DE2705013A1 - Verfahren zur herstellung von cellulosebahnmaterial - Google Patents

Description

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D-BOOO München 2i D-48OO Bielefeld

luHbtraüf 4 Sickerwall 7

Case 1039

tM/th ⁷· ^feb. 1977

MITSUHISHI RAYON COMPANY. LIMIT3D,
8, Kyobsshi. 2-C}>o.T»e. Chuo-Κυ Tokyo 104/ Japan

Verfahren zur Herstellung von Cellulosebahnmaterial,

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11: H Ml I HMUlI III :,l t 11; f.H 11. Il H

Die Erfindung betrifft uin Verfahren zur Herstellung von Cellulosebahnmaterial bzw. bahnförmigem oder blattförmigem Cellulosevliesstoff oder Cellulosefaservlies, das bzw. der ohne die Verwendung eines Bindemittels erhalten wird und einen ausgezeichneten Griff und hervorragende Eigenschaften besitzt.

Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung von Bahnmaterialien oder Vliesstoffen aus regenerierter Cellulose ohne die Verwendung von Bindemitteln vorgeschlagen worden. Beispielsweise sind in den japanischen Offenlegungsschriften 4515/64 und 24831/64 Verfahren beschrieben, die darin bestehen, daß man unvollständig regeneriertes Reyon, das heißt Cellulosexanthat enthaltendes Reyon, in hochgequollenem Zustand in Wasser dispergiert, die Dispersion zu einem Faservlies bzw. einem Vliesstoff verformt und dann eine Selbstbindung der Fasern des Vliesstoffs bewirkt. In dieser Weise können Bahnmateriaien aus regenerierter Cellulose ohne die Verwendung von irgendwelchen Bindemitteln hergestellt werden. Die gebildeten Bahnmaterialien bzw. Vliesstoffe besitzen jedoch einen papierartigen Griff und sind demzufolge nicht befriedigend. Ein anderer Weg zur Lösung dieses Problems ist in der JA-OS 35085/74 beschrieben, die ein Verfahren zur Herstellung von Bahnmaterialien oder Vliesstoffen mit verbessertem Griff betrifft, das darin besteht, daß man ein gequollenes Faservlies teilweise derart verdichtet, daß das Faservlies bzw. der Vliesstoff alternierend verdichtete und unverdichtete Bereiche aufweist. Die Fasern des in dieser Weise erhaltenen Vliesstoffs sind jedoch auch durch Verbinden fixiert, so daß die Weichheit des Vliesstoffs nicht den gewünschten Anforderungen entspricht.

Es besteht daher nach wie vor ein Bedürfnis für ein Verfahren, mit dem die Eigenschaften und der Griff von

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Cellulosebahnmaterialien oder Cellulosevliesstoffen verbessert werden können, ohne daß es erforderlich ist, Bindemittel zuhilfezunehmen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, Cellulosebahnmaterialien oder Cellulosevliesstoffe bzw. -faservliesee zu schaffen, die keine Bindemittel enthalten und die weich sind und einen ausgezeichneten Griff besitzen.

Diese Aufgabe kann, wie aus dem folgenden genauer hervorgeht, dadurch gelöst werden, daß man ein nasses oder feuchtes Faservlies (das man durch Verspinnen von unvollständig regenerierten Reyon-Endlosfäden, insbesondere Cellulosexanthat bzw. Cellulosexanthogenat enthaltenden Reyon-Endlosfäden, Zerschneiden der Endlosfäden zu kurzen Fasern, Dispergieren der zerschnittenen Fasern in Wasser und Verarbeiten der Dispersion zu dem Faservlies erhält) der Einwirkung von Strahlströmungen (jet streams) aussetzt bzw. einer Strahlbehandlung unterzieht, währenddem das Faservlies einen Verfahrens-Quellgrad von 200 bis 400% und vorzugsweise einen Faserfixierwert von 2 5 bis 200 aufweist, und anschließend das Cellulosexanthat zersetzt, um die Cellulose vollständig zu regenerieren.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Cellulosebahnmaterial bzw. bahnförmigem oder blattförmigem Cellulosevliesstoff oder Cellulosefaservlies, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein unvollständig regeneriertes Reyon enthaltendes, nasses oder feuchtes Faservlies, das einen Verfahrensquellgrad von 200 bis 400% aufweist, der Einwirkung von StrahlStrömungen aussetzt; und dann das strahlbehandelte Faservlies einer Regenerierbehandlung unterzieht, um die Cellulose vollständig zu regenerieren.

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Weitere Ausführungsformen, Gegenstände und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der weiteren Beschreibung und den Beispielen, in denen auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen ist.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 anhand von Kurven die Beziehung zwischen der Zahl der Strahlbehandlungen und der Festigkeit des erhaltenen Bahnmaterials bzw. Vliesstoffs,

Fig.2 anhand einer Kurve die Beziehung zwischen dem Verfahrensquellgrad des Faservlieses bzw. eines nassen Bahnmaterials, das der Strahlbehandlung unterzogen wird, und der Biegefestigkeit des erhaltenen Bahnmaterials bzw. Vliesstoffs und

Fig. 3 anhand von Kurven die Beziehung zwischen dem Primärquellgrad und dem Faserfixierwert bei verschiedenen Wassergehalten.

In den JA-OSen 18069/72 und 7274/61 ist die Herstellung von Bahnmaterialien unter Anwendung von Strahlströmungen (jet streams) beschrieben. Bei diesen Verfahren werden jedoch ungebundene Faservliese den Strahlströmungen ausgesetzt, wodurch ein Verschlingen oder Verfilzen der das Faservlies bildenden Fasern verursacht und gleichzeitig mit dem Verschlingen oder Verfilzen der Fasern unerwünschte Muster gebildet werden, die freie öffnungen in dem Faservlies umfassen. Daher ist es bei diesen Verfahrensweisen erforderlich, das Faservlies zur Bildung eines für die praktische Verwendung geeigneten Vliesstoffs sehr oft mit der Strömung von Strahlen hohen Druckes zu behandeln. Wenn die Geschwindigkeit der Strahlströmung erhöht werden soll, muß ein sehr hoher Strahldruck angewandt werden, so daß diese Methode für die industrielle Anwendung in der Praxis nicht geeignet ist. Andererseits wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein nach dem Naßver-

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fahren gebildetes Faservlies, das aus Fasern besteht, die bereits selbst verbunden sind, der Strömung von Flüssigkeitsstrahlen ausgesetzt, die die Bindung der Fasern untereinander lösen. Diese Behandlung führt zu einer Kräuselung und Lockerung des Faservlieses, wodurch der Griff des erhaltenen Vliesstoffs bzw. Bahnmaterials verbessert wird. Demzufolge ist erfindungsgemäß auch ein niedrigerer Strahldruck erforderlich, so daß bei der Durchführung des Verfahrens Energie eingespart wird.

Ein weiterer Faktor von erheblicher Bedeutung ist darin zu sehen, daß bei den herkömmlichen Verfahren die Wirkung der Strahlströmung pro Behandlungsvorgang bei zunehmender Zahl der Strahlbehandlungen abnimmt, da die Bewegung der Fasern des Faservlieses mit zunehmender Anzahl der Behandlungsvorgänge immer schwieriger wird, während im Gegensatz dazu bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Wirkung der Strahlströmung pro Behandlung mit der Anzahl der Behandlungsvorgänge zunimmt. Daher unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur in seinen Maßnahmen von den herkömmlichen Verfahren, sondern auch in dem angestrebten Zweck. Diese Unterschiede ergeben sich deutlicher aus der beigefügten Fig. 1. Aus der Kurve a ist zu ersehen, daß bei dem herkömmlichen Verfahren die Festigkeit des behandelten Bahnmaterials mit der Anzahl der Behandlungen mit dem Flüssigkeitsstrahl zunimmt, wenn die anderen Bedingungen konstant gehalten werden. Im Gegensatz dazu führt das erfindungsgemäße Verfahren mit zunehmender Zahl der Strahlbehandlungsvorgänge zu einem Bahnmaterial oder Vliesstoff mit verminderten Festigkeitseigenschaften, was aus der Kurve b ohne weiteres zu ersehen ist. Mit anderen Worten basiert das erfindungsgemäße Verfahren, wie aus der Fig. 1 zu erseher ist, auf ganz anderen Phänomenen als die herkömmlichen Verfahren, selbst wenn ähnlich

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wie bei den herkömmlichen Verfahren ein Faservlies mit der Strömung von Flüssigkeitsstrahlen behandelt wird. Somit unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren von den Verfahren des Standes der Technik nicht nur in der Ausführung der Strahlströmungsbehandlung, sondern auch durch die dadurch erreichte Wirkung.

Bei der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens werden unvollständig regenerierte Reyonfasern mit einem relativ hohen Primärquellgrad gebildet. Die Fasern werden dann in Wasser dispergiert, worauf die Dispersion zu einem gequollenen, nassen Faservlies verformt wird. Die unvollständig regenerierten Reyonfasern erhält man beispielsweise durch Verspinnen einer Viskosespinnlösung mit hoher Viskosität und hohem Salzpunkt in einem Fällbad mit relativ niedrigem Säuregehalt und relativ niedrigem Salzgehalt bei relativ niedriger Temperatur. Vorzugsweise verwendet man eine Viskosespinnlösung mit einer Viskosität beim Verspinnen von mindestens 100 Poise und einem Salzpunkt von mindestens 13. Die Viskosespinnlösung enthält 4 bis 9% Cellulose und 2 bis 6% Gesamtalkali, in Abhängigkeit von dem Polymerisationsgrad der Cellulose. Das Fällbad enthält geeigneterweise 8 bis 25 g/l Schwefelsäure, 0,2 bis 3 g/l Zinksulfat und 10 bis 150 g/l Natriumsulfat und wird bei einer Temperatur von 10 bis 40°C gehalten. Die erhaltenen Endlosfäden werden an der Luft vorzugsweise um einen Faktor von 10 bis 150% gereckt und können vor, während oder nach dem Verstrecken mit einem neutralen oder schwach alkalischen Bad gewaschen werden, um die auf den Endlosfäden vorhandene Säure zur Steuerung der Regenerierung zu neutralisieren. Die in dieser Weise erhaltenen Endlosfäden werden zerschnitten, in Wasser dispergiert und dann mit Hilfe einer üblichen Papiermaschine zu einem Faservlies verarbeitet. Man kann die Endlosfäden jedoch auch in unzerschnittenem Zustand als Faserstrang dispergieren, der

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mit Hilfe von Wasserstrahlen oder dergleichen geöffnet und dann zu einem Faservlies aus Endlosfäden verarbeitet wird.

Die unvollständig regenerierten Reyonfasern besitzen einen relativ hohen Primärquellgrad und können in Wasser quellen. Wenn das Quellvermögen der Fasern in Wasser groß ist, kann man lange Fasern ohne weiteres mit hoher Faserkonzentration in Wasser dispergieren, ohne daß eine Verschlingung oder Verfilzung der Fasern verursacht wird, so daß man als Folge davon ein ausgezeichnetes Faservlies bilden kann. Der Primärquellgrad der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten unvollständig regenerierten Reyonfasern beträgt 300 bis 3000%. Wenn der Primärquellgrad zu niedrig ist, ist die Quellbindung der Fasern in dem Faservlies ungenügend, so daß ein Faserfixierwert (fiber-fix value) von weniger als 25 bei einem Verfahrensquellgrad von 200 bis 400% erreicht wird. Daher können die Ziele der vorliegenden Erfindung nur durch genaue Einhaltung der Verfahrensbedingungen erreicht werden. Wenn der Primärquellgrad zu hoch ist, ist der Entwässerungsgrad der Fasern gering, wodurch die Faservliesbildung erschwert wird. Weiterhin ist es zur Herstellung eines nassen Faservlieses mit einem Verfahrensquellgrad von 200 bis 400%, der für die anschliessende Strahlbehandlung erforderlich ist, notwendig, das Faservlies bei einer hohen Temperatur während einer langen Zeitdauer in einem Bad zu behandeln, das eine Säure in hoher Konzentration enthält. Dies ist vom industriellen Standpunkt aus gesehen von Bedeutung.

Der Faserfixierwert ist ein Wert, der eine der Eigenschaften des bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten nassen Faservlieses wiedergibt und der erkennen läßt, daß ein Faservlies, das nach einem üb-

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lichen Naßverfahren oder Trockenverfahren gebildet ist, nicht ohne die Anwendung eines Stützelements durch ein flüssiges Bad geführt werden kann, da sich die Fasern aus dem Faservlies lösen, während im Gegensatz dazu erfindungsgemäß das Faservlies selbst in gequollenem Zustand mit Erfolg durch flüssige Bäder geführt werden kann, ohne daß es erforderlich ist, Stützelemente vorzusehen.

Der Faserfixierwert kann mit Hilfe der folgenden Gleichung errechnet werden:

Faserfixierwert = ^ (kg/cm//g/cm²).

Der in der obigen Formel angegebene Wert f wird wie folgt bestimmt: Man zerschneidet eine Probe des nassen Faservlieses zu drei verschiedenen Probestücken,die jeweils eine Breite von 10 mm aufweisen, wobei ein Probestück in Längsrichtung, ein weiteres in Querrichtung und das dritte in einem Winkel von 45° geschnitten ist. Dann führt man eine Zugprüfung dieser Probestücke unter Anwendung einer Schnittlänge der Faservliesprobe, die mindestens fünfmal so groß ist wie die Länge der Fasern der Probe, durch, wobei man für jede Schnittrichtung mindestens fünf Proben anwendet. Die erhaltenen Werte werden gemittelt, so daß man für jede Schnittrichtung eine mittlere Reißfestigkeit f (kg/cm) erhält. Anschließend werden die drei mittleren Reißfestxgkeitswerte verglichen, worauf der höchste Wert gestrichen und die beiden restlichen Werte gemittelt werden, so daß man einen Wert für die mittlere Reißfestigkeit f (kg/cm) erhält. Den Wert Wd (g/cm^a) erhält man durch Trocknen eines nassen Faservlieses und Wiegen des Faservlieses.

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Bei dor Bestimmung der Reißfestigkeit f des Faservlieses kann man, wenn die Faservliesprobe aus Endlosfäden oder Fasern mit einer Länge von mehr als 50 nun besteht, in allen Fällen eine Faservliesprobe mit einer Länge von 200 mm verwenden.

Der Primärquellgrad wird mit Hilfe der folgenden Gleichung errechnet:

Primärquellgrad = —^ — χ 100 (%) .

W₂

Die in der obigen Formel angegebenen Werte von W₁ und W- werden wie folgt ermittelt: Man taucht eine vorbestimmte Menge von versponnenen, unvollständig regenerierten Reyonfasern bei 20°C während 5 Minuten in destilliertes Wasser ein, entwässert die Fasern durch Zentrifugieren während 3 Minuten bei 1000 g und ermittelt das Gewicht W₁ der in dieser Weise entwässerten Probe. Diese Probe wird dann vollständig getrocknet und gewogen, so daß man den Wert von W- erhält.

Ein aus Cellulosexanthat enthaltenden Reyonfasern gebildetes Faservlies besitzt im allgemeinen in Abhängig keit von den Herstellungsbedingungen einen Verfahrensquellgrad bzw. Verarbeitungsquellgrad von 200 bis 2000 %.Der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren einzuhaltende Verfahrensquellgrad wird mit Hilfe der folgenden Gleichung errechnet:

^WA " ^WB Verfahrensquellgrad = -^r-. - χ 1OO (%) .

^WB
Die in der obigen Gleichung angegebenen Werte für W.

und W werden wie folgt bestimmt: Man entwässert eine vorher bestimmte Menge des geformten nassen Faservlieses durch Zentrifugieren während 3 Minuten bei 1000 g und wiegt die Probe, wodurch man den Wert W.

erhält. Dann wird die Probe vollständig getrocknet

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- 13 und erneut zur Ermittlung des Wertes W_n gewogen.

Das wesentliche Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß ein Faservlies mit einem Verfahrensquellgrad von 2OO bis 400% der Strahlströmung bzw. der Strömung von Flüssigkeitsstrahlen ausgesetzt wird, um die Quellbindung der das Faservlies bildenden Fasern teilweise zu lockern und dadurch die Weichheit des erhaltenen Bahnmaterials oder Vliesstoffs zu verbessern. Wenn der Verfahrensquellgrad zu hoch ist, wird aufgrund der starken Beweglichkeit der Fasern des Faservlieses nicht nur die Form des Faservlieses durch die Strahlbehandlung zerstört und die Bildung eines gleichmäßigen Bahnmaterials verhindert, sondern es werden die bereits gelockerten Bereiche erneut verbunden oder fixiert, wodurch es schwierig wird, ein ausreichend weiches Bahnmaterial oder Vliesstoffmaterial zu erhalten. Wenn andererseits der eingestellte Verfahrensquellgrad zu niedrig liegt, werden das Cellulosexanthat praktisch vollständig regeneriert und die Fasern des Faservlieses aufgrund der Quellbindung fest fixiert. Daher muß die für die Strahlbehandlung erforderliche Energie erhöht werden, um die Bindung der Fasern durch die Strahlbehandlung aufzulockern. Dies ist nicht wirtschaftlich und aus der Fig. 2 zu ersehen. Die Fig. 2 zeigt, daß wenn unter den gleichen Bedingungen gebildete nasse Faservliese, die auf verschiedene Verfahrensquellgrade eingestellt sind, der gleichen Strahlbehandlung unterworfen werden, sich Faservliesstoffe unterschiedlicher Festigkeit ergeben, wobei man weichere Produkte erhält, wenn man bei einem Verfahrensquellgrad im Bereich von 200 bis 400% arbeitet.

Wenn der Verfahrensquellgrad eines Faservlieses vor der Strahlbehandlung hoch ist, das heißt 400 bis 2000% beträgt, kann das Faservlies mit einem den Quellgrad

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senkenden Mittel behandelt werden, um den Verfahrensquellgrad auf 200 bis 400% zu bringen, worauf man das Faservlies der Einwirkung der Strahlströmung unterwirft. Geeignete Mittel zur Verminderung des Quellgrades sind saure wässrige Lösungen, Dampf und dergleichen. Beispielsweise besprüht man ein Faservlies mit einer sauren Lösung und führt es dann durch ein saures Bad durch oder behandelt es mit Dampf zur Steigerung des Regenerationsgrades des Cellulosexanthats.

Um die Ziele der vorliegenden Erfindung zu erreichen, kann man irgendeine der oben beschriebenen Methoden anwenden, indem man die verschiedenen Bedingungen, wie die Säurekonzentration, die Temperatur, die Behandlungsbedingungen und dergleichen in Abhängigkeit von dem Verfahrensquellgrad der Faservliese entsprechend auswählt.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung ist in der Tatsache zu sehen, daß das Faservlies vorzugsweise dann der Strahlbehandlung unterzogen wird, wenn es einen Verfahrensquellgrad von 200 bis 400% und einen Faserfixierwert von 25 bis 200 kg/cm/g/cm* aufweist. Wenn der Faserfixierwert weniger als 25 kg/cm/g/cm² beträgt, kann man kein Faservlies mit einer Festigkeit erhalten, die für eine Verwendung des Materials als Vliesstoff ausreicht. Wenn der Faserfixierwert größer ist als 200 kg/cm/g/cm², ist bei der Strahlbehandlung ein höherer Strahldruck erforderlich, was vom Energieverbrauch her gesehen nachteilig ist. Wenn der prozentuale Wassergehalt eines Faservlieses während seiner Bildung konstant ist, hängt der Faserfixierwert von dem Primärquellgrad der Fasern ab. Mit anderen Worten nimmt der Faserfixier wert mit dem Primärquellgrad zu, wie es aus der Fig. 3 zu ersehen ist. Wenn der Primärquellgrad kon-

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stant ist, nimmt der Faserfixierwert mit zunehmendem Wassergehalt des Faservlieses während der Bildung ab. Demzufolge kann man den Faserfixierwert über den Primärquellgrad und den Wassergehalt steuern, so daß man einen geeigneten, entsprechend angepaßten Faserfixierwert, der von dem Gewicht und den physikalischen Eigenschaften des Faservlieses abhängt, erreichen kann.

Der Wassergehalt eines Faservlieses wird mit Hilfe der folgenden Gleichung errechnet:

^WC " ^WD Wassergehalt = ~-. χ 100 (%)

^WD

worin W_c für das Gewicht einer feuchten Probe des Faservlieses und W-. für das Gewicht der vollständig getrockneten Faservliesprobe stehen.

Wenn ein Faservlies mit hohem Gewicht und bei Einhaltung einer hohen Produktivität hergestellt werden soll, ist es erforderlich, die Faserkonzentration in der Dispersion zu erhöhen, indem man Fasern mit einem hohen Quellgrad verwendet, die ohne weiteres in Wasser dispergiert werden können. In diesem Fall kann man ein Faservlies bzw. einen Vliesstoff mit ausgezeichneter Weichheit erhalten, indem man den Wassergehalt des Faservlieses erhöht, um den Faserfixierwert des Faservlieses zu vermindern. Wenn andererseits ein Faservlies mit geringem Gewicht angestrebt wird, vermindert sich die Festigkeit des Faservlieses, da die Zahl der Verbindungsstellen der Fasern kleiner ist. In diesem Fall kann man jedoch ein Faservlies mit hoher Festigkeit bilden, indem man den Wassergehalt vermindert oder den Primärquellgrad erhöht, wodurch der Faserfixierwert gesteigert wird.

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Die Strahlbehandlung bzw. die Einwirkung der Strahlströmungen kann dadurch erreicht werden, daß man direkt Flüssigkeitsströme auf ein Faservlies richtet, das auf einem Stützmaterial, wie einem Netz oder einer Walze, vorliegt. Man irgendein Stützmaterial verwenden, wenn das Muster dieses Materials nicht auf das Faservlies übertragen wird und wenn die aufgesprühte Flüssigkeit schnell abgezogen werden kann. Beispielsweise kann man ein Netz mit einer lichten Maschenweite von mindestens 0,42 mm (40 mesh) oder eine Walze mit glatter Oberfläche verwenden. Wenn man ein Netz oder Gitter verwendet, kann das Wasser wirksamer durch Saugwirkung abgezogen werden. Im allgemeinen wird Wasser für die Strahlbehandlung bzw. zur Ausbildung der Strahlströmung verwendet. Die für die Strahlbehandlung angewandten Flüssigkeitsströme sind vorzugsweise zylindrisch, spitzkonisch oder fächerförmig geformt. Besonders bevorzugt sind feine zylindrische oder säulenförmige Strahlströme. Wenn zylindrische oder säulenförmige Strahlströmungen verwendet werden, verwendet man Düsenöffnungen mit einem Durchmesser von im allgemeinen 0,06 bis 1,0 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,3 mm.

Der Druck des angewandten Strahls variiert in Abhängigkeit von der Menge des zu behandelnden Faservlieses, das heißt dem Gewicht des Faservlieses, wobei mit zunehmender Menge des behandelten Faservlieses der Druck ansteigt. Wenn der Druck zu gering ist, kann eine ausreichende Auflockerungswirkung nicht erreicht werden, während bei einer Behandlung mit einem zu starken Druck das Verfahren nicht nur unwirtschaftlich wird, sondern auch die Form des Faservlieses aufgebrochen wird. Im allgemeinen ist ein Druck von 5 bis 150 kg/cm² über dem Umgebungsdruck geeignet, wobei im allgemeinen ein Druck von 5 bis 30 kg/cm² über dem Umgebungsdruck ausreicht.

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Der Abstand zwischen don Düsenlöchern und dem Faservlies beträgt im allgemeinen etwa 1 bis 15 cm. Wenn der Abstand vergrößert wird, dringt Luft in dit Strahlströmung ein, wodurch die Auflockerungswirkung vermindert wird.

Das der Strahlbehandlung unterzogene Faservlies wird dann einer Regenerationsbehandlung unterzogen, um das noch vorhandene Cellulosexanthat zu Cellulose zu zersetzen. Für diese Regenerationsbehandlung kann man ein saures Bad mit hoher Temperatur verwenden. Das der Regenerationsbehandlung unterworfene Faservlies bzw. Bahnmaterial wird dann üblichen Nachbehandlungen unterzogen, wie Beuchen bzw. Spülen, Bleichen und dergleichen.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, ein Bahnmaterial oder Vliesstoffmaterial herzustellen, das 100% Cellulose enthält und deutlich verbesserte Griffeigenschaften und andere Eigenschaften besitzt, wozu man eine wesentlich einfachere Vorrichtung anwenden kann, als sie bei herkömmlichen Verfahren benutzt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den weiteren Vorteil, daß es einen geringeren Energiebedarf aufweist. Somit stellt das vorliegende Verfahren eine erhebliche Bereicherung der Technik dar.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man bei der Stufe der Faservliesbildung auch andere Fasern oder Fasermaterialien, wie synthetische Fasern, Holzstoff, Zellstoff oder dergleichen einmischen. Weiterhin kann man nach der Durchführung der Strahlbehandlung eine geringe Menge eines Bindemittels dazu verwenden, die Festigkeit des Bahnmaterials bzw. des Vliesstoffs und dessen Oberflächenfestigkeit zu verbessern. Weiterhin kann man zur Verstärkung des Vliesstoffs oder Faservlieses Garne, Netztücher und dergleichen in das Faservlies einarbeiten, um es zu verstärken.

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18 hie folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung.

Beispiel 1

Man verspinnt eine Viskosespinnlösung, die 7,5% Cellulose mit einem Polymerisationsgrad von 340 enthält und einen Gesamtalkaligehalt von 4,0%, einen Salzpunkt von 19 und eine Viskosität von 280 Poise aufweist, in ein Fällbad mit einer Temperatur von 25°C, das 20 g/l Schwefelsäure, 0,5 g/l Zinksulfat und 60 g/l Natriumsulfat enthält. Die erhaltenen Endlosfäden werden in der Luft um einen Faktor von 100% gereckt. Der Titer der Endlosfäden beträgt 2 Denier. Der Strang der gereckten Endlosfäden wird dann auf eine Länge von 20 mm zerschnitten und in Wasser dispergiert. Mit Hilfe einer Papiermaschine mit einem geneigten kurzen Sieb bereitet man Faservliese mit einem Flächentrockengewicht von 8O g/m², 4O g/m² bzw. 13 g/m² . Der Primärquellgrad der versponnenen Endlosfäden beträgt 600%, während der Verfahrensquellgrad des Faservlieses 3 50% beträgt. Die Faserfixierwerte der Faservliese betragen 6o (a..), 1OO (a~) bzw. 186 (a₃) kg/cm^g/cm² . Dann setzt man ein jedes Faservlies der Strömung von Wasserstrahlen aus, die aus Düsen mit Düsenöffnungen mit einem Durchmesser von 0,15 mm austreten. Der Abstand zwischen den Düsenöffnungen beträgt 1 mm. Das Wasser wird den Düsen mit einem Druck von 30 kg/cm² über dem Umgebungsdruck zugeführt und man arbeitet bei einem Abstand zwischen den Düsenöffnungen und dem Faservlies von 5 cm. Jedes Faservli-. wird viermal auf einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,149 mm (100 mesh) behandelt und wird dabei mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min gefördert. Anschließend wird das Faservlies mit einem sauren Bad mit einer Temperatur von 80⁰C behandelt das 5 g/l Schwefelsäure enthält. Anschließend wird das Material in üblicher Weise gebeucht bzw. ge-5 spült, gebleicht und getrocknet. Die erhaltenen Vliesstoffe bzw. Faservliesbahnmaterialien sind sehr weich,

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zeigen einen guten Fall und zufriedenstellende mechanische Eigenschaften. Die Eigenschaften dieser Vliesstoffe bzw. Bahnmaterialien sind in der Tabelle I (A) angegeben.

Bei einer Vergleichsuntersuchung, dem Vergleichsbeispiel 1, werden für die Papierherstellung geeignete Fasern (mit einem Titer von 2 Denier und einer Länge von 1O mm) aus vollständig regeneriertem Reyon in Wasser dispergiert, worauf die Dispersion zu einem Faservlies mit einem Verfahrensquellgrad von 110% verarbeitet wird. Der Faserfixierwert des Faservlieses beträgt weniger als 5, wobei es unmöglich ist, einen definierten Faserfixierwert zu ermitteln. Dieses Faservlies wird in der oben beschriebenen Weise der Strahlbehandlung unterzogen. Der erhaltene Faservliesstoff bzw. das erhaltene Faservliesbahnmaterial besitzt eine extrem geringe Festigkeit und ist für die Praxis ungeeignet. Die Eigenschaften dieses Vliesstoffs sind in der Tabelle I (B) angegeben.

Tabelle I

	A	a1	a2	a3	B
Gewicht (g/W)	86	57	19	92
Dicke (mm)	0,69	0,42	0,16	0,95
Spezifisches Volumen (cm3/g)	8,02	7,35	8,21	10,27
Biegelänge (mm) bei freitragender Probenanordnung (in Längsrichtung)	75	73	64	68
Festigkeit (in Längsrichtung) (kg/on/g/cm2)	294	245	354	32
Dehnung (in Längsrichtung) (%)	31,4	20,4	13,5	50,0
Young'scher Modul (in Längsrich tung) (kg/fam*)	1,20	3,03	4,40	0,33

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Beispiel 2

Man verspinnt eine Viskosespinnlösung, die 7,8% Cellulose mit einem Polymerisationsgrad von 390 enthält und einen Gesamtalkaligehalt von 3,9%, einen Salzpunkt von 21 und eine Viskosität von 380 Poise aufweist, in ein bei 25°C gehaltenes Fällbad, das 16 g/l Schwefelsäure, 0,5 g/l Zinksulfat und 85 g/l Natriumsulfat enthält, worauf man die gebildeten Endlosfäden an der Luft um einen Faktor von 100% reckt. Die Endlosfäden besitzen einen Titer von 1,5 Denier.

Der Strang aus den gereckten Endlosfäden wird dann auf eine Länge von 3 5 mm zerschnitten und in Wasser dispergiert. Anschließend bildet man aus der Dispersion mit Hilfe einer Zylinderpapiermaschine ein Faservlies.

5 Die versponnenen Endlosfäden besitzen einen Primärquellgrad von 1800%, während das gebildete Faservlies einen Verfahrensquellgrad von 1100% besitzt. Das Faservlies wird daraufhin während 1 Minute in ein bei 45^CC gehaltenes Bad eingetaucht, das 5 g/l Schwefelsäure enthält. Danach beträgt der Verfahrensquellgrad des Faservlieses 280% und das Material weist einen Faserfixierwert von 76 kg/cm/'g/cm² auf. Anschließend setzt man das Faservlies der Strömung von Wasserstrahlen aus, die mit Hilfe einer Düse zugeführt 5 werden, die Düsenöffnungen mit einem Durchmesser von 0,2 mm aufweist, die in einem Abstand von 2 mm voneinander angeordnet sind. Das Wasser wird den Düsen mit einem Druck von 70 kg/cm^a über dem Umgebungsdruck zugeführt und man arbeitet bei einem Abstand zwischen den Düsenöffnungen und dem Faservlies von 3 cm. Das Faservlies wird dreimal auf einer Walze mit einer glatten Oberfläche bei einer Geschwindigkeit von 50 m/min behandelt. Anschließend behandelt man das der Strömungsbehandlung unterzogene Faservlies bei 80°C in einem sauren Bad, das 10 g/l Schwefelsäure enthält, um die Cellulose vollständig zu regenerieren. Anschließend wird das Faservlies in üblicher Weise gebeucht bzw.

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gewaschen, gebleicht und getrocknet. Der erhaltene Vliesstoff bzw. das Faservlxesbahnmaterial besitzt einen ausgezeichneten Fall und zufriedenstellende mechanische Eigenschaften. Die Eigenschaften des Vliesstoffs sind in der folgenden Tabelle II (A) angegeben.

Bei einer Vergleichsuntersuchung, das heißt dem Vergleichsbeispiel 2, wird ein Vliesstoff in gleicher Weise wie in Beispiel 2 beschrieben hergestellt, mit dem Unterschied, daß man die Strahlbehandlung nicht durchführt. Die Eigenschaften des in dieser Weise erhaltenen Vliestoffs sind in der folgenden Tabelle II (B) angegeben. Dieses Bahnmaterial besitzt einen wesentlich schlechteren Griff und kann in der Praxis als Vliesstoff nicht verwendet werden.

Tabelle II

	A	B
Gewicht (g/m*)	73,7	80,2
Dicke (mm)	0,46	0,47
Spezifisches Volumen (cm'/g)	6,12	5,81
Biegelange (mm) bei freitragender Probenanordnung (in Längsrichtung)	107	173
Festigkeit (in Längsrichtung) (kg/an/g/cm2)	422	562
Dehnung (in Längsrichtung) (%)	19,5	12,0
Young'scher Modul (in Längsrich tung) (kg/mm2)	4,04	16,10

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Beispiel 3

Man verspinnt eine Viskosespinnlösung, die 7,8% Cellulose mit einem Polymerisationsgrad von 39O enthält und einen Gesamtalkaligehalt von 4,2%, einen SaIzpunkt von 15 und eine Viskosität von 120 Poise aufweist, in ein bei 25°C gehaltenes Fällbad, das 25 g/l Schwefelsäure, 1,5 g/l Zinksulfat und 65 g/l Natriumsulfat enthält. Hierzu verwendet man eine Spinndüse mit 20 000 Löchern mit einem Durchmesser von 0,06 mm. Anschließend werden dio erhaltenen Endlosfäden an der Luft um einen Faktor von 80% gereckt. Die gebildeten Endlosfäden weisen einen Titer von 2 Denier auf. Der Strang aus den gereckten Endlosfäden wird nicht zerschnitten, sondern mit Hilfe eines Wasserstroms geöffnet, so daß man ein Faservlies erhält. Der Primärquellgrad der gesponnenen Endlosfäden beträgt 4 50%, während das Faservlies einen Verfahrensquellgrad von 280% und einen Faserfixierwert von 132 kg/cm/g/cm² aufweist. Anschließend behandelt man das Faservlies mit der Strömung von Wasserstrahlen, die mit Hilfe einer Düse gebildet werden, die Öffnungen mit einem Durchmesser von 0,15 mm aufweist, wobei die Düsenöffnungen in einem Abstand von 1 mm zueinander angeordnet sind. Das Wasser wird zur Ausbildung der Strömung mit einem Druck von 3 5 kg/cm² über dem Umgebungsdruck zugeführt. Der Abstand zwischen den Düsenöffnungen und dem Faservlies beträgt 7 cm. Beide Seiten des Faservlieses werden alternierend viermal bei einer Geschwindigkeit von 3m/min behandelt. Nach der Durchführung der Strahlbehandlung behandelt man das Faservlies mit einem sauren Bad mit einer Temperatur von 80°C, das 1O g/l Schwefelsäure enthält, um die Cellulose vollständig zu regenerieren. Anschließend wird das Faservlies in üblicher Weise gebeucht bzw. gespült, gebleicht und getrocknet.

Der erhaltene Vliesstoff bzw. das gebildete Faservliesbahnmaterial ist extram weich, zeigt einen hervorragenden Fall und ausgezeichnete mechanische Eigen-

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schäften · Die Eigenschaften des Vliesstoffs sind in der folgenden Tabelle III zusammengestellt.

Tabelle III

Gewicht (g/m2)	52
Dicke (mm)	0,38
Spezifisches Volumen (cm3/g)	7,30
Biegelänge (mm) bei freitragender Probenanordnung (in Längsrichtung)	47
Festigkeit (in Längsrichtung) (kg/cm/g/an*)	493
Dehnung (in Längsrichtung) (%)	24,4

Beispiel 4

Man verspinnt eine Viskosespinnlösung, die 6,5%
Cellulose mit einem Polymerisationsgrad von 540 enthält und einen Gesamtalkaligehalt von 3,8%, einen Salzpunkt von 19 und eine Viskosität von 620 Poise aufweist, in ein bei 30⁰C gehaltenes Fällbad, das 15 g/l Schwefelsäure, 0,6 g/l Zinksulfat und 95 g/l Natriumsulfat enthält, worauf die gebildeten Endlosfäden an der Luft um einen Faktor von 100% gereckt werden.
Die erhaltenen Endlosfäden besitzen einen Titer von
1,7 Denier. Der Strang aus den gereckten Endlosfäden wird auf eine Länge von 45 mm zerschnitten und in Wasser dispergiert. Die gebildete Dispersion wird nach

der Verfahrensweise des Beispiels 1 zu einem Faservlies verarbeitet. Der Primärquellgrad der Endlosfäden beträgt 2800%, während das Faservlies einen Verfahrensquellgrad von 1600% und einen Faserfixierwert von

53 kg/cm/g/cm² aufweist. Dann sprüht man gleichmäßig

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ein Bad, das 5 g/l Schwefelsäure enthält, auf die gesamte Oberfläche des Faservlieses auf, worauf man das Faservlies durch eine mit Dampf gesättigte Atmosphäre führt, um den Verfahrensquellgrad auf 300% zu bringen. Anschließend behandelt man das Faservlies mit der Strömung von Wasserstrahlen, die man nach der in Beispiel 3 beschriebenen Weise einwirken läßt, worauf man die Regeneration der Cellulose vervollständigt. Anschließend wird das Faservlies in üblicher Weise gebeucht bzw. gespült, gebleicht und getrocknet. Der in dieser Weise gebildete Vliesstoff bzw. das in dieser Weise gebildete Faservliesbahnmaterial besitzt einen ausgezeichneten Griff und hervorragende mechanische Eigenschaften, die aus der Tabelle IV zu ersehen sind.

Bei einer Vergleichsuntersuchung wird ein Faservlies mit einem Verfahrensquellgrad von 1200% in gleicher Weise der oben beschriebenen Wasserstrahlbehandlung unterzogen. Der Faserfixierwert des Faservlieses beträgt weniger als 5 und es ist unmöglich, einen definierten Wert für den Faserfixierwert zu ermitteln. Die Fasern des Faservlieses werden beweglich und man erhält einen ungleichmäßigen Vliesstoff mit vielen unregelmäßigen Stellen. Weiterhin zeigt der Vliesstoff einen papierartigen Griff. Schließlich variieren die physikalischen Eigenschaften des Vliesstoffs mit den zu ihrer Bestimmung verwendeten Bereichen des Vliesstoffs, so daß ein Vergleich dieser Eigenschaften mit denen des erfindungsgemäßen Vliesstoffs nicht möglich ist.

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Tabelle IV

Gewicht (g/m2)	84
Dicke (mn)	0,71
Spezifisches Volumen (cm3/g)	8,45
Biegelänge (mn) bei freitragender Probenanordnung (in Längsrichtung)	63
Festigkeit (in Längsrichtung) (kg/an/g/cma)	398 ·
Dehnung (in Längsrichtung) (%)	27,0

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Claims (9)

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1. Verfahren zur Herstellung von Cellulosebahnmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß man ein unvollständig regeneriertes Reyon enthaltendes, nasses Faservlies, das einen Verfahrensquellgrad von 200 bis 400% aufweist, der Einwirkung von Strahlströmungen aussetzt; und dann das strahlbehandelte Faservlies einer Regenerierbehandlung unterzieht, um die Cellulose vollständig zu regenerieren.

2. Verfahren zur Herstellung eines Cellulosebahn-

materials, dadurch gekennzeichnet, daß man ein nasses Faservlies, das unvollständig regeneriertes Reyon enthält und einen Verfahrensquellgrad von 400 bis 2000% aufweist, mit einem den Quellgrad vermindernden Mittel zur Einstellung des Verfahrensquellgrads des nassen Faservlieses auf einen Wert von 200 bis 400% behandelt; das behandelte Faservlies der Einwirkung von Strahlströmungen aussetzt; und anschließend das strahlbehandelte Faservlies einer Regenerierbehandlung unterzieht, um die Cellulose vollständig zu regenerieren.

3. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Faservlies, das der Strahlbehandlung unterzogen wird, einen Faserfixierwert von 25 bis 200 besitzt.

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4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Faservlies, das der Strahlbehandlung unterzogen wird, einen Faserfixierwert von 25 bis 200 aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das nasse Faservlies aus unvollständig regeneriertem Reyon dadurch herstellt, daß man eine Viskosespinnlösung, die 4 bis 9 %

Cellulose enthält und einen Gesamtalkaligehalt von 2 bis 6%, eine Viskosität von mindestens 100 Poise und einen Salzpunkt von mindestens 13 aufweist, in ein Fällbad preßt, das bei einer Temperatur von 10 bis 40°C gehalten wird und 8 bis 25 g/l Schwefelsäure, 0,2 bis 3 g/l Zinksulfat und 10 bis 150 g/l Natriumsulfat enthält;
die gebildeten Endlosfäden aus dem Fällbad entnimmt;

die Endlosfäden an der Luft um einen Faktor

von 10 bis 15O% reckt;

die gereckten Endlosfäden zu kurzen Fasern

zerschneidet;

die kurzen Fasern in Wasser dispergiert; und die dispergierten kurzen Fasern zu einem nassen Faservlies aus unvollständig regeneriertem Reyon formt.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das

nasse Faservlies aus unvollständig regeneriertem Reyon dadurch herstellt, daß man eine Viskosespinnlösung, die 4 bis 9% Cellulose enthält und einen Gesamtalkali-

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gehalt von 2 bis 6%, eine Viskosität von mindestens 100 Poise und einen Salzpunkt von mindestens 13 aufweist, in ein Fällbad preßt, das bei einer Temperatur von 10 bis 40°C gehalten wird und 8 bis 25 g/l Schwefelsäure, 0,2 bis 3 g/l Zinksulfat und 10 bis 150 g/l Natriumsulfat enthält;

die gebildeten Endlosfäden aus dem Fällbad entnimmt;

die Endlosfäden an der Luft um einen Faktor von 10 bis 150% reckt;

die gereckten Endlosfäden zu kurzen Fasern zerschneidet;
die kurzen Fasern in Wasser dispergiert; und die dispergierten kurzen Fasern zu einem nassen Faservlies aus unvollständig regeneriertem Reyon formt.

7. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Fällbad entnommenen Endlosfäden einen Primärquel1-grad von 300 bis 3000% aufweisen.

8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Fällbad entnommenen Endlosfäden einen Primärquellgrad von 300 bis 3000% besitzen.

9. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch g e kennz eichnet, daß man die Strahlströmungen unter Anwendung eines Druckes von 5 bis 30 kg/cm² über dein Umgebungsdruck ausbildet.

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