DE2609988C2

DE2609988C2 - Verfahren zur Herstellung einer bauschigen, flexiblen und streckbaren Faservliesbahn, sowie Verfahren zur Herstellung von Wegwerfartikeln

Info

Publication number: DE2609988C2
Application number: DE2609988A
Authority: DE
Inventors: Albert Lawrence Wallingford Pa. McConnell
Original assignee: Scott Paper Co
Current assignee: Kimberly Clark Tissue Co
Priority date: 1975-03-13
Filing date: 1976-03-08
Publication date: 1986-05-15
Also published as: GB1494059A; DE2609988A1; CA1036875A; US4057669A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer bauschigen, flexiblen, streckbaren Faservliesbahn nach dem gattungsgemäßen Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung strebt eine trocken hergestellte, durch Klebstoff gebundene und gekreppte Faservliesbahn mit großem Volumen und einem hohen Flexibilitäts-, Streckbarkeits- und Porositätsgrad an, wodurch ein Ersatz für andere ungewebte Materialien und herkömmliche Textilmaterialien in absorbierenden Produkten verfügbar gemacht werden kann.

Trocken hergestellte Faservliesbahnen, insbesondere zur einmaligen oder begrenzten Verwendung werden als Ersatz für teure Textilbahnen, die zum Beispiel durch Weben und Wirken bzw. Stricken hergestellt werden, verwendet. Bei ihrer Herstellung sollten die Bahnen Eigenschaften erhalten, die denen der zu ersetzenden herkömmlichen Textilstoffe ähnlich sind. Insbesondere sollten solche Faservliesbahnen genügendes Volumen und genügende Flexibilität und Streckbarkeit aufweisen und im »Griff« den herkömmlichen Textilstoffen nahekommen. Absorbierende und/oder poröse Faservliese werden als Ersatz für herkömmliche Gewebe als Wischtücher im Haushalt und in der Industrie sowie auch als Deckschichten für sanitäre Binden und Wegwerfwindeln verwendet (vgl. auch US-PS 33 06 293),

Bei der Trockenherstellung von Faservliesbahnen bildet man zunächst eine trockene Faserbahn mit geringem Zusammenhalt. Es ist häufig schwierig, den Zusammenhalt der Bahn zu erhalten, wenn diese später folgende Bearbeitungsprozesse, wie zum Beispiel Tiefdrucken und Nachbehandlungen, wie zum Beispiel Gravur- oder Prägeverfahren, Verdichtungs- und Aufwicklungsoperationen durchläuft. Man hat deshalb vorgeschlagen, die Bahn durch Zugabe eines temporären oder permanenten Vorbindemiuels zunächst zu verfestigen, damit die Bahn bei den Nachbehandlungen nicht versagt. Menge und Typ des Vorbindemittels werden so gewählt, daß die erwünschten Eigenschaften der fertigen Bahn wie Streckbarkeit, Flexibilität, Absorptionsvermögen nicht beein-

trächtigt werden. Gegebenenfalls wird das Bindemittel wieder ausgewaschen (US-PS 28 65 783); das Auswaschen erfordert jedoch eine zusätzliche Trockeneinrichtung.

Nach der US-PS 36 76 245 wird eine kontinuierliche Faserbahn durch Aufbringen feiner Wassertröpfchen temporär verfestigt, so daß nachfolgend ein Bindemittel zur Bahn gegeben, die Bahn unter Erhärten und Aushärten des Bindemittels erwärmt und getrocknet werden kann. Das zum temporären Verfestigen der Bahn aufgetragene Wasser entweicht dabei.

Nach der US-PS 27 19 802 wird Harzschaum als Vorbindemittel auf die Bahnoberfläche aufgebracht, um eine schwache Oberflächenkohäsion vor Zugabe von weiterem Bindemittel, durch das dann die Struktur der Bahn fertiggestellt wird, zu erzielen. Die verwendeten Bindemittel bilden keine spröden Bindungen und beeinflussen Flexibilität, Weichheit und Faltenbildung der fertigen Bahn nicht nachteilig, sofern keine übermäßige Klebstoffmenge aufgetragen wird.

Nach der US-PS 34 85 695 sind sowohl das Vorbindemittel als auch das endgültige Bindemittel elastomer und schaffen beide permanente Bindungen in der fertigen Bahn. Diese Bindemittel werden so gewählt, daß sie die Bildung einer Bahn mit textilähnlichen Eigenschaften, das heißt Flexibilität, Weichheit und Faltenbildung nicht nachteilig beeinflussen.

Es ist bekannt, temporäre Bindemittel zu verwenden, um eine trocken hergestellte Bahn temporär zu binden, so daß sie weiter bearbeitet werden kann (US-PS 28 65 783 und 25 45 952).

Nach der US-PS 25 45 952 wird eine punktgebundene Bahn trocken hergestellt Für einige Anwendungen soll eine kSeine Stärkemenge zugegeben werden, um die Bearbeitung der Bahn zu erleichtern. Da aber kein Kreppen der Bahn vorgesehen ist, führen spröde Stärkebindungen zu einer gewissen Streifigkeit und geben der fertigen Bahn einen unerwünschten Griff.

Das aus thermoplastischen Polymerfasern bestehende Vlies der US-PS 38 55 045 weist ame Anzahl von einzelnen Verdichtungsbereichen aus autogen gebundenen Fasern auf, wobei diese Verdichtungsscellen musterartig in bestimmter Dichte vorliegen und zwischen den Verdichtungsstellen und nahe der Oberfläche befindliche Fasern mit geringerer Intensität autogen gebunden sind.

Aus der FR-OS 22 35 221 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Faservliesbahn bekannt, deren Grundgewicht bis zu etwa 170 g/m² betragen kann, bei dem auf die eine Seite der Faserbahn zunächst ein erstes Bindemittel in Form eines fein beabstandeten Druckmusters in der Weise aufgebracht wird, daß sich zentrale Regionen ohne dieses erste Bindemittel ergeben und das erste Bindemittel nur teilweise in die Bahndicke eindringt. Dann wird ein zweites Bindemittel ebenfalls in einem Muster jedoch so aufgetragen, daß dieses zweite Bindemitte! in diese zentralen Regionen eindringt, die frei von erstem Bindemittel sind. Die so gebundene Bahn wird gekreppt und schließlich gehärtet Beide Bindemittel sind permanente Bindemittel. Das erste Bindemittel wird nicht über die gesamte Oberfläche verteilt und aufgebracht und führt auch nicht zu spröden aufbrechbaren Zwischenfaserbindungen, die eine Faserbahn niedrigen Zusammenhalts nur vorübergehend stabilisieren. Die geschaffenen Bindungen bleiben während des Kreppens erhalten. Sie werden nicht aufgebrochen, so daß beim Kreppen eine Lockerung der Faserbindungen nur dort eintritt, wo kein Bindemittel vorliegt.

Durch die bekannte penetrierende Bindemittelverbindung wird eine feste Verbindung der beiden Hauptbahnoberfiächen des Vlieses und insgesamt eine Verfestigung erreicht und eine Deiaminierung der Bshn verhindert

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Faservliesbahn mit den eingangs bezeichneten Gattungsmerkmalen bereitzustellen, mit dem trotz der Verwendung von Bindemittel vor 4C dem Auft-agen des permanenten Bindemittelmusters ein bauschiges, flexibles und streckbares Vlies zugänglich wird, ohne daß das Bindemittel nachträglich ausgewaschen werden müßte.

Zur Herstellung eines weichen Faservliesstoffes mit vollem Griff ist zwar aus der DE-OS 14 10 236 schon bekannt, ein Vlies aus übereinandergreifenden, sich schneidenden Fasern mustermäßig mit beabstandeten und weniger als 35% der Oberfläche bedeckenden permanenten Bindemittelstellen zu versehen, die ungebundenen Bereiche durch Kreppen aufzubauschen und auszudehnen, während die Bindemittelstellen glatt bleiben, so daß der Stoff ein erhabenes Aussehen .nrhält Ein temporäres oder irgend ein anderes zweites Bindemittel wird dabei aber nicht verwendet.

Als Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung das Verfahren mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 enthaltenen Gattungsmerkmalen vor, das sich dadurch auszeichnet, daß man vor dem Auftragen des permanenten Bindemittels ein temporäres Bindemittel gleichmäßig und zusammenhängend über die gesamte Bahnoberfläche aufbringt, das temporäre Bindemittel unter Bildung von spröden, aufbrechbaren Zwischenfaserbindungen härtet, d>e einen genügenden Zusammenhalt für die nachfolgende Verarbeitung ergeben, jedoch spröde genug sind, um sie während der später folgenden Kreppung aufzubrechen, und daß man das permanente Bindemittel auf eine Oberfläche der Bahn in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-% Festsubstanzen, bezogen auf das Trockengewicht der temporär gebundenen Bahn, so aufbringt, daß es sich mindestens etwa 10% durch die Dicke der Bahn hindurch erstreckt.

Bevorzugte Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 12.

Weiterer Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zur Herstellung von Wegwerfartikeln, wie Wegwerfwindeln und sanitären Binden, die übereinanderliegend aus einem inneren absorbierenden Kern zum Zurückhalten von Flüssigkeiten, einer feuchtigkeitsundurchlässigen Sperrschicht und einer porösen Faserdeckschicht aus dem erfindungsgemäß herstellbaren Faservlies bestehen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Fasern in der Bahn geringen Zusammenhalts mit einem Grundgewicht von etwa 8— 170 g/m² zunächst mit einem temporären Bindmittel unter Bildung spröder Bindungen miteinander verbunden, die einen genügenden Zusammenhalt für die nachfolgenden Behandlungen schaffen, dann wird ein permanentes Bindemittel auf die Oberfläche der temporär gebundenen Bahn in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-% Festsubstanzen, bezogen auf das Trockengewicht der temporär gebundenen Bahn in einem Abstände aufweisenden Muster aufgebracht, das 5 bis 60% des Oberflächenbereichs der Bahn bedeckt und sich

mindestens etwa 10% durch die Dicke der Bahn hindurch erstreckt. Die Bereiche der Bahnoberfläche, auf die das permanente Bindemittel aufgebracht worden ist, werden dann an einer Kreppfläche angeklebt und die Bahn unter Brechen der temporären spröden Bindungen und Erhöhen des Volumens, der Flexibilität und Streckbarkeit der Bahn gekreppt und das permanente Bindemittel in der stabilisierten Faservliesbahn gehärtet.
Die temporären spröden Interfaserbindungen in der Bahn widerstehen zunächst der Druckwirkung, die auf die Bahn während des Kreppvorgangs ausgeübt wird. Wenn jedoch die Kraft die Druckbelastung übersteigt, die von den temporären spröden Bindungen ausgehalten wird, brechen die temporären Bindungen in den Bereichen der Bahn, die frei von permanentem Bindemittel sind, fast spontan und plötzlich und diese Bahnbereiche ohne permanentes Bindemittel erfahren eine Erhöhung des Volumens und der Porosität. Gleichzeitig werden die

ίο Sprödigkeit und der schlechte Griff der Bahn vor dem Kreppen eliminiert.

Die erfindungsgemäß hergestellte Faservliesbahn entspricht hinsichtlich des Griffs und des Aussehens den nach herkömmlichen Textilverfahren, wie zum Beispiel Weben und Wirken, hergestellten Textilstoffen.

Im Gegensatz zu den Bindemittel verwendenden Verfahren zur Trockenherstellung von Faservliesstoffen nutzt das Verfahren der Erfindung spröde Bindungen, um eine Bahn geringen Zusammenhalts temporär zu stabilisieren, und die spröden Bindungen in den nachfolgenden Bearbeitungsstufen, um eine bauschige, flexible, streckbare und poröse Faservliesbahn zu bilden.

Bisher ist allgemein angenommen worden, daß durch Bildung von spröden Bindungen in einer Vliesbahn keine stoff- bzw. textilähnlichen Eigenschaften erzielt werden können. Vielmehr wurde gelehrt (US-PS 28 65 783), daß temporäre spröde Bindemittel aus einer fertiggestellten Faservliesbahn ausgewaschen werden müssen, um die Steifigkeit zu beseitigen.

Das Auswaschen von spröden Bindemitteln'erfordert eine erhebliche Wassermenge; dadurch ist ein anschließendes Trocknen notwendig, um die Bahn benutzen zu können. Die Erfindung macht kein Auswaschen zur Entfernung der spröden Bindemittel erforderlich. Erfindungsgemäß wird die Sprödigkeit der temporären Bindungen somit vorteilhaft genutzt, um einen sehr bauschigen Bahnenaufbau geringer Dichte zu erhalten.

Zum Trocknen und Härten des permanenten Bindemittels kann die Bahn an der Kreppfläche getrocknet und das Bindemittel in einer nachfolgenden Verfahrensstufe, entweder durch Erwärmen oder Abkühlen je nach dem Typ des verwendeten permanenten Bindcmittelä, gehäriei werden. Trocknen und Härten können aber auch an der Kreppfläche bewirkt werden. Das Bindemittel muß eine genügende Affinität zur Kreppfläche haben, um ein Ankleben der Bahn an Stellen zu ermöglichen, wo die Bahn von at.r Oberfläche gekreppt wird.

Viele Techniken können zur Herstellung von trocken gebildeten Bahnen angewendet werden, die dann gemäß dem Verfahren der Erfindung weiter bearbeitet werden. Insbesondere kann eine trocken gebildete Bahn aus über 50 Gew.-% kurzen Cellulosefasem mit einer für die Papierherstellung geeigneten Länge von weniger als 0.64 cm gebildet werden. Ein bevorzugter Aufbau einer luftabgelagerten Bahn enthält etwa 75 bis etwa 95% kurze Cellulosefasem mit einer zur Papierherstellung geeigneten Länge unter 0,64 cm und als Rest der Fasermasse längere verstärkende Fasern mit einer Länge über 0,64 cm und vorzugsweise über 1,9 cm. Die luftabgelagerte Bahn kann nach der US-PS 38 62 472 gebildet werden.

Das Verfahren der Erfindung kann zur Herstellung von Vliesen aus den verschiedenen Fasertypen angewendet werden. Der Fasergehalt sctzi sich gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung aus !00% kurzen Ceüulosefasern mit einer für die Papierherstellung geeigneten Länge unter 0,64 cm (zum Beispiel Zellstoff und Baumwoll-

•40 abfall) bzw. aus 100% Fasern von Textillänge mit einer mittleren Faserlänge über 0,64 cm und im allgemeinen mit einer Länge bis zu 6,4 bis 7,6 cm, zusammen und kann auch dazwischen liegen.

Die Bahnen können somit verschiedene Prozentgehalte an kurzen Cellulosefasem mit für die Papierherstellung geeigneten Längen unter 0.64 cm und Fasern oder Fäden mit größeren Längen aufweisen.
Geeignet sind lange natürliche oder künstliche Fasern. Beispiele für geeignete lange Fasern sind Baumwoll-, Reyon-, Polyolefin-, Polyester-, Acetat-, Acryl-, Polyamidfasern.

Das verwendete temporäre Bindemitte! muß(l) aufbrechbare Interfaserbindungen bilden, wobei die Bindungen genügend spröde sein müssen, um während des nachfolgenden Kreppens aufzubrechen und (2) Bindungen bilden, die der trockenen, temporär gebundenen Bahn die erforderliche Festigkeit verleihen, so daß die Bahn unter Spannung durch die nachfolgenden Bearbeitungsstufen geführt werden kann.

Zur Schaffung der erforderlichen Festigkeit der Bahn muß das temporäre Bindemittel entweder einen relativ hohen Polymerisationsgrad (PG) haben oder in der Lage sein, einen hohen PG in der Bahn zu entwickeln. Vorzugsweise beträgt der PG mindestens 1000 und bevorzugter über 10 000. Das temporäre Bindemittel ist zweckmäßigerweise mit Wasser wiederbenetzbar, das heißt hydrophil, wenn das Vlies als absorbierendes Produkt verwendet werden soll.

Beispiele für geeignete natürliche temporäre Bindemittel sind tierischer Leim, Casein, Gummi, Stärke und Stärkemodifizierungsprodukte, wie zum Beispiel Dextrin. Beispiele für geeignete synthetische temporäre Bindemittel sind Carboxymethylcellulose, Harnstoff-Formaldehyd-Harz, Polyvinylalkohol und dessen Acetatcopolymerisate. Polyacrylsäure und Polyacrylamide. Stärke ist billig und leicht erhältlich.

Das temporäre Bindemittel wird gleichmäßig und ununterbrochen auf den ebenen Bereich der Bahn aufgebracht und dringt vorzugsweise völlig durch die Dicke der Bahn hindurch. Es macht vorzugsweise weniger als 10% und noch vorteilhafter 2 bis 5% des Fasergewichts der Bahn aus. Das temporäre Bindemittel kann unmittelbar nach der Bahnbildung durch Sprühen, Klotzen, Aufstreichen usw. auf eine Oberfläche oder beide Oberflächen der Bahn in einer Weise aufgebracht werden, die den Zusammenhalt der Bahn nicht nachteilig beeinflußt. Andererseits kann das temporäre Bindemittel in Pulverform mit den Fasern während der Bahnbildung vermischt werden, und es können kleine Mengen Feuchtigkeit zugegeben werden, um die Wirkung des temporären Bindemitteis zu initiieren. Die das temporäre Bindemittel enthaltende Bahn wird dann getrocknet, wie zum Beispiel durch Streichen von Heißluft durch die Bahn oder durch Führen der Bahn über eine Reihe von Trocknern, um die Bahn mit dem temporären Bindemittel zu binden.

Vorzugsweise wird die Bahn vor oder während des Trocknens leicht kalandriert, um die Fasern in einen

genügend engen Zusammenhalt miteinander zu bringen und zu ermöglichen, daß das temporäre Bindemittel :';

seine Wirkung entfaltet. Dies insbesondere bei Stärke oder ähnlichen Wasserstoffbindungsmaterialien. /■

Die durch temporäre Bindemittel geschaffenen steifen, spröden Bindungen geben der Bahn einen genügenden ■

Zusammenhalt, so daß diese durch die nachfolgenden Behandlungsstufen geführt werden kann und nicht durch 5 /^

die Walzen zum Bedrucken mit permanentem Bindemittel abgenommen wird. V;

Das permanente Bindemittel muß (1) die Fasern in der gekreppten Faservliesbahn miteinander verbinden und :■

(2) die Bahn an der Kreppfläche während des Kreppens ankleben. Im allgemeinen kann irgendein Material mit ü

diy^en beiden Fähigkeiten als permanentes Bindemittel verwendet werden, wenn es durch Trocknen gehärtet |f

weroen kann. io ;Ü

Beispiele für permanente Bindemittel sind polymere Emulsionen oder Dispersionen von Äthylen, Vinylacetat, |j

Acrylverbindungen, Styrol, Butadien, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid und Copolymerisate davon mit oder ohne f\

innere Vernetzungsstellen. Vorzugsweise sind die permanenten Bindemittel flexibler als die temporären Binde- i-^;

mittel. ^!

Das permanente Bindemittel wird auf die Faservliesbahn in einem Abstände aufweisenden Muster aufge- 15

bracht, das in der gewünschten Weise variiert werden kann. Zum Beispiel kann eines der in den US-PS 30 47 444, : 30 09 822, 30 59 313 und 30 09 823 beschriebenen Muster aufgebracht werden. Das bevorzugte Muster ist netzförmig, wobei die permanent gebundenen Bereiche unter Bildung eines retikulär gebundenen Netzwerks über der Oberfläche der Bahn verbunden sind. Dieses Muster ist vorteilhaft, weil eine Stabilisation der Bahn mit

CiPlClTl grOucfcil ^WiSCiiCnraüiu ZWiSClicfi ucii LfinucFTiittciuCrciCilCN CPZiCit tVCruCH ιίαΠΓι, aiS VCrgiCiCn5*VCi3C ΓΠκ 20 ""'

gesonderten Bindemittelmustern, wie zum Beispiel Linien, Streifen und Flecken. Auf diese Weise wird die Porosität der Bahn erhöht.

Je nach dem Grundgewicht der zu bildenden Faservliesbahn kann das permanente Bindemittel auf eine

Hauptoberfläche oder beide Hauptoberflächen der Faservliesbahn aufgebracht werden. Gewünschtenfalls kön- :

nen beide Oberflächen ein Muster mit Abständen aus permanentem Bindemittel enthalten und jede Oberfläche 25

von der Kreppfläche nach bekannten Verfahren gekreppt werden. /

Das peniiäfUente Bindemittel ist in der Faserviiesbahn mit einem Feststoffgewicht von 5 bis 30% des ■ Fasergewichts der Bahn enthalten. Die tatsächliche Konzentration des permanenten Bindemittels ist in allen

Fällen größer als die Konzentration des temporären Bindemittels in den Bahnbereichen, die frei von permanen- i

tem Bindemittel sind. 30

Die erfindungsgemäß erhältliche Faservliesbahn ist flexibel und hat ein Grundgewicht von etwa 8 bis 170 g/ rr. . Die Bahnen können gewünschtenfalls absorbierend sein. Vorzugsweise haben die Faservliesbahnen ein Kreppverhältnis von 5 bis 50% und am vorteilhaftesten von 5 bis 20%. Das Kreppverhältnis wird nach der folgenden Formel berechnet:

Krpnnvrrhältnkio/ni _ (KrepptrommelgeschwindigkeitMAufwickelspulengeschwindigk.) i^reppvernditnisi /o) - (Aufwickelspulengeschwindigkeit) ^{x 1UU}

Bestimmte Faservliesbahnen der Erfindung haben ausgezeichnete Durchflußleistungseigenschaften, um sie als ^

Deckschicht für sanitäre Binden und Wegwerfwindeln zu verwenden. Flüssigkeiten wie Urin fließen schnell 40 'S

durch solche Faservliesbahnen in darunter liegende absorbierende Kissen oder Watte der Binden oder Weg- $

werfwinde'n. Ά

Die ausgezeichneten Durchflußleistungseigenschaften durch die Bahn in darunter liegende absorpierende ίΐ

Kissen wird auf die geringe Dichte und starkbauschige Beschaffenheit der Bahnen in den Bereichen, die frei von ;■'.';

dem permanenten Bindemittel sind, zurückgeführt. Außerdem widerstehen die hochporösen Bahnenbereiche 45 ■■}

einem umgekehrten Fanillarstrom von Urin zurück zur Deckbahn unter Befeuchten des Windelträgers. ;"i

F i g. 1 ist eine schematische Darstellung eines bevorzugten Verfahrens der Erfindung, >: .i

F i g. 2 eine Draufsicht einer Faservliesbahn, die nach dem in der F i g. 1 dargestellten Verfahren hergestellt ?'

worden ist, Ϊ}

F i g. 3 ein Querschnitt entlang der Linie 3-3 der F i g. 2, der einen etwas schematischen Aufbau einer Fa- 50 ?!

servliesbahn zeigt, die nach den in der F i g. 1 dargestellten Verfahrensstufen hergestellt worden ist, und ii|

F i g. 4 eine perspektivische Darstellung in auseinandergezogener Anordnung einer Wegwerfwindel unter |i

Verwendung einer Faservliesbahn der Erfindung. ^

Die Bahnen können durch Luft-Ablagern, Krempeln, Reißen oder ähnliche Trockenherstellungstechniken g

gebildet werden. Die nachfolgende Beschreibung ist auf die Herstellung von trocken gebildeten Bahnen durch 55 fh

Krempeln gerichtet, wobei 100% der Fasern eine Textillänge über 0,64 cm und im allgemeinen bis zu etwa 7,6 cm |s

haben. gj

Bei dem in der F i g. 1 dargestellten Verfahren sind mehrere Krempelmaschinen mit der Ziffer 10 bezeichnet. %

Diese Krempelmaschinen bilden mehrere Schichten 12,14 und 16 aus Fasern mit Stapelfaserlänge, die so geführt ;|

werden, daß sie unter Bildung einer Faserbahn 18 geringen Zusammenhalts mit einem Grundgewicht von etwa 8 60 gi

bis 50 g/m² aufeinanderliegen. Die Bahn 18 kann nach dem in der US-PS 37 72 107 beschriebenen Verfahren und fj

mit der dort beschriebenen Vorrichtung gebildet werden. |j

Die Bahn 18 wird dann durch eine Station 20 zum Auftragen eines temporären Bindemittels geführt, die vom ß

herkömmlichen Imprägniermaschinentyp sein kann, um eine große Menge einer Lösung oder Dispersion eines fv

temporären Bindemittels auf die Bahn aufzubringen. 65 Si

Die Station 20 besteht aus einem Paar Walzen 22 und 24, die dazwischen einen Spalt zum Imprägnieren bilden. fe

Die untere Walze 22 kann eine Imprägnierwalze mit glatter oder rauher Oberfläche sein, die eine große Menge %

Flüssigkeit in den Spalt hineinträgt. Diese untere Walze wird fortlaufend in Richtung des Pfeils 26 durch eine jj

Wanne 28 gedreht, die das temporäre Bindemittel enthält, und die äußere Oberfläche dieser Walze trägt das Bindemittel, so daß es auf eine Oberfläche der Bahn 18 niedrigen Zusammenhalts einwirkt und diese Bahn imprägniert.

Ein geeignetes temporäres Bindemittel ist eine Dispersion von gekochter granulierter Stärke mit einem Feststoffgehalt von l,5Gew.-%; etwa 100 bis etwa 200Gew.-% der Dispersion, bezogen auf das Trockengewicht der Fasern in der Bahn 18, werden auf diese Bahn aufgetragen.

Nach dem Auftragen des temporären Bindemittels auf die Bahn 18 wird diese getrocknet, indem sie durch eine Trockenstation 30 geführt wird, die aus mehreren Trocknerrollen 32 besteht. In diesem Zeitpunkt des Verfahrens hat die temporär gebundene Bahn 18 bevorzugt ein Grundgewicht im Bereich von etwa 14 bis 24 g/m².

ίο Die temporär gebundene Bahn 18 wird von den Trocknerrollen 32 durch eine Station 36 zum Auftragen eines permanenten Bindemittels geführt, die vorzugsweise eine Tiefdruckstation ist. Die Station 36 zum Auftragen des permanenten Bindemittels enthält eine untere Walze 38 und eine obere Walze 40, die dazwischen einen Spalt ergeben. Die Walze 38 ist eine herkömmliche Tiefdruckwalze mit vielen auf der äußeren Oberfläche derselben befindlichen Zellen zur Aufnahme von Bindemittel.

Die Zellen werden nach dem gewünschten Bindemittelmuster mit Zwischenräumen, das der Bahn verliehen werden soll, angeordnet. Diese Tiefdruckwalze 38 dreht sich kontinuierlich in der Richtung des Pfeils 42 durch eine Wanne 44, die ein permanentes Bindemittel enthält. Nach dem Passieren der Wanne entfernt ein Abstreichmesser 46 überschüssiges Bindemittel von der Walzenoberfläche 42, bevor diese Oberfläche mit der temporär gebundenen Bahn in Eingriff kommt.

Die Ticfdruckwalzc 38 trägt das permanente Bindemittel in einem vor bestimmten Muster auf die Oberfläche der Bahn auf, wobei es vorzugsweise einen Bereich bis zu etwa 35% des Oberflächenbereichs der Bahn bedeckt.

Permanentes Bindemittel wird mit 5 bis etwa 30% Feststoffen, bezogen auf das Trockengewicht der Faser, in der Station 36 aufgetragen.

Weil die Bahn 18 relativ trocken ist, wenn sie die Station 36 zum Auftragen des permanenten Bindemittels erreicht, wandert das permanente Bindemittel nicht in erheblichem Ausmaß innerhalb der Bahnebene und beeinträchtigt nicht die Porosität der Bahn in den Bereichen zwischen den das permanente Bindemittel enthaltenden Bereichen.

Vorzugsweise ist das permanente Bindemittel eine selbstvernetzende Latexdispersion, wie zum Beispiel ein handelsgängiges Copolymerisat von Polyäthylen und Vinylacetat.

Nach dem Bedrucken der temporär gebundenen Bahn 18 in der Station 36 wird sie zu einer Krepptrommel 48 geführt und an dieser durch eine Druckwalze 50 angeklebt. Bevorzugt wird die Krepptrommel erwärmt, um die auf die Bahn 18 in der Bindemittelauftragstation 36 aufgetragene Feuchtigkeit zu entfernen. Das permanente Bindemittel verleiht die Haftkraft, durch die die Bahn auf der Kreppfläche gehalten wird, wenn die Bahn auf dieser Fläche getrocknet worden ist. Das heißt die bedruckte Bahn haftet an der Krepptrommel nur, aber sehr zähfest in den Bereichen der Bahn, die von dem permanenten Bindemittel während des Kreppens eingenommen werden.

Die Krepptrommel 48 wird fortlaufend in Richtung des Pfeils 52 gedreht, und an dem unteren Ende der Krepptrommel wird die Bahn von einem Kreppmesser 53 gekreppt !n diesem Zeitpunkt ist viel von der in Station 36 aufgetragenen Feuchtigkeit entfernt worden; die Bahn hat einen Restfeuchtigkeitsgehalt von etwa 3 bis 25% und vorzugsweise von etwa 7%.

Das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen der Krepptromme! 48 und der Aufwickelspule 54 wird so eingestellt, daß ein Kreppverhältnis in Maschinenrichtung von etwa 5 bis etwa 25% gegeben ist Nach der;. Kreppen wird die Bahn durch tnne Härtungsstation 56 geleitet, die mehrere Trocknerrollen 58 enthält Hier wird das Bindemittel in einem erwärmten Zustand gehalten um die Bahn weiter zu trocknen und das Bindemittel zu härten, so daß die Naßzugfestigkeit erhöht wird. 60 ist die fertige Faservliesbahn.

Das Kreppen der Bahn 18 wird in herkömmlicher Weise mit dem Kreppmesser 53 vorgenommen. Weil die Bahn 18 jedoch der Krepptrommel 48 nur in einem Muster mit Netzform mit mehreren im Abstand voneinander befindlichen gesonderten Bereichen anhaftet, bewirkt das Kreppmesser 53, daß die ungebundenen Bahnteile, die nicht zähfest an der Krepptrommel 48 haften, unter Bildung einer bauschigen, porösen Struktur aufgebauscht

so werden.

Die temporären Bindungen in der Bahn 18 widerstehen zunächst der durch das Kreppmesser 53 ausgeübten Druckwirkung. Wenn diese Kraft jedoch die von den temporären Bindungen zu ertragende Druckbelastung übersteigt, reißen die temporären Bindungen explosionsartig auf und bewirken dadurch, daß die Bereiche, die frei von permanentem Bindemittel sind, unter Bildung eines erhöhten Volumens und geringer Dichte stark aufgebauscht werden.

Die temporären spröden Bindungen dienen somit dazu, das Volumen der Faservliesbahn zu erhöhen. Weil die spröden Bindungen beim Kreppvorgang zerbrochen oder aufgerissen werden, wird die der Bahn durch das temporäre Bindemittel verliehene Sprödigkeit oder Steifigkeit eliminiert.
Gemäß den F i g. 2 und 3 ist eine gekreppte, durch Bindemittel gebundene Faservliesbahn 60 aus Fasern mit Textilfaserlängen von etwa 4 cm gebildet worden. Die durch Bindemittel gebundene, gekreppte Bahn 60 hat ein Grundgewicht von ungefähr 25 g/m², und das bevorzugte Grundgewicht reicht von etwa 8 bis 50 g/m². Die Bahn 60 hat eine wellige Gestalt, die ihr durch das Kreppen verliehen worden ist, und die zwischen den permanent gebundenen Bereichen 64 befindlichen Bereiche 62 sind zu einer Gestalt mit großem Volumen und geringer Dichte aufgebauscht

Die Bahn 60 hat vorzugsweise ein Kreppverhältnis von 5 bis etwa 25%. Die besondere Form der Bahn 60 ändert sich zumindest teilweise je nach dem speziellen Muster aus permanentem Bindemittel. Die Bereiche 62 der Bahn sind jedoch frei von permanenten¹ Bindemittel, werden aufgebauscht und weisen eine geringere Dichte auf als diese Bereiche vor dem Kreppen.

Hie Bah/i 60 ist für eine Deckbahn von Wegwerfwindeln sehr geeignet. Die Faservliesbahn 60 isl hoch porös insbesondere in den aufgebauschten Bereichen 62 und erlaubt ein schnelles Fließen von Urin durch die Dicke der Bahn hindurch in ein inneres absorbierendes Kissen oder Watte einer Wegwerfwindel. Im Hinblick auf den hoch porösen Aufbau (das heißt große Kapillaren) der Bahn 60 und die stärkere Kapillaranziehung eines darunter liegenden absorbierenden Kissens der Windel, sickert der Urin nicht am Rande innerhalb der Bahnebene durch und beschädigt äußere Kleidungsstücke des Trägers nicht.

Außerdem ist bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Bindemittelmuster 64 in einem retikulären, netzartigen Muster angeordnet, das die Bereiche 62 der Windel, die von permanentem Bindemittel frei sind, vollständig umgibt.

Das permanente Bindemittel ist in seinem erhärteten Zustand vorzugsweise hydrophob, und dadurch sind die Bahnbereiche 62, die frei von permanentem Bindemittel sind, vollständig von hydrophoben Begrenzungen umgeben, die zusätzlich ein seitliches Fließen von Urin innerhalb der Ebene der Bahn erschweren.

Die Faservliesbahn 60 widersteht aufgrund ihres stark porösen Aufbaus einem rückläufigen Kapillarfluß von Urin zur Deckbahn, was sonst einen Träger der Windel feucht machen würde. Dementsprechend erlaubt die Bahn 60 ein schnelles Fließen von Urin in den inneren absorbierenden Bestandteil der Windel und widersteht die Bahn 60 einem Durchfeuchten von Urin durch die Bahn und verhindert dadurch ein Feuchtwerden des Trägers.

Bei der am meisten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die gekreppte, durch Klebstoff gebundene Faservliesbahn 60 als obere Deckbahn in den einstückigen, mehrschichtigen Wegwerfwindeln verwendet.

F i g. 4 zeigt eine isometrische Darstellung in auseinandergezogener Anordnung einer Wegwerfwindel und die teuchtigkeitsdurchlässige Deckschicht 60, einen absorbierenden Kern 72, der lose zusammengedrückte faserige τη Watte en'hält, und eine dochtartige Fasersickerschicht 76 mit einer größeren Dichte als die Faserwatte, eine elastomer, feuchtigkeitsbeständige Schaumschicht 78 und eine feuchtigkeitsundurchlässige Rückbahn 80. Gewünschtenfalls kann ein Paar Klebestreifenbefestigungsmittel 82 (nur einer davon ist in der F i g. 4 dargestellt) an den angrenzenden rückseitigen Endrändern der Windel vorhanden sein, um die Windel am Körper eines Trägers festzuhalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer bauschigen, flexiblen, streckbaren Faservliesbahn unter Trockenherstellung einer Faserbahn geringen Zusammenhaltes mit einem Grundgewicht von etwa 8 bis 170 g/m², wobei ein permanentes Bindemittel auf eine Oberfläche der Bahn in einem Abstände aufweisenden Muster aufgebracht wird, das 5 bis 60% des Oberflächenbereiches der Bahn bedeckt, die Bereiche der Bahnoberfläche mit aufgebrachtem permanenten Bindemittel an einer Kreppfläche angeklebt werden; die Bahn an der Kreppfläche zwecks Erhöhen des Volumens, der Flexibilität und der Dehnbahrkeit der Bahn gekreppt wird und das permanente Bindemittel zur Fertigstellung der durch das permanente Bindemittel stabilisierten Faservliesbahn gehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man vor dem Auftragen des permanenten Bindemittels ein temporäres Bindemittel gleichmäßig und zusammenhängend über die gesamte Bahnoberfläche aufbringt das temporäre Bindemittel unter Bildung von spröden, aufbrechbaren Zwischenfaserbmdungen härtet, die einen genügenden Zusammenhalt für die nachfolgende Verarbeitung ergeben, jedoch spröde genug sind, um sie während der später folgenden Kreppung aufzubrechen, und daß man das permanente Bindemittel auf eine Oberfläche der Bahn in einer Menge von 5 bis 30Gew.-°/o Festsubstanzen, bezogen auf das Trockengewicht der temporär gebundenen Bahn, so aufbringt, daß es sich mindestens etwa 10% durch die Dicke der Bahn hindurch erstreckt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß eine Bahn mit einem Grundgewicht von etwa 8 bis 50 g/m² hergestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Bahn mit über 50% Stapelfasern einer LSnge über 0,64 cm gebildet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Bahn aus 100% Stapelfasern mit einer Länge über 0,64 cm gebildet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Bahn aus einem Gemisch von 75 bis 95% vereinzelter Fasern mit einer Länge unter 0,64 cm und als Rest vereinzelter Stapelfasern einer Länge über 0,64 cm gebildet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn mit Fasern gebildet wird, die vorherrschend im wesentlichen in Maschinenrichtung der Bahnbilüung ausgerichtet sind.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß die Bahn so gekreppt wird, daß ein Krepp verhältnis in der Bahn von 5 bis 50% in Maschinenrichtung erreicht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn so gekreppt wird, daß ein Kreppverhältnis in a-iT Bahn von 10 bis 20% in Maschinenrichtung erreicht wird.

9. Verfahren nach einemiisr Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn durch Luftablagern von vereinzelten Fasern gebildet wird.

10. Verfahren nach einem c'?r Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das temporäre Bindemittel so aufgebracht wird, daß es die gesamte Dicke der Bahn vollständig durchdringt

J1. Verfahren nach einem der Ansprüche J bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das temporäre Bindemitte! in einer solchen Menge aufgebracht wird, daß es etwa 2 bis 5% des Fasergewichtes der Bahn entspricht

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn nach Aufbringen und Härten des temporären Bindemittels ein Flächengewicht im Bereich von etwa 14 bis 24 g/m² aufweist.

13. Verfahren zur Herstellung von Wegwerfartikeln, wie Wegwerfwindeln und sanitären Binden, die übereinanderliegend aus einem inneren absorbierenden Kern zum Zurückhalten von Flüssigkeiten, einer feuchtigkeitsundurchlässigen Sperrschicht und einer porösen Faserdeckschicht bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Faserdeckschicht (60) nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 12 hergestellt wird.