DE2000028A1 - Verfahren zur Herstellung von Ganzzeugbahnen aus Zellulosefasern - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung von Ganzzeugbahnen aus Zellu-

losefasern.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her stellung von zu zerkleinernden Ganzzeugbahnen (comminution pulp- sheets) aus Zellulosefasern für die Erzeu gung saugfähiger faseriger Bauschprodukte, Watte oder Faserlagen durch anschließende Zerkleinerung und Luftbettung (air-laying). Derartige Produkte werden für die Herstellung von Bandagen, Windeln, Damenbinden, Tampons und dergl. gebraucht. Insbesondere betrifft die Erfindung die Faserimprägnierung solcher zu zerkleinernder Ganzzeugbahnen mit bestimmten zwitterionischen ober flächenaktiven Mitteln zur leichten Zerkleinerung des Ganzzeugs in überwiegend ganze Fasern. Die daraus her-gestellten luftgebetteten Bauschprodukte zeigen prak tisch die gleichen Saugfähigkeitswerte wie diejenigen aus herkömmlichen nichtimprägnierten Ganzzeugbahnen, während sie aussagekräftigen Gebrauchstests zufolge die luftgebetteten Bauschprodukte aus nichtimprägnierten

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Ganzzeugfasern in Flüssigkeits-Saugfähigkeit und Elastizität übertreffen. Die erfindungsgemäße Faser imprägnierung erfolgt vor dem endgültigen Wasserent zug bei der Herstellung der (ranz zeug bahn, wobei die Fasern einer aus Holz- oder anderen Zellulosefasern bestehenden, zu zerkleindernden Ganzzeugbahn mit wirk samen Mengen stickstoffhaltiger, zwitterionischer oberflächenaktiver Mittel, die im folgenden näher beschrieben sind, imprägniert werden.

Die Luftbettung oder das Verfahren der Zerkleinerung oder Zerfaserung von Ganzzeug in einer Masse aus einzelnen luftdispergierten Fasern lüid das anschließende Absetzen der Fasern auf einen durchbrochenen Rost zur Bildung eines Wattebausches, einer Watte oder Faserstoff lage wird seit langem mit wechselndem Erfolg angewandt. Durch verschiedene Maßnahmen wie Kohäsions pressen, Besprühen mit löslichem Klebstoff, Eintauchen in Latex und bei thermoplastischen Fasern, durch thermische Festlegung erreichte man, daß die luftgebetteten Bauschprodukte, Watten oder Faaerstofflagen nicht aus einanderfi el en.

Da die verhältnismäßig einfache Methode der Zerfaserung und Neubereitung von Ganzzeugbahnen für die Erzeugung saugfähiger Bauschprodukte und Watten nach dem Luftbettungsprinzip so wirtschaftlich ist, finden solche luftgebetteten Produkte insbesondere für zum einmaligen Gebrauch bestimmte Erzeugnisse der oben genannten Art häufig Verwendung.

ΟΟβίίβ/USa BAO ORIGIN«-

Im praktischen Betrieb erwies sich die Zer kl einerung von Ganzzeug aus Zellulosefasern und vor allem aus Holzzellstoff insofern als nachteilig, als ein hoher Energieaufwand erforderlich war, der Ge räuschpegel hoch lag, und erhebliche faengen gebroche ner Fasern und Feinstoffe anstelle der erwünschten langen ganzen Fasern anfielen.

Ein Vorschlag zur Beseitigung- dieser Schwierigkeiten wird im U.S.A.-Patent 3.395-7U8 gemacht, durch das die Verwendung einer bestimmten Art kationischer Trennmittel (debonding agents) zur Bereitstellung von leicht zu zerkleinernden Bahnen aus Holzzellstoff geoffenbart wird. Zwar sind durch die Verwendung dsr in dieser Patentschrift beschriebenen kationischen Trennmittel gewisse Vorteile bei der Zerkleinerung und bei den Eigenschaften der betreffenden luftgebetteten Erzeugnisse zu erzielen. Es wurde jedoch festgestellt, daii bei Verwendung der kationischen Trennmittel wie z.B. quarteraäres BLinethyl-dihydriertes Talgammoniumchlorid die leichtere Zerkleinerung des Holzganzzeugs ganz . entschieden auf Kosten der Absorptionsgeschwindigkeit sowie des Gesamtabsorptionsvermögens der betreffenden luftgebetteten Erzeugnisse erreicht wird. Obgleich Holzganzzeu^ ohne Imprägnierung mit einem oberflächenaktiven i-littel bei der Herstellung von luftgetragenen Fasermassen, die im Luftbettungsverfahren auf durchbrochenen Vorrichtungen abgesetzt werden, schwer zu zerkleinern oder zerfasern ist, ist an sich aus solchem haterial hergestellte Watte den Erzeugnissen aus mit einem kationisohen Trennmittel imprägniertem Holz -

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ganzzeug hinsichtlich der Abaorptionsgeschwindig keit und des Absorptionsvermögens überlegen.

Ganz ohne Zweifel ist die zu einer leichteren Zerkleinerung führende Wirkung der in der vorerwähnten i-ateiitschrii't und der Fachliteratur beschriebe nen kationischen Trennmittel im Vergleich zur Verwendung von unimprägnierte» Holzganzzeug als eine Verbesserung zu betrachten. Es wurde nun aber gefunden, daij durch die Imprägnierung von Holzganzzeug und anderem Zellulosematerial mit zwitterionischen ober ILächenaktiven Mitteln bestimmter Struktur die Zer I'd eine rung von HoJ zganzzeug praktisch genau so gefördert wird wie mit den kationischen Trennmitteln, gleichzeitig jeaocn die Eigenscnaften von saugfähigen Erzeugnissen aus nicht imprägniertem Holzganzzeug Im wesentlichen erreicht und in einigen Punkten über trollen werden.

Da bedarf für (Janzzeug, das sich leicht in ganze Fasern zerkleinern läßt, für die Hersteilung von saugfähitien, luftgebetteten Bauschprodukten, Watte und Faserstoffla^en üestand, wurde die ursprüngliche Ent deoKung, dan durch die Verwendung bestimmter Zwitter ionischer als Imprägnierungsmittel für Holzzellstoffbannen in überraschend hohem maß eine leichtere und
vollständigere Zerkleinerung oder Zerfaserung des selben ohne gleichzeitige Verschlechterung der Saugfähigkeit ie^i> betreffenden luftgebetteten Watte zu erreichen ist, untersucht.

Es wufue gefunaen, daß man die gewünschte leich-

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tere Zerkleinerung bei gleichzeitiger Saugfähigkeit der betreffenden luftgebetteten tfatte erreichen kann, wenn man die Holζζeilstoffbahnen vor dem endgültigen Wasserentzug im Herstellungsverfahren mit einem zwitterionischen oberflächenaktiven Kittel der allge ■ meinen Formel

R₂

R₁- N-

imprägniert, in der R-, eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit etwa 16 bis etwa 22 C-Atomen, R₂ und R, ein tfasserstoffatom oder Alkylgruppen mit 1 bis 2 C-Atomen, R, eine Alkylgruppe mit 1 bis etwa 11 C-Atomen, die eii.e oder mehrere an C-Atome gebundene Hydroxylgruppen tragen kann, und Rj- einer der Reste -COO", -SO·*" oder -Ü30," bedeuten.

Im Zusammenhang mit der Herstellung von luftgebetteten saugfähigen Watten wurde überraschender weise gefunden, daß durcn Imprägnierung von Holzzellstoff- und anderen Zellulosefaserbahnen mit den vorgenannten zwitterionischen oberflächenaktiven Mitteln gegenüber dem mit kationischen Mitteln sowie mit keinerlei Mttel behandelten Holzzellstoffbahnen die Zerkleinerung erleichtert wird und gleichzeitig Energieaufwand und Gesanitabsorptionsvermögen äußerst günstig

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Da die Lösungen der vorliegenden zwitterionischen oberflächenaktiven Mittel zur Imprägnierung klar oder wasserhell sind, empfiehlt sich die Verwendung dieser lvittel vor allein -iuch dann, wenn Klarheit und Färbung ues Bauscn- o.ier v/atteinate rials wesentlich sind. Bei der Beschreibung des vorliegenden Verfahrens und aer betreffenden Erzeugnisse wird hauptsächlich auf saugfähige riolzfaserwatte Bezug genommen. Es sei je dooh darauf hin_öewiesen, dau die erzielbaren Vortei-Ie ebenso gut die au zerkleinernden Ganz zeugbahne η aus anderen Zellulopelasern oder Gemischen anderer Zellulooefasern mit Holzfasern betreffen. LIe erfin dungsgemäii ermöglichten Erleichterungen bei der Zer kleine rung gelten darüber hinaus außer für die Her stellung Iu t'tgebetteter saugfäni er btoffe und die dazu gehörenue Ganz zeug-Z erkleine rung auch für andere Verfahren, z.B. fur die herstellung von Viskose Kayon nach dem Aufschlämmungsverfahren, die Erzeugung von Zellulosen!trat, Zelluloseacetat und anderen Zellulosederivaten.

Ferner wurde überraschenderweise gefunden, dai3 zuir Einsatz der vorgenannten zwitterionischen ober flächenaktiven i'iitteln neben der Einbringung· in die Paseraufschlärüiiiungen vor der öahnherstellung weiterhin die i4öglichkeit besteht, durch Verürängungs waschen oder -duschen ?;.uf dera Formdraht das in der zuerst gebildeten Ganzzeugbahn enthaltene Wasser zu verdrängen. Eine Verdrängungsdusche besteht au3 der wässrigen Lösung des betreffenden zwitterioniscnen oberflächenaktiven Mittels. LtLe Imprägnierung der Bahn durch

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Verdrängungsduschen bietet ο en wichtigen Vorteil wirtschaftlichen Einsatzes des oberflächenaktiven Mittels, da nur die Verdtängungsdusohwasser-Anlage und nicht etwa die gesamte Kiarwasser- oder SchiäiiimungswasseranJage einer iraf-at-nnaschine mit deiü oberflächenaktiven mittel beschicKt werden muß. Das Verdryngunj.sdunchen ist auch deshaln vorteilhaft, weil leicht auf aie Herstellung nicht imprägnierter holzzellStoffbahnen umgerüstet werden Kann; die gesamte jvlarviasHeranLage der Papiermaschine enthält ,ja nichi.s von dem oberfläcnenaktiven wi.ttol.

Ziel der Erfindung ist Jio Herstellung von Holzzells * ο i'f bahnen zur Zerklei nerung una späteren Verarbeitung in luftgebettete sau,-^pfähir/e V/atttprodukte V; rschiedenst^r Art, vobei die erfi ndm^Sf-<;Mäß hc?rgesteliten Holzzellstoffbaiinen sich leichter in Far--ern zerKlc?inern lassen seilen, α: ε zum Absetzen bf-i der Herstellung luftf/enetteter f^;au_tl"--:i:i e¹" Watte mit verbosrerter. AßsorctioTisei^enron'-i!ten . ι-ό-ϊ,ί^-ι. sind, wodurch verbesserte luftgebettete Jaauscnprciuk te, Watte und FaserntofIJa._;i)ri für i>.onatr.t-jmr. jns, uamenlinden, Vorbandmaterial, ZiUi₁ einmaligen GtDraucn ι<(-.r.tint:.te Windeln und andren sau^fänieceri Auttei rcdukten unu Kasenuateriaiien aus Holzz« 11 stoffDv.nnen erhalten werden keimen.

Die e:'i'inau:.i-S£:eniä!i :i-it zwitt er ionischen ober!""l:icr"n:-naktiven i'.itteln i:r.^ rainier ten G-anzzpu^· bahnen Im ^;p<?n :=icr. Kuch leiciit ii. nir.zelne Fasern zur

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Verwendung bei der Herstellung von Zellulose-Chemikalien und Zellulose-Derivaten zerlegen.

Wie bereits an früherer Stelle erwähnt, ist unter Imprägnierung von Holzzellstoffbahnen in vor liegenüeni Sinn die Zuführung wirksam verteilter Mengen der erfindungsgemäßen zwitterionischen oberflächenaktiven Mittel zu den Fasern einer Holzzellstoffbahn während der Bahnbildung vor der weitgehenden Entfernung ues Wassers und vor der Trocknung zu verstehen. En ist zu erwähnen, daß bei zu zerkleinernden Ganz zeugbahnen im allgemeinen Basisgewicht und Dicke recht hoch liefen, das Basisgewicht z.B. bei etwa 90,7 kg je Ries von 500 Blatt zu 48,2 x 61 cm, die Dicke bei etwa 1,27 mm; die vorliegenden Zerfa3erung8- und Saugfähigkeitseigenschaften jedoch werden an zu zerkleinernden üanzzeugbahnen mit anderen Baeiesgewichten und Dicken festgestellt. Die Imprägnierung kann durch Zugabe der erforuerlicnen i'iengel an zwitterionischem oberfJäcnenaktivem Mittel in Aufsatsibehälter (holding tanks) oder Vorsatzkasten (head boxes) vor der Bahnbildung erfolgen. Allerdings muß diese Art der Zugabe als ziemlich verschwenderische Verwendung der verhältnismäßig teuren oberflächenaktiven Mittel bezeichnet w.-raen. Sie macht auch eine fori-laufende Jrapierher stellung unmöglich, da die ganze Klarwasseranlage der Papiermaschine unweigerlich durch das oberflächenaktive niotel verunreinigt ist.

ΰκ wurde gefunden, daß eine ausgezeichnete

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Zugabemöglichkeit darin besteht, die zwitterionischen oberflächenaktiven Mittel der auf dem Formdraht der Papiermaschine laufenden zu zerkleinernden Ganzzeugbahn durch Duschen mit einer wässrigen Lösung de« jeweiligen zwitterionisehen oberflächenaktiven Mittels in einer Menge von 2 kg bis etwa 6 kg Lösung je kg Pulpe (die Lösungskonzentration beträgt etwa 2000 kg Wasser : 1 kg oberflächenaktivem Mittel) vor dem weitgehenden Wasserentzug beim Herstellungsgang zuzusetzen. Nach einer bevorzugten Methode der Sprühzugabe werden, um eine gute Verteilung des oberflächenaktiven Mittels zu erreichen, verteilt angeordnete JTlutungsdüsen so ausgerichtet, daß die Lösung des oberflächenaktiven Mittels an der Seite des Vorsatzkastens auf eine in Arbeitsstellung oberhalb aes Formdrahtes angeordnete Siebwalze auftrifft. Wahlweise kann man auch das oberflächenaktive Mittel durch ein System gut verteilter nichtwaschemier Brausen zusetzen.

Das zwitterionische oberflächenaktive Mittel kann mit anderen Werten an einem Punkte vor, über oder nach einem Erstaufbereitungs-Vakuumkasten oder einer- Entwässerungsvorrichtung und vor oder innerhalb einer vor den folgenden Vakuumkästen angeordneten Siebwalze zugesetzt werden. Diese Zugabemethoden des zvitterioriiscihen oberflächenaktiven Mittels sini wegon der anzustrebenden gleichmäßigen Verteilung des zwitterionischen oberflächenaktiven Mittels in der gesamten Materialbahn bevorzugt und gestatten darüber hinaus eine ausreichende Verdrängung des von Anfang an in der gebildeten Bahn vorhandenen Wassers durch die

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Lösung des zwitterionischen oberfläcnenakLiven Flittela. Andere Anwendungsarten des Zusatzes zwitterioniscner oberflächenaktiver Mttel auf aie zu zerkleinernden (janzzeugbahnen sind ebenfalls erfolgreich, sofern eine gute Verteilung erreicht wird.

Bei der Zugabe zwitteriuniocher oberflächen aktiver iuitteL können als wirksame Mengen etwa. 0,1

bis etwa 2,ο fa, voruugsweis-; ο,2;*, bezogen nui' das öeviioht ues eingesetzten "wirKsamen" zwi t terionischen oberflächenaKtiven Kittels und aas Gewicht des trockenen ü-anzzeutjX't verweruiot wt rueri. Lie Verbesserung bei der Zerkleinerung wird nur ui.vollkoiu.;.en erreicnt, wenn den Ganzzeugbannen veniger als etwa u,l 'Jew.-ft« zwitt.erionisches oueri'läcr.enak Lives mittel zugesetzt wer-aen. Zusätze von über- etwa 2,Ü '/ew.-ί tr;, .en nicnt ihehr wesentlicr: zu eifM.r Ver.'De:-üet"uri£v der Zerfa:.erun^· oder uer rtüiiürp tioi;sei,v iu caatleii uer nanii lol/end hergestellten luftfe'ouetteton saugfähi,ven ii'atteorouukTe bei.

Vor_ääi%e, aic zu ue;i
der zwi tteriuuiscben oberilächenaktiven r.ittel führen, sind nicht völlig geklärt. Nach einer allgemeinen und vereinfachten Erklärung werden Faseroberfiäohen und oberflächenaktive Mittel gegenseitig aurch elelc trische Kräfte angezogen, dip in der wässrigen Phase der Pulpaaufscnlämmung wirksam werden. Die als Folge solcher Anziehung auftretende Absorption, Chemisorption oder Substantive Reaktion blockiert aindestellen, die andernfalls in den end^iiiti·; getrockneten (ianzzeugbahnen zu "v/asserstoffbindun^en" würben, bo wird

BADORIOtNAL

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das zwitterioniscne oberflächenaktive Mittel durch die Faseroberfläciien angezogen una die resultieren aen Bahnfestigkeits- oder ZerfaserungBei^ensonaften sind ein G- radmess er für dar. Vermögen oe? oberflächenaktiven ÄittelM, (Ij zu de" ia^er zn -^lan^en, (2) an der Faser zu haften una (3) Viasrv^rnt jffbindung oder anaere Bindevoreränge, ai e normal ηrw^i Ke die Voraussetzung i"ir .ion Pa^przunaiiiiLenhalt und damit Γητ cii e Entsi eliun>," aer mit a em Saidiu', oc. rii T lap] er UfZiictineten Jj'aojrbahnen öniiaffen, ::u verhindern. Ks ist zu veHßuten, aaö die zviitterior:i::f;hen otjerflMo'^inatrtiven Mittel aufgruna ihrer Struktur an aen Ρηγ-^-πι mehr pubstantivo Bindungen t"' rin_; erer dtyri-u'r una Fasern mit schwächeren oberfläcnennyar; phot'en JSi gen« on aft en liefern als die kationischen ob^rfläcnpnaktiven Mittel.

Kachaem nun auf^jezei.-'t v:..γί«-?, -λ^ . -.i i = beim ^rfinaurifcjS; emäßen Verfanren verwena^ten zwitteri oniscr.en oberflächenaktiven ivittel <ii » erforaerlio.p Zerkleinerung von Zeil Stoffbahn en ucutlim erleichttirn, sei nochiuali- betont, daii durcii die Einarbeitung de·· ζ witt erionite hen oberfläcnenaictiven nitte] in zu zc¹-

ianige Watteproiukt(> erzei * wer α er. können, lie in ih^er vei-entlicü verbesser' fr. Sau f ini.keitK- "jioch-RChIa^UnC-S-" (loi'tj oder b '.."-ttai inteei.jensr»:.'-.Jt-^r₁

weder λ er. aus nioht Dehanael~oii lioc». ¹^n \:<Λ t kationisenen

Mitteln imprägnierten HolziVdsern ht-r^estell ',en 1 .iftft;ebetteten sau^fähigen Äattei.i\oaui-:tei. n-i^üaiehen.

für aa? erfindunrskeinäJe Verfaaren geei_t;rjete scez?Lelle

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zwitterionische oberflächenaktive hittel sind bei spielsweise:

Strukturformel

Chemische Bezeichnung

CH,

CH,

-COÜ ^

1. N-Octadecyl-Ν,Ν-dimethylamraonium-12-dode canoat

Cf:

°2O^ri41

Q N-(CH₀),-ÖO,

Θ ^{2 5 3}

GH

2. N-£icosyl-N,N-dimethyl-eunmonium~3-propan-1-sulfonat

CH.,

CH._Z

OH

3. N-Talgalkyl-N.N-dimethylaruraonj iiin-2-hydrox.v-3-propan-l-sulfonat

K-N - Crip-COO

Cri,

worin die als Al kyl vorliegende

Gruj:pe R =

4. N-C₁₆-C₁₈-AIkVl-

(und-Alk enyl)-,i\^T-dimethyl ammo-

20 * C_lfcH₃₅ 5 ^ C₁₈H₃₇

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Strukturformel

Chemische Bezeichnum

UIL

^G14-l6^H29-33"^GH"^GH2~^li -°^E2~^G0° ^* ^w-(2-Hydroxy,

^G16 "°ΐε

ι
OH

CH N, N-diiii ethylammoniumacetat

^OÜ"

QiU

6. M-Talgalkyl -W, Iidimethylammoniumacetat

C₁. _Ίί,Ε,

CH₃ -IM - CH₀-COO^%

7. W-Soyaalkyl-(und-Alkenyl)-M,N-dime thylaimnoni umacetat

OH

CH

8. N-Ei co syl- (und-i)o-

methylammonium acetat

CH., t j

CH₀-COO 2

W-Octadecyl-WfK-dime thylaimnoni um acetat

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strukturformel

Chemische Bezeichnung

C₁ Jl..,-Im - CH₀-Cn₀-OdU., Io 5 / ,τ. 2 2 5

lü. iv-Octadecyl-N, i.-üiinethylariiinoni uin- :>ul r a t

, Cn.

11. Iv-(I-IViethyl, O₁,--

Lb

C_lö-alkyl)-N,N-di-

methylam
aoe tat

bei 'j.er bntcrsuonun^ α er; orlinauri'CR^emäLj hergestellter, zu zer* ι. eiriernaen Grafixz<--u_fc-f bediente wan sion mehrerer ganz b-.stii^tr-.-r Teetverf^riren, di. . aLs "Quick Disirite_t:ration^II-(bciinellzerle^Liru;), "Tappi T-P.5'} /"Clark Cla3s:iric;itiüriJ7 " (Clark-Klaseifizierung) , " Absorptive Caoaci ty"-i üaufifänii-keit) , "Cellalone Absorbenxy /~arip methodj" - (Zellulose-baugfähiö-keit Tropimethoaej , ".bulk r'iber dink" - (,:>ohüttdichte-Paiiereintauca), "Wickiii^ /"embossea i'ibej· batts 7" (Abstoßung - Prä^elaserbauscn) bzw. ¹¹LoTt"- Tests bezeichnet und nacnfol.end ein,;eriend Desoririeber: werden.

Beim "Quick Disintei-rration"-Test werden bahn-Proben über Nacut bei einer relativen Lui'tfeuch-

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BAD ORIGINAL

ligkeit von 50 i» und einer Temperatur von 22,22 C konditioniert una dann in quadratische Stückchen von 25,4 x 2b»4 uun ^esci.nitten. fiine yanze Zh:,]. quadratisentir btückcuen mit einem 'viewicht von 10-12 g wird e'e'.ogen und aas Gewicht di'-oes a.l β rrobe /eltenoen Sat^e« registriert. Ji e abrevjo^ene Probe der 25,4 nun

x 25,4 inni ^rolS^n Quadrate _ölDt man in ein Waring l'iischtier-i t (i-iOJell GÖ-5) niit _vstunipi'en 1''1'-^eIn und läßt das Gerät 15 see lang bei aer niedrigsten •Geschwindigkeit (16.500 U/min) laufen. Die erhaltenen Pasern werden unverdientet auf ein zwischen zwei luftdichten Kammern angeordnete.- renormtes bieb :r.it einer lichten foasehenv/eitr- von l.lcib inrr. gebracht. Durch in die obere Ka.aiiier ein>_;efünrte Divuikluft w- r ten die F^- Rern in hei'tifH- iiev'jirung vprspiz¹, /eio^r;h nicr.t weiter zerKliiinert. Die untere ι\·\ΐί.:..-ΐ· i.--i ·.: t. f-in ν V'-k'.r.uneinri chtuni; auf=.;«-.-tattet, l! .;urcn Um·· c^:nb f^llen":e PHf-ern entfernt. Darm: die xv. oinat: or: ν η Druritil'jft und Vakuum wi v-i ;urcr: das an pd ^r-iir? uifl'-^r^nz ve η ^? mna Hg geschaffen, uiir ν Dr-cwunter-vj·:! d -ή vd 2 ---inut»!. auf recnterhalter;. Di^- auf ι·:.:. c>" ^t ■; i t · ' r.sr i'-afschen weitv von ] ,lbr: m·;. verblei t-eniien r'Ui'^r·:: Uia ·ι'.« .!-'-ch_v>--falleii.en ia;:· ^n werien ..:e 3^:-::..:ieli ar. j. _rb':',%'O."'in. ü?i? 'ie.sniiit^ev.-icat ier auf deia bi-b verb'.ei l¹· i. ieh ii'-i.-err. in Iroze^t wir i. -iuiV <-■:·» chri e on. r.ind^nti^.'· 2, vor zu. --:- W'?ii--e Iv. pui ci'-f'irailelvei*· -oh· v«r;ei. ;ureh ■-· -?"':;γ⁴- , una Λ:ν χ·ί tneiutitiicne i»urnh?ci:niti wird -Is Tester :eüni ^ auf;, es ei cnriet.

./Le "Tat.ii a-2^3 " - ^t-i
Glar-i-iraserKlassi i'izi ■ :· «n . λ: t

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Wandlungen wird dieser Test im vorliegenden gemäß ,

den Tappi-Methoden durchgeführt, nur daß ein Clark- . ■

Klassierapparat (Katalog-Nr. 218-1, Fabr. Nr. 18572) für die nach der Clark-Methode durchgeführte Klassi-

fizierung verwendet wird. Das Gewicht der auf dem j

genormten Sieb mit einer Maschenweite von 1,168 mm zurückgehaltenen Probe in Prozent wird ale Versuche ergebnis notiert.

Der im vorliegenden angewandte "Absorptive Capaeity"-Test dient zur Ermittlung der Saugfähigkeit luftgebetteter Watte im Herstellungszuständ unter schwacher Druckanwendung. Dieser Test 'wird auf einer 12,7 χ 12,7 cm großen, zur Waagerechten in einem Winkel von 15 geneigten Platte aus rostfreiem Stahl. ausgeführt. Zur Testausrüetung gehört weiterhin eine so mit Gewichten bestückte Deckplatte aus rostfreiem Stahl der Abmessung 10,1 χ IU,1 cm, daß auf die zwischen diesen beiden Platten liegende 10,1 χ 10,1 cm große Probe ein Gesamtgewicht von 7,26 kg entsprechend einem Druck von 0,07 kg/cm drückt. Für diesen Yer-. such wurden im vorliegenden 11 luftgebettete Watte stücke von 10,1 χ 10,1 cm mit einem um festgelegte Inkremente von 0,10 g von 2,00 g bis auf 3,00 g ansteigenden Basisgewicht bei einer zulässigen Toleranz für die einzelnen luftgebetteten Watten von ί 0,02 g vorgesehen. Das Gewicht der einzelnen Stücke ·

registriert man als W₁- Zur leichteren Handhabung während des Versuchs bildet man die luftgebetteten Watten auf einem Stück Gewebe, deckt sie in trockenem Zustand der Kohäsionepreseung bei 0,039 kg/cm . Basis-

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gewicht und Saugfähigkeit des Abdeckgewebes unter belasteten und unbelasteten Versuchsbedingungen bestimmt man anhand von Gewebetests mit der gleichen Testausrüstung. Basisgewicht und Saugfähigkeit des Deckgewebes bringt man nach der bei den Testberechnungen benutzten Methode von den Versuchsergeb nissen in Abzug.

Beim Saugfähigkeits-("Absorptive Capacity")-Test wird jedes der 11 vorbereiteten und gewogenen luftgebetteten Wattestüoke mit einer 10,1 χ 22,8 cm großen, 1 mm starken, mittels druckempfindlichem "Klebstreifen befestigten Polyäthylenfolie mit offenen Enden einfach umwickelt. Das eingewickelte Probestück legt man auf eine 3.17 mm starke, 12,7 χ 12,7 cm messende Hartgummiplatte, das Gewicht der Hartgummiplatte samt eingewickelter Watteprobe zeichnet man als W₂ auf. Die Gummiplatte mit der daraufliegenden umwickelten Probe legt man auf die geneigte Platte, so daß die durch Klebstreifen befestigte Seite der Probe nach oben zu liegen kommt. Die offenen Enden der umwickelten Probe nach oberem und unterem Ende der geneigten Platte ausgerichtet. Von einem Hochbehälter leitet man destilliertes und lufthaltiges Wasser auf die Gummiplatte, so daß es oberhalb und außerhalb der eingewickelten Probe verteilt ist und 1 Minute lang in einer Menge von 500 ccm/min in das obere Ende der eingewickelten Probe hineinläuft. Beginnend am oberen Ende und an den Seiten der Gummiplatte tupft man anschließend mit 3augfähigem Lösch -

009829/1462 ORiGiNAL inspected

papier alles überschüssige Wasser außerhalb der um wickelten Probe ab. Dabei vermeidet man sorgfältig eine Berührung der umwickelten Watteprobe an jedem offenen Ende, de Gummiplatte mit daraufliegender eingewickelter Probe wird von der geneigten Platte ent fernt und die Gummiplatte in horizontaler Lage sorgfältig trocken gewischt. Das Gewicht der trockenen Gummiplatte mit der nassen umwickelten Probe wird als W, aufgeschrieben.

Die Gummiplatte und die daraufliegende nasse umwickelte Probe werden sofort wieder in ihre ur sprüngliche Lage auf der geneigten Platte gebracht und die Deckplatte aus rostfreiem Stahl wird vorsichtig aufgelegt, so daß die nasse Probe unter einem Druck von 0,07 kg/cm² steht, der 45 Sekunden aufrechterhalten wird, während man überschüssiges Wasser wie oben be schrieben von der Gummiplatte abtupft. Nach Entfernung der Deckplatte aus rostfreiem Stahl wischt man die Gummiplatte mit daraufliegender nasser Probe wieder in waagerechter Lage trocken und notiert das Gewicht der Gummiplatte mitsamt der nassen ausgedrückten einge wickelten Probe als W*.

Sofort werden wieder Gummiplatte und nasse ausgedrückte eingewickelte Probe in die ursprüngliche Lage auf der geneigten Platte zurückgelegt und 1 Minute mit 500 ecm Wasser wieder gesättigt wie das erste Mal. Wiederum tupft man unter Beachtung der früheren Sicher heitsvorkehrungen das überschüssige Wasser auf der Gummiplatte um die Probe herum ab und wischt die Gummiplatte

ORIGINAL INSPECTED

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in horizontaler lage trocken. Das endgültige Gewicht der Gummiplatte Mit daraufliegender, erst gepreßter und dann nieder gesättigter eingewickelter Probe registriert man als Wc »

Auf diese Weise werden ursprüngliches Nassgewicht bei Belastung 0 (W»), Gewicht bei einem Druck

2
von 0,07 kg/cnr (W_-,) und Gewicht bei Belastung 0 nach vorangehendem Pressen (W₁-) mit dem abzuziehenden Gewicht von mit Klebstreifen befestigter Polyäthylen-Umwicklung, Gewebe und Gummiplatte für alle 11 Proben bestimmt.

Die Gewichtsbestimmungen W-, ,- stellt man für. das zur Abdeckung der untersuchten luftgebetteten Watten benutzte Gewebe getrennt fest, so daß dessen Saugfähigkeit bei der Berechnung der Testergebnisse bei der Saugfähigkeit der luftgebetteten Watten unberücksichtigt bleiben kann. Oberes und unteres Abdeckgewebe zusammen (206,5 cm je Wattestück) hatten ein Gesamtgewicht von 0,39 g· Unter den Testbe dingungen betrug die Saugfähigkeit des Gewebes bei ur sprünglicher Null-Belastung 12,80 g H_0 je Gramm Gewebe, bei einer Belastung von 0,07 kg/cm 5,52 g HgO je Gramm Gewebe und bei letzter Null-Belastung 9,23 g B₂O je Gramm Gewebe. Nach Ermittlung der Gewichte W_1-C für die 11 Proben und der Gewebedaten getrennt errechnet sieh die Saugfähigkeit der luftgebetteten Watten nach folgenden Formeln, wobei

009129/Uia OR₁G₁NAU₁NSPHCTa)

s Gewicht des luftgebetteten Wattestückβ samt Gewebes in g;

• i

= Gewicht von in Polyäthylenfolie eingepacktem

luftgebettetem Watteetück, Gewebe und Gummi- i

platte in g; !

-z = Nassgewicht von zwischen Gewebes tück en liegender und eingewickelter luftgebetteter

Watte und Gummiplatte in g bei ursprünglicher ]

Belastung Null; '

W₄ - Naesgewicht von zwischen Gewebeetücken liegender und umwickelter luftgebetteter Watte ·

und Gummiplatte bei 0,07 kg/cm Druck in g;

Wc ■ Nassgewicht der zwischen Gewebe liegenden

und eingepackten luftgebetteten Watte und der Gummiplatte bei der letzten Null-Belastung in g ;

Aq » Saugfähigkeit des luftgebetteten Kompressenstücks allein bei ursprünglicher NuIl-Be -lastung in g HgO/g Wattegewicht;

= Saugfähigkeit der luftgebetteten Watte allein

2 bei ursprünglicher Belastung von 0,07 kg/on in g H₂O/ g Wattegewicht;

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A_f = Saugfähigkeit der luftgebetteten Watte allein bei letzter Null-Belastung in g Wattegewicht.

A₀ = (W₃-W₂) - (0,39) (12,80) W₁-O,39

= (W₄-W₂) - (0,39) (5,52) W₁-O,39

A_f = (W₅-W₂) - (0,39) (9,32) W₁-O,39

Die Bestimmung von Aq, A₁ und A_f für alle 11 Proben ist besser als nur eine Bestimmung. Statistische Bestimmungen bei Parallelversuchen ergaben, daß bei der Berücksichtigung von 11 Proben wie oben beschrieben, sowohl paarweise T-Test-BeStimmungen als auch Durchschnitts- T-Test - Bestimmungen zum Vergleich der verschiedenen Saugfähigkeitswerte zwecks Pest stellung von Zuverlässigkeitsgrenzen möglich sind; diese lagen durchweg über 90 # und größtenteils über 99 9έ.

Beim "Cellulose Absorbenxy"-Test (Tropfmethode) werden drei zwischen Gewebe liegende, 10,1 χ 10,1 cm große luftgebettete Wattestücke wie für den vorstehend

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beschriebenen "Absorptive Capacity"-Test zubereitet. Zum Unterschied sind hier die Gewichte der luftgebetteten Wattestücke nicht abgestuft und liegen zwi sehen etwa 2 g und etwa 3 g. Oberes und unteres Gewebestück: werden von den luftgebetteten Wattestücken im Herstellungszustand vorsichtig abgestreift. Dadurch schaltet man Gewichte und Saugfähigkeitswerte der Gewebestücke bei den Berechnungen in diesem Test aus. Das Gewicht der luftgebetteten Watte ohne Gewebeab φ deckung wird in g aufgeschrieben.

Das vorbereitete luftgebettete Wattestück legt

man dann auf ein waagerecht gelagertes Stück verzinkten

2 Metallgewebes mit einer Maschengröße von 3t226 cm

(1/2 inch square mesh). Die Ausrüstung umfaßt einen Hochbehälter mit lufthaltigem destilliertem Wasser und einem 6,35 mm starken Gummischlauch zur Wasserabgabe, der mit eine» auf gesteuerte Abgabe von 60 cem/min eingestellten Quetschhahn versehen ist. Die Schlauch spitze ist 25,4 mm oberhalb der Watteprobe angeordnet und das austretende Wasser ist auf die Mitte der waagerecht liegenden Probe gerichtet. Man läßt so lange

™ Wasser ausfließen, bis der erste Wassertropfen von der Unterseite der aufliegenden Watteprobe abfällt. Die vom Beginn der Waeserzuführung bis zum ersten Tropfen verstrichene Zeit in Sekunden ist gleich der von der Watte unter den Versuchsbedingungen vorliegenden Tests absorbierten Wassermenge in g und wird notiert. Die Testergebnisse werden als g absorbierten Wassers je g Wattegewicht wiedergegeben und errechnen sich durch Multiplikation der Wasserfließzeit bis zum ersten Tropfen in

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Sekunden mit der je Sekunde zufließenden Wassermenge in g und Teilung des Ergebnisses durch das Gewicht der Watte in g. Die Ergebnisse für die drei Watte stücke werden einzeln errechnet und als Testergebnis wird der mathematisch ermittelte Durchschnittswert festgehalten. Dieser sogenannte "Cellulose Absor bency"-Test (Tropfmethode) stellt eine andere Verfahrensweise zur Bestimmung der Saugfähigkeit bei ur sprUnglicher Null-Belastung dar.

Mit dem «Bulk Fiber Sink"-Test mißt man die Geschwindigkeit der Wasseraufnahme in zerkleinerten Zellulosefasern mit einer Schüttdichte von 0,05 g/ccm. Diese Zelluloseschüttdichte gleicht praktisch der Schüttdichte einer nach herkömmlichen Luftbettungs verfahren hergestellten Zellulosefaserwatte. Dieser Test bietet den Vorteil, daß er sich bequem und rasch ausführen läßt und mit Zuverlässigkeitsgrenzen bis zu 9919 1> wiederholbar ist.

Zur Durchiuhrung dieses Tests befestigt man ein durchsichtiges Rohr aus Polymethacrylsäureestern (Plexiglas) mit einem Innendurchmesser von 3,8 mm, einem Außendurchmesser von 4,4 cm und einer Länge von 30*5 cm in senkrechter Lage. Als durchbrochenen Bodenabschluß' besitzt dieses Plexiglasrohr ein Sieb mit einer lichten haschenweite von 0,833 mm. Dieses Rohr füllt man mit 16,9 g zerkleinerten Zellulosefasern.

Bei einem Volumen von 338 ecm ergibt sich eine Schüttdichte von 0,05.g/ccm. Man führt in kleinen Einzel-

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mengen immer mehr zerkleinerte» nicht verdichtete In kremente von zerkleinerten Zellulosefasern in das Plexiglasrohr ein, bis 16,9 g der Probe erreicht eind. Dann wird das Probematerial durch schwaches Zusammen drilcken auf die angegebene Schüttdichte gebracht.

Nach Beschickung des Rohres füllt man einen Hartglas-Meßzylinder mit einem Fassungsvermögen τοη 1000 ecm bis zum 800 ecm-Strieh mit destilliertem

lufthaltigem Wasser mit einer Temperatur von 22,2 1,1⁰C, bringt das Rohr mit dem Fasermaterial an - , schließend in senkrechte Lage, so daß sich dessen Sieb 12,7 mm oberhalb der Wasserfläche im Hartglas-Meßzylinder befindet und läßt dann das Plexiglasrohr los· BLe Zeit in Sekunden, die vom Loslassen bis zum vollständigen Eintauchen der zusammengedruckten Zellulosefasern. im Plexiglasrohr verstreicht, wird registriert. Es werden 10 Parallelversuche mit neu in den Meßzylinder eingefülltem destilliertem lufthaltigem Wasser und neuen Füllungen zerkleinerter Faserproben durchgeführt. Der mathematische Mittelwert der Eintauchzeit für diese 10

Versuche wird in Sekunden als Testergebnis festgehalten.

Mt dem "Embossed Pad Wie king "-fest wird die Zeit gemessen, in der das Wasser unter dem Einfluß der Kapillarwirkung entlang eines vertikal im Zickzack angeordneten linearen Prägebereiches mit einer Gesamtlänge von 14,2 cm in einer zwischen Gewebe liegenden luftgebetteten Watte vordringt. Die Zickzack-Prägelinie hat eine Breite von etwa 0,8 mm. Der lineare Ziekzack-

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Prägebereich wird von einem Teil eines geschlossenen geradlinigen Prägemusters, das aus zwei Gruppen parallel geprägt'er Linien besteht, gebildet.

Die geprägten Linien jeder der beiden Gruppen haben einen Abstand von 25,4 nun und die Stoß st eilen der Linien schließen, wo sie sich kreuzen, einen Winkel von 53,2° und 126,ö° ein. Eine Probe wird so geschnitten, daß sie eine ungebrochene Zickzack-Prägelinie enthält, so ausgerichtet, daß die Ei-nschlußwinkel von 126,8 sich vertikal gegenüberliegen, und mit einer Klammer in senkrechter Lage gehalten. 3,17 mm (1/8 inch) des unteren Endes befinden sich in einem Behälter mit destillier tem lufthaitigern Wasser mit einer Temperatur von 22,22 1,11⁰C. Die Zeit vom Augenblick des ersten Eintauchens an, in der das Wasser durch die Kapillarwirkung über eine senkrechte Entfernung von insgesamt 6,35 cm längs einer Zickzack-Prägelinie 14,2 cm weit senkrecht aufwärts dringt, wird festgestellt und registriert.

Die mit Gewebe bedeckten luftgebetteten Watte stücke für vorliegenden ^lfWicking"-Test werden ebenso hergestellt wie die Wattestücke für den zuvor beschriebenen Saugfähigkeits- ("Absorptive Capacity")-Test, nur daß 6 Wattestüoke einer Größe von 10,1 χ 10,1 cm mit einem Gewicht von jeweils 2-3 g vorbereitet werden. Dann prägt man diesen zwischen Gewebe liegenden Wattestücke das oben beschriebene Muster auf; hierzu verwendet man eine Prägewalze, auf die das zu prüfende Wattestück und eine 0,0508 mm (0,002 inch) starke Metall-Passbeilage für cien endgültigen Plattenabstand gelegt werden. Der Watte wird jetzt in einer hydrauli-

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sehen Presse (Carver Press, Druck 1.410 atü) das Muster aufgeprägt. Das Wasser wird nach je 6 Proben gewechselt und der mathematische Zeitdurchschnitt in Sekunden für die 6 Proben wird als Testergebnie no tiert.

Zur Durchführung des "Loff'-Tests, mit dem die Schüttdichte einer luftgebetteten, zwischen Gewebe liegenden Watte ermittelt wird, bereitet man wie beim Saugflüssigkeits-("Absorptive Capacity")-Test zwischen Gewebe liegende, 10,1 χ 10,1 cm groüe Wattestücke vor, nur daii man hier 10 Wattestücke mit einem Gewicht von 2-3 g herstellt. Die Hone der aufeinandergelegten 10 WattestUoke wird gemessen und das Volumen aus 10,1 χ 10,1 cm χ Stapelhöhe in cm errechnet. Die Schüttdichte (das geringe Volumen der dünnen Abdeck-Gewebestreifen wird vernachlässigt j ist gleich dem Gewicht der gestapelten Wattestücke minus 3,9 g Gewebegewicht dividiert durch das ermittelte Volumen in ecm. Bei niedrigerer Schüttdichtezanl ist die Sehüttung höher.

Die Zellulosefasern zur Herstellung der in den vorangehenden Testverfahren benutzten luftgebetteten Watten können durch Behandlung von Ganzzeugbahnen in einer Hammermühle hergestellt werden, die mit einer Siebplatte einer lichten Maschenweite von 2,362 mm und zur Vermeidung von Faserzerschnitt mit stumpfen Hammern ausgerüstet ist. Auch mit einer Sprout-Waldron Mühle lassen sich gut Zellulosefasern für Testzwecke herstellen.

Pur vergleichende Versuche wurden zu zerkleinern-

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de Bahnen aus Ganzzeug von gebleichtem Faserholz aus dem Süden stammender Tannen (Southern pine) bereitet, die nach Trocknung bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 5 Gew.-96 ein Basisgewicht von 95»3 kg je Ries von 500 Blatt zu 48,2 χ 61 cm hatten. Die durchschnittliche Blattstärke betrug 1,27 mm. Während der Herstellung der Ganzzeugbahnen auf dem Fourdrinier-Draht einer Papiermaschine wurden diese unter einer Siebwalze vorbeigeführt, worauf eine verteilende Duschanlage oberflächenaktives Mittel in wässriger

Lösung mit einer Konzentration von 0,0005 kg (0,5 g) wirksamen oberflächenaktiven Mittels je kg wässriger Lösung in einer Menge von e^wa 300 g/min zuführte. Dies ergab in der Ganzzeugbahn einen Gehalt an wirk sametn oberflächenaktivem Mittel von ungefähr 0,2 Gew.-^t, bezogen auf das Gewicht des vollkommen trockenen Ganzzeugs. Die Bahn auf der Papiermaschine lief mit einer Geschwindigkeit von 91»4 m/min. Zu Vergleichszwecken wurden sowohl zu zerkleinernde Ganzzeugbahner: mit dem angegebenen Gehalt an N-Talgalkyl-Κ,Κ-dimetnylammoniumacetat als zwitterionisches oberflächenaktives hittel (von der Culver Chemical Co. unter dem Handelsnamen Culveram TlXr vertrieben) als auch solche mit quarternärem Dimethyl-dihyirierten-talg ammoniumchlorid als kationisches oberflächenaktives Mittel (von der Foremost Chemical troducts Co. unter der Hanaelsbezeichnung Formonyte 1703 vertrieben) hergestellt, außerdem noch zu zerkleinernde Ganzzeugbahnen genau der gleichen Art ohne oberflächenaktives I'iittel. Die beschriebenen Versuche wuraen an den zu

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omömal

vergleichenden (Janeaeugbahnen durchgeführt; die Ergebnisse sind in der umseitigen Tabelle I cueanmengestellt.

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Tabelle I:

Testbeζeichnung:

Saugfähigkeit

Beschreibung der Probe

Ganzzeugbahn normal

Ganzzeugbahn normal (zerfasert)

Ganzzeugbahn normal, imprägniert mit 0,2 $> kationischem oberflächenaktivem Mittel quaternäres Dime thyl-dihyariertes talgämmoniumchlorid und zerfasert

A B C D_

51,4

P G H I

Ganzzeugbahn normal, imprägniert mit 0,2 ^σ/ο zwitterionischem oberflächenaktivem Mittel H-TaIgalkyl-N,N-dimethylammoniumacetat und zerfasert 21,9 51,3 (g/g (δ/β) (g/g) (sec) (sec) (g/om)

51,5 44,4 2,50 25,89 8,46 16,50 25,29 53,4 33,8 0,0269

26,1 53,2 2,51 25,78 8,16 15,85 25,39 104,9 117,0 0,0254

2,50 26,05 8,30 17.27 27,54 87.4 55,4 C,0245

CD K) CO

Tabelle I (Fortsetzung)

Anm. t A = " Quick Disintegration "

B=" Tappi T-233 " Clark-Klassifizierung)

O C= Durchschnittl. Watte (g) ;

«o ₂

CD D=O kg/cm (g H_o0/'g Watte anfangs ) ;

•° 2

JJ E - 0,07 kg/cm (g E₂0/g watte ) j

^^ F=O kg/cm (g HpO/g watte am Schluß ) ;

»ο G=" Cellulose Absorbency " (Tropfmethode) g HgO/g Watte ;

H - " Bulk Fiber Sink " (Sekunden) }

% \ I - " Wicking (Sekund.) j

^ K=" Loft " (g/oem).

1 s

O O O

Wenn man die Daten für Zerkleinerung und Saugfähigkeit in Tabelle I durchsieht, stellt man fest, daß laut Ergebnissen des "Quick Iti.eintegration^ll-Tests die mit dem zwitterionischen oberflächenaktiven Mittel imprägnierte Probe leicht zerkleinert oder «erfasert wurde, so daß nur 21 _f9 i· der Probe auf dem genormten Sieb mit einer lichten Maechenweite von 1,168 mm zurückblieben.

Me prozentual gemessene Zerfaserung der mit dem zwitterionischen oberflächenaktiven Mittel imprägnierte Probe war mehr als doppelt so gründlich wie bei der normalen Ganzzeugprobe ohne oberflächenaktives Mittel und bedeutend besser als bei der mit dem kationischen oberflächenaktiven Mittel getränkten Probe.

Aus den Ergebnissen des "Tappi T-233 "-Test ist ersichtlich, daß die normale Ganzzeugprobe ohne oberflächenaktives Mittel nicht nur unvollständig zerfasert wurde, sondern zum Teil auch durch die Zerkleinerung an Faserlänge einbüste, denn vor der Zerfaserung verblieben 51₁4 i» der Probe auf dem genormten Sieb mit einer lichten Maschenweite von 1,168 mm, hinterher jedoch nur 44»4 Jt. Dieser Test zeigt, daß bei der zwitterionisch imprägnierten Probe einmal die Zerkleinerung laut Versuchsergebnissen des "Quick Disintegration"-Tests erleichtert und zum anderen die fasern einer Kürzung während der Zerfaserung widerstanden. Die Versuchsergebnisse des "Tappi T-233 "-Tests (51t5 ^) waren für die zwitterionisch imprägnierte Probe und normale Ganzzeugprobe vor der Zerfaserung (51.4 1») praktisch gleich. Dies zeigt, daß sich die Paser-Klassifizierung,

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d.h. die Faserlän^enverteilung nicht wesentlich an derte. Die Ergebnisse des "Quick Disintegrations-Tests und des "Tappi T-233"-Tests zusammen belegen die verbesserten ZerkleinerungsergebnisRe der mit dem zwitterionischen oberflächenaktiven Mittel behandelten Probe gegenüber der normalen und der kationisch getränkten Probe.

Durch die nachgewiesenen besseren Zerkleinerungeer/rebniase bei der mit dem zwitterionischen ober flächenaktiven Mittel imprägnierten Probe ist der durch die Verwendung zwitterionisch imprägnierten Ganzzeug bahnen erzielte Vorteil bei der Zerkleinerung 30 augenfällig, dajj nur noch die Saugfähigkeitseigenschaften der mit oberflächenaktiven Mitteln imprägnierten Ganzzeugbahnen weiterhin geprüft werden sollten. Der Vollständigkeit halber werden jedoch auch Vergleichsergebnisse von Tests mit der normalen Ganzzeugbahn vorge legt.

Die beim Saugfähigkeits- ("Absorptive Capacity")-Test erzielten Ergebniese beweisen den allgemeinen Vorteil, den man mit der zwitterionisch imprägnierten Probe gegenüber der normalen Ganzzeugbahn sowie der kationisch imprägnierten Probe erzielt. Die Überlegenheit der Imprägnierung mit zwitterionischen ober fLächenaktiven mitteln wird durch die Ergebnisse des Zellulose-üaugfähigkeita-(" Cellulose Absorbency ")-Test bestätigt.

Aus cien in der Tabelle angegebenen Ergebniesen des "Bulk FiDer Sink"-Tests und des "Wicking-Teste ertibt sich deutlich die Überlegenheit der Iraprägnie-

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rung mit zwitterionischen oberflächenaktiven Mitteln gegenüber derjenigen mit kationinchen ooerflachen aktiven i'iitteln bei Ganzzeugbahn-Proben, die ander weitig die Merkmale verbesserter Zerkleinerung zeigen. Die Ergebnisse des "Loff-Testfi laut Tabelle lassen den Vorteil aer zu Absorptionszwecken bei bauseh-, Watte- und Faserstofflagenartikel erstrebten verbesserten Dichte;- und Elastizitätseigenschaften der zwii.terionisch imprägnierten Probe erkennen.

Normale Ganzzeigbahnen, die, bezogen auf das Gewicht des vollkommen trockenen Ganzzeugs, in einer Konzentration von 0,1 Gew.-^i sowie 2,0 Gew.-ψο wirksamen oberflächenaktiven hittels (bzw. 100% oberflächen aktiven Mttels im Ansatz) mit den zwitterionisehen oberflächenaktiven Ritt el η ^-•Tal&'alicyl-jw ,i\i-dimethylammoniura-2-hydroxy-3-propan-l-sulfonat, N-Eicosyl-(und -IJocosyl j-isif-diiiiethylaminoniuni-acetat und ^.-Octadecy i.-N ,^-dimethylammoniumäthylsulfat imprägniert werden, zeigen ähnliche Zerkleinerurigs-, Saugfähigkeits- und b ο nütt dichte eigen schaft en wie die mit B- T algal icy 1-i\f,i\i-djmethylammoniuiüacetat oaer anderen zwitterionisehen oberflächenaktiven i'iitteln der vorliegend geoffenbarten Strukturen imprägnierten Ganzzeugbahnen. Die aus zwitterioni;.?ch imprägnierten Pasern gebildeten saugfähig en luft·- gebcttoten Watten eignen sich besonders für Bandagen, eln, .Dan; en bi na en, Tampon? und ähnliche Artikel.

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Claims (1)

1. Patentansprüche:

   ill Verfciiire.·. zur herstellung von Ganzzeugbannen aus Zellulo.-efasern iür die Erzeugung von /atteprodukten, (lat'iurcn gekennzeichnet, daß die ZeI luior-e i hsern der Qanzzeu^Darm vor dem endgültigen Wasserentzug bei der Bannbildung mit etwa. ü,l bis etwa 2,0 °/o, be-ZO-'en nuf das 'Jev/icht des wirksamen ob eri'lM chenaktiven Kittels ur.ü vollkomraen trockener G-anzzeui-bann, eines zwi t! erioni:.;cher, oberfLächenak tiven i'iittel:--. aer al I ^eneinen Formel

   R₁ - -N - R„-k,

   imprägniert wer t-n, in uer k-, eine Alkyl- oder üI-ken.ylgrupoe mit etwa 16 bis etwa 22 C-Atomen, R,. ur,;.\ h-y WasperstciTatome o.ier xilK/lf r-upuen mit 1 bit: λ C-ütoinen, K- eine is.ii; vl^ruupe iin ι 1 οίε etwa 11 C-vit di'; eine oaer menrere n.n C-Atome gebundene hydroxyl-. .fuppen tragen k-iriL, um h, einer· der kefjtn -00υ~ , -30," oder -0i>0,~ ot-aeuten.

   2. Veri'aiireii iinch üriüoruon 1, dadurca jjeicenn zeichnet, aaa i.iaii aiy zwitterioni ;eiies oberi'läf.'hon akti^;/e:- ^i t tei ii-uc? taueo./L-V:, u-di^:L-tnyl

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   doaec'tnoat, Ii-Ei co sy L-r. ,i.-i:ini>;tnvlai:..iioriiuiri-3-r-ropan-1-su.li'onat, JN-TaI ^Mlky 1-ΐ.Μ ,;i- ,.U.>iUi <, i.'i!ii:i:onia'i.-2-r yuroxy-3-propan-l-suiroraat , Ii-G-, -CL ,,-Alkyl-(und -Alkenyl )-Η,Ν-uiineUivlaiüiuoiiiiiiüacetai, H-( 2-rya^oxv, C-, ---C₁.,-

   J-O JO

   alkyl )-Ii ,:>.-di Ίίρ* thylaimnoni uunacetat, ^'-Tal₍:ia].kvl-W ,l'J-dimethylanimoniuinaoetat, N-Soyaalkyl-(und -Alkenyl)-N,K-diinethyiainmoniumacetat, N-Eicosyl-(und -JJOCOSyI)-NjA'-diinetnylainnioniumacetat, I^-Ontad(-joyl-N,I<-di..:ü thyl ainmoniiuaacetat, i^-Octadecyl-iv ,rj-dim-i thylammoniuinäthylsuli'at oder N-(l-kethyl, C-, ^-G₁₈-3lkyl)-K , l-i-α line thylainmoniujnacetat.

   '5. Verfahren n-ich Ansuruchen 1 und 2, dadurch ,.•;ekennzelohnet, daß man, falls die -u zerkleinernde (ränzzeugbahn -iug Holzfafjern bo.sient, etwa 0,2 ⁰Io zvnttarionisches oberiläcnenaK'..ivee; Mittel ζίγ verwendet.

   4. Verfriiiren nach κι* μ 'Μοπ 1, i·«.durch ^zk>-->*_n- Z'i\ ch:i,.-t, iai ra.'in N-TaI_t,-iJkvl-i» ,ri-ai -^tfi.'Iiiiiiüioni'ajn acetrit al α zwi ι;:orioni: ^ι.ίολ ouerfläc; en.uk ti 7e>5 r.it■*. -Ί zur lmOrii.:ni < run,- vt^jivs.'iiaet.

   rfa: r.?n naei. i :v ■ :. ar?r ν. ι rangen πηα ■-?. λπ-

   ν"ί· lie-': RV-J."' 111·⁵!; uar-.'·* -•-•r.ti;¹!^· rr-^: jo»-· ^^.'inf'n'v.'i

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   oberfläohenaktiveh Mittel imprägniert wird.

   PUr The Buckeye Cellulose Corporation

   Rechtsanwalt

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