than the suction layer 6 , The suction position 6 serves as a pre-filter for the filter layer 7 , The oil filter 5 can be intended for permanent use, for example, or can only be used when required. The suction position 6 is formed by an inventive, hydrophilic nonwoven. The filter layer underneath 7 , which can also have suction properties, can also be made of a hydrophilic nonwoven according to the invention. The suction position 6 can also be used individually as an oil absorbent material. This is used, for example, wherever oil escaping from machines or the like. should be caught.

3 zeigt eine Verwendung eines erfindungsgemäßen Vlieses zur Flüssigkeitsaufnahme, bei der ein hydrophiles Vlies 8 in einem Produkt 9, hier zwischen zwei weiteren Lagen angeordnet, enthalten ist. Das hydrophile Vlies 8 ist in der Lage, Feuchtigkeit im Produkt 9 aufzunehmen und in sich selbst zu speichern. Beispielsweise kann das Produkt 9 dazu eingesetzt werden, die im hydrophilen Vlies 8 gespeicherte Feuchtigkeit bei Bedarf wieder freizusetzen. Die Freisetzung kann beispielsweise durch Erwärmung des Produktes 9 erfolgen. 3 shows a use of a fleece according to the invention for liquid absorption, in which a hydrophilic fleece 8th in one product 9 , here arranged between two further layers, is included. The hydrophilic fleece 8th is able to moisture in the product 9 record and save in itself. For example, the product 9 to be used in the hydrophilic fleece 8th release stored moisture if necessary. The release can be caused, for example, by heating the product 9 respectively.

4 zeigt einen Querschnitt einer Vliesfaser 10. Die Vliesfaser 10 ist eine Bikomponentenfaser mit einer Kern-Mantel-Struktur. Gemäß einer Ausgestaltung weist ein Kern 11 ein anderes Polymermaterial auf als ein Mantel 12 der Vliesfaser 10. Der Mantel 12 ist aus dem erfindungsgemäßen Vlies hergestellt zur hydrophilen Einstellung der Vliesfaser 10. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können der Kern 11 und der Mantel 12 auch das gleiche Polymermaterial aufweisen, wobei der Mantel 12 aus dem hydrophilen erfindungsgemäßen Vlies hergestellt ist, der Kern 11 jedoch nicht. Eine Weiterbildung sieht vor, daß ein Hydrophiliegradient und damit einer des Schmelzadditivs über einem Querschnitt der Faser vorliegt. Beispielsweise kann der Kern 11 einen geringeren Anteil an Schmelzadditiv aufweisen als der Mantel 12. Auch kann eine stetige Zunahme der Menge des Schmelzadditivs bis zur Oberfläche der Vliesfaser 10 gemäß einer anderen Ausgestaltung vorliegen. 4 shows a cross section of a nonwoven fiber 10 , The fleece fiber 10 is a bicomponent fiber with a core-sheath structure. According to one embodiment, a core has 11 a different polymer material than a jacket 12 the fleece fiber 10 , The coat 12 is made from the fleece according to the invention for the hydrophilic adjustment of the fleece fiber 10 , According to a further embodiment, the core 11 and the coat 12 also have the same polymer material, the jacket 12 the core is made from the hydrophilic fleece according to the invention 11 However not. A further development provides that a hydrophilicity gradient and thus one of the melt additive is present over a cross section of the fiber. For example, the core 11 have a lower proportion of melt additive than the jacket 12 , There can also be a steady increase in the amount of melt additive to the surface of the nonwoven fiber 10 according to another embodiment.

5 ist ein Querschnitt durch ein Vliesfilament 13. Das Vliesfilament 13 weist hier insgesamt vier Segmentabschnitte 14 auf. Es können jedoch auch mehr als vier, mindestens jedoch zwei Segmentabschnitte vorliegen. Die Segmentabschnitte 14 können sich gemäß einer Ausgestaltung im verwendeten Polymermaterial unterscheiden. Gemäß einer anderen Ausgestaltung können sich die Segmentabschnitte 14, auch zusätzlich, durch das verwendete Schmelzadditiv unterscheiden. So können beispielsweise einige Segmentabschnitte des Vliesfilaments 13 stärker hydrophil ausgebildet sein, während andere Segmentabschnitte geringer hydrophil sind. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können einige der Segmentabschnitte auch hydrophob, die weiteren hydrophil sein. 5 is a cross section through a nonwoven filament 13 , The fleece filament 13 shows a total of four segment sections 14 on. However, there can also be more than four, but at least two, segment segments. The segment sections 14 can differ according to an embodiment in the polymer material used. According to another embodiment, the segment sections can 14 , also in addition, differ by the melting additive used. For example, some segment sections of the nonwoven filament 13 be more hydrophilic, while other segment sections are less hydrophilic. According to a further embodiment, some of the segment sections can also be hydrophobic and the others can be hydrophilic.

BeispieleExamples

Es wurden unterschiedliche Polyolefinmischungen hergestellt und aus diesen mittels des Lurgi-Docan-Spinnvliesprozesses ein Vlies mit einem Basisgewicht von 30g/m² hergestellt. Im einzelnen wurden die Vliese aus den folgenden Materialien hergestellt:Different polyolefin mixtures were produced and a nonwoven with a basis weight of 30 g / m ^{2 was} produced from them using the Lurgi Docan spunbond process. In particular, the nonwovens were made from the following materials:

Referenzreference

Als Referenz wurde ein Spinnvlies hergestellt aus 100 Gew% Homopolypropylen (Firma Basell, Moplen HP 460R), welches eine Standard-Grundstabilisierung für den Extrusionsprozeß aufweist.A spunbond was used as a reference made from 100% by weight homopolypropylene (Basell, Moplen HP 460R), which has a standard basic stabilization for the extrusion process.

Mischung 1Mix 1

Mischung 1 wies 98 Gew% des Homopolypropylens gemäß der Referenz sowie zusätzlich 2 Gew% des Schmelzadditivs C₂₅H₅₁-CO-O-CH₂-CH₂-O-CH₃ auf.Mixture 1 had 98% by weight of the homopolypropylene according to the reference and additionally 2% by weight of the melt additive C ₂₅ H ₅₁ -CO-O-CH ₂ -CH ₂ -O-CH ₃ .

Mischung 2Mix 2

Mischung 2 wies 97,6 Gew% des Homopolypropylens gemäß der Referenz, 2 Gew% des Schmelzadditivs gemäß Mischung 1 sowie zusätzlich 0,4 Gew% eines Titandioxid-Masterbatchs (Firma Clariant, Remfin RCLAP, Korngröße 2,2 bis 2,6 mm) auf.Mixture 2 had 97.6% by weight of the homopolypropylene according to the reference, 2% by weight of the melt additive according to the mixture 1 as well as additional 0.4% by weight of a titanium dioxide masterbatch (from Clariant, Remfin RCLAP, Grain size 2.2 to 2.6 mm).

Sowohl die Referenz als auch die Mischungen 1 und 2 wurden unter identischen Verfahrensbedingungen zu einem Spinnvlies verarbeitet. Anschließend wurde die Durchdringzeit gemäß EDANA 150.3-96 sowie das Auswaschverhalten (wash-out) in Anlehnung an US 5,945,175 der hergestellten Spinnvliese ermittelt.Both the reference and mixtures 1 and 2 were processed to a spunbonded fabric under identical process conditions. The penetration time according to EDANA 150.3-96 and the washout behavior were then based on US 5,945,175 of the spunbond nonwovens produced.

Das Auswaschverhalten (wash-out) wurde mittels der folgenden Testmethode ermittelt:
Man bestimmt vor dem Eintauchen des Spinnvlieses in das Wasser dessen Oberflächenspannung nach DIN 53914. Aus dem Vliesstoff werden Proben ausgestanzt (ca. 2,5 × 22 cm, etwa 0,17 g) und für 30 Minuten in 80 ml Wasser getaucht. Anschließend wird die Oberflächenspannung des Wassers erneut gemessen.The wash-out behavior was determined using the following test method:
Before the spunbonded fabric is immersed in the water, its surface tension is determined in accordance with DIN 53914. Samples are punched out from the nonwoven fabric (approximately 2.5 × 22 cm, approximately 0.17 g) and immersed in 80 ml of water for 30 minutes. The surface tension of the water is then measured again.

Tabelle 1

Table 1

Üblicherweise wird bei Polyolefinen mit einer nachträglichen hydrophilen Ausstattung nach dem "Wash-out"-Test die Oberflächenspannung deutlich unter 60 mN/m gesenkt. Wie die Testergebnisse für Mischung 1 wie auch Mischung 2 zeigen, bleibt die Oberflächenspannung bei den erfindungsgemäß hergestellten Vliesen jedoch annähernd konstant. Daraus ist der Schluß zu ziehen, daß ein Auswaschen des Schmelzadditivs unterbleibt. Mischungen 1 und 2 sowie auch weitere erfindungsgemäße Mischungen ermöglichen eine permanent hydrophile Vliesherstellung. Insbesondere wird das Schmelzadditiv in einer derartigen Menge zugesetzt, daß das Wasser nach dem "Wash-out"-Test eine Oberflächenspannung aufweist, die sich um weniger als 15% gegenüber der ursprünglichen ändert. Vorzugsweise liegt die Änderung der Oberflächenspannung des Wassers in einem Bereich, der unterhalb von 2% liegt. Eine vorteilhafte Oberflächenspannung des Wassers nach Auswaschung des Vlieses liegt in einem Bereich zwischen 60 mN/m und 70 mN/m.Usually is used for polyolefins with a subsequent hydrophilic finish after the "wash-out" test the surface tension significantly below 60 mN / m. Like the test results for mix 1 and also mixture 2 show, the surface tension remains with those produced according to the invention Nonwovens, however, approximately constant. That is the conclusion pull that one The melt additive is not washed out. Mixtures 1 and 2 as well also other mixtures according to the invention enable a permanently hydrophilic nonwoven production. In particular, it will Melt additive added in an amount such that the water after the "wash-out" test a surface tension that changes less than 15% from the original. Preferably lies the change the surface tension of the Water in an area that is below 2%. An advantageous one surface tension of water after the fleece has been washed out is in one area between 60 mN / m and 70 mN / m.

Die Durchdringzeit gemäß EDANA 150.3-96 ist in Tabelle 2 wiedergegeben.The penetration time according to EDANA 150.3-96 is shown in Table 2.

Tabelle 2:

Table 2:

Das Referenz-Vlies wies die für Polyolefine typischen hydrophoben Eigenschaften auf. Der eingesetzte synthetische Urin (0,9%ige Kochsalzlösung) war nicht in der Lage, das Vlies zu durchdringen. Daher wurde der Test nach mehr als 60 Sekunden jeweils abgebrochen. Die jeweils mit dem Schmelzadditiv hergestellten Vliese gemäß den Mischungen 1 und 2 dagegen wiesen Durchdringzeiten auf, die unterhalb von 4 Sekunden lagen. Wie aus der Tabelle 1 zu entnehmen ist, lagen die Zeiten bei dem Vlies aus Mischung 1 etwas unterhalb der Zeiten des Vlieses aus Mischung 2. Während beim Vlies nach Mischung 1 die hydrophilen Eigenschaften des Vlieses geringfügig nach dem ersten Lauf abnimmt, verstärkt sich die hydrophile Eigenschaft des Vlieses aus der Mischung 2 dagegen in den weiteren Läufen.The reference fleece showed that for polyolefins typical hydrophobic properties. The synthetic used Urine (0.9% saline) was unable to penetrate the fleece. Hence the Test aborted after more than 60 seconds. The each nonwovens produced according to Mixtures 1 and 2, on the other hand, with the melt additive had penetration times less than 4 seconds. As can be seen from Table 1, the times were at Fleece from mixture 1 a little below the times of the fleece Mixture 2. While in the case of fleece according to mixture 1, the hydrophilic properties of the fleece slight decreases after the first run, the hydrophilic property increases the fleece from the mixture 2, however, in the further runs.

Wie aus den der Tabelle 2 zu entnehmenden Zeiten zu entnehmen ist, ist das mit dem Schmelzadditiv ausgerüstete Vlies nicht nur im ersten Lauf in der Lage, für eine schnelle Durchlässigkeit des aufgetragenen künstlichen Urins zu sorgen. Vielmehr besteht diese Eigenschaft darüber hinaus bei mehrfacher Nässung. Dieses ist insbesondere wichtig bei Einsatz eines derartigen Vlieses als Oberlage in einer Windel, Binde oder Inkontinenzprodukten. Bei diesen hat das Produkt in der Regel nicht nur einen einmaligen Flüssigkeitsschub aufzunehmen und zu verteilen, vielmehr wird gefordert, daß eine derartige Flüssigkeitsaufnahme und -verteilung auch wiederholbar ist. Um den Tragekomfort eines derartigen Hygieneartikels für den Nutzer zu erhöhen, weist das Vlies vorteilhafterweise eine Durchdringzeit auf, die auch nach dem dreimaligen Testlauf unterhalb von 4 Sekunden liegt.As shown in Table 2 Times can be seen, is the fleece equipped with the melt additive able not only in the first run for quick permeability of the applied artificial To worry about urine. Rather, this property persists with multiple wetting. This is particularly important when using such a fleece as a top layer in a diaper, bandage or incontinence products. at As a rule, the product does not only have a one-time liquid boost record and distribute, rather it is required that such fluid intake and distribution is also repeatable. For the comfort of a such hygiene article for to increase the user the fleece advantageously has a penetration time that is less than 4 seconds after the three test runs.

Claims

Mixture for the production of hydrophilic polyolefin materials, in particular fibers and / or filaments, comprising at least one polyolefin and at least one melt additive with the general formula R-CO-O-CH ₂ -CH ₂ -O-R ', where R is a straight-chain or branched-chain alkyl radical having 23 to 35 C atoms, and where R '= H, -CH ₃ , -C ₂ H ₅ , -C ₃ H ₇ , -C ₄ H ₉ .

Mixture according to claim 1, characterized in that the Polyolefin selected is from a group comprising homo-, co-, random- and / or block (co) polymers of ethene and / or propene.

Mix according to one of the preceding claims, characterized in that the Polyolefin is a homopolymer of ethene or propene.

Mix according to one of the preceding claims, characterized in that this Has 0.5 to 10 wt% of the melt additive.

Mix according to one of the preceding claims, characterized in that this still has 0.2 to 2% by weight of titanium dioxide.

Fiber made from a mixture according to one of claims 1 to 5.

Filament made from a blend according to one of claims 1 to 5.

Fleece made from a mixture according to one of claims 1 to 5.

Nonwoven according to claim 8, characterized in that it a strike through time according to EDANA 150.3-96 of less than 4 s.

Nonwoven according to claim 8 or claim 9, characterized in that the surface tension of the Water after a washout test of the fleece is greater than 60 mN / m.

A product comprising a nonwoven according to any one of claims 8 to 10th

Melting additive according to claim 1.

Use of a mixture according to any one of claims 1 to 5 for the production of fibers, filaments, nonwovens and / or nonwoven products.