DE3245580C2

DE3245580C2 -

Info

Publication number: DE3245580C2
Application number: DE3245580A
Authority: DE
Inventors: Osamu Utsunomiya Tochigi Jp Ito; Harumasa Yamasaki; Itsuo Wakayama Jp Minakata; Kazunori Funabashi Chiba Jp Nishizawa
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1981-12-18
Filing date: 1982-12-09
Publication date: 1992-03-05
Also published as: SU1355133A3; AU556164B2; SG71586G; IT1155021B; AU9114882A; US4524577A; IT8224854A1; CA1200724A; GB2112035A; ES8401155A1; MY8700320A; IT8224854A0; JPS58109643A; MX157333A; JPS6229531B2; HK1487A; GB2112035B; ES518200A0; DE3245580A1; PH20045A

Description

Die Erfindung betrifft ein Maschinengarn, und im besonderen ein Maschinengarn, das sich durch Wasserquellfähigkeit und insbesondere durch ein hohes Schrumpfvermögen bei Benetzung auszeichnet.

Als Fasermaterialien mit einer Wasserquellfähigkeit sind bislang eine Anzahl unterschiedlicher Fasermaterialien bekanntgeworden, wie beispielsweise Fasern aus Polyalginsäure, carboxymethylierte Cellulosefasern und Acrylfasern, hergestellt durch die Umsetzung seiner Nitrilgruppen in -COOX-Gruppen. Unter diesen Fasermaterialien besitzen jedoch die mit einer hohen Absorptionsfähigkeit (Wasserquellfähigkeit) keine Naßfestigkeit und Naßsteifigkeit, so daß ihr Einsatzbereich eingeschränkt ist und ein Nachteil dahingehend gegeben ist, daß die Wirksamkeit der Absorption schlecht ist, wenn sie in ein absorbierendes Material eingebracht werden, wie etwa eine Baumwollmasse.

Aus der US-PS 38 05 315 sind Garne mit wasserquellbaren Eigenschaften bekannt, die aus wasserunlöslichen Einzelfasern oder einer Mehrzahl von Fäden aus wasserquellbaren und nicht wasserquellbaren Fasern bestehen. Diese Garne werden zur Herstellung eines Wischmops eingesetzt. Wesentliche Eigenschaft dieser Haushaltsgeräte ist die Wasser- und Schmutzaufnahmefähigkeit, ohne daß Schrumpfungseigenschaften eine maßgebliche Rolle spielen.

Die US-PS 39 71 093 beschreibt ebenfalls einen Wischmop, zu dessen Herstellung ein Garn mit einer Zwirnkonstanten von 3 bis 4 verwendet wird. Es soll dort das Ziel sein, die Waschfestigkeit des Mops zu verbessern, ohne daß auch hier Schrumpfungseigenschaften eine Rolle spielen.

Schließlich beschreibt das Kurzreferat "Chemical Abstracts 75-31 196W/119" Acrylfasern mit guten Wasserabsorptionseigenschaften, die hergestellt sind durch das Einbringen von 4,0 bis 9,0 mmol/g COOX.

Das Ziel des Zwirnens liegt im allgemeinen darin, eine Festigkeit, ein besonderes Aussehen und Handhabung auf das Garn zu übertragen und eine Ungleichmäßigkeit des Garnes zu eliminieren. Andererseits ist bislang kein Maschinengarn bekannt, auf welches man durch das Zwirnen die Fähigkeit übertragen kann, ein ausgezeichnetes Schrumpfvermögen zu zeigen, wenn es mit Wasser benetzt wird.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Maschinengarn zu schaffen, das Wasserquellfähigkeit sowie eine ausgezeichnete Festigkeit in dem mit Wasser benetzten Zustand zeigt.

Im besonderen soll, gemäß der Erfindung, ein Maschinengarn geschaffen werden, das eine ausgezeichnete Schrumpffähigkeit besitzt, wenn es mit Wasser benetzt ist und eine Wasserabsorptionsschrumpfkraft von mindestens 10 g und ein Wasserabsorptionsschrumpfausmaß von mindestens 10% besitzt.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß das Garn hergestellt ist durch Verzwirnen (1) eines einzelnen Fadens aus einer wasserunlöslichen Faser mit einem Ausmaß an Wasserquellung von mindestens 10 cm³/g oder (2) einer Mehrzahl von einzelnen Fäden aus wasserunlöslichen Fasern mit einem Ausmaß an Wasserquellung von mindestens 10 cm³/g oder einer Mehrzahl von Fäden mit mindestens 50 Gew.-% solcher Einzelfäden und nicht wasserquellbaren Fasern, so daß die Zwirnkonstante mindestens 2,5 beträgt, wobei der Einzelfaden ein einzelner, nicht quervernetzter hydrolisierter Acrylfaden ist und seine Carboxylgruppen in Form eines Salzes, repräsentiert durch -COOX (wobei X Li, K, Na oder NH₄ ist), in einer Menge von 0,7 bis 4,0 mmol/g anwesend sind, oder der hydrolisierter Acryleinzelfaden einen -COOX-Gruppengehalt von 4,0 bis 9,0 mmol/g, eine Quervernetzung der 2. bis 6. Klasse und ein Wasserquellfähigkeitsausmaß von 10 bis 300 cm³/g aufweist.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigt im einzelnen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Maschinengarns gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines sich bildenden Oberteils, wenn das Maschinengarn gemäß Fig. 1 Wasser absorbiert,

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein absorbierendes Erzeugnis, das hergestellt ist unter Verwendung des erfindungsgemäßen Maschinengarns und

Fig. 4 eine graphische Darstellung zur Bestimmung des Ausmaßes der Quervernetzung.

In den Zeichnungen bedeutet:

1 = Maschinengarn gemäß der Erfindung,
1′ = Maschinengarn gemäß der Erfindung nach der Wasserabsorption,
2 = Oberschicht,
3 = Baumwollmasse und
4 = Rückschicht.

Als Beispiele für die wasserquellbare Faser, die in dem Maschinengarn gemäß der Erfindung eingesetzt werden kann, sind Fäden zu erwähnen aus Fasern, hergestellt aus modifizierten Produkten der Cellulose, wie Baumwolle oder Reyon, z. B. carboxymethylierte Baumwolle, methylierte Baumwolle, äthylierte Baumwolle, hydroxyäthylierte Baumwolle, sulfatierte Baumwolle, sulfonierte Baumwolle, phosphatierte Baumwolle, kationisierte Baumwolle, zwitter-ionisierte Baumwolle, Cellulose-Fasern gepfropft mit Natriumacrylat, Acrylsäure, Acrylnitril oder Acrylamid und deren quervernetzte Produkte, Produkte, die man durch die Modifikation von Wolle, Seide oder ähnlichem in einer ähnlichen Weise erhält und modifizierte Produkte von synthetischen Fasern, wie teilmaleiertes Vinylon.

Bei der Herstellung des Maschinengarns gemäß der Erfindung zwirnt man das Garn vorzugsweise nachdem man die Wasserquelleigenschaft übertragen hat, aber es ist jedoch auch möglich, das Garn zu zwirnen, bevor die Wasserquellfähigkeit hierauf übertragen ist.

Das Ausmaß der Wasserquellfähigkeit, wie sie gemäß der Erfindung beschrieben ist, bezieht sich auf die sichtbare Wasserquellfähigkeit, die wie folgt definiert ist: 0,2 bis 0,5 g einer trockenen Probe (hergestellt durch die Disintegration eines Garnes in die einzelnen Fasern) wird ausgewogen (dieses Gewicht ist x g) und in einen Meßzylinder gegeben, dessen Innendurchmesser 10 mm beträgt. Ein 10 g zylindrisches Gewicht (Außendurchmesser etwa 9 mm) wird in den Zylinder eingebracht, so daß der Boden des Gewichtes auf der Probe ruht. Dann werden 25 bis 50 cm³ reinen Wassers eingegossen und bei 25°C gehalten, wobei die durch den Quellvorgang angehobene Position des Bodens des Gewichtes nach 48 Stunden abgelesen wird (dies sind y cm³). Somit ist das Ausmaß der Wasserquellung (cm³/g) gleich y/x.

Der gemäß der Erfindung verwendete Begriff der Zwirnkonstante ist der Wert, der nach dem folgenden Ausdruck bestimmt wird:

K = T/N,

wobei K = die Zwirnkonstante,
T = die Anzahl der Zwirnungen pro 25,4 mm und
N = die metrische Größe des Garns ist (N=n/l, wenn lFäden der n Größe gezwirnt werden).

Wenn eine Mehrzahl von Fäden miteinander verzwirnt werden, zählt man die ersten Zwirnungen bei der Zahl der Zwirnungen nicht, aber im Fall eines einzelnen Fadens rechnet man die ersten Zwirnungen der Zwirnzahl hinzu.

Im Rahmen der Erfindung wurde eine besondere Aufmerksamkeit auf die Anstrengung gelegt, einen hydrolisierten Acrylfaden einzusetzen, der hergestellt war, indem man einen Acrylfaden auf Acrylnitrilbasis einer chemischen Behandlung unterzog, um seine Nitrilgruppen in Carboxylgruppen umzusetzen als Faden mit einer wasserquellbaren Faser, wobei es sich zeigte, daß ein Faden, hergestellt durch die Verzwirnung des obigen Fadens merklich schrumpft, wenn er benetzt wird und dabei eine Elastizität zeigt.

Aufgrund des Studiums im Rahmen der Erfindung hat sich gezeigt, daß die Wasserabsorptionsschrumpfung des Acrylfadens sich entwickelt, wenn man einen Acrylfaden auf Acrylnitrilbasis als Ausgangsmaterial einsetzt, den Faden einer chemischen Behandlung unterzieht, um ihm eine spezifizierte Menge Carboxylgruppen in Salzform zu vermitteln, oder eine quervernetzte Struktur und diesem Faden eine hohe Zwirnung erteilt.

Es sind eine Anzahl von Verfahren vorgeschlagen worden, um die Carboxylgruppen durch Hydrolyse einer Faser aus Acrylnitrilbasis mit einer Säure oder einem Alkali zu vermitteln (siehe beispielsweise japanische Patentveröffentlichung Nr. 110/1963 Kogyo Kagaku Zasshi 68, 1309 (1965) und japanische Offenlegungsschrift Nr. 7526/1974). In all diesen Fällen wurde jedoch die Einführung der Carboxylgruppen zum Zwecke durchgeführt, eine Ionenaustauschbarkeit, Wasserquellfähigkeit oder ähnliches zu übertragen, und mittels dieser Verfahren läßt sich im Gegensatz zur Erfindung kein Garn herstellen mit ausgezeichneten Wasserschrumpfungs- und Elastizitätseigenschaften durch das Verzwirnen des Fadens. Dementsprechend handelt es sich bei dem Maschinengarn gemäß der Erfindung um ein völlig neues Garn.

Um die oben aufgezeigte Aufgabe gemäß der Erfindung zu lösen, ist es erforderlich, auf das Garn mindestens 0,7 mmol/g Carboxylgruppen in Salzform, repräsentiert durch die -COOX- Gruppe (X: Li, K, Na oder NH₄) auf die Acrylfäden zu übertragen. Wenn die Menge geringer ist als 0,7 mmol/g, nimmt die Wasserabsorptionsschrumpfung ab. Wenn jedoch die Menge an übertragenen Carboxylgruppen 4,0 mmol/g überschreitet, tritt das Phänomen ein, daß der hydrolisierte Acrylfaden, der die übertragenen Carboxylgruppen enthält, sich auflöst, wenn er Wasser absorbiert. Dies ist nachteilig. Normalerweise wird auf einen Einzelfaden eine sog. erste Zwirnung übertragen, wobei diese Zwirnung selbst nicht ausreicht, und es ist dementsprechend erforderlich, die Zwirnkonstante auf über 2,5 zu erhöhen, indem man eine zusätzliche Zwirnung durchführt.

Hier kann die Menge an Carboxylgruppen in der Salzform nach dem folgenden Ausdruck bestimmt werden:

Carboxylgehalt (mmol/g)=0,4 (50-y)/x in der folgenden Weise. Zunächst werden 0,2 bis 0,5 g einer vollständig getrockneten Probe genau ausgewogen (dies sind x g) und in 20 ml einer 1N-wäßrigen Chlorwasserstoffsäurelösung 24 Stunden eingetaucht. 5 ml der oben schwimmenden Flüssigkeit oder des Filtrats werden herausgenommen und mit einer 0,1M wäßrigen Ätznatronlösung titriert (die Menge der konsumierten wäßrigen Ätznatronlösung ist y cm³).

Der hydrolisierte Acrylfaden, der übertragene Carboxylgruppen enthält, kann leicht hergestellt werden, indem man einen Acrylfaden auf Acrylnitrilbasis hydrolisiert mit einer Mineralsäure oder einem Alkali, und wenn eine Mineralsäure eingesetzt wird, das verseifte Produkt mit einem Alkali in Berührung bringt, im Anschluß an die Hydrolyse, um die Carboxylgruppen schließlich in das Salz zu überführen. In diesem Fall sind die bevorzugten Salze diejenigen eines Kations, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Li, K, Na und NH₄.

Bei der Herstellung des Maschinengarns überträgt man vorzugsweise zunächst Carboxylgruppen in einen einzelnen Faden und zwirnt diesen Faden anschließend. Es ist jedoch auch möglich, einen Acrylfaden zunächst zu zwirnen und dann die Carboxylgruppen auf den Faden zu übertragen.

Darüber hinaus wurde nach der Erfindung herausgefunden, daß sogar ein hydrolisierter Acrylfaden, der einen Carboxylgehalt von einer höheren als der obigen Spezifikation besitzt, durch Quervernetzung umgesetzt werden kann in einen hydrolisierten Acrylfaden, der sich nicht in Wasser auflöst und in der Lage ist, die gemäß der Erfindung gestellte Aufgabe zu lösen. Im besonderen dieser quervernetzte, hydrolisierte Acrylfaden löst die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe und besitzt einen Carboxylgehalt von 4,0 bis 9,0 mmol/g, ein Ausmaß an Quervernetzung der Klasse 2 bis 6 und ein Wasserquellausmaß von 15 bis 300 cm³/g, wobei sich aus diesem Faden ein ausgezeichnetes Maschinengarn herstellen läßt, indem man den Faden derart verzwirnt, daß sich eine Zwirnkonstante von mindestens 2,5 ergibt.

Das Ausmaß der Quervernetzung eines solchen quervernetzten hydrolisierten Acrylfadens wird wie folgt definiert. Nämlich bei dem Reaktionssystem, bei welchem die Nitrilgruppen hydrolisiert werden, die in dem Polymeren enthalten sind, im Anschluß oder gleichzeitig mit der Bildung einer quervernetzten Struktur in einem Acrylfaden auf Acrylnitrilbasis ist die Beziehung zwischen dem Gehalt an Natriumsalz von den Carboxylgruppen und dem Quellgrad in Fig. 4 aufgetragen. Dann ist unter Bezugnahme auf den Quellgrad (V cm³/g) mit einem Carboxylgruppengehalt in Natriumsalzform von 5 mmol/g das Ausmaß der Quervernetzung des quervenetzten Aufbaues in diesem Reaktionssystem wie folgt definiert:

Der Grad der Quervernetzung
Klasse 1
log V ≦ 1,0
Klasse 2	1,0 < log V ≦ 1,2
Klasse 3	1,2 < log V ≦ 1,4
Klasse 4	1,4 < log V ≦ 1,6
Klasse 5	1,6 < log V ≦ 1,8
Klasse 6	1,8 < log V ≦ 2,0
Klasse 7	2,0 < log V

Die Fig. 4 zeigt die Zusammenhänge zwischen dem Carboxylgehalt (in diesen Fällen Carboxylgruppe der Natriumsalzform) (mmol/g) und das Ausmaß der Quellung V (cm³/g) bei unterschiedlichem Quervernetzungsausmaß. Die Kurven a, b, c und d stellen die Beziehungen des Quervernetzungsausmaßes von 7, 5-6, 4 bzw. 2 dar.

Ein hydrolisierter Acrylfaden mit einem Quervernetzungsausmaß der Klasse 1, wie sie oben definiert ist, zeigt eine geringe Wasserabsorptionsschrumpfung, da auch dann, wenn der Gehalt an Carboxylgruppen der Salzform ansteigt, das Quellausmaß nicht ansteigt. Wenn darüber hinaus das Quervernetzungsausmaß unter der Klasse 7 liegt, löst sich der Faden in Wasser auf, wegen des extrem niedrigen Grades der Quervernetzung. Dies ist nicht vorteilhaft. Bei einem Quervernetzungsgrad im Bereich der Klassen 2-6 erhält man gute Resultate. Darüber hinaus zeigt, auch in dem Fall, wenn ein hydrolisierter Acrylfaden mit einem Ausmaß an Quervernetzung der Klassen 3 bis 6, dann wenn der Faden einen solchen erhöhten Gehalt an Carboxylgruppen in Salzform besitzt, daß der Grad an Wasserquellung von mindestens 300 cm³/g erreicht ist, das Garn eine merkliche Neigung, sich in Wasser aufzulösen. Dementsprechend liegt der Grad oder das Ausmaß an Wasserquellung eines Maschinengarns aus einem quervernetzten hydrolysierten Acrylfaden, der eine Wasserabsorptionsschrumpfung, wie sie gemäß der Erfindung angestrebt hat, besitzt, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 300 cm³/g, wobei der Bereich von 20 bis 200 cm³/g besonders bevorzugt ist.

Als Verfahren zur Herstellung des Maschinengarns aus solch einem quervernetzten, hydrolysierten Acrylfaden kommt ein solches Verfahren infrage, bei welchem man zuvor eine quervernetzte Struktur in einem Querfaden ausbildet und dann den Faden hydrolisiert sowie auch ein Verfahren, bei welchem man die Quervernetzung und die Übertragung der Carboxylgruppen durch Hydrolyse gleichzeitig durchführt.

Als erstes Verfahren läßt sich ein solches nennen unter chemischer Bildung einer quervernetzten Struktur durch die Behandlung mit Hydroxylamin unter einem Diamin, wie Hydrazin oder Äthylendiamin, ein Verfahren unter Bildung einer quervernetzten Acrylfaser mit einer latenten Quervernetzungsfähigkeit oder ein physikalisches Verfahren unter Backen bei 200 bis 300°C oder Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl bei einer Dosis oberhalb 100 Mrad, worauf man den quervernetzten Faden mit einer Mineralsäure oder einem Alkali hydrolysiert. Als letzteres Verfahren ist ein solches zu nennen, unter einer Behandlung mit einem Formalin-Mineralsäuresystem oder einem polyhydriertem Alkohol-wasserfreien Mineralsäuresystemen, oder ein Verfahren unter alkalischer Behandlung eines Acrylfadens mit einem Gehalt an 5-18 Gew.-% an copolymerisiertem Vinylhalid. Durch dieses Verfahren wird es möglich, die Hydrolyse der Nitrilgruppen und die Bildung einer quervernetzten Struktur in einem gleichzeitigen Schritt durchzuführen.

Als alkalische Substanzen, die bei der Hydrolyse eingesetzt werden, sind wäßrige Lösungen eines Hydroxids, eines Kohlenwasserstoffs oder eines Carbonats von Lithium, Natrium oder Kalilum zu nennen. Als Mineralsäure werden relativ hohe Konzentrationen wäßriger Lösungen von Schwefelsäure, Salzsäure, Phosphorsäure, Salpetersäure und ähnlichem bevorzugt. Wenn eine Mineralsäure eingesetzt wird, ist es erforderlich, den Faden nach der Hydrolyse in ein Salz des Lithiums, Natriums, Kaliums oder Ammonium umzuwandeln.

Das Maschinengarn gemäß der Erfindung kann nicht nur durch die Verzwirnung eines Acryleinzelfadens hergestellt werden, der hierauf übertragene Carboxylgruppen enthält, sondern auch durch die Verzwirnung einer Mehrzahl solcher Fäden, so daß die Zwirnkonstante mindestens 2,5 beträgt, oder durch die Verzwirnung eines solchen Fadens zusammen mit anderen nicht wasserabsorbierenden schrumpffähigen Fäden, wie Baumwollfäden, Reyonfäden oder Fäden aus synthetischen Fasern, so daß die Zwirnkonstante mindestens 2,5 beträgt. In diesem Fall bestehen jedoch mindestens 50 Gew.-% des sich ergebenden Maschinengarns aus dem Acrylfaden mit den hierauf übertragenen Carboxylgruppen. Man bevorzugt nicht mehr als 50 Gew.-% des nicht wasserabsorbierenden schrumpffähigen Fadens einzusetzen, da hierdurch die Schrumpffähigkeit abgesenkt wird.

Wenn eine Mehrzahl von Einzelfäden miteinander verzwirnt werden, ist die Richtung, in welcher die einzelnen Fäden gezwirnt werden, vorzugsweise die gleiche wie bei der Zwirnung eines Einzelfadens, wobei jedoch die Richtungen auch entgegengesetzt zueinander verlaufen können. Darüber hinaus kann zusätzlich zu einem Einzelfaden ein gefalteter Faden eingesetzt werden, und eine Mehrzahl dieser gefalteten Fäden können miteinander verzwirnt werden. Darüber hinaus ist es in manchen Anwendungsbereichen auch möglich, einen stärkeren Schrumpfungseffekt zu erzielen, indem man eine Mehrzahl der Fäden gemäß der Erfindung miteinander verzwirnt.

Da das oben beschriebene Maschinengarn gemäß der Erfindung mit einer Verzwirnung versehen ist, die einen hinreichenden Eingriff der Fasern miteinander sicherstellt, wie auch eine erhöhte Naßfestigkeit, ist die Eigenschaft von in starkem Maße wasserquellbaren Fäden gegeben. (Fig. 1). Darüber hinaus besitzen die gezwirnten Fäden die Eigenschaft, daß dann, wenn sie gezwirnt sind und die Zwirnung einer Fixierung unterworfen ist, kein Wiederaufdrehen erfolgt vor der Wasserabsorption, was jedoch eintritt nach der Absorption von Wasser, da die Fasern selbst quellen und eine weberknotenähnliche Form (Fig. 2) einnehmen, mit der anschließenden Bildung von Hohlräumen um die Fasern. Dementsprechend kann von diesen Hohlräumen mehr Wasser absorbiert werden.

Das Maschinengarn gemäß der Erfindung mit den oben aufgezeigten Eigenschaften kann auf einer Vielzahl von Anwendungsgebieten eingesetzt werden. Typische Anwendungsbeispiele werden nachfolgend aufgezeigt.

Eine Anwendungsmöglichkeit der Erfindung umfaßt Tuchwindeln. Wenn beispielsweise wasserabsorbierende, schrumpffähige Maschinengarne gemäß der Erfindung in eine Tuchwindel eingenäht werden, schrumpfen die Maschinengarne und zerknittern die Stoffwindel, wenn diese mit Urin befeuchtet wird, wodurch mehr Urin in den Freiräumen, die durch die Runzeln gebildet werden, zurückgehalten werden kann.

In diesem Fall ist es möglich, das Maschinengarn gemäß der Erfindung als Schuß- oder Kettfäden einer Tuchwindel miteinzuweben.

Ein anderes Einsatzgebiet umfaßt absorbierende Wegwerfgegenstände. So kann beispielsweise das Maschinengarn gemäß der Erfindung in die Oberschicht einer Binde oder einer Papierwindel eingenäht werden, d. h. in das Faservlies. Die wasserabsorbierenden Gegenstände, die so hergestellt werden, übertragen kein unangenehmes Gefühl auf den Benutzer, da dann, wenn die Absonderungen die Oberschicht durchdringen und von dem Absorptionsmaterial absorbiert werden, das wasserabsorbierende, schrumpfende Maschinengarn benetzt wird, und zu einer Schrumpfung unter Bildung von Runzeln auf der Oberschicht führt, so daß Freiräume zwischen dem Träger und dem Absorptionsmaterial gebildet werden. Noch eine weitere Anwendungsmöglichkeit ergibt sich bei einer Wegwerfwindel, die mit einem elastomeren Material an der Kante um den unteren Schenkelbereich versehen ist, wobei das Maschinengarn gemäß der Erfindung statt des elastomeren Materials eingesetzt werden. Beim Einsatz können nämlich Freiräume zwischen den Schenkeln gebildet werden, da die Fäden normalerweise keine Elastizität zeigen und somit keine Stickigkeit entstehen lassen während sie schrumpfen und die Ränder der Windel an die Schenkel anpassen und einen Flüssigkeitsdurchtritt verhindern, nur dann, wenn sie durch Urin benetzt sind.

Das Maschinengarn gemäß der Erfindung kann neben den oben gezeigten Anwendungsbeispielen auf verschiedenen Gebieten eingesetzt werden.

Eine weitere Erläuterung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Beispiele erfolgen. Hierbei ist herauszustellen, daß die Erfindung nicht auf diese Beispiele begrenzt ist.

Beispiel 1
Carboxymethyliertes Baumwollgarn
Grad der Carboxymethylierung:
0,29
Grad des Quellens:	56 cm³/g
Form der Zwirnung:	drei Fäden (Nr. 33,8) Z-verdrillt (nachfolgend als 33,8 s/sZ bezeichnet)
Zwirnkonstante:	3,0

Beispiel 2
Methyliertes Baumwollgarn
Grad der Verätherung:\|0,25
Grad des Quellens:	12 cm³/g
Form der Zwirnung:	33,8 Z
Zwirnkonstante:	2,5

Beispiel 3
Sulfatierte Baumwolle
Grad der Veresterung:
0,20
Grad der Quellung:	48 cm³/g
Form der Zwirnung:	16,9 S(Z-Zwirnung)
Zwirnkonstante:	4,0

Beispiel 4
Kationisierte Baumwolle
Grad der Kationisierung:\|0,25
Grad der Quellung:	11 cm³/g
Form der Zwirnung:	33,8 s/2 Z
Zwirnkonstante:	3,0

Beispiel 5
Sulfatierte Baumwolle
Grad der Veresterung:
0,20
Grad der Quellung:	48 cm³/g
Form der Zwirnung:	16,9 s/3 Z (einer der drei Fäden ist ein Baumwollfaden)
Zwirnkonstante:	4,5

Beispiel 6
Carboxymethylierte Baumwolle
Grad der Carboxymethylierung:
0,17
Grad der Quellung:	18 cm³/g
Form der Zwirnung:	33,8 s/3 (einer der drei Fäden ist ein Baumwollfaden)
Zwirnkonstante:	3,0

Vergleichsbeispiel

Ein Maschinengarn des Beispiels 2, bei welchem der Grad der Verätherung 0,21 beträgt und der Grad der Wasserquellung 0,7 cm³/g.

Vergleichsbeispiel 2

Ein Maschinengarn des Beispiels 3, wobei die Zwirnkonstante 2,0 ist.

Vergleichsbeispiel 3

Ein Maschinengarn gemäß Beispiel 6, wobei die Form der Zwirnung so ist, daß zwei von drei Fäden Baumwollfäden sind.

Die Maschinengarne der Beispiele 1 bis 6 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 wurden untersucht auf den Grad der Wasserquellung, die Festigkeit und Wasserabsorption. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.

Testverfahren für die Wasserabsorption

4 g eines Maschinengarns der obigen Beispiele und Vergleichsbeispiele werden mit 26 g Baumwollmasse (Weahouser Co., Ltd., SAM) gemischt, wie in Fig. 3 dargestellt. In Fig. 3 umfaßt die Deckschicht 2 ein Faservlies (20 g/m²), hergestellt durch Heißschmelzen von Polyesterfaser (45%) und ES-Faser (55%), und die Rückschicht 4 besteht aus Polyäthylen (25 g/m²). Diese Schichten sind zusammengesetzt, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Auf das so zusammengesetzte Absorptionsmaterial wird künstlicher Urin aufgegossen (hergestellt durch die Einstellung einer physiologischen Salzlösung auf eine Oberflächenspannung von 50 dyn/cm±3 dyn/cm bei 30°C) durch eine Öffnung mit einem Durchmesser von 1 cm eines Behälters, der auf die Oberfläche des Absorptionsmaterials aufgesetzt wird. Die Zeit, die erforderlich ist, um 105 cm³ des Urins aufzunehmen, wird gemessen, und diese Zeit wird als Absorptionszeit definiert. Weiterhin wird 2 Minuten nach der Absorption eine Last (40 g/cm²) auf die Fläche (100 cm²) um das Gebiet der Absorption aufgebracht, und der aus dem Absorptionsmittel ausgepreßte Urin wird von einem Filterpapier absorbiert. Die Menge des auf diese Weise absorbierten Urins wird als Rückgabemenge definiert. Die Wasserabsorption wird repräsentiert durch diese Absorptionszeit und die Rückgabemenge.

Der Grund, warum die Absorptionsmittel mit dem Maschinengarn gemäß der Erfindung ausgezeichnete Wasserabsorption zeigen, wie dies aus Tabelle 1 ersichtlich ist, liegt wahrscheinlich darin, daß das Flüssigkeitsaufnahmevermögen in einer solchen Weise gesteigert wird, daß bei einer Benetzung des Absorptionsmittels das Maschinengarn eine weberknotenähnliche Form einnimmt, wie dies die Fig. 2 zeigt, und zwar an verschiedenen Punkten, so daß Freiräume um die verdrillten Fäden in der Baumwollmasse gebildet werden.

Tabelle 1

Die Beispiele des Maschinengarns eines hydrolysierten Acrylfadens gemäß der Erfindung sind nachfolgend aufgeführt.

Beispiel A
Carboxylgehalt (Natriumsalz):
07 mmol/g
Form der Zwirnung:	drei Fäden (Nr. 17) sind Z-gedrillt (nachfolgend bezeichnet als 17 s/3 Z)
Zwirnkonstante:	2,5

Beispiel B
Carboxylgehalt (Na-Salz):
1,9 mmol/g
Form der Zwirnung:	17 s/3 Z
Zwirnkonstante:	3,5

Beispiel C
Carboxylgehalt (Natriumsalz):
3,4 mmol/g
Form der Zwirnung :	17 s Z
Zwirnkonstante:	5,0

Beispiel D
Carboxylgehalt (K-Salz):
2,1 mmol/g
Form der Zwirnung:	26 s/3 Z
Zwirnkonstante:	4,0

Beispiel E
Carboxylgehalt (NH₄-Salz):
2,1 mmol/g
Form der Zwirnung:	26 s/3 Z
Zwirnkonstante:	4,0

Beispiel F
Carboxylgehalt (Li-Salz):
2,1 mmol/g
Form der Zwirnung:	26 s/3 Z
Zwirnkonstante:	4,0

Beispiel G
Quervernetzter, hydrolysierter Acrylfaden (Formalinquervernetzung)
Carboxylgehalt (Na-Salz):
6,9 mmol/g
Ausmaß der Wasserquellung:	51 cm³/g
Grad der Quervernetzung:	Klasse 5
Form der Zwirnung:	17 s/3 Z
Zwirnkonstante:	2,5

Beispiel H

Ein Faden des Beispiels E, wobei der Carboxylgehalt 8,5 mmol/g, der Grad der Quervernetzung Klasse 4, das Salz, ein NH₄-Salz und der Zwirnmultiplikator 4,0 ist.

Carboxylgehalt (NH₄-Salz):
8,5 mmol/g
Ausmaß der Wasserquellung:	250 cm³/g
Grad der Quervernetzung:	Klasse 4
Form der Zwirnung:	17 s/3 Z
Zwirnkonstante:	4,0

Beispiel I
(Hydroxylaminquervernetzung)
Carboxylgehalt (Na-Salz):
4,2 mmol/g
Ausmaß der Wasserquellung:	12 cm³/g
Grad der Quervernetzung:	Klasse 2
Form der Zwirnung:	17 s/3 Z
Zwirnkonstante:	3,0

Beispiel J

Ein Maschinengarn des Beispiels I, bei welchem der Carboxylgehalt 5,8 mmol/g, der Grad der Quervernetzung Klasse 6 und der Zwirnmultiplikator 6,0 ist.

(Hydroxylaminquervernetzung)
Carboxylgehalt (Na-Salz):
5,8 mmol/g
Ausmaß der Wasserquellung:	85 cm³/g
Grad der Quervernetzung:	Klasse 6
Form der Zwirnung:	17 s/3 Z
Zwirnkonstante:	6,0

Beispiel K
Carboxylgehalt (Natriumsalz):
0,7 mmol/g
Form der Zwirnung:	17 s/3 Z (einer der drei Fäden ist ein unreagierter Akrylfaden)
Zwirnkonstante:	3,0

Beispiel L
Carboxylgehalt (Na-Salz):
1,5 mmol/g
Form der Zwirnung:	26 s/3 Z (einer der drei Fäden ist ein unreagierter Akrylfaden)
Zwirnkonstante:	5,0

Beispiel M
Carboxylgehalt (Na-Salz):
1,5 mmol/g
Form der Zwirnung:	26 s/3 S
Zwirnkonstante:	3,5
Die Zwirnungsrichtung des Einzelfadens (erste Zwirnung):	Rechtszwirnung
Zwirnrichtung des Maschinengarns (Verbundzwirnung):	Linkszwirnung

Vergleichsbeispiel A

Ein Garn gemäß Beispiel A, wobei der Carboxylgehalt 0,5 mmol/g ist.

Vergleichsbeispiel B

Ein Garn des Beispiels A, wobei die Zwirnkonstante 2,0 ist.

Vergleichsbeispiel C

Ein Garn des Beispiels C, wobei der Carboxylgehalt 4,2 mmol/g ist.

Vergleichsbeispiel D

Ein Garn des Beispiels K, wobei die Form der Zwirnung derart ist, daß zwei der drei Fäden unreagierte Acrylfäden sind.

Vergleichsbeispiel E

Ein Garn gemäß Beispiel I, wobei der Grad der Quervernetzung Klasse 1 ist.

Carboxylgehalt:
4,3 mmol/g
Ausmaß der Wasserquellung:	5 cm³/g
Grad der Quervernetzung:	Klasse 1

Vergleichsbeispiel F

Ein Garn des Beispiels I, wobei der Carboxylgehalt 2,5 mmol/g ist.

Carboxylgehalt:
2,5 mmol/g
Ausmaß der Wasserquellung:	9 cm³/g
Grad der Quervernetzung:	Klasse 2

Die Maschinengarne der Beispiele A bis M und der Vergleichsbeispiele A bis F wurden bezüglich ihrer Wasserabsorptionsschrumpfkraft und dem Ausmaß der Schrumpfung nach dem folgenden Verfahren gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt. Schrumpfkraft: eine Kraft der Schrumpfung erzeugt durch ein Garn, wenn es mit Wasser benetzt ist (ausgedrückt in g). Ausmaß der Schrumpfung=(ursprüngliche Länge des Garnes - Länge bei der Schrumpfung)/ursprüngliche Länge des Garnes ×100.

Tabelle 2

Claims

Maschinengarn, dadurch gekennzeichnet, daß es hergestellt ist durch Verzwirnen (1) eines einzelnen Fadens aus einer wasserunlöslichen Faser mit einem Ausmaß an Wasserquellung von mindestens 10 cm³/g oder (2) einer Mehrzahl von einzelnen Fäden aus wasserunlöslichen Fasern mit einem Ausmaß an Wasserquellung von mindestens 10 cm³/g oder einer Mehrzahl von Fäden mit mindestens 50 Gew.-% solcher Einzelfäden und nicht wasserquellbaren Fasern, so daß die Zwirnkonstante mindestens 2,5 beträgt, wobei der Einzelfaden ein einzelner, nicht quervernetzter hydrolisierter Acrylfaden ist und seine Carboxylgruppen in Form eines Salzes repräsentiert durch -COOX (wobei X Li, K, Na oder NH₄ ist), in einer Menge von 0,7 bis 4,0 mmol/g anwesend sind, oder der hydrolisierte Acryleinzelfaden einen -COOX-Gruppengehalt von 4,0 bis 9,0 mmol/g, eine Quervernetzung der 2. bis 6. Klasse und ein Wasserquellfähigkeitsausmaß von 10 bis 300 cm³/g aufweist.