DE1635555B1 - Absorptionfähiger, in Wasser dispergierbarer Faservliesstoff und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen absorptionsfähigen, Gegenstand der Erfindung sind nun ein absorptions-

urinbeständigen, in trockenem Zustand festen, selbst- fähiger, urinbeständiger, in trockenem Zustand fester,

gebundenen Faservliesstoff, bei dem die Selbstbindung selbstgebundener Faservliesstoff, bei dem die Selbst-

durch Knäuelverflechtung erfolgt, und ein Verfahren bindung durch Knäuelverflechtung erfolgt, der eine

zur Herstellung dieses Faservliesstoffs. 5 Bruchdehnung von mindestens 9 % in mindestens

Es ist schon vorgeschlagen worden, Papiere von einer Richtung aufweist, der in Wasser dispergierbar hoher Trockenfestigkeit, aber geringer Naßfestigkeit ist und der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Faserherzustellen. So ist in der USA.-Patentschrift 2 959 514 vliesstoff bei einer mittleren Zugfestigkeit in synthetiein derartiges Verfahren beschrieben, gemäß dem maa schem Urin von mindestens 9 g/cm, mindestens 10 % einer wäßrigen Cellulosefasersuspension ein ampholy- io Fasern mit einem Naßkoeffizienten der gleitenden tisches geradkettiges Vinylpolymeres zusetzt, das Reibung (/nass) von weniger als 0,90 aufweist und daß wiederkehrende Hydroxyamido-äthylen- und Carb- die Vliesfasern so verfestigt sind, daß ein Trockenamyl-äthylen-Bindungen aufweist. kohäsionswert (Cn trocken) von mindestens 0,2 und ein

Bekannt ist auch die Herstellung von selbstgebun- Naßkohäsionswert (Cn _nass) von weniger als 0,3 ge-

denen Faservliesstoffen durch Verfilzung oder durch 15 geben sind, mit der Maßgabe, daß das Verhältnis
Faserbündelung. Viele bekannte Fasern sind gegen
Urin und andere Körperflüssigkeiten beständig.

All diese bekannten Lehren geben aber nicht an, C& trocken _

wie sich ein absorptionsfähiger, urinbeständiger ~q > = 1»3

und in Wasser f ortspülbarer Faservliesstoff herstellen 20 ^{n nass}
läßt.

Der Zweck der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines preiswerten, weichen und absorptions- ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Faserfähigen Faservliesstoffes, der sich in Abwasser- Vliesstoffes, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das systemen leicht beseitigen läßt, indem er beispielsweise 25 mindestens 10 Gewichtsprozent einer Faser mit einem im Toilettenbecken hinuntergespült wird, und der sich Naßkoeffizienten der gleitenden Reibung von weniger demnach gut als hygienischer Stoff zur Fertigung von als 0,9 enthaltende Ausgangsvlies durch Faserver-Windeln, Bandagen und Schlüpfern eignet, bei denen Schiebung mittels feiner, im wesentlichen säulenein gutes Absorptionsvermögen für Körperflüssig- förmiger Strahlen einer gegenüber den Fasern inerten keiten, wie Urin, und die leichte Beseitigung nach ein- 30 Flüssigkeit mit einem Energiestrom von mindestens maliger Benutzung wünschenswert sind. Ferner wird 9100 Joule/cm² · Min. verfestigt wird,
von derartigen Stoffen ein gefälliges Aussehen ver- In dem erfindungsgemäßen Faservliesstoff weisen langt. die Fasern mit dem niedrigeren Naßkoeffizienten der

Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, gleitenden Reibung eine Stapelfaserlänge von vorzugsdaß sich diese Zwecke erreichen lassen würden, wenn 35 weise höchstens 7,6 cm und einen Titer von weniger €s gelänge, einen weichen, gefälligen Faservliesstoff zu als 15 Denier auf, während die übrigen gegebenenfalls schaffen, der in trockenem Zustande eine besonders vorhandenen Fasern eine Stapelfaserlänge von vorhohe Festigkeit, dagegen in Berührung mit Wasser zugsweise höchstens 1,3 cm aufweisen,
eine verhältnismäßig niedrige Festigkeit aufweist und Vorzugsweise hat der Faservliesstoff ein Flächenzudem gegen Urin und andere Körperflüssigkeiten 40 gewicht von 10 bis 170 g/m² und insbesondere eine beständig ist. Ein solcher Stoff würde sich nach dem Naßzugfestigkeit von weniger als 18 g/cm. Bei einer Gebrauch in einer turbulenten Wasserströmung leicht besonders bevorzugten Ausführungsform weisen die fortspülen lassen, weil der Stoff dort rasch in Teile zer- Faservliesstoffe eine Bruchdehnung in zwei zueinander fallen würde. senkrechten Richtungen von mindestens 20% und

In klarer Erkenntnis der geschilderten, naturgesetz- 45 einen Naßkohäsionswert von weniger als 0,15 auf und

lieh bestimmten Phänomene wurde der Erfindung enthalten mindestens 40°/₀ von den Fasern mit dem

folgende technische Aufgabe zugrunde gelegt: Es sollte niedrigeren Naßkoeffizienten der gleitenden Reibung,

aus leicht erhältlichen Fasern und/oder Fäden, die die Besonders bevorzugt weist der Faservliesstoff eine

Eigenschaft haben, daß sie gegen Körperflüssigkeiten, mittlere Zugfestigkeit in synthetischem Urin von min-

wie Urin, beständig sind, und deren Reibungsverhalten 50 destens 9 g/cm, einen Trockenkohäsionswert von

im trockenen Zustande von dem im wassernassen Zu- mindestens 0,3, einen Naßkohäsionswert von nicht

stände sich insofern unterscheidet, als die Fasern im mehr als 0,15 und ein Verhältnis
letzteren Zustand leicht aneinander vorbeigleiten
können, d. h. eine geringere Reibung aufweisen, durch

Knäuelverflechten ein Faservliesstoff derart hergestellt 55 Cn trocken/Cß _nass
werden, daß der Faservliesstoff zwar im trockenen Zustande eine für Windeln usw. genügend hohe Festigkeit aufweist, die aber nur so hoch ist, daß in nassem von mindestens 2 auf. Weiterhin sollen die Fasern mit Zustande, in welchem die Reibung der verwendeten dem niedrigeren Naßkoeffizienten der gleitenden Fasern bzw. Fäden stark herabgesetzt ist, der Faser- 60 Reibung vorzugsweise einen Fadentiter zwischen 0,5 vliesstoff zerfallen kann, wenn die Fasern bzw. Fäden und 15 den und eine Länge zwischen 0,6 und 5,1 cm z. B. in einer turbulenten Wasserströmung ausein- aufweisen,
andergezogen werden. Die bevorzugten Fasern mit dem niedrigeren Naß-

Diese Aufgabe wurde im wesentlichen durch die koeffizienten der gleitenden Reibung sind diejenigen

Auswahl bestimmter Fasersorten in Verbindung mit 65 Celluloseester- und Celluloseätherfasern, deren AOH-

einem bestimmten Grad der bindemittelfreien Verbindung in Wasser von 20⁰C zu mindestens 3°/₀

Verfestigung durch sogenannte Knäuelverflechtung löslich ist. Zur Erläuterung der AOH-Verbindung sei

gelöst. folgendes bemerkt. Celluloseester und -äther lassen

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sich durch die allgemeine Formel Cellulose — O — A fahrensstufe (a) durchgeführt, und die Fasern des

definieren. Die Celluloseester und -äther sind dann ge- Faservliesstoffs werden mit einem Gemisch aus Phos-

eignet, wenn die hergestellte Verbindung der Formel phorsäure und Harnstoff im Verhältnis zwischen 1: 3

AOH die oben definierte Anforderung erfüllt. A ist da- und 1: 2 in einer Menge von 60 bis 160 Gewichtspro-

bei der Rest eines organischen oder anorganischen 5 zent, bezogen auf die trockenen Fasern, behandelt.

Moleküls, z. B. η-Butyl. Dann wird der Faservliesstoff auf 125 bis 210⁰C er-

Besonders bevorzugte, erfindungsgemäße Faser- hitzt, um die Fasern in die Form mit dem niedrigeren

Vliesstoffe bestehen entweder (a) im wesentlichen aus Naßkoeffizienten der gleitenden Reibung umzu-

Fasern mit dem niedrigeren Naßkoeffizienten der wandeln.

gleitenden Reibung oder (b) aus mehreren Schichten, io Der Kohäsionswert (Ca) ist ein Maß für den Grad, von denen die Oberflächenschicht zu mindestens 80 % zu dem der Faservliesstoff durch aneinander Entlangaus wasserunempfindlichen Fasern und die Mittel- gleiten der Fasern (im Gegensatz zum Faserbruch) ausschicht zu mindestens 70 % aus Fasern mit dem nied- einanderfällt, wenn ein langer Streifen desselben ausrigeren Naßkoeffizienten der gleitenden Reibung be- einandergezogen wird. Als »Faservliesstoff« wird hier steht, während das Gesamterzeugnis zu 30 bis 90% ¹S ein Erzeugnis mit einem Fall, gemessen durch eine aus Cellulosefasern mit dem niedrigeren Naßkoeffi- Biegelänge von weniger als 3,0 cm in zwei zueinander zienten der gleitenden Reibung besteht. senkrechten Richtungen, und einer Bruchdehnung von

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Faservlies- mindestens 9% in mindestens einer Richtung be-

stoffes können in beliebiger Reihenfolge zeichnet.

2o Die Fasern mit dem niedrigeren Naßkoeffizienten der gleitenden Reibung (/nass) sind solche, die einen

(a) in an sich bekannter Weise Fasern mit einem Naß- Naßkoeffizienten der gleitenden Reibung von weniger koeffizienten der gleitenden Reibung (/nass) von als 0,90, vorzugsweise von weniger als 0,70, aufweisen, weniger als 0,90, gemessen an einem Faservlies- der an einem Faservlies bestimmt wird, das im wesentstoff, der im wesentlichen aus den geprüften 25 liehen aus salzfreien Fasern besteht, die außerdem in Fasern besteht, hergestellt, synthetischem Urin unlöslich sein müssen.

,,, . „ , , , ...... Ein Naßkohäsionswert von weniger als etwa 0,30 ist

(b) eine ^gewebte Faserbahn hergestellt, die mmde- _{kennzeichnend für kn}äuelverflochtene Fasern, die in stens 10 ο/» Fasern enthalt, die einen Naßkoeffi- _{Wasser bei der Einwirkung der} verhältnismäßig milden zienten der gleitenden Reibung von wemger als 0,9 _{30 Kräfte der turbulenten} strömung in einem Toilettenaufweisen oder sich so verandern lassen daß sie _{feecken in kleine Stücke zerfallen}.

diese agenschaft erhalten, wahrend der Rest aus _{Die bevorzugten} Erzeugnisse gemäß der Erfindung

wasserunempfindhchen Fasern besteht, _{haben Na}ß_koh|_{sionswerte von} °_{er]iger a}i_{s etW}a 0,15.

(c) die Faserbahn in an sich bekannter Weise auf ^{Diese Art von} Erzeugnissen läßt sich in Form verhälteinem mit Öffnungen versehenen Träger ange- 35 nismäßig großer Stücke (z. B. 33 · 43 cm) bei verminordnet, auf die Faserbahn in an sich bekannter derter Wasserturbulenz fortspülen, ohne daß sie vor Weise feine, im wesentlichen säulenförmige dem Fortspülen in Wasser eingetaucht zu werden Strahlen einer gegenüber den Fasern inerten brauchen.

Flüssigkeit mit einem Energiestrom von minde- Fasern mit solch niedrigen Werten des Naßkoeffi-

stens 9100 Joule/cm² · Min. gerichtet und die 4<> zienten der gleitenden Reibung, wie sie sich für die Strahlen in an sich bekannter Weise über die Zwecke der Erfindung eignen, sind bekannt.
Faserbahn hinweggeführt werden, ._ In den Zeichnungen bedeutet

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer zur Herstellung der Faservliesstoffe gemäß der Erfindung ver-

mit der Maßgabe, daß die Strahlen, wenn zuerst 45 wendbaren Vorrichtung,

Fasern mit dem niedrigeren Naßkoeffizienten der F i g. 2 eine schematische isometrische Ansicht einer

gleitenden Reibung hergestellt werden, aus einer auf Vorrichtung für die kontinuierliche Schnellfertigung diese Fasern entquellend wirkenden Flüssigkeit be- des Faservliesstoffes,

stehen und nur zu einem solchen Ausmaß auf die F i g. 3 eine mikrophotographische Aufnahme bei

Faserbahn auftreffen, daß der F-Wert zwischen 9 · 10^B 50 lOfacher Vergrößerung von einem typischen Teil eines und 7,7 · 10⁶ m/Min, liegt, wobei der Y-Wert das Pro- nach Beispiel 1 hergestellten Faservliesstoffs, welche dukt aus der Gewichtsmenge der Flüssigkeit in kg/Min. die Oberfläche des Faservliesstoffs in direkter Beleuch- und der Flüssigkeitsgeschwindigkeit in m/Min., divi- tung zeigt,

diert durch das Gewicht des behandelten Fasermate- F i g. 4 eine mikrophotographische Aufnahme bei

rials in kg/Min., ist. 55 lOfacher Vergrößerung, die der Fig. 3 entspricht,

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des aber J die Unterfläche des Faservliesstoffs zeigt, erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Stufen (b) die bei der Herstellung dem Drahtnetzträger be- und (c) vor der Verfahrensstufe (a) durchgeführt, und nachbart ist,

die Cellulosefasern des Faservliesstoffes werden mit Fig. 5 eine mikrophotographische Aufnahme bei

einer 17- bis 30%igen Amidsäurelösung (Amidsäure 60 lOfacher Vergrößerung, die einen typischen Teil eines = Monoamid einer Dicarbonsäure) in Mengen von gemusterten Vlieses aus knäuelverflochtenen Fasern, 100 bis 300 Gewichtsprozent, bezogen auf die trockenen und zwar die Oberseite des Vlieses bei direkter Beleuch-Fasern, behandelt. Dann wird der Faservliesstoff auf tung, zeigt,

165 bis 21O⁰C erhitzt, um die Fasern in die Form mit F i g. 6 eine mikrophotographische Aufnahme bei

dem niedrigeren Naßkoeffizienten der gleitenden 65 lOfacher Vergrößerung, die der Fig. 5 entspricht und Reibung umzuwandeln. Nach einer weiteren bevor- die Unterseite des Vlieses zeigt,
zugten Ausführungsform des Verfahrens werden die F i g. 3 bis 6 erläutern erfindungsgemäße Erzeug-

Verfahrensstufen (b) und (c) ebenfalls vor der Ver- nisse, bei denen die Fasern an Ort und Stelle durch

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Knäuelverflechten in einem wiederkehrenden Muster durch Mikrometersonden bestimmen. Geeignete Strah-

von geordneten Fasergruppen festgehalten werden, die Ien erhält man, indem man eine geeignete Flüssigkeit

in parallelen Reihen angeordnet sind, welche ihrerseits unter hohem Druck unter solchen Bedingungen durch durch Fasern miteinander verbunden sind, die sich enge Öffnungen hindurchtreibt, daß die austretenden

zwischen benachbarten Reihen erstrecken. Auf diese 5 Strahlen mindestens bis zu dem Zeitpunkt, zu dem sie Weise kommt ein einstückiges Gebilde zustande. Man die Faserstoffbahn treffen, praktisch säulenförmig kann die verschiedensten Muster herstellen, wie es in bleiben. Die Intensität der Strahlen genügt, um die

der belgischen Patentschrift 673 199 beschrieben ist. Fasern an Ort und Stelle miteinander in Knäueln zu

Das Erzeugnis gemäß F i g. 3 und 4 wird auf einem ge- verflechten.

webten Drahtnetz mit Leinwandbindung (24 · 24 Ma- io Um das Erzeugnis gemäß der Erfindung zu erhalten, sehen je 2,54 cm) hergestellt. Das. Erzeugnis hat ge- ist eine kritische Steuerung des Ausmaßes der Behandordnete Fasergruppen» die in regelmäßigen parallelen lung erforderlich, wobei die Energiezufuhr durch die Reihen angeordnet sind, welche sich in den beiden Flüssigkeitsstrahlen, die Geschwindigkeit, mit der die Hauptrichtungen des Faservliesstoffs erstrecken und Faserstoffschicht unter den Flüssigkeitsstrahlen vordurch regellos miteinander knäuelverflochtene Fasern 15 rückt, und das Gewicht der Faserstoffschicht in Rechuntereinander zu einem Netz verbunden sind, das ein nung zu stellen sind. Das erforderliche Ausmaß der geordnetes geometrisches Muster von Öffnungen auf- Behandlung wird durch den Wert Y bestimmt, der weist. In F i g. 4 sieht man Fasergruppen, die rippen- gleich dem Produkt aus dem Gewicht der Flüssigkeit artige Vorsprünge auf der Oberfläche des Textilstoffes in kg/Min, und der Geschwindigkeit der Flüssigkeit in bilden. Bei dieser Ausführungsform verlaufen die ge- 20 m/Min., dividiert durch das Gewicht der behandelten ordneten Fasergruppen jeweils zwischen benachbarten Faserstoffe in kg/Min., ist. Wenn das Fasermaterial parallelen Drähten des Drahtnetzes. mehrmals behandelt wird, ist der Wert Y die Summe

Das in F i g. 5 und 6 dargestellte Erzeugnis wird auf der für jede einzelne Behandlung berechneten Werte,

einem Gitter von 1,02 mm dicken parallelen Stäben Wenn der Vliesstoff Fasern von geringem Quellver-

hergestellt, von denen zwölf auf einen Abstand von 25 mögen enthält, sollen die Gesamtbehandlungsbedin-

2,54 cm entfallen. Das wiederkehrende Muster dieses gungen so eingestellt werden, daß der 7-Wert 9 · 10⁵

Erzeugnisses kennzeichnet sich durch Gruppen von bis, 7,7 · IQ⁶ m/Min, beträgt. Die Gewichtsmengen der

knäuelverflochtenen Fasern, die ein regelmäßiges verwendeten Flüssigkeit und des Fasermateriak wer-

Muster von rippenartigen Varsprüngen bilden, welche den dabei für eine bestimmte Zeitspanne bestimmt,

durch vertiefte Rillen voneinander getrennt sind, die 3° Dann wird die Flüssigkeitsgeschwindigkeit berechnet,

parallelliegenden Fasern verbunden sind, die unter den indem man die Kilogramm-Flüssigkeit je Minute durch

die Rippen voneinander trennenden Rillen Brücken die Dichte der Flüssigkeit in kg/m³ und durch die

bilden und in benachbarten Gruppen miteinander Gesamtfläche der Austrittsöffnung bzw. Austritts-

knäuelverflochten sind. öffnungen in Quadratmeter dividiert.

Ein etwas ähnliches Produkt kann auf einem recht- 35 In den Strahlen soll eine entquellend wirkende

eckigen Drahtnetz hergestellt werden, das fünf bis Flüssigkeit enthalten sein, um das Quellen der Fasern

zwölf dicke Drähte je 2,54 cm in einer Richtung und mit dem niedrigeren Naßkoeffizienten der gleitenden

etwa 3- bis 5mal so viel dünnere Drähte je 2,54 cm in Reibung, das zur Schädigung führen könnte, bei der

der anderen Drahtnetzrichtung aufweist. Behandlung zu vermeiden. Hierfür eignen sich ver-

Es lassen sich auch geeignete Erzeugnisse herstellen, 40 schiedene wäßrige Salzlösungen, wie 17- bis 20%ige die kein wiederkehrendes Muster von geordneten Natrfumsulfatiösung, 20- bis 30%ige Ammonium-Fasergruppen oder Öffnungen aufweisen und z, B. sulfatlösung oder 30%ige Natriumcitratlösung. filzähnlich sein können. Solche Erzeugnisse können Auch nichtwäßrige Flüssigkeiten können verwendet auf feinmaschigen Drahtnetzen mit 205. oder mehr werden.
Maschen je Zentimeter hergestellt werden. 45 Erzeugnisse gemäß der Erfindung können auch aus

Die erfindungsgemäßen Faservliesstoffe können her- einer Bahn aus wasserunempfindlichen Fasern herge-

gestellt werden, indem man Bahnen, die Fasern mit stellt werden, indem diese miteinander knäuelverfloch-

dem niedrigeren Naßkoeffizienten der gleitenden ten und dann einige oder sämtliche Fasern dieses

Reibung enthalten, mit praktisch säulenförmigen Vlieses chemisch so. modifiziert werden, daß sie danach

Flüssigkeitsstrahlen (d. h. Flüssigkeitsstrahlen mit 5° einen niedrigen Naßkoeffizienten der gleitenden Rei-

einer Gesamtdivergenz von nicht mehr als 5°) behan- bung (/nass < 0,9) aufweisen.

delt, die einen Energiestrom von mindestens 9100 Joule/ Aus den erfindungsgemäßen Faservliesstoffen lassen

cm² · Min. auf die. Faserstoffbahn zur Einwirkung sich Damenbinden herstellen, indem ein 64 · 17,8 cm

bringen. großes Stück des Faservlieses um einen Kern herumge-

Der Energiestrom des Strahles (£F) kann nach der 55 wickelt wird, so daß sich das Vlies am Boden der Binde

Gleichung überlappt, worauf die sich überlappenden Stellen mit

kleinen Tupfen eines wasserlöslichen Klebstoffs ange-

98 PG/A Joule/cm² · Min. ^^e^t werden. Der Kern besteht aus mit Kreppapier

umwickeltem Holzflaum. Das Kreppapier weist an den 60 Seiten und am Boden einen Überzug aus einem Polyberechnet werden, in der P den Druck in kg/cm²; mit methacrylsäurefluoralkylester auf, der als Flüssigkeits,-dem die Flüssigkeit ausgespritzt wird, G das. mittlere sperrschicht dient. Die Binden lassen sich leicht mit Strömungsvolumen eines Flüssigkeitsstrahls, in Liter/ Wasser fortspülen.

Min. und A die Querschnittsfläche eines Strahls in cm² Aus erfi'ndungsgemäßen Faservliesstoffen können

an einer Stelle unmittelbar vor dem Auftreffen auf die 65 auch Windeln hergestellt werden., indem eine Schicht

Faserstoffbahn bedeutet. Diese Fläche läßt sich, wenn des Faservliesstoffes, eine Holzflaumschicht, eine

die Faserstoffbahn entfernt wird, durch photographi- Kreppapierwattierung, eine Holzflaumschicht und

sehe Aufnahmen des Flüssigkeitsstrahls oder sonst schließlich wieder eine Schicht des Faservlieses auf-

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einandergefügt und die Vlieslagen rings um die Ränder über 6,3 mm lassen sich leicht auf einer trommeldes Kerns herum zusammengeklebt werden. Die Win- artigen Papiermaschine, wie dem »Rotoformer« (herdein bewahren bei der Verwendung ihren Zusammen- gestellt von der Sandy Hill Corporation, Hudson Falls, halt; nach dem Gebrauch lassen sie sich leicht in Haus- New York, V. St. A.) verarbeiten. Die Textilfasern in haltstoiletten fortspülen. 5 der Aufschlämmung können ganz oder teilweise durch

Auch heterogene Faservliesstoffe können erfindungs- die herkömmlichen kurzen Holzzellstoffasern ersetzt gemäß hergestellt werden. Ein solcher heterogener werden.

Faservliesstoff besteht beispielsweise aus einem Kern Wenn man nach einer Papierherstellungsmethode

aus Cellulose (Viskosekunstseide) und einem äußeren arbeitet, um die Faserstoffbahn herzustellen, eignet Mantel aus Natriumcellulosesulfat. io sich eine Stoffdichte der Aufschlämmung von 0,1 bis

Die zur Herstellung eines gegebenen Faservlieses bei 0,40 % Fasern, es sei denn, daß die Fasern zu weniger einmaligem Durchgang der Faserstoffbahn unter als 30% aus Fasern mit einem niedrigen Naßkoeffimehreren, einander gleichen Flüssigkeitsstrahlen auf- zienten der gleitenden Reibung bestehen. Aufschlämgewandte Energie läßt sich in Kalorien/g nach der mungen, die einen hohen Prozentsatz an wasserfolgenden Gleichung berechnen: 15 unempfindlichen Fasern, z.B. 90% herkömmliche

Textilfasern, enthalten, werden mit Stoff dichten von etwa 0,03 bis 0,09% Fasern hergestellt. Die Auf-

Ei = 2,34 (YPG/sb) kcal/g. schlämmung wird dem Stoffauflauf der Papier

maschine zugeführt und auf ihrem Weg zum Stoff auf-20 lauf mit etwa dem gleichen Volumen Wasser verdünnt.

Hierin bedeutet Ei_n Doppelstoffauflauf, der mit zwei verschiedenartig

m zusammengesetzten Stoffaufschlämmungen gespeist

Y = die Anzahl der Flüssigkeitsstrahlen je Zenti- wird, kann verwendet werden, um eine lameliierte

meter Behandlungsbreite, erste Schicht herzustellen. Von dem Stoffauf-

25 lauf wird die Aufschlämmung auf dem Drahtnetz

P = den Überdruck in kg/cm², bei dem die Flüssig- der Papiermaschine zu einer Faserstoffschicht abkeit ausgespritzt wird, gelegt.

Während die Fasern auf dem Drahtnetz der Ma-

G = die mittlere volumetrische Strömung eines ein- schine gefördert werden, läuft die Flüssigkeit aus ihnen zigen Flüssigkeitsstrahls in Liter/Min., 30 ab, was durch die üblichen Siebsauger unterstützt

wird. Die teilweise entwässerte Faserschicht wird mit

s = die Durchgangsgeschwindigkeit der Faserstoff- einer 17- bis 20%igen wäßrigen Natriumsulfatlösung bahn unter den Strahlen in m/Min, und oder einem sonstigen Entquellungsmittel besprüht, um

die stark wasserabsorbierenden Fasern in der Schicht

b = das Flächengewicht des erzeugten Faservlieses 35 zu entquellen. Die Schicht kann z. B. aus Reihen von in g/m². Düsen besprüht werden, die in Abständen von 0,61,

0,92 und 1,45 m von der Brustwalze der Maschine angeordnet sind, wobei man 4,91 Entquellungsmittel

Wenn die Behandlung in mehreren Durchgängen je Minute verwendet. Die entquollene Schicht gelangt

stattfindet, ist die zur Behandlung der Faserstoffbahn 40 von der Vakuum-Gautschwalze zu einem Preßabaufgewandte Gesamtenergie gleich der Summe aus den schnitt, wo Wasser und überschüssiges Salz entfernt nach der obigen Gleichung für jeden einzigen Durch- werden. Dann kann die Schicht auf auf 120° C begang unter den Flüssigkeitsstrahlen berechneten Wer- heizten Walzen getrocknet und für die nachfolgende

ten. Der Wert für G in der obigen Gleichung kann Behandlung gelagert werden. Man kann aber auch die durch Messungen der Strömungsgeschwindigkeit be- 45 feuchte Schicht unmittelbar der mit Flüssigkeits-

stimmt werden. strahlen von hoher Energie durchgeführten Flüssig-

Die Behandlungsenergie soll vorzugsweise minde- keitsbehandlung zuführen, um die Erzeugnisse gemäß

stens 0,14 kcal/g betragen. der Erfindung zu erhalten.

Die anfängliche Schicht kann eine nach bekannten Eine verhältnismäßig einfache Vorrichtung zum

Methoden, z. B. durch Kardieren, regelloses Ablegen, 50 Behandeln der Faserschichten mit praktisch säulen-Abscheiden aus der Luft oder nach der Papierherstel- förmigen Strahlen unter dem erforderlichen hohen lungstechnik, hergestellte Faserbahn oder Fasermatte Druck ist in F i g. 1 der luxemburgischen Patentsein. Die Fasern können regellos oder in jedem be- schrift 46 703 dargestellt und in dieser Patentschrift liebigen Grad von Ausrichtung gegeneinander ange- ausführlich beschrieben. Durch Ventil 1 und Leiordnet sein. Man kann mehrere Schichten von gleicher 55 tung 2 wird die hydraulische Hochdruckpumpe 3 mit oder unterschiedlicher Zusammensetzung oder Orien- Flüssigkeit unter einem Druck von etwa 4,93 kg/cm^a tierung verwenden. Wenn die Bahn aus trockenen gespeist. Die Fumpe kann eine doppeltwirkende EinFasern hergestellt wird, können die Fasern der so er- kolbenpumpe sein, die durch Luft aus Leitung 4 haltenen Faserstoffbahn bis etwa 76 mm lang sein. über ein Druckregelventil 5 betätigt wird. Die Luft Vorzugsweise wird die anfängliche Schicht auf der 60 tritt aus der Pumpe durch Leitung 6 aus. Flüssigkeit Papiermaschine, z. B. einer Langsiebmaschine, aus vom gewünschten Druck wird aus der Pumpe durch einer Aufschlämmung von Fasern mit einem niedrigen Leitung 7 ausgestoßen. An die Hochdruck-Flüssig-Naßkoeffizienten der gleitenden Reibung und mit keitsleitung7 ist der hydraulische Speichere ange-Titern von 1 bis 15. den und Stapellängen von 6,3 bis schlossen. Der Speicher hat die Aufgabe, die von 51 mm hergestellt. Der Aufschlämmung können auch 65 der Pumpe kommenden Druckschwankungen auszuherkömmliche Textilfasern mit Titern von 1 bis 5 den gleichen. Der Speicher wird durch ein biegsames und Stapellängen von 3,2 bis 12,6 mm zugesetzt wer- Diaphragma 11 in die beiden Kammern 9 und 10 den. Aufschlämmungen von Stapelfasern mit Längen unterteilt. Die Kammer 10 wird mit Stickstoff gefüllt^

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dessen Druck ein Drittel bis zwei Drittel des ge- wodurch eine gleichmäßigere Behandlung erzielt

wünschten Arbeitsdruckes der Flüssigkeit beträgt, wird.

und die Kammer 9 wird dann durch die Pumpe 3 Wie in F i g. 1 wird Hochdruckflüssigkeit den mit Flüssigkeit gefüllt. Aus der mit dem Regel- Düsenverteilerleitungen durch Leitung 18 zugeführt, ventil 15 versehenen Stickstoffbombe 14 wird der 5 Jede Verteilerleitung ist mit der Leitung 18 durch Stickstoff durch Leitung 12 und Ventil 13 zugeführt. eine gesonderte Leitung verbunden, zu der der bieg-Der Stickstoffdruck kann aus dem System durch same Schlauch 44, das Nadelventil 45 zum Einregeln das Ventil 16 abgelassen werden. Die unter dem des Druckes, das Manometer 46 und das Filter 47 gewünschten Druck stehende Flüssigkeit wird durch gehören, das das Ventil gegen Fremdstoffteilchen das Ventil 17 und Leitung 18 zu der Verteilerleitung 19 10 schützt. Die Bedingungen lassen sich leicht so gefördert, die die Düsen 20 speist. Aus den Düsen 20 einstellen, daß die verschiedensten anfänglichen treten feine, praktisch säulenförmige Flüssigksits- Faserstoffschichten die gewünschte Behandlung erstrahlen 21 aus, die auf das Fasermaterial 22 auf- halten.

treffen, welches auf dem von Öffnungen durchsetzten Das durch die hydraulische Verfilzung erzeugte

Musterungsorgan 23 abgelegt ist. 15 Muster hängt von der Ausbildung des von Öffnungen

Die Strahlen werden über das Fasermaterial hin- durchsetzten Musterungsorgans ab. Der Ausdruck

weggeführt, indem das Musterungsorgan 23 und bzw. »von Öffnungen durchsetztes Organ« umfaßt Siebe,

oder die Verteilerleitung 19 bewegt werden, so daß Drahtnetze, durchlochte oder gerillte Platten od. dgl.,

die Fasern sich unter dem hohen Energiestrom in auf denen die Faserschicht bei der hydraulischen

der zu behandelnden Fläche zu einem gemusterten 20 Verfilzung ruht, und die infolge ihrer Durchlochungen

Erzeugnis verfilzen. Vorzugsweise wird im allgemeinen und bzw. oder ihres Oberflächenumrisses die Ver-

die Ausgangs-Faserstoffschicht behandelt, indem man lagerung der Fasern zu einem Muster unter der

das Musterungsorgan 23 unter einer Anzahl von Einwirkung der Flüssigkeitsstrahlen beeinflussen. Das

feinen, praktisch säulenförmigen Strahlen hinweg- von Öffnungen durchsetzte Organ kann eine ebene

bewegt, die quer über die Breite des zu behandelnden 25 oder unebene Oberfläche oder eine Kombination

Materials hinweg in Abständen voneinander ange- beider Arten von Oberflächen aufweisen,

ordnet sind. Zur schnelleren, kontinuierlichen Her- Geeignete, von Öffnungen durchsetzte Organe sind

stellung der verfilzten Vliese kann man Reihen von z. B. Drahtnetze mit Leinwandbindung mit 3 bis

solchen auf Abstand stehenden Strahlen verwenden. 80 Drähten je 2,54 cm und Drahtdurchmessern von

Solche Reihen können senkrecht oder in beüebigen 30 0,127 bis 1,02 mm, die eine offene Fläche von etwa

anderen Winkeln zur Förderrichtung der Faserstoff- 10 bis 98% aufweisen. Mit solchen Drahtnetzen

bahn verlaufen und so angeordnet sein, daß sie hin erhält man im allgemeinen das in F i g. 3 darge-

und her schwingen, damit die Behandlung gleich- stellte Muster.

mäßiger erfolgt. Man kann Strahlen mit fortschrei- Auch Drahtnetze mit Köperbindung oder mit

tend zunehmendem Energiestrom auf das Faser- 35 vierbindiger Doppelköperbindung können verwendet

material bei seinem Durchgang unter den Strahlen- werden.

reihen auftreffen lassen. Man kann die Flüssigkeits- Ebenso kann man als von Öffnungen durchsetztes strahlen bei der Herstellung der gemusterten Erzeug- Organ ein Aggregat aus einem Gitter aus parallelen nisse rotieren oder schwingen lassen, die Strömung Stäben und einem benachbarten Gitter verwenden, der Strahlen kann stetig oder pulsierend sein, und 40 wobei die Stäbe in jedem Gitter so orientiert sind, die Strahlen können senkrecht oder in beliebigen daß sie zu den Stäben in dem anderen Gitter nicht anderen Winkeln zur Ebene der Faserschicht gerichtet parallel verlaufen. Erzeugnisse, die auf solchen sein, vorausgesetzt, daß sie auf die Fasern mit einer Trägern hergestellt sind, sind in F i g. 5 und 6 darhinreichend hohen Energie auftreffen. gestellt.

Eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung 45 Die erfindungsgemäßen Erzeugnisse lassen sich in von Faserstoffschichten zur Verfilzung der Fasern zu vielfacher Hinsicht abändern. Sie können gefärbt, den erfindungsgemäßen Faservliesen ist in F i g. 2 bedruckt und in den verschiedensten Mustern herdargestellt. Die Faserstoffschicht 29 auf dem von gestellt werden.

Öffnungen durchsetzten Musterungsorgan 30 wird Außer der Verwendung von einfachen Faservliesen

fortlaufend dem in Bewegung befindlichen Träger- 50 gemäß der Erfindung für hygienische Zwecke sind

band 31 aus biegsamem, durchlochtem Werkstoff, auch verschiedene Kombinationen möglich. Das

wie Drahtnetz, zugeführt. Das Trägerband wird Faservlies kann z. B. für bestimmte Anwendungs-

von zwei oder mehreren Rollen 32 und 33 abge- zwecke als Hülle für ein hochgradig absorptions-

stützt, die mit (nicht dargestellten) Antriebsorganen fähiges Kissen verwendet werden,

versehen sind und das Band ständig vorwärts fördern. 55 Papiere, die durch Ablagerung von Fasern auf

Über dem Förderband befinden sich sechs Reihen einem sich bewegenden Drahtnetz, z. B. in der Lang-

von Düsenverteilerleitungen, aus denen die Flüssig- iebmaschine, hergestellt sind, zeigen gewöhnlich in

keitsstrahlen 34 auf die Faserstoffscbicht bei ihrem der fortlaufenden Richtung (d. h. in der Laufrichtung

Vorrücken auf dem Trägerband an aufeinander- der Papiermaschine), die auch als »Maschinenrich-

folgenden Stellen auftreffen. Die Faserstoffschicht 60 tung« (MR) bezeichnet wird, und in der quer dazu

läuft zuerst unter den Düsenverteilerleitungen 35 und verlaufenden »Querrichtung« (QR) unterschiedliche

36 hindurch, die verstellbar angebracht sind. Die Eigenschaften. Diese Ausdrücke werden in der

Düsenverteilerleitungen 37, 38, 39 und 40 sind ver- gleichen Weise auch auf Faservliese angewandt, die

stellbar an dem Rahmen 41 angebracht. Das eine durch Hindurchführen einer langen Faserbahn unter

Ende des Rahmens ist beweglich in dem ortsfesten 65 einem hydraulischen Verfilzungsaggregat in einer

Lager 42 gelagert. Das andere Ende des Rahmens Richtung (MR) hergestellt sind. Handgeschöpfte

ruht auf dem Oszillator 43, so daß sich der Rahmen Papierblätter haben gewöhnlich in den beiden senk-

über die Faserstoffschicht hin- und herbewegt, recht zueinander verlaufenden Richtungen sehr ahn-

11 12

liehe Eigenschaften, und die Richtung ist dann nicht Vorgang wird (normalerweise dreimal) mit frischer angegeben. Lösung wiederholt, bis die Lösung klar bleibt. Dann

Die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung werden erhalten die 4 Teile der Probe gleichzeitig drei weitere mit dem Instron-Prüfgerät bei einem Abstand von Behandlungen und schließlich, eine letzte Behandlung 5,1 cm zwischen den Greifbacken und einer Deh- 5 mit 100°/oigami Methanol. Die abgelöschten Proben nungsgeschwindigkeit von 50%/Min. bestimmt. Die werden geöffnet und an der Luft getrocknet. Das Ergebnisse der Beispiele 1 bis 5 werden an 12,6 mm Verdrehen oder Ziehen des Vlieses bei diesen Bebreiten Streifen, die übrigen Ergebnisse an 2,54 cm handlungen ist zu vermeiden.

breiten Streifen bestimmt. In einigen Fällen wird die Der Koeffizient der gleitenden Reibung (/) [oder

bei der Prüfung auf den Kohäsionswert ermittelte io der kinetischen Reibung] ist das Verhältnis der Zerreißkraft verwendet, um die Zugfestigkeit zu Kraft (F), die erforderlich ist, um eine Oberfläche berechnen. Derartige Werte sind dann mit »c« be- über die andere hinwegzuziehen, zu der senkrecht zu zeichnet. Alle Zugfestigkeitswerte sind auf g/cm den in Berührung stehenden Oberflächen ausgeübten Breite normalisiert. Alle drei Methoden geben etwa Kraft (N).

die gleichen Resultate. 15 Ein 5,1 · 15,3 cm großes Stück des aus den zu

Die Proben werden 5 Minuten in destilliertem untersuchenden Fasern bestehenden, praktisch salz-Wasser bei Raumtemperatur eingeweicht, dann in freien (zwecks Entfernung von Salz extrahierten) das Prüfgerät eingespannt und an der Luft zerrissen, Textilstoffes wird auf den waagerechten Boden eines um die Naßzugfestigkeit zu bestimmen. Metallbehälters mit der längeren Seite in der Gleit-

Der Kohäsionswert (Cu) ist ein Maß für den Grad, 20 richtung gelegt, und ein Ende wird durch einen zu dem die Fasern zerreißen, anstatt auseinander- schweren Metallblock an Ort und Stelle festgehalten, zugleiten, wenn ein langer Streifen des Vlieses aus- Ein zweites, 2,5 · 7,6 cm großes Stück des gleichen einandergezogen wird. Vlieses wird so um einen Schlitten herumgewickelt,

Bei dieser Prüfung mißt man die Zugfestigkeit daß der Boden, die Vorder- und die Rückseite des eines langen Vliesstreifens und dividiert diesen Wert 25 Schlittens mit einer Textilstoff lage und die Oberdurch die an dem gleichen Streifen bei der Länge seite mit einer bis zwei Textilstoff lagen beschichtet Null (wenn die Greifbacken des Instron-Prüfgerätes sind. Auf die Oberseite des Textilstoffes wird ein einander berühren) bestimmte Zugfestigkeit. Natürlich 5-g-Gewicht aus Messing aufgesetzt. Der Schlitten kann bei der Bestimmung der Streifenzugfestigkeit besteht aus einem 25 · 25 · 1,6 mm großen Block aus bei der Länge Null kein Gleiten der Fasern eintreten, 30 Polymethacrylsäuremethylester mit einer Außenschicht und daher erhält man bei dieser Bestimmung die aus Crocustuch (mit der rauhen Seite nach außen), maximale Zugfestigkeit des Streifens. Deshalb beträgt die an den Kunststoff mittels eines doppelseitig der maximale Kohäsionswert (Cn) I₅ und niedrigere klebenden Klebebandes angeklebt ist. Am vorderen Cn-Werte kommen durch gegenseitiges Gleiten der Ende des Schlittens ist an jeder Seite ein Faden Fasern zustande. Ein Naßkohäsionswert von weniger 35 angebracht, der einen Bügel bildet. Der Behälter als etwa 0,3 ist erforderlich, damit die Erzeugnisse wird langsam bis zu einer Tiefe von etwa 8 mm mit die erforderliche Dispergierbarkeit aufweisen, und einer 0,l°/oigen wäßrigen Kochsalzlösung gefüllt, der ein Trockenkohäsionswert von mindestens 0,2 ist Schlitten, der Textilstoff und das Gewicht werden erforderlich, damit die Erzeugnisse eine ausreichende auf die untere Textilstoffschicht aufgesetzt, und der Festigkeit beim Gebrauch aufweisen. 4° Bügel wird an einem Faden befestigt, der unter einer

Proben von salzfreien Faservliesen werden in Rolle in dem Behälter hindurch aufwärts zu der 4,1 cm breite Streifen geschnitten. Die Streifen werden Gleitbacke des Instron-Prüfgerätes führt. Das Prüfdann in benachbarte Proben von 5 bzw. 2,5 cm gerät wird nunmehr in Bewegung gesetzt, so daß Länge zerschnitten. Die längere Probe wird bei einem der Schlitten mit einer Geschwindigkeit von 5,0 cm/Min. Abstand von 3,8 cm zwischen den mit Kautschuk 45 vorwärts gezogen wird. Dieser Gleitvorgang wird überzogenen Greifbacken des Instron-Prüfgerätes zer- 90 Sekunden fortgesetzt. Aus der graphisch verrissen. Die kürzere Probe wird bei einem Greifbacken- zeichneten Kraft von der 30. Sekunde bis zum Ende abstand von Null zerrissen. Der Kohäsionswert (Cn) des Versuchs wird der Mittelwert genommen und ist die Bruchfestigkeit der längeren Probe, dividiert als F verzeichnet. Die Kraft N ist die Summe des durch die Bruchfestigkeit der kürzeren Probe. Der 50 Schlittengewichts (1,75 g trocken), des Textilstoff-Mittelwert aus mindestens drei Paaren solcher Zer- gewichts (normalerweise etwa 0,15 g) und des 5,0-greißprüfungen in jeder Richtung des Vlieses wird Gewichts, vermindert um den Auftrieb der Lösung, in den Beispielen als Cj₁ angegeben. Die Lösung bedeckt den Schlitten vollständig und

Für die Naßkohäsionswerte wird die in die Greif- etwa 50⁰/o des aufgesetzten Gewichts. (Gesamte backen des Instron-Prüfgerätes eingespannte Probe 55 effektive Kraft N == 5,6 g).

mindestens 1 Minute vor der Prüfung in ein Bad Die obigen Bedingungen sollen innegehalten werden,

aus destilliertem Wasser eingetaucht, und die Zerreiß- da / mit N variiert.

prüfung wird in dem Bad durchgeführt. Alle Proben Die Messung wird an einem Faservlies durchwerden mit einer Geschwindigkeit von 12,6 mm/Min. geführt, das zu 100 % aus den zu prüfenden Fasern gedehnt. 60 besteht. Änderungen im Muster oder der Struktur

Salzfreie Faservliese für die Kohäsionswertbestim- der Fasern haben kaum einen Einfluß auf die gleimungen werden durch Extrahieren mit einer Lösung tende Reibung, wenn der Textilstoff im wesentlichen aus 60 Volumprozent Methanol und 40 Volumprozent eben ist.

Wasser hergestellt. 100 g der Vliesprobe werden in Die Biegelänge ist die Hälfte der Länge eines

Teile zu je 25 g geteilt, in 1500 ml der Lösung ein- 65 Streifens der Probe, der sich unter seinem eigenen gebracht, dann leicht durchgearbeitet, um die Sätti- Gewicht um 45° biegt. Dieser Wert wird an einer gung zu gewährleisten, 15 Minuten eingeweicht und 2,54 · 15,2 cm großen Probe mit dem Fall-Biegesteif dann gelinde zwischen Löschern abgepreßt. Dieser heits-Prüfgerät (hergestellt von Fabric Development

13 14

Tests, Brooklyn 32, New York, V. St. A.) bestimmt. Prüfung als »fortspülbar« klassifizierten Proben der Das für die Bestimmung der Biegelänge angewandte Beispiele 1 bis 5 eine Dispergierbarkeit von min-Verfahren entspricht der ASTM-Prüfnorm D1388-55T. destens 20% (in 2 Minuten) aufweisen oder weniger Falls nichts anderes angegeben ist, beziehen sich die als 20 Minuten bis zur vollständigen Dispergierung Ergebnisse auf QR-Werte. 5 bei der in kleinem Maßstabe durchgeführten Disper-

Das Flächengewicht der Faservliese wird in g/m² gierbarkeitsprüfung benötigen. Die bevorzugten Proangegeben und bezieht sich auf das Gewicht der dukte weisen eine Dispergierbarkeit von mindestens Fasern abzüglich der Gewichtsmenge an wasserlös- 40% auf.
liehen Verunreinigungen. Die Prüfung auf lose Fasern ist ein Maß für den

Die Eigenschaften, für die die betreffenden Prüf- io Zusammenhalt des Vlieses und wird durchgeführt, methoden nachstehend angegeben sind, zeigen den indem man über eine nasse Probe des Faservlieses durch die erfindungsgemäßen Erzeugnisse erzielten (9,8 · 12 cm), die sich auf einer Glasplatte befindet, technischen Fortschritt. einmal eine Kautschukwalze hinwegführt, deren Ober-

Die Dispergierbarkeit wird in einem 250 ml fas- fläche gleich der Oberfläche der Probe ist. Die an senden Filterkolben bestimmt, der am Boden seiner 15 der Walze anhaftenden Fasern werden gesammelt, konischen Wandung einen Seitenarm aufweist und mit Aceton gewaschen, getrocknet und gewogen, einen magnetischen Rührstab enthält. Der Stab ist Vor dem Versuch wird die Probe gründlich mit 3,8 cm lang und 8 mm dick, wiegt 11,73 g und wird überschüssigem destilliertem Wasser durchfeuchtet, mit 500 Umdr./Min. in Umdrehung versetzt. Der mit zwei Papierhandtüchern bedeckt und durch einKolben wird mit Wasser gefüllt. Eine 7,6 · 7,6 cm 20 maliges leichtes Hinwegführen der obengenannten große Probe wird auf die Hälfte zusammengefaltet Walze über die Papierhandtücher abgelöscht,
und unter die Wasseroberfläche (am oberen Seiten- Ungewebte Erzeugnisse, bei denen die Fasern

arm) eingebracht. Durch das am Boden des Kolbens überhaupt nicht verfilzt sind, nehmen bei dieser angeordnete Rohr wird Leitungswasser von 25° C Prüfung um etwa 0,12 g (oder 14% der ursprüngmit einer Geschwindigkeit von 0,70 l/Min. 2 Minuten 25 liehen, 0,86 g wiegenden Probe) ab. Die bevorzugten lang einlaufen gelassen. Die aus dem oberen Seiten- Erzeugnisse gemäß der Erfindung zeigen bei dieser arm ausströmende Flüssigkeit wird filtriert und der Prüfung keinen Gewichtsverlust. Gewerblich ver-Rückstand bis zur Gewichtskonstanz bei 100° C wertbare Faservliese können einen Gewichtsverlust getrocknet. Hierdurch erhält man das Gewicht der bis 8% aufweisen. Faservliese, die einen Gewichtsdispergierten Fasern. Nach dem Versuch wird der 30 verlust von weniger als etwa 10% zeigen, werden Inhalt des Filterkolbens filtriert und getrocknet, als einstückig (zusammenhängend) angesehen,
wodurch man das Gewicht der nicht dispergierten In den nachfolgenden Beispielen sind alle Lösungen,

Fasern erhält. Die prozentuale Dispergierbarkeit ist falls nichts anderes angegeben ist, wäßrige Lösungen, gleich dem Hundertfachen des Gewichts der disper- Die Maschenweite der Siebe bzw. Drahtnetze ist in gierten Fasern, dividiert durch das Gesamtgewicht 35 Maschen je 2,54 cm angegeben und ist, falls nichts der zurückgewonnenen Fasern. Gewöhnliches Toilet- anderes vermerkt ist, in beiden Richtungen die gleiche, tenpapier hat eine Dispergierbarkeit von 7 %. d. h., die Drahtnetze sind quadratmaschig. Die Flüs-

Die Fortspülbarkeit einer Probe wird bestimmt, sigkeitsmenge in den Faservliesen wird durch die indem eine 25 · 66 cm große Probe, die auf 25 · 33 cm Aufnahme gekennzeichnet, die sich auf Gramm zusammengefaltet worden ist, in das Becken einer 40 Flüssigkeit in dem Textilstoff je Gramm des ursprüng-Haushaltstoilette (Modell F 2122 der American Ra- liehen trockenen Textilstoffs bezieht,
diator and Standard Sanitary Corporation, New
York) geworfen wird, worauf die Toilette nachgespült wird. Der Ausfluß aus der Toilette wird Beispiel 1
durch ein 71 cm langes Glasrohr von 10,8 cm lichter 45
Weite geleitet, das ein künstliches Hindernis enthält.

Das Hindernis besteht aus genormtem, abgeflachtem Es werden Cyanäthylcellulosefasem mit einem

Streckmetall mit 1,27 cm weiten Durchlochungen, Cyanäthyl-Substitutionsgrad von 0,4, einem Titer das zu einem 30,5 cm langen und 10,8 cm weiten von 2 den und einer Stapellänge von 12,6 mm her-Zylinder verformt worden ist und mit einundvierzig 5q gestellt. Dann wird ein Gemisch aus 80 Teilen dieser regellos verteilten Innenvorsprüngen ausgestattet ist, Fasern (bezogen auf das Trockengewicht der wasserdie hergestellt werden, indem man 0,63 bis 1,9 cm unlöslichen Fasern) und 20 Teilen Viskosekunstseide lange parallele Paare von Schnitten anbringt, die mit einer Stapellänge von 6,3 mm und einem Titer etwa 0,75 cm voneinander entfernt sind, und die von 1,5 den pro Faden in der Stoffbütte zu Wasser geschnittenen Teile so biegt, daß sie senkrecht zu 55 von 30°C zugesetzt und gut gerührt, um eine gleichden Zylinderwandungen stehen. Eine Spülung der mäßige Aufschlämmung zu erhalten, die 0,24% Toilette ergibt einen Strom von etwa 201 Wasser Fasern enthält. Diese Aufschlämmung wird auf in 7 bis 8 Sekunden. Für jede Probe wird die Toilette eine Stoffdichte von 0,12% verdünnt und dem Stoffdreimal gespült. Der prozentuale Anteil der Probe, auflauf einer Langsiebmaschine zugeführt. Das Drahtder an den Haken in dem Glasrohr vorbeigeht, wird 60 netz ist 79 cm breit, besteht aus Drähten von 0,19 mm bestimmt und nach jeder Spülung verzeichnet. Eine Durchmesser und hat eine Maschenweite von Probe wird als »fortspülbar« bezeichnet, wenn min- 70 · 52/2,54 cm. Die durch Abtropfen teilweise von destens 60% der Probe nach zweimaliger Spülung Flüssigkeit befreite Faserschicht, die gequollene Cyanan den Haken vorbeiströmen. Bei den bevorzugten äthylcellulosefasern enthält, wird in Abständen von Erzeugnissen werden mindestens 85% der Probe 65 0,61, 0,92 und 1,45 m von der Brustwalze mit einer nach zweimaliger Spülung an den Haken vorbei- 20%igen wäßrigen Natriumsulfatlösung von 40° C geführt. besprüht. Die Düsen führen diese Lösung in einer

Es wurde gefunden, daß die nach der obigen Menge von 4,9 l/Min, zu. Die Salzlösung entquillt

die Fasern. Das nasse Papier wird von der Gautschwalze zu einem Preßabschnitt gefördert, wo es gepreßt und dann auf 120° C erhitzten Walzen getrocknet wird. Die trockene Schicht (A) hat ein Flächengewicht (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 Textilstoff mit einem Flächengewicht von 27 g/m² aus einem Gemisch aus 10 % der obengenannten Cyanäthylcellulose-Stapelfasern und 90% Viskosekunstseide-Stapelfasern hergestellt. Unmittelbar vor dem Eintritt in den Stoffauflauf wird die Stoff dichte in der Stoff bütte 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 · 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 50° C hydraulisch verfilzt, die aus einer einzigen Reihe von 0,127 mm weiten Düsen ausgespritzt werden, welche in Mittelpunktabständen 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 12,6 mm mit 9 bis lOUmdr./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 Flüssigkeitsstrahbn hindurchläuft, beträgt 0,10kg. Der y-Wert beträgt daher 3,3 · 10⁶ m/Min.

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

Das so erzeugte einstückige Faservlies wird zwischen Löschpapier unter einem Druck von 102 kg/cm² abgepreßt. Teile der abgepreßten Produkte (mit etwa 50 bis 60% Feststoff gehalt), die etwa 25,4 · 66 cm groß sind, werden getrocknet und erweicht, indem sie in einem Haushaltswäschetrockner bei 45⁰C mit vier 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 einstückiges Faservlies aus zwei innig miteinander verbundenen Schichten. Es weist das Aussehen und den Griff von weichem Gewebe auf. F i g. 3 ist eine zehnfach vergrößerte mikrophotographische Auf nähme der den Flüssigkeitsstrahlen zugewandten Oberfläche dieses Faservlieses.

Das erweichte Faservlies hat ein Flächengewicht 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:

Eigenschaften	Nicht	31	erweicht	Erweicht	26	QK.
	MR	3,8	QR	MR	2,0
S Trocken		48			54	290
zugfestigkeit, g/cm	800		250	460
Trockenbruch		50			100	27
dehnung, %	5	100	38	28	•—-
Naßzugfestigkeit,						4,8
ι η g/cm	7,0		5,0	5,4	0,46/0,08
Naßbruchdehnung,	ί			5		26
0/		36	0,48	1,4
Biegelänge, cm ....
Dispergierbarkeit, %
15 Fortspülbarkeit
erste Spülung ....
zweite Spülung ..
Kohäsionswert —
trocken/naß
20 / (naß) (Cyanäthyl-
cellulosefasern) ..

Zur Verwendung als Windel wird das Faservlies 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 Windel absorbiert den gesamten Urin eines 6 Monate alten Kindes für einen Zeitraum von 4 Stunden (d. h, 75 g Urin). Selbst unter diesen extremen Bedingungen behält die Windel ihren Zusammenhang (ihre Einstückigkeit), 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 Faservlies 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% Cyanäthylcellulosefasern 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 Vliesen hergestellt. Sämtliche Produkte enthalten im Mittel 46,5 % Cyanäthylcellulosefasern.

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

009 586/293

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 Gesamtströmungsgeschwin-

digkeiten W zu erzielen, und auch die Vorschubgeschwindigkeit Vs wird abgeändert. Die Verfilzungsbedingungen und die Eigenschaften der Produkte ergeben sich aus Tabelle I.

Tabelle I

Hydraulische Verfilzungsbedingungen

W, kg/Min

V_s, m/Min

Y, m/Min. · 10⁸

Kohäsionswert

Cj₁ trocken

Cji nass

Trockenzugfestigkeit, g/cm

Maschinenrichtung

Querrichtung

Mittlere Naßzugfestigkeit
g/cm

Trockenbruchdehnung, °/o

Querrichtung

Maschinenrichtung

Fortspülbarkeit
Nach der zweiten Spülung fortgespült, % ...

Dispergierbarkeit, %

* Geschätzt.

	b	C	d	Produkt	f	g	h
a	36	36	36	I e	46	46	66
36	1,53	1,22	0,92	46	1,53	1,22	1,83
1,83	2,3	2,8	3,8	1,83	3,8	4,8	6,3
2,0	0,46	0,39	0,20	3,1	0,27	>0,2
>0,2	0,06	0,06	0,07	>0,2	0,11	<0,15
0,13	120	270	250	0,12	230	380	410
160	300	180	62	270	250	290	250
130	4,8	4,8	5,7	150	5,9	7,2	21
2,9	32	40	30	5,4	28	46	44
25	16	21	26	34	23	33	29
14	100	100	100	29		100	50
100	50	48	46	100	40	63	24
54			48

Tabelle I (Fortsetzung)

Hydraulische Verfilzungsbedingungen

W, kg/Min

Vs, m/Min

Y, m/Min. · 10⁶

Kohäsionswert

Cji trocken

C]i nass

Trockenzugfestigkeit, g/cm

Maschinenrichtung

Querrichtung

Mittlere Naßzugfestigkeit, g/cm

Trockenbruchdehnung, %

Querrichtung

Maschinenrichtung

Fortspülbarkeit

Nach der zweiten Spülung fortgespült, % Dispergierbarkeit, %

* Geschätzt.

Die Produkte a bis g, j und k sind erfindungsgemäße Erzeugnisse, deren Trockenzugfestigkeit für den beabsichtigten Verwendungszweck (Feststecken) ausreicht und deren Naßzugfestigkeit so niedrig ist, daß sich die Erzeugnisse leicht fortspülen lassen, aber andererseits in Körperfiüssigkeiten hoch genug ist, damit die Produkte Biegelängen von 1,1 bis 1,8 cm aufweisen und einen weichen Griff haben. Diese ErProdukt

62
1,53
3,4

0,24
0,05

76
1,83
4,2

0,44
0,10

360
210
1,6

36
28

90

32

89
1,22 8,5

0,55 0,44

470

270

40
37

40
11

66 0,92 13

0,30* 0,49

590 230

38

37 32

55 8

85 0,92 11

0,49* 0,74

610

380

59

45 26

50 21

zeugnisse 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 Doppel-

schicht-Stoffauflauf und das
spiel 1 angewandt werden.

Verfahren gemäß Bei-

Faserschicht	CNÄC* °/o	Reyon /o	Flächengewicht g/cm3
Unterseite	10	90	30,5
Oberseite	100	0	44
Mittelwert	64	36	74,6

Das Produkt a hat das Aussehen der ursprünglichen, unbehandelten Faserstoffbahn 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 Erzeugnis verliert bei der Prüfung auf lose Fasern etwa 8% seines ursprüngliehen Trockengewichts.

Das Produkt d hat das Aussehen und den Griff eines Gewebes; die Fasern sind jedoch so fest mitein-

Teile des Vlieses werden mit Flüssigkeitsstrahlen ander verfilzt, daß es sich nicht fortspülen läßt,
einer 20%igen wäßrigen Natriumsulfatlösung bei ver- Die Produkte a bis d haben Biegelängen von weni-

schiedenen Drücken und Geschwindigkeiten nach dem 15 ger als 3 cm.
im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren behandelt, je- B e i s ρ i e 1 4

doch unter Verwendung eines Düsenaggregats mit

280 Düsen von je 0,127 mm Durchmesser, die in Als Fasern werden Cyanäthylcellulosefasern mit

gleichmäßigen Abständen in einer einzigen, 35,7 cm einer Länge von 12,6 mm und einem Fadentiter von langen Reihe angeordnet sind. Das von Öffnungen 20 weniger als 5 den, die 43,9% Na₂SOs enthalten und durchsetzte Musterungsorgan ist in diesem Falle ein zufolge der Analyse 3,5% Stickstoff (auf salzfreier Drahtnetz mit einer Maschenweite von 20 · 20 je Basis) sowie 0,5% COOH-Gruppen (auf salzfreier 2,54 cm und einem Drahtdurchmesser von 0,635 mm. Basis) bei einem Cyanäthyl-Substitutionsgrad von Die an Kunstseide reiche Seite des Vlieses ist den 0,465 enthalten, und 6,3 mm lange Viskosekunstseide-Flüssigkeitsstrahlen zugewandt. Die Drücke liegen im 25 Stapelfasern mit einem Fadentiter von 1,5 den verBereich von 3,5 bis 35 kg/cm². Die Vorschubgeschwin- wendet. Die Cyanäthylcellulosefasern haben einen digkeit V_s beträgt für die Produkte a, b und c 1,83 m/ /-Wert (naß) von weniger als 0,70.
Min. und für das Produkt d 0,61 m/Min. Die Gesamt- Aus wäßrigen Aufschlämmungen der obigen Fasern strömungsgeschwindigkeit W der Flüssigkeitsstrahlen werden handgeschöpfte Blätter mit verschiedenen und die berechneten 7-Werte sowie die Eigenschaften 30 Zusammensetzungen und ein Faservlies hergestellt,

der Produkte sind in Tabelle II angegeben.

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 · 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 Verfilzungsfiüssigkeit 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 Haushaltswäschetrockner bei 60° C mit drei 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 zusammen-

AUe Vliese haben einen C_Ä-Wert (trocken) größer gestellt. Alle Proben haben eine Trockenbruchdehnung als 0,2 und einen C^-Wert (naß) kleiner als 0,15 sowie 60 von 20 bis 56% und eine Biegelänge von weniger als eine Biegelänge von weniger als 3 cm. 3 cm.

Alle Fasern mit dem niedrigeren Naßkoeffizienten Die Produkte a, b und c sind Beispiele für erfolglose

der gleitenden Reibung haben einen /(naß)-Wert Versuche, aus 100%iger Viskosekunstseide brauchkleiner als 0,70. bare, fortspülbare Erzeugnisse herzustellen. Es wird Das Produkt c ist das bevorzugte Erzeugnis gemäß 65 mit Wasserdrücken von 7, 10,5 bzw. 14 kg/cm² geder Erfindung. Es besitzt Aussehen, Griff und Bruch- arbeitet. Eine Kombination einer Trockenzugfestigdehnung eines Gewebes. Bei der Prüfung auf lose Fa- keit von mindestens 54 g/cm mit einer Naßzugfestigsern verliert es keine losen Fasern. keit von weniger als 18 g/cm ist nicht erhältlich. Bei

	Tabelle	II	Produkt	C	d
			b
	a
Verfilzungs-			24	35
bedingungen		14	Z,ö	17
W, kg/Min. ...	11	0,9
Y, m/Min. · 106	0,6		0,65	0,56
Kohäsionswert		>0,2	0,08	0,61
trocken	>0,2
naß	<0,15
Trockenzugfestig
keit, g/cm			610	860
Maschinen		860	470	410
richtung	710	89
Querrichtung ..	160
Trockenbruch
dehnung, %			28	30
Maschinen		11	28	43
richtung	9	19
Querrichtung ..	3		4,5	41
Mittlere Naßzug		0,49	67	8
festigkeit, g/cm ..	1,9	79
Dispergierbarkeit, %	69

höheren !"-Werten, wie sie erforderlich sind, um die Trockenfestigkeit des Produktes zu erhöhen, sind die Erzeugnisse infolge der gleichzeitigen höheren Naßfestigkeit und geringeren Dispergierbarkeit nicht f ortspülbar.

Die Produkte f, h, j, 1, m, η, ο und ρ sind Beispiele für erfindungsgemäße Erzeugnisse 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 Naßzugfestigkeiten 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 Erzeugnissen.

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) F-Werten erhalten wurden, lassen sich durch die folgende Gleichung ausdrucken:

3,4 + 0,43 (% Celluloseäther)¹'².

Die maximalen Γ-Werte für 10 und 100 % Celluloseäther betragen daher etwa 15 bzw. 25. Diese Beziehung ist nur auf die bevorzugten Mischungen aus Cyanäthylcellulosefasern und Viskosekunstseidefasern anwendbar.

Tabelle IV

Produkt	γ· ίο-6	CNÄC*	Zugfestigkeit	naß	Dispergierbarkeit	Flächengewicht
	m/Min.	%	öl ^ trocken	16	%	g/cm2
a	2,1	0	21	24	32	31
b	3,3	0	29		16	33
C	4,5	0		8,3	5	36
d	2,1	5	57	10	48	40
e	2,4	5	73	11	38	36
f	3,8	10	110	23	48	54
g	5,8	10	250	12	6	54
h	3,8	15	100	28	39	51
i	5,8	15	180	16	8	39
j	3,8	20	130	20	54	54
k	5,8	20	230	9,2	7	47
1	3,8	50	290	14	58	74
m	5,8	50	180	8,0	31	74
η	3,8	75	410	10	62	90
O	5,8	75	170	11	29	90
P	3,8	100	350	56	93

Cyanäthylcellulose.

Beispiel 5

Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von Nichtcellulosefasern von hohem Absorptionsvermögen zur Herstellung von weichen, in Wasser dispergierbaren Faservliesen.

Eine Lösung von zu 99 % hydrolysiertem Polyvinylalkohol von hoher Viskosität in Dimethylsulf oxyd wird auf an sich bekannte Weise aus einer Spinndüse in eine zwecks Verdampfung des Lösungsmittels auf hoher Temperatur gehaltene Atmosphäre versponnen. Die getrockneten Fäden werden aufgewickelt und später auf das l,5fache verstreckt, in einer Stopfbüchse gekräuselt und zu Stapelfasern von 6,3 mm Länge zerschnitten. Die Polyvinylalkoholfasern haben in Wasser von 37° C 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 Viskosekunstseide-Stapelfasern gemischt. Das Fasergemisch wird in Eiswasser auf geschlämmt 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.

Die nasse, entquollene Mischfaserbahn wird auf .ein gewebtes Drahtnetz (Maschenweite 24 · 24 je 2,54 cm; Drahtdurchmesser 0,51 mm) übertragen. Die Fasern werden mit Hilfe von Strahlen aus 20%iger Natriumsulfatlösung von 5O⁰C hydraulisch verfilzt, die unter einen Druck von 14 kg/cm² einem Düsenaggregat zugeführt werden, 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 neue Faservlies wird zwischen gebleichten Sulfitzellstoff-Löschblättern abgepreßtunddurchl5 Minuten langes Umwälzen bei 32⁰C in einem Wäschetrockner mit einem Baseball von 9,7 cm Durchmesser getrocknet. Das fertige weiche Faservlies weist die folgenden Kennwerte auf:

Flächengewicht (g/m² unlösliche Fasern 64

Trockenzugfestigkeit, g/cm 61

Trockenbruchdehnung, °/o 62

Naßzugfestigkeit, g/cm 5,0

; Naßbruchdehnung, % · · 34

Dispergierbarkeit, % 49

Biegelänge, cm 1,18

- Ch nass 0,1

■ Cji trocken · >0,2

/,nass <0,70

23 24

Beispiel 6 Das Kunstseidevlies gemäß Beispiel6 wird durch

Ein Faservlies mit einem Flächengewicht von einen Behälter geführt, der eine 6O⁰C warme Lösung 41 g/m^a wird hergestellt, indem eine Wirrfaserbahn aus von 30% Succinamidsäure und 0,60% Sulfaminsäure 19 mm langen Viskosekunstseidefasern mit einem enthält, und dann zwischen Walzen bis zu einer Auf-Fadentiter von 1,5 auf einem Sieb mit einer Maschen? 5 nähme von 2,0 bis 2,1 abgequetscht. Das nasse Faserweite von 24/2,54 cm mit einer Geschwindigkeit von vlies wird fortlaufend mit einer solchen Geschwindig-4,6 m/Min, unter drei Reihen von Wasserstrahlen hin- keit durch einen auf 205⁰C gehaltenen Ofen mit Luftdurchgeführt wird, die aus Düsen ausgespritzt werden, umlauf geführt, daß die Verweilzeit im Ofen 95 Sekundie aus einem oberen zylinderf örmigen Abschnitt von den beträgt.

0,13 mm Durchmesser und einem unteren, kegelstumpf- ίο Das Vlies aus Cellulosehemisuccinat wird gewaschen, förmigen Auslaßabschnitt bestehen und in solchen Ab- indem es durch einen Behälter mit weichem Wasser ständen angeordnet sind, daß auf eine Länge von hindurchgeleitet wird; dann wird es abgequetscht, neu-2,54 cm 40 Düsen entfallen. Der Flüssigkeitsdruck, mit tralisiert und in einem anderen Behälter bei Raumdem die Flüssigkeit den Düsen zugeführt wird, be- temperatur mit einer Lösung gebleicht, die 3% trägt 23, 35 bzw. 42 kg/cm². Die Düsen befinden sich is Na₃HPO₄, 17% Na₈SO₄ und 0,5% KHSO₆ enthält 12 mm über der Faserstoffbahn. Das Kunstseidevlies und auf einen pH-Wert von 8,5 bis 9,0 eingestellt ist. hat einen Trockenkohäsionswert von 0,35 und einen Das Vlies aus Natruimcellulosehemisuccinat wird Naßkohäsionswert von 0,71 und ist zu diesem Zeit- abgequetscht und in umlaufender Luft bei Raumtempepunkt nicht ein Erzeugnis gemäß der Erfindung. ratur getrocknet.

Dieses Kunstseidevlies wird durch einen Behälter 20 Windeln aus diesem Erzeugnis werden an Kleinhindurchgeführt, der eine Lösung von 50% Harnstoff kindern geprüft und zeigen bei der Verwendung einen und 18% Orthophosphorsäure bei Raumtemperatur ausgezeichneten Zusammenhalt sowie eine vollständige enthält. Dann wird die Faserstoff bahn zwischen einem Fortspülbarkeit. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle V. Paar von mit Kautschuk beschichteten Walzen bis zu
einer Aufnahme von 2,0 g/g abgequetscht. Die nasse 25

Faserstoff bahn wird fortlaufend durch einen handeis- Beispiel 8

üblichen Faserstoff ofen (Benz) geführt, wo sie für
einen Zeitraum von 91 Sekunden der Wirkung von

einander gegenüber angeordneten Luftstrahlen bei Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von Natri-

164° C ausgesetzt wird. Hierauf wird die Bahn mit einer 30 umcellulosesulfatfasern gemäß der Erfindung. Geschwindigkeit von 1,9 m/Min, aufgewickelt. Ein Faservlies mit einem Flächengewicht von 44g/m^a

Die wärmebehandelte Faserstoffbahn (aus saurem wird aus einer Wirrfaserbahn aus 19 mm langen, ge-Cellulosephosphat) wird dann auf einem Drahtnetz kräuselten Viskosekunstseidefasern mit einem Fadendurch Hindurchführen unter Leitungswasserstrahlen titer von 1,5 den unter Verwendung der Vorrichtung gewaschen, worauf das überschüssige Wasser zwischen 35 gemäß Beispiel 6 und der im Beispiel 6 angegebenen Quetschwalzen abgequetscht wird. Die nasse Faser- Vorschubgeschwindigkeit bei Drücken von 21, 35, 56 Stoffbahn wird sodann unter Strahlen einer Lösung bzw. 56kg/cm^a für die vier Düsenreihen hergestellt, hindurchgeführt, die 17% Na₂SO₄, 3% Na₂HPO₄ und Die Kunstseidebahn wird 2 Minuten in einer 5O⁰C 1 % Natriumhexametaphosphat enthält und auf einen warmen Lösung von 300 g Harnstoff, 100 g 99%iger pH-Wert von 6,0 eingestellt ist, worauf der Lösungs- 40 Schwefelsäure und 75 g Wasser behandelt. Dann wird Überschuß wiederum zwischen Quetschwalzen entfernt sie bis zu einer Aufnahme von 3,2 abgepreßt und wird. 3 Muinten in einem Ofen auf 169 ° C erhitzt. Die erhitzte

Die nasse, modifizierte Faserstoffbahn (aus Natrium' Faserstoff bahn wird mit einer 17 % Na₂SO₄ und 3 % cellulosephosphat) wird durch einen Ofen geführt, wo Na₈HPO₄ enthaltenden und auf einen pH-Wert von sieder Einwirkung von Luft bei 34 bis 40° C ausgesetzt 45 8,5 eingestellten Lösung neutralisiert, bis zu einer wird, die aus Paaren von einander gegenüberliegenden Aufnahme von 1 g/g abgequetscht und getrocknet. Das und quer zur Vorschubrichtung der Bahn angeordneten Produkt ist fortspülbar. Die Eigenschaften ergeben Schlitzen austritt, so daß die Bahn jeweils zwischen sich aus Tabelle V. zwei einander gegenüberliegenden Luftströmen hin-
und herflattert. Die trockene Faserstoff bahn wird dann 50 . . . . erweicht, indem sie zunächst zwischen einem Walzen- Beispiel y paar mit ineinandergreifenden Rillenwalzen, deren

Rillen in der Vorschubrichtung der Faserstoff bahn ver- Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines un~

laufen, und dann zwischen drei Walzenpaaren aus in- gemusterten Produktes gemäß der Erfindung, einander eingreifenden Rillenwalzen hindurchgeführt 55 Ein Faservlies mit einem Flächengewicht von 88g/m* wird, bei denen die Rillen senkrecht zur Vorschubrich- wird nach Beispiel 6 aus den dort beschriebenen Vistung der Faserstoffbahn verlaufen. Alle Walzen sind kosekunstseidefasern mit einer einzigen Düsenreihe auf einen Druck von 0,645 kg je Zentimeter Breite hergestellt, wobei als Träger ein Drahtnetz mit 150 eingestellt. Die Erweichungsbehandlung wird noch Maschen je 2,54 cm und 37% offener Fläche verwendet weitere zweimal wiederholt. Der Trockenkohäsions- 60 wird, das die Faserstoffbahn mit einer Geschwindigkeit wert des Faservlieses beträgt 0,29, der Naßkohäsions- von 3,7 m/Min, so unter der Reihe schwingender wert 0,04. Düsen hindurchgefübrt, daß die Bahn je einmal unter

Stücke dieses Faservlieses in Windelgröße sind fort- Düsen hindurchläuft, die mit einem Druck von 14, 35, spülbar. Die Eigenschaften ergeben sich aus Tabelle V. 70 bzw. 84 kg/cm^a betätigt werden. Das undurchlochte

_,..,_ 65 Faservlies ist glatt und ähnelt einem Filz mit schwachen

Beispiele 7 _mUen

Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von Natri- Ein Teil des trockenen Vlieses wird 2 Minuten ineinfr

umcellulosehemisuccinat im Sinne der Erfindung. Lösung von 50 % Harnstoff und 18 % Orthophosphor-

009586/293

säure getaucht, ablaufen, gelassen und bis zu einer Aufnahme von 1,6 bis 1,7 abgelöscht. 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, abgelöscht 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, abgelöscht und an der Luft getrocknet.

Aus dem Vlies wird eine Windel mittlerer Größe hergestellt. Die Windel zerbricht 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 Erzeugnisses ergeben sich ebenfalls aus Tabelle V.

Tabelle V Beispiel

Substitutionsgrad

Kohäsionswert

Cji trocken · ■ ·

Cji nass ·

Zugfestigkeit Maschinenrichtung/
Querrichtung, g/cm

trocken

naß

naß (synthetischer Urin)

Trockenbruchdehnung, %

Maschinenrichtung

Querrichtung

Flächengewicht, g/m^a

J, nass

* Leitungswasser.

0,26 bis 0,30

0,29
0,04

1100/460
3,2/2,0*
137/68

12
72
78
0,72

0,30

0,42
0,04

680/490
2,6/18
80/65

12

44

52

< 0,70

0,28

0,59
0,27

480/360
11/4,8

< 0,70

0,17

0,69
0,14

1200/1600

0,18/0,27

80/70

39
28
110
< 0,70

Die Biegelänge für sämtliche Vliese beträgt weniger als 3 cm.

Beispiel 10

Dieses Beispiel erläutert, daß die erfindungsgemäßen Faservliese eine stärkere innere Bindefestigkeit aufweisen als die bisher bekannten Vliese.

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 Faservlieses hindurch.

Im Grunde besteht diese Prüfung darin, daß die Kraft bestimmt wird, die erforderlich ist, um die Probe zu zerbrechen, 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 zerbrechen erfordern, da die senkrechten Fasern gebrochen werden müssen.

Die innere Bindefestigkeit von ungewebten Textilstoff en wird auf dem als »Internal Bond Tester« bezeichneten Prüfgerät (Modell B, hergestellt von der Sisalkraft-Scott Co. in Providence, R. L, V. St. A.) 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.

Die Flächen der Stahlplatte, des Schlagstabes, des Vlieses und des Klebbandes betragen 2,54 · 2,54 cm. Das Prüfgerät weist eine Einspannvorrichtung zum gleichzeitigen Anbringen von fünf Proben bei einem genormten Druck auf. Die fünf Proben werden in der Mascbinenrichtung und in der Querrichtung untersucht, und der angegebene Wert ist der Mittelwert. Das Vlies 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 Erzeugnissen, die grobe Öffnungen enthalten (d. h. mit zwölf oder

noch weniger Öffnungen je 2,54 cm und 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 Faservlieses hindurch an dem. anderen Klebeband festklebt.

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

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

Nachstehend sind typische Ergebnisse zusammengestellt:

	Innere
Vlies gemäß Beispiel	Bindefestigkeit
	kg · cm
1, erweicht	3,1
2, Produkt d	1,2
2, Produkt 1	2,3
6	1,5
7.	2,6
Typische, in den Beispielen ver
wendete Kunstseidevliese	3,4 bis >6,9
Handelsübliche, harzgebundene
Kunstseidevliese (Bindemittel
in 1,6 mm breiten Bändern mit
Mittelpunktsabständen von
6,3 mm über die ganze Breite
des Vliesstoffes angeordnet) ..	0,7 bis 1,0
Als Ausgangsstoff für Beispiel 1
und 2 verwendetes Papier ....	0,14 bis 0,7

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Absorptionsfähiger, urinbeständiger, im trokkenen Zustand fester, selbstgebundener Faservliesstoff, bei dem die Selbstbindung durch Knäuelverfiechtung erfolgt, der eine Bruchdehnung von mindestens 9 % ^m mindestens einer Richtung aufweist und der in Wasser dispergierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Faser

vliesstoff bei einer mittleren Zugfestigkeit in synl tischem Urin von mindestens 9 Gramm/cm η destens 10% Fasern mit einem Naßkoeffizien der gleitenden Reibung (/nass) von weniger 0,90 aufweist und daß die Vliesfasern so verfes sind, daß ein Trockenkohäsionswert (Ca troci von mindestens 0,2 und ein Naßkohäsionsw (Cn nass) von weniger als 0,3 gegeben sind, mit < Maßgabe, daß das Verhältnis

Ch trocken — λ -ι

ist.

2. Absorptionsfähiger Faservliesstoff nach A spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fase mit dem niedrigeren Naßkoeffizienten der gleite den Reibung eine Stapelfaserlänge von höchste 7,6 cm und einen Titer von weniger als 15 Den:

aufweisen, während die übrigen gegebenenfalls ve handenen Fasern eine Stapelfaserlänge von höc stens 1,3 cm aufweisen.

3. Verfahren zur Herstellung von Faservliesstoff 1 nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch geken zeichnet, daß das mindestens 10 Gewichtsproze einer Faser mit einem Naßkoeffizienten der gleite den Reibung von weniger als 0,9 enthaltende Au gangsvlies durch Faserverschiebung mittels feine im wesentlichen säulenförmiger Strahlen ein gegenüber den Fasern inerten Flüssigkeit mit eine Energiestrom von mindestens 9100 Joule/cm² · Mi: verfestigt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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