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Hintergrund
der Erfindung Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein in Wasser zersetzbares faseriges Blatt, das in fließendem Wasser
leicht zersetzt und dispergiert wird. Insbesondere betrifft die
Erfindung ein derartiges, in Wasser zersetzbares faseriges Blatt,
das in Wasser eine gute Zersetzbarkeit aufweist und eine hohe Festigkeit
in feuchtem Zustand besitzt.
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Beschreibung
des Stands der Technik
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Zum Säubern der Haut des menschlichen
Körpers,
einschließlich
der intimen Bereiche, oder zur Reinigung von Toiletten und der entsprechenden
Zubehörteile
werden Einweg-Reinigungsblätter
aus Papier oder Faservliesen verwendet. Für diese Reinigungsblätter wurden
in Wasser zersetzbare Reinigungsblätter, die direkt nach der Verwendung
in der Toilette entsorgt werden können, als für diese Aufgaben zweckmäßige Produkte
entwickelt. In einigen Fällen
muss dabei eine hochgradige Zersetzbarkeit in Wasser gewährleistet
sein. Der Grund hierfür
ist, dass dann, wenn nur schlecht in Wasser zersetzbare Reinigungsblätter nach
der Verwendung in Toiletten entsorgt werden, es sehr lange dauert,
bis sie in septischen Tanks zersetzt und dispergiert werden. Ein
weiterer Grund besteht in der Verstopfung in Ablaufleitungen von
Toiletten und dergl.
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Zum Abwischen von feuchten Verunreinigungen
und zur einfachen und wirksamen Anwendung werden zahlreiche Reinigungsblätter für Wischanwendungen
in mit einem flüssigen
chemischen Detergens oder dergl. befeuchteten Zustand verpackt und
in den Handel gebracht. Daher müssen
derartige, in Wasser zersetzbare Reinigungsblätter eine so hohe Festigkeit
in feuchtem Zustand aufweisen, dass sie in dem mit einer derartigen
flüssigen
Chemikalie oder dergl. befeuchteten Zustand für Wischvorgänge geeignet sind; sie müssen aber
nach der Entsorgung in der Toilette in Wasser gut zersetzbar sein.
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Beispielsweise beschreibt JP-B-24636/1995
einen in Wasser zersetzbaren Reinigungsartikel, der ein wasserlösliches
Bindemittel mit einer Carboxylgruppe, Metallionen und ein organisches
Lösungsmittel
umfasst. Jedoch führen
die Metallionen und das organische Lösungsmittel zu Reizungen der
Haut.
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JP-A-292924/1991 beschreibt einen
in Wasser zersetzbaren Reinigungsgegenstand aus Polyvinylalkohol
enthaltenden Fasern, die von einer wässrigen Borsäurelösung durchdrungen
sind. JP-A-198778/1999 beschreibt eine in Wasser zersetzbare Windel
aus einem Polyvinylalkohol enthaltenden Faservlies, das mit Borationen
und Bicarbonationen versetzt ist. Jedoch ist Polyvinylalkohol nicht
wärmebeständig. Daher
wird die Nassfestigkeit des in Wasser zersetzbaren Reinigungsartikels
und der in Wasser zersetzbaren Windel bei 40°C oder darüber verringert.
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In letzter Zeit wurden gemäß dem Stand
der Technik verschiedene, in Wasser zersetzbare, absorbierende Gegenstände, einschließlich Damenbinden,
Slipeinlagen, Wegwerfwindeln und anderen Produkten, untersucht.
Aus Sicherheitsgründen
konnten jedoch die vorerwähnten,
in Wasser zersetzbaren faserigen Blätter nicht als Deckblätter für solche
absorbierende Gegenstände
verwendet werden, die über
längere
Zeit hinweg in direktem Kontakt mit der Haut verbleiben, da sie
ein Bindemittel und einen Elektrolyten enthalten.
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Ferner beschreibt JP-A-228214/1997
ein in Wasser zersetzbares Faservlies mit einer Nassfestigkeit von
100 bis 800 p/25 mm (0,98 bis 7,84 N/25 mm), gemessen gemäß JIS P-8135.
Die Herstellung dieses Faservlieses erfolgt durch Vermischen von
Fasern mit einer Länge
von 9 bis 20 mm mit Zellstoff, wonach die Fasern untereinander durch
Behandlung mit einem Hochdruck-Wasserstrahl verwickelt werden. Aufgrund
der Verwicklung der Bestandteilsfasern fühlt sich das beschriebene Faservlies
voluminös
an. Da bei der Herstellung des Faservlieses lange Fasern durch die
Hochdruck-Wasserstrahlbehandlung miteinander verwickelt werden,
wird ein Faservlies erhalten, das eine relativ hohe Nassfestigkeit
aufweist. Daher ist es gemäß der beschriebenen
Technik schwierig, eine gut ausgewogene Beschaffenheit in Bezug
auf Voluminosität,
Festigkeit und Abbaubarkeit in Wasser für das gebildete Faservlies
zu erzielen. Somit eignet sich das erzeugte Faservlies nicht zur
Erzeugung in Spültoiletten
und dergl.
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EP-A-O 945 536 beschreibt ein in
Wasser zersetzbares Faservlies mit hervorragenden Zerfallseigenschaften
in Wasser und einer hohen Nassfestigkeit. Die Fasern der Bahn weisen
eine Faserlänge
von 10 mm oder weniger auf und können
beispielsweise Reyon-Fasern umfassen.
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Zusammenfassende Darstellung der
Erfindung Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein in Wasser
zersetzbares faseriges Blatt bereitzustellen, das sich in Wasser
gut zersetzt und eine für
Wischanwendungen ausreichende Festigkeit auch dann, wenn kein Bindemittel
zugesetzt ist, aufweist.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
besteht in der Bereitstellung eines in Wasser zersetzbaren faserigen
Blattes, das sicher auf der Haut anzuwenden ist.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung
kann ein in Wasser zersetzbares, faseriges Blatt Fasern umfassen,
die gefasertes Reyon enthalten, wobei das gefaserte Reyon Primärfasern
mit vorbestimmter Faserlänge und
von den Primärfasern
ausgehende Mikrofasern aufweist, wobei das gefaserte Reyon eine
erste Art gefaserten Reyons mit einem Schlag-Grad (Mahlgrad) von
höchstens
700 cc, dessen Länge
der Primärfasern
an der Spitze seiner eigen-gewichteten Durchschnittsfaserlängen-Verteilungsprofilkurve
zwischen 1,8 mm und 4,0 mm liegt, und eine zweite Art gefaserten
Reyons mit einem Schlag-Grad von höchstens 700 cc, dessen Länge der
Primärfasern
an der Spitze seiner eigen-gewichteten Durchschnittsfaserlängen-Verteilungsprofilkurve
zwischen 4,5 mm und 10,0 mm liegt, aufweist, und wobei die von der
ersten und der zweiten Art gefaserten Reyons ausgehenden Mikrofasern
mit mindestens anderen Mikrofasern oder anderen Fasern verschlungen
und/oder wasserstoffgebunden sind.
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Natürlicherweise behält das erfindungsgemäße, in Wasser
zersetzbare faserige Blatt ständig
seine hohe Festigkeit in trockenem und sogar in mit Wasser benetztem
Zustand. Wenn es nach der Verwendung und Entsorgung in Toiletten
und anderen Bereichen in eine große Wassermenge getaucht wird,
zersetzt es sich leicht. Im erfindungsgemäßen faserigen Blatt sind die
Mikrofasern des gefaserten Reyons mit anderen Fasern und anderen
Mikrofasern verschlungen und mit diesen über Wasserstoffbrückenbindungen
gebunden. Dadurch ergibt sich die Fähigkeit zur gegenseitigen Verbindung
der das Blatt bildenden Fasern und zur Verstärkung der Festigkeit des Blattes.
Wenn das faserige Blatt eine große Menge an darauf aufgebrachtem
Wasser aufnimmt, werden die darin verschlungenen Mikrofasern gelockert
oder die zwischen den verbundenen Mikrofasern bestehenden Wasserstoffbrückenbindungen
aufgebrochen, wodurch sich das faserige Blatt leicht in Wasser zersetzt.
Insbesondere werden im erfindungsgemäßen faserigen Blatt die erste
Art von gefasertem Reyon aus kurzen Fasern und die zweite Art von
gefasertem Reyon aus langen Fasern verwendet. Daher ist beim faserigen
Blatt eine gut ausgewogene Beschaffenheit in Bezug auf Zersetzbarkeit
in Wasser, Festigkeit in trockenem Zustand und Festigkeit in nassem
Zustand gegeben.
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Das erfindungsgemäße, in Wasser zersetzbare faserige
Blatt kann aus Materialien, die für den menschlichen Körper nicht
schädlich
sind, zusammengesetzt sein. Im faserigen Blatt tragen die Mikrofasern mit
einer Länge
von höchstens
1 mm in der ersten und der zweiten Art des gefaserten Reyons mit
0,1 bis 65 Masse-% zum Eigengewicht des gefaserten Reyons bei.
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Das faserige Blatt kann die erste
und die zweite Art des gefaserten Reyons in einer Menge von mindestens
3 Masse-% sämtlicher
Fasern, die das faserige Blatt bilden, enthalten. Vorzugsweise enthält es zusätzlich zum
gefaserten Reyon mindestens 5 Masse-% anderer Fasern mit einer Länge von
mindestens 10 mm.
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Beim faserigen Blatt kann es sich
um ein Faservlies, das einer Wasserstrahlbehandlung unterworfen worden
ist, handeln. Alternativ kann es durch ein Papierherstellungsverfahren
erzeugt worden sein.
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Vorzugsweise beträgt der Feinheitsgrad des gefaserten
Reyons 1,1 bis 1,9 dtex.
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Ferner liegt das Gewicht (auch als "Metsuke" zu bezeichnen) der
das faserige Blatt bildenden Fasern zwischen 20 und 100 g/m2.
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Ferner ist es bevorzugt, dass die
Zersetzbarkeit des faserigen Blattes in Wasser, gemessen gemäß JIS P-4501,
höchstens
200 Sekunden beträgt.
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Vorzugsweise beträgt die Nassfestigkeit des faserigen
Blattes mindestens 1,1 N/25 mm.
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Ferner beträgt die Trockenfestigkeit des
faserigen Blattes mindestens 3,4 N/25 mm.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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1 ist
ein Diagramm zur Darstellung des eigen-gewichteten Durchschnittsfaserlängen-Verteilungsprofils
von ungemahlenem Reyon.
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2 ist
ein Diagramm zur Darstellung des eigen-gewichteten Durchschnittsfaserlängen-Verteilungsprofils
von gemahlenem Reyon, wobei Reyon mit einer Faserlänge von
5 mm gemahlen wurde.
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3 ist
ein Diagramm zur Darstellung des eigen-gewichteten Durchschnittsfaserlängen-Verteilungsprofils
von mit einer Schneidmühle
behandeltem (free beaten) Reyon.
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4 ist
ein Diagramm zur Darstellung des eigen-gewichteten Durchschnittsfaserlängen-Verteilungsprofils
von gemahlenem Reyon, wobei Reyon mit einer Faserlänge von
3 mm in nassem Zustand gemahlen wurde.
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5 ist
ein Diagramm zur Darstellung des eigen-gewichteten Durchschnittsfaserlängen-Verteilungsprofils
von gemahlenem Reyon, wobei Reyon mit einer Faserlänge von
4 mm in nassem Zustand gemahlen wurde.
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6 ist
ein Diagramm zur Darstellung des eigen-gewichteten Durchschnittsfaserlängen-Verteilungsprofils
von gemahlenem Reyon, wobei Reyon mit einer Faserlänge von
6 mm in nassem Zustand gemahlen wurde.
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7 ist
ein Diagramm zur Darstellung des eigen-gewichteten Durchschnittsfaserlängen-Verteilungsprofils
von gemahlenem Reyon, wobei Reyon mit einer Faserlänge von
7 mm in nassem Zustand gemahlen wurde.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Unter gefasertem Reyon zur erfindungsgemäßen Verwendung
sind Fasern aus regeneriertem Cellulose-Reyon mit fein gefaserten
Oberflächen
zu verstehen, d. h. Fasern, bei denen Mikrofasern in Submikrongröße abgelöst sind
und von den Oberflächen
der Primärfasern
(des gefaserten Reyons) ausgehen. Die Oberfläche von normaler regenerierter
Cellulose ist glatt, während
die von gefasertem Reyon gefasert ist. Die beiden Produkte weisen
unterschiedliche Strukturen auf.
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Die gefaserten Fasern dieses Typs
lassen sich beispielsweise erzeugen, indem man Reyon, das absorbiertes
Wasser enthält
und noch benetzt ist, mechanisch bearbeitet. Konkret ausgedrückt, lassen
sie sich beispielsweise durch ein Verfahren erzeugen, bei dem Reyon
in Wasser in einem Mischer stark gerührt wird, oder durch ein Verfahren,
bei dem Reyon in einem Pulper, einem Refiner, einer Mahlvorrichtung
oder dergl. gemahlen wird (dabei handelt es sich um ein Nassmahlverfahren).
Genauer ausgedrückt,
umfasst das gefaserte Reyon Fasern in der durch Verarbeiten von
nassgesponnenem Reyon, wie polynosischem Reyon oder dergl., mit
einer Säure
und durch anschließendes
mechanisches Zerfasern erhaltenen Form, sowie Fasern, die durch
mechanisches Zerfasern von lösungsmittelgesponnenem
Reyon erzeugt worden sind, und dergl. Es ist darauf hinzuweisen,
dass das gefaserte Reyon auch aus üblicher, nassgesponnener, regenerierter
Cellulose erzeugt werden kann.
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Das im erfindungsgemäßen faserigen
Blatt zu verwendende gefaserte Reyon umfasst verschiedene Typen
von gefasertem Reyon mit unterschiedlichen Faserlängeprofilen,
nämlich
eine erste Art von gefasertem Reyon und eine zweite Art von gefasertem
Reyon. Im faserigen Blatt gewährleistet
der zweite Typ von gefasertem Reyon mit langen Fasern die Festigkeit
des Blattes, während
der erste Typ von gefasertem Reyon aus kurzen Fasern die Festigkeit
erhöht
und dabei die Zersetzbarkeit des Blattes in Wasser nicht verringert.
Infolgedessen sind beim faserigen Blatt sowohl eine hohe Festigkeit
als auch eine gute Zersetzbarkeit in Wasser gewährleistet.
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Zur speziellen Definition der ersten
und zweiten Art von gefasertem Reyon, das erfindungsgemäß vorzugsweise
verwendet werden kann, können
einige Verfahren herangezogen werden. Ein Verfahren besteht in der
Analyse der eigen-gewichteten Durchschnittsfaserlängen-Verteilung
(Massenverteilung) der Primärfasern und
der Mikrofasern, die das gefaserte Reyon bilden. Die eigen-gewichtete
Durchschnittsfaserlänge
kann als Gewichtsmittel der Länge
bezeichnet werden. Die Mikrofasern sind kürzer als die Primärfasern.
Daher führt eine
Analyse der Verteilung der Faserlänge im gefaserten Reyon zu
einer Aufklärung
der eigen-gewichteten Durchschnittsfaserlängen-Verteilung der das gefaserte
Reyon bildenden Primärfasern
und Mikrofasern. Ein weiteres Verfahren zur speziellen Definition
des angestrebten gefaserten Reyons beruht auf dem Mahlgrad des Reyons
zu gefasertem Reyon (CSF; Canadian Standard Freeness).
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Zunächst wird die eigen-gewichtete
Durchschnittsfaserlängen-Verteilung der das
gefaserte Reyon bildenden Primärfasern
und Mikrofasern beschrieben. Dazu wird beispielsweise auf das Mahlen
von Reyon, dessen ursprüngliche
Faserlänge
5 mm beträgt,
zu gefasertem Reyon der zweiten Art Bezug genommen. Das eigen-gewichtete
Durchschnittsfaserlängen-Verteilungsprofil
von ungemahlenem, ungefasertem Reyon (CSF = 740 cc, Faserlänge 5 mm,
1,7 dtex) für
n = 3 ist in 1 dargestellt.
Gemäß 1 ist die eigen-gewichtete Durchschnittsfaserlängen-Verteilung
in ungemahlenem Reyon weitgehend im Faserlängenbereich von 5 mm ± 1 mm
konzentriert. Ungemahlene Reyon-Proben, die alle eine Konzentration
von 0,75 Masse-% aufwiesen, wurden hergestellt und im nassem Zustand
zu verschiedenen Mahlgraden in einem Mixer gemahlen. Die eigen-gewichtete
Durchschnittsfaserlängen-Verteilung
des auf diese Weise gemahlenen, gefaserten Reyons wurde in Bezug
auf die verschiedenen Faserlängen
analysiert. Die erhaltenen Daten sind im Diagramm von 2 dargestellt.
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Wie aus 2 ersichtlich ist, traten beim eigen-gewichteten
Durchschnittsfaserlängen-Verteilungsprofil
des gefaserten Reyons zwei deutliche Peaks auf. Betrachtet man die
Einzelheiten, so besteht der Bereich mit Ausnahme der Faserlängen von
weniger als 1 mm vorwiegend aus den Primärfasern des gefaserten Reyons,
wobei der restliche Bereich für
Faserlängen
mit einer Länge
von weniger als 1 mm sich lange erstreckende Mikrofasern und gehackte
Reyon-Fasern umfasst, die alle auf eine zu stark ausgeprägte Zerfaserung
zurückgehen.
Die Faserlänge
der Primärfasern
des gemahlenen, gefaserten Reyons kann in gewissem Umfang kürzer als
die Fasern des ursprünglichen,
ungemahlenen Reyons sein oder sie kann in gewissem Umfang deutlich
länger
sein, was auf die Mikrofasern zurückzuführen ist, die von den Enden
der Primärfasern
ausgehen. Demzufolge fällt
im gemahlenen, gefaserten Reyon die Faserlänge der Primärfasern,
die dem Peak des eigen-gewichteten Durchschnittsfaserlängen-Verteilungsprofils
und dem Bereich um diesen Wert entspricht, in einen Bereich von
etwa der nominalen Faserlänge
des ungemahlenen Reyons ±0,5
mm und genauer in etwa in einen Bereich zwischen der Länge der
Primärfasern –0,3 mm
und der Länge
der Primärfasern.
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Diesbezüglich wird das gefaserte Reyon
zur erfindungsgemäßen Verwendung
als ein Reyon definiert, das die maximale Faserlänge für die Primärfasern des gefaserten Reyons
selbst und die maximale Faserlänge für die gefaserten
Mikrofasern aufweist. Besonders bevorzugt ist es, dass die Mikrofasern
mit einer Länge
von mindestens 1 mm im gefaserten Reyon zur erfindungsgemäßen Verwendung
0,1 bis 65 Masse-% des Eigengewichts des gefaserten Reyons beitragen.
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Das gefaserte Reyon wird durch Mahlen
von Reyon in nassem Zustand hergestellt, wie vorstehend ausgeführt wurde.
Wenn davon abweichend Reyon in üblicher
Weise durch Schneidmahlen ("free
beating")) zur Förderung
seines Mahlgrads gemahlen wird (so dass das gemahlene Reyon einen
verringerten numerischen Wert, der den Mahlgrad angibt, aufweist),
so wird es vollständig
in kleine Teilchen pulverisiert, wie in 3 dargestellt ist. In diesem Zustand
verliert der Großteil
der kleinen Teilchen die ursprüngliche
Faserlänge. Das
durch Schneidmahlen gemahlene Reyon fällt nicht unter den Umfang
des gefaserten Reyons zur erfindungsgemäßen Verwendung.
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Das erfindungsgemäße, in Wasser zersetzbare faserige
Blatt enthält
eine erste Art des gefaserten Reyons, dessen Länge der Primärfasern
an der Spitze seiner eigen-gewichteten Durchschnittsfaserlängen-Verteilungsprofilkurve
und im darum herumliegenden Bereich 1,8 mm bis 4,0 mm beträgt und eine
zweite Art von gefasertem Reyon, dessen Länge der Primärfasern
an der Spitze seiner eigen-gewichteten Durchschnittsfaserlängen-Verteilungsprofilkurve
im Bereich von 4,5 mm bis 10,0 mm und darum herum liegt. Obgleich
die erste Art von gefasertem Reyon mit relativ kurzen Fasern enthalten
ist, kann das faserige Blatt die Festigkeit aufgrund der Mikrofasern
der ersten Art des gefaserten Reyons und aufgrund der Primärfasern
und der Mikrofasern der zweiten Art des gefaserten Reyons gewährleisten.
Wenn andererseits das faserige Blatt in Kontakt mit einer großen Menge
an darauf aufgebrachtem Wasser gebracht wird, werden die darin verschlungenen
Fasern bereitwillig gelockert und das Blatt zersetzt sich innerhalb
kurzer Zeit in Wasser. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das faserige Blatt
die erste Art von gefasertem Reyon mit kurzen Fasern enthält. Somit
enthält das
erfindungsgemäße, in Wasser
zersetzbare faserige Blatt verschiedene Arten von gefasertem Reyon
mit unterschiedlichen Faserlängenprofilen.
Daher ergibt sich ohne Schwierigkeiten ein wohl ausgewogenes Verhältnis zwischen
der Zersetzbarkeit in Wasser und der Festigkeit.
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Sofern die Primärfasern der ersten Art des
gefaserten Reyons kürzer
sind als die Untergrenze des definierten Bereiches, so können sich
die von den Primärfasern
ausgehenden Mikrofasern nicht in ausreichendem Maße verschlingen,
so dass sich eine geringe Nassfestigkeit des Faservlieses für das faserige
Blatt ergibt. Sofern die Primärfasern
länger
als die Obergrenze des definierten Bereiches sind, so zersetzt sich
das faserige Blatt in Wasser nur schwer. Wenn andererseits die Primärfasern
der zweiten Art des gefaserten Reyons länger sind als die Obergrenze
des an der Spitze der eigen-gewichteten Durchschnittsfaserlängen-Verteilungsprofilkurve
des gefaserten Reyons und des darum herum definierten Bereiches,
so kommt es nicht nur zu einer Verschlingung der Mikrofasern, sondern
auch zu einer Verschlingung der Primärfasern des gefaserten Reyons
untereinander oder zu einer weiteren Verschlingung der Primärfasern
mit anderen Fasern. Wenn dies der Fall ist, so ergibt sich eine
schlechte Zersetzbarkeit des faserigen Blattes in Wasser.
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Die eigen-gewichtete Durchschnittsfaserlängen-Verteilung
des gefaserten Reyons hängt
sowohl von der ursprünglichen
Faserlänge
des ungemahlenen Reyons als auch vom Mahlgrad des ungemahlenen Reyons
ab. Bevorzugte Beispiele für
die erste und zweite Art von gefasertem Reyon zur erfindungsgemäßen Verwendung
sind in Tabelle 1 und in Tabelle 2 aufgeführt.
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Tabelle 1 zeigt die Daten von Reyon
mit einer Faserlänge
von 3 mm oder 4 mm. Tabelle 2 zeigt die Daten von Reyon mit einer
Faserlänge
von 5 mm, 6 mm oder 7 mm. Das Reyon wurde in nassem Zustand in einem
Mischer oder einem Refiner (oder in einem Pulper) zu verschiedenen
Mahlgraden gemahlen. Die Daten in diesen Tabellen zeigen die eigen-gewichtete
Durchschnittsfaserlängen-Verteilung
der Fasern mit einer Länge
von nicht mehr als 1,0 mm, vorwiegend Mikrofasern (d. h. Anteil
an Mikrofasern), und die eigen-gewichtete Durchschnittsfaserlängen-Verteilung
der Primärfasern,
deren Länge
in der Nähe
der Faserlänge
des ungemahlenen Reyons liegt (im Bereich von –0,6 mm bis +0,4 mm der ursprünglichen
Faserlänge
des ungemahlenen Reyons), in der erhaltenen ersten und zweiten Art
von gefasertem Reyon. Die Daten des durch Mahlen in einem Mischer
erhaltenen gefaserten Reyons sind graphisch in den 4 bis 7 aufgetragen.
Diese Figuren zeigen die eigen-gewichtete Durchschnittsfaserlängen-Verteilungsprofile
des gefaserten Reyons.
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Aus den vorstehenden Ausführungen
ist ersichtlich, dass die erste Art von gefasertem Reyon, dessen Länge der
Primärfasern
an der Spitze seiner eigen-gewichteten Durchschnittsfaserlängen-Verteilungsprofilkurve
bei 1,8 mm bis 4,0 mm und darum herum liegt, aus ungemahlenem Reyon
mit einer Faserlänge
von etwa 2,0 bis 4,0 mm gebildet wird, und dass die zweite Art von
gefasertem Reyon, dessen Länge
der Primärfasern an
der Spitze seiner eigen-gewichteten Durchschnittsfaserlängen-Verteilungsprofilkurve
im Bereich von 4,5 mm bis 10,0 mm und darum herum liegt, aus ungemahlenem
Reyon mit einer Faserlänge
von etwa 5 bis 10,5 mm gebildet wird.
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Bei bevorzugten Proben der ersten
Art von gefasertem Reyon, das aus ungemahlenem Reyon mit einer Faserlänge von
3 mm (bei diesen liegt der eigen-gewichtete Durchschnittsfaserlängen-Verteilungspeak
für die
Primärfasern
im gemahlenen Reyon in einem Faserlängenbereich von 2,5 bis 3 mm)
gebildet worden ist, tragen die Mikrofasern mit einer Länge von
höchstens
1 mm 0,1 bis 10 Masse-% des Eigengewichts des gefaserten Reyons
bei. Jedoch liegt in Proben, die in einem Pulper oder Refiner gemahlen
worden sind, die Obergrenze für
die Mikrofasern bei etwa 5 Masse-% und für Proben, die zu einem Mahlgrad
von höchstens
600 cc gemahlen worden sind, liegt die Untergrenze bei 0,2 Masse-%.
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In Proben der ersten Art von gefasertem
Reyon, das aus ungemahlenem Reyon mit einer Faserlänge von
4 mm (dabei tritt der eigen-gewichtete Durchschnittsfaserlängen-Verteilungspeak
für die
Primärfasern
in einem Faserlängenbereich
von 3,5 bis 4,0 mm auf) gebildet worden sind, tragen die Mikrofasern
mit einer Länge
von höchstens
1 mm 1 bis 14 Masse-% des Eigengewichts des gefaserten Reyons bei.
Jedoch tragen in Proben, die in einem Pulper oder einem Refiner
gemahlen worden sind, die Mikrofasern etwa 0,3 bis 10 Masse-% bei
und in Proben, die in einem Pulper oder Refiner auf einen Mahlgrad
von höchstens
600 cc gemahlen worden sind, beträgt die Untergrenze der Mikrofasern
0,5 Masse-%.
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Demgemäß ist es in der ersten Art
von gefasertem Reyon erwünscht,
dass die Mikrofasern mit einer Länge
von höchstens
1 mm 0,1 bis 14,0 Masse-% des Eigengewichts der ersten Art von gefasertem
Reyon beitragen. Ferner tragen bei der ersten Art von gefasertem
Reyon mit einem Mahlgrad von weniger als 400 cc die Mikrofasern
mit einer Länge
von höchstens
1 mm 0,4 bis 14 Masse-% des Eigengewichts der ersten Art von gefasertem
Reyon bei. Bei Reyon mit einem Mahlgrad von 400 cc bis 700 cc tragen
die Mikrofasern mit einer Länge
von höchstens
1 mm 0,1 bis 4,0 Masse-% der ersten Art von gefasertem Reyon bei.
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Andererseits tragen in bevorzugten
Proben der zweiten Art von gefasertem Reyon, die aus ungemahlenem
Reyon mit einer Faserlänge
von 5 mm (dabei tritt der eigen-gewichtete Durchschnittsfaserlängen-Verteilungspeak für die Primärfasern
im gemahlenen Reyon in einem Faserlängenbereich von 4,5 bis 5,0
mm auf) gebildet worden sind, die Mikrofasern mit einer Länge von
höchstens
1 mm 0,3 bis 45 Masse-% des Eigengewichts des gefaserten Reyons
bei. Jedoch beträgt
bei Proben, die in einem Pulper oder einem Refiner gemahlen worden
sind, die Obergrenze der Mikrofasern etwa 30 Masse-% und in Proben,
die in einem Pulper oder Refiner auf einen Mahlgrad von höchstens
600 cc gemahlen worden sind, beträgt die Untergrenze 5 Masse-%.
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In den Proben der zweiten Art von
gefasertem Reyon aus ungemahlenem Reyon mit einer Faserlänge von
6 mm (dabei tritt der eigen-gewichtete Durchschnittsfaserlängen-Verteilungspeak
für die
Primärfasern
in einem Faserlängenbereich
von 5,5 bis 6,0 mm auf) tragen die Mikrofasern mit einer Länge von
höchstens
1 mm 5 bis 50 Masse-% des Eigengewichts der zweiten Art von gefasertem
Reyon bei. Jedoch tragen in Proben, die in einem Pulper oder einem
Refiner gemahlen worden sind, die Mikrofasern etwa 0,5 bis 30 Masse-%
bei. In Proben, die in einem Pulper oder einem Refiner auf einen
Mahlgrad von höchstens
600 cc gemahlen worden sind, beträgt die Untergrenze der Mikrofasern
5 Masse-%.
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In Proben der zweiten Art von gefasertem
Reyon aus ungemahlenem Reyon mit einer Faserlänge von 7 mm (dabei tritt der
eigen-gewichtete Durchschnittsfaserlängen-Verteilungspeak für die Primärfasern
in einem Faserlängenbereich
von 6,5 bis 7,0 mm auf) tragen die Mikrofasern mit einer Länge von
höchstens
1 mm 10 bis 65 Masse-% des Eigengewichts des gefaserten Reyons bei.
Jedoch tragen in Proben, die in einem Pulper oder einem Refiner
gemahlen worden sind, die Mikrofasern etwa 3 bis 50 Masse-% bei.
In Proben, die in einem Pulper oder einem Refiner bis zu einem Mahlgrad
von höchstens
600 cc gemahlen worden sind, beträgt die Untergrenze der Mikrofasern
8 Masse-%.
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Demgemäß ist es bei der zweiten Art
von gefasertem Reyon erwünscht,
dass die Mikrofasern mit einer Länge
von höchstens
1 mm 0,3 bis 65,0 Masse-% des Eigengewichts der zweiten Art von
gefasertem Reyon beitragen. Ferner tragen bei der zweiten Art von
gefasertem Reyon mit einem Mahlgrad von weniger als 400 cc die Mikrofasern
mit einer Länge
von höchstens
1 mm 8 bis 65 Masse-% des Eigengewichts der zweiten Art von gefasertem
Reyon bei. Bei Reyon mit einem Mahlgrad von 400 cc bis 700 cc tragen
die Mikrofasern mit einer Länge
von höchstens
1 mm 0,3 bis 50 Masse-% der zweiten Art von gefasertem Reyon bei.
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Nachstehend wird der Mahlgrad der
ersten und zweiten Art von gefasertem Reyon zur erfindungsgemäßen Verwendung
beschrieben. Der Mahlgrad zur Bildung von gefasertem Reyon kann
gesteuert werden, indem man die Mahlzeit variiert und die Mahleinrichtung
im Rahmen eines Mischers, eines Pulpers oder eines Refiners auswählt. Bei
Förderung
des Mahlens von Reyon (unter Bildung von gemahlenem, gefasertem
Reyon mit einem vermindertem Zahlenwert, der dessen Mahlgrad angibt)
nimmt der Anteil an kurzen Fasern (einschließlich Mikrofasern) in der eigengewichteten
Durchschnittsfaserlängen-Verteilung
des erhaltenen gefaserten Reyons zu. Erfindungsgemäß weisen
sowohl die erste als auch die zweite Art von gefasertem Reyon einen Mahlgrad
von höchstens
700 cc auf. Gefasertes Reyon mit einem Mahlgrad von mehr als 700
cc enthält
eine geringe Menge an darin gebildeten Mikrofasern und kann daher
nicht die für
faserige Blätter
erforderliche Festigkeit entfalten. Vorzugsweise weist das gefaserte
Reyon, das hier verwendet wird, einen Mahlgrad von höchstens
600 cc auf. Diese Arten von gefasertem Reyon werden bevorzugt, da
die darin enthaltenen Mikrofasern in erheblichem Maße die Festigkeit
des daraus gebildeten Blattes erhöhen. Insbesondere beträgt der Mahlgrad
höchstens
400 cc. Auch bei Verwendung von zwei Typen von gefasertem Reyon mit
einem Mahlgrad von höchstens
200 cc oder sogar von höchstens
100 cc (beispielsweise 50 cc oder 0 cc) zur Herstellung des Blattes
können
die hergestellten, in Wasser zersetzbaren Blätter, die diese Bestandteile
enthalten, eine wohl ausgewogene Beschaffenheit in Bezug auf Nassfestigkeit
und Zersetzbarkeit in Wasser aufweisen.
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Vorzugsweise ist der Mahlgrad der
ersten Art von gefasertem Reyon kleiner als der Mahlgrad der zweiten
Art von gefasertem Reyon, d. h. die erste Art von gefasertem Reyon
wird auf einen höheren
Mahlgrad als die zweite Art von gefasertem Reyon gemahlen. Bei der
bevorzugten ersten Art von gefasertem Reyon, bei der die Primärfasern
kürzer
sind als die Primärfasern
bei der zweiten Art von gefasertem Reyon, kann sich ein größerer Anteil
an Mikrofasern von den Primärfasern
aus erstrecken und dadurch in wirksamer Weise zur Erhöhung der
Festigkeit des faserigen Blattes, das die bevorzugten Arten von
gefasertem Reyon enthält,
beitragen, ohne dass die Zersetzbarkeit des Blattes in Wasser eine
Einbuße
erleidet.
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Die Feinheit der ersten und zweiten
Art von gefasertem Reyon, angegeben in Denier, beträgt vorzugsweise
1 bis 7 d (Denier), d. h. etwa 1,1 bis 7,7 dtex. Liegt die Feinheit
unter der Untergrenze des definierten Bereiches, so verschlingen
sich die Primärfasern
des gefaserten Reyons in zu starkem Maße und es ergibt sich eine
schlechte Zersetzbarkeit des diese Fasern enthaltenden faserigen
Blattes in Wasser. Wenn andererseits die Feinheit über der
Obergrenze des definierten Bereiches liegt, so ergibt sich keine
gute Bildung des faserigen Blattes und außerdem eine geringe Produktivität. Vorzugsweise
liegt die Feinheit im Bereich von 1,1 bis 1,9 dtex.
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Vorzugsweise ist die Feinheit der
ersten Art des gefaserten Reyons gleich der Feinheit der zweiten
Art des gefaserten Reyons oder geringer (feiner) als diese. Die
erste Art von gefasertem Reyon kann im bevorzugten Fall in wirksamerer
Weise als Bindemittel für
die Fasern wirken, wobei sie in stärkerem Maße die Festigkeit des faserigen
Blattes, das diese bevorzugten Arten von gefasertem Reyon enthält, erhöht, ohne
dass die Zersetzbarkeit des Blattes in Wasser leidet.
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Ferner beträgt vorzugsweise die Mischmenge
der ersten und zweiten Art von gefasertem Reyon im erfindungsgemäßen faserigen
Blatt mindestens 3 Masse-% sämtlicher
das faserige Blatt bildenden Fasern. Insbesondere beträgt die Menge
der ersten Art von gefasertem Reyon darin mindestens 5 Masse-% sämtlicher das
faserige Blatt bildenden Fasern und die Menge der zweiten Art von
gefasertem Reyon mindestens 5 Masse-% sämtlicher das faserige Blatt
bildenden Fasern. Besonders bevorzugt ist es, dass die erste und
zweite Art von gefasertem Reyon mindestens jeweils 10 Masse-% des
faserigen Blattes ausmachen.
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Im faserigen Blatt ist es erwünscht, dass
das Mischungsverhältnis
der ersten Art von gefasertem Reyon zur zweiten Art von gefasertem
Reyon, d. h. erste Art von gefasertem Reyon : zweite Art von gefasertem Reyon,
1:9 bis 9:1 und insbesondere 3:7 bis 7:3 beträgt.
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Das erfindungsgemäße, in Wasser zersetzbare faserige
Blatt kann nur. aus der ersten und zweiten Art von gefasertem Reyon
hergestellt werden, kann aber auch beliebige andere Fasern zusätzlich zu
den zwei Arten von gefasertem Reyon enthalten. Beispielsweise kann
es eine dritte und vierte Art von gefasertem Reyon neben der ersten
und zweiten Art von gefasertem Reyon enthalten. In diesem Fall ist
es wünschenswert,
dass die Primärfasern
sämtlicher
Arten von gefasertem Reyon an der Spitze ihrer eigen-gewichteten
Durchschnittsfaserlängen-Verteilungsprofilkurve
und darum herum eine Länge
von 1,8 bis 12,0 mm aufweisen und dass die Mikrofasern mit einer
Länge von
höchstens
1 mm, die von den Primärfasern
ausgehen, 0,1 bis 65% des Eigengewichts des gefaserten Reyons beitragen.
Ferner weisen vorzugsweise sämtliche
Arten von gefasertem Reyon, die im faserigen Blatt zu verwenden
sind, einen Mahlgrad von höchstens
700 cc auf.
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Das erfindungsgemäße, in Wasser zersetzbare faserige
Blatt kann beliebige andere Fasern mit einer Länge von höchstens 10 mm neben dem vorerwähnten gefaserten
Reyon enthalten. Sofern das faserige Blatt aus dem gefaserten Reyon
und derartigen anderen Fasern gebildet wird, können sich die Mikrofasern des
gefaserten Reyons mit den anderen Fasern verschlingen und dadurch
die Festigkeit des Blattes gewährleisten. Die
verschlungenen Mikrofasern und andere Fasern lösen sich bereitwillig, wenn
eine große
Menge an Wasser auf das faserige Blatt aufgebracht wird, wodurch
eine gute Zersetzbarkeit des Blattes in Wasser gewährleistet wird.
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Vorzugsweise sind die anderen Fasern
mit einer Länge
von höchstens
10 mm in Wasser gut dispergierbar, d. h. für diese Fasern werden in Wasser
dispergierbare Fasern bevorzugt. Der hier verwendete Ausdruck "Dispergierbarkeit
in Wasser" hat die
gleiche Bedeutung wie Zersetzbarkeit in Wasser und soll angeben, dass
die Fasern in Wasser gut dispergiert werden und sich dadurch das
Blatt, das diese Fasern enthält, zersetzt,
wenn es in Kontakt mit einer großen Wassermenge kommt. Insbesondere
handelt es sich bei den anderen Fasern um biologisch abbaubare Fasern.
Die biologisch abbaubaren Fasern zersetzen sich natürlicherweise
von selbst, wenn sie in der Umwelt entsorgt werden. Unter der Faserlänge der
anderen Fasern, die hier verwendet werden, ist die durchschnittliche
Faserlänge
zu verstehen. Ferner weisen vorzugsweise die anderen Fasern mit
einer Faserlänge
von höchstens
10 mm eine Länge
(angegeben als durchschnittliche Faserlänge) von mindestens 1 mm auf.
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Bei den anderen Fasern zur erfindungsgemäßen Verwendung
kann es sich um Fasern handeln, die aus mindestens einer Sorte der
Gruppe, die aus natürlichen
und chemischen Fasern besteht, ausgewählt sind. Die natürlichen
Fasern umfassen Fasern aus Holzstoff, wie Zellstoff aus Weichholz,
Zellstoff aus Hartholz und dergl.; sowie auch Fasern aus Manila-Hanf,
Linter-Zellstoff und dergl. Diese natürlichen Fasern sind biologisch abbaubar.
Darunter werden gebleichter Weichholz-Zellstoff und gebleichter
Hartholz-Zellstoff bevorzugt, da sie eine hohe Dispergierbarkeit
in Wasser aufweisen. Ferner können
chemische Fasern verwendet werden, z. B. regenerierte Reyon-Fasern
und dergl.; synthetische Fasern aus Polypropylen, Polyvinylalkohol,
Polyester, Polyacrylnitril und dergl.; biologisch abbaubare synthetische
Fasern; synthetischer Zellstoff aus Polyethylen und dergl. Darunter
wird Reyon wegen seiner biologischen Abbaubarkeit bevorzugt. Ferner
können
andere biologisch abbaubare Fasern aus Polymilchsäure, Polycaprolacton,
aliphatischen Polyestern, wie Polybutylensuccinat, Polyvinylalkohol,
Kollagen und dergl. verwendet werden. Es braucht nicht betont zu
werden, dass beliebige Fasern, die von den vorerwähnten Fasern
abweichen, verwendet werden können,
sofern sie in Wasser dispergierbar sind.
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Bei Weichholz-Zellstoff beträgt der Mahlgrad
vorzugsweise etwa 500 bis 750 cc. Liegt der Mahlgrad unter der Untergrenze
des definierten Bereiches, so weist das den Zellstoff enthaltende
Faservlies eine papierähnliche
Morphologie auf und fühlt
sich rau an. Liegt der Mahlgrad jedoch über der vorstehend definierten Obergrenze,
so weist das den Zellstoff enthaltende Faservlies möglicherweise
nicht die erforderliche Festigkeit auf.
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Sofern das erfindungsgemäße, in Wasser
zersetzbare faserige Blatt aus der ersten und zweiten Art von gefasertem
Reyon und derartigen anderen Fasern mit einer Länge von höchstens 10 mm besteht, ist
das Mischungsverhältnis
der Fasern so beschaffen, dass der Anteil der ersten Art von gefasertem
Reyon 5 bis 85 Masse-%, der Anteil der zweiten Art von gefasertem
Reyon 5 bis 85 Masse-% und der Anteil der übrigen Fasern 5 bis 85 Masse-%
(insgesamt 100 Masse-%) beträgt.
Vorzugsweise ist das Mischungsverhältnis so beschaffen, dass der
Anteil der ersten Art von gefasertem Reyon 10 bis 70 Masse-%, der
Anteil der zweiten Art von gefasertem Reyon 10 bis 70 Masse-% und
der Anteil der übrigen
Fasern 10 bis 70 Masse-% beträgt.
Insbesondere ist das Mischungsverhältnis der Fasern so beschaffen,
dass der Anteil der ersten Art von gefasertem Reyon 20 bis 60 Masse-%,
der Anteil der zweiten Art von gefasertem Reyon 20 bis 60 Masse-%
und der Anteil der anderen Fasern 10 bis 30 Masse-% beträgt.
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Die vorerwähnten Fasern werden zum erfindungsgemäßen faserigen
Blatt geformt. Beispielsweise werden sie durch ein Papierherstellungsverfahren
oder dergl. zu einer faserigen Bahn geformt. Gegebenenfalls wird
die faserige Bahn durch Wasserstrahlbehandlung zu einem Faservlies
verarbeitet. Das erfindungsgemäße faserige
Blatt kann aus beliebigen derartigen faserigen Bahnen oder Faservliesen
bestehen.
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Vorzugsweise beträgt das Gewicht (Metsuke) der
faserigen Bahn für
das erfindungsgemäße faserige Blatt
20 bis 100 g/m2, um zu gewährleisten,
dass das Blatt in feuchtem Zustand für Wischvorgänge geeignet ist und sich in
günstiger
Weise als Deckblatt für
absorbierende Gegenstände
eignet. Liegt das Gewicht unter der vorstehend definierten Untergrenze,
so weist das Blatt möglicherweise
nicht die erforderliche Nassfestigkeit auf. Liegt das Gewicht über der
vorstehend definierten Obergrenze, so ist die Flexibilität des Blattes
nicht gewährleistet.
Insbesondere beträgt
das Gewicht des Blattes bei Anwendung auf der menschlichen Haut
im Hinblick auf die Nassfestigkeit und das weiche Gefühl des Blattes
vorzugsweise 30 bis 70 g/m2. Gegebenenfalls
können
eine Mehrzahl von faserigen Bahnen, die jeweils ein Gewicht von
15 bis 25 g/m2 aufweisen, laminiert und
integriert werden, wodurch das erfindungsgemäße faserige Blatt erhalten
wird.
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Das erfindungsgemäße, in Wasser zersetzbare faserige
Blatt kann direkt nach der Herstellung in einem nassen Papierherstellungsverfahren
oder dergl. verwendet werden. Die Trockenfestigkeit des in Wasser zersetzbaren
faserigen Blattes kann speziell durch die Wasserstoffbrückenbindungen
an den OH-Gruppen, die an den Oberflächen der gefaserten Reyon-Fasern
im Blatt vorliegen, erhöht
werden. Mit Zunahme des Zerfaserungsgrads von Reyon-Fasern im Blatt,
d. h. mit Zunahme des Anteils der darin enthaltenen Mikrofasern, nimmt
die Oberfläche
der das Blatt bildenden Fasern zu, wodurch die Faser-Faser-Bindungsfestigkeit
von Wasserstoffbrückenbindungen
im Blatt verstärkt
wird. In einem Blatt, das durch ein Papierherstellungsverfahren
und ohne Wasserstrahlbearbeitung hergestellt worden ist, ist die
Kraft der Wasserstoffbrückenbindungen der
Mikrofasern vergleichbar oder größer als
die entsprechende Kraft von Zellstoff, so dass die Festigkeit des Blattes
hoch ist. Je nach der Kraft der Wasserstoffbrückenbindungen der Mikrofasern,
die das Blatt bilden, kann die Zersetzbarkeit des Blattes in Wasser
in einem gut ausgewogenen Verhältnis
zu dessen mechanischer Festigkeit stehen. Die Trockenfestigkeit
des in einem Papierherstellungsverfahren erzeugten Blattes ist besonders
hoch. Auch bei einem durch ein Papierherstellungsverfahren erzeugten
Blatt kann es zu teilweisen Verschlingungen der Mikrofasern kommen,
so dass sich eine hohe Nassfestigkeit des Blattes ergeben kann.
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Um in noch sichererer Weise eine
Erhöhung
der Nassfestigkeit zu erreichen, liegt das faserige Blatt vorzugsweise
in Form eines Faservlieses vor, das durch Bilden einer faserigen
Bahn, beispielsweise in einem Nassverfahren, und anschließendes Behandeln
der faserigen Bahn mit einem Wasserstrahl erzeugt werden kann. Die
faserige Bahn kann auch in einem Trockenverfahren hergestellt werden
und sodann einer Wasserstrahlbehandlung unterzogen werden. Für die Wasserstrahlbehandlung
wird eine übliche
Hochdruck-Wasserstrahlvorrichtung verwendet. Durch die Wasserstrahlbehandlung
verschlingen sich die Mikrofasern, die vom gefaserten Reyon in der
auf diese Weise bearbeiteten faserigen Bahn ausgehen, mit anderen
Mikrofasern und/oder anderen Fasern, wodurch die durch gegenseitige
Verschlingung erzeugte Faser-Faser-Kraft erhöht wird. Die Trockenfestigkeit
der bearbeiteten faserigen Bahn nimmt aufgrund der Kraft der Wasserstoffbrückenbindungen
der Mikrofasern zu. Selbst wenn die Wasserstoffbrückenbindungen
aufgebrochen werden, wenn die faserige Bahn benetzt wird, kann die
faserige Bahn immer noch ihre hohe Nassfestigkeit behalten, da die Mikrofasern
darin in verschlungenem Zustand gehalten werden. Durch die Wasserstrahlbehandlung
verschlingen sich die Mikrofasern an den Oberflächen der gefaserten Reyon-Fasern
mit anderen Fasern oder Mikrofasern. Demzufolge unterscheidet sich
die Faserverschlingungsstruktur des durch eine Wasserstrahlbehandlung bearbeiteten
Faservlieses von der Struktur eines üblichen Spunlace-Faservlieses, bei
dem die Bestandteilsfasern nur untereinander verschlungen sind.
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Nachstehend werden Einzelheiten der
Wasserstrahlbehandlung beschrieben. Eine zu bearbeitende faserige
Bahn wird auf ein sich kontinuierlich bewegendes Förderband
vom Maschentyp gelegt und einem Hochdruck-Wasserstrahlstrom in einem
solchen Maß ausgesetzt,
dass die auftreffenden Wasserströme
von der oberen Oberfläche
bis zur unteren Oberfläche
durchtreten können.
Durch die Wasserstrahlbehandlung werden die Eigenschaften des erhaltenen
Faservlieses verändert,
und zwar in Abhängigkeit
vom Gewicht der zu bearbeitenden faserigen Bahn, dem Porendurchmesser
der zu verwendenden Strahldüse,
der Anzahl an Poren der Strahldüse,
der Geschwindigkeit, mit der die faserige Bahn mit dem Wasserstrahl
bearbeitet wird (Bearbeitungsgeschwindigkeit) und der Anzahl der
Maschen des verwendeten Förderbandes
und dergl. Nach der Bildung ist es wünschenswert, dass die faserige
Bahn direkt ohne vorherige Trocknung der Wasserstrahlbehandlung
unterworfen wird, um dadurch das Behandlungsverfahren zu vereinfachen.
Jedoch kann die faserige Bahn auch nach vorheriger Trocknung einer
Wasserstrahlbehandlung unterzogen werden.
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Vorzugsweise beträgt die Nassreißfestigkeit
der erfindungsgemäßen, in
Wasser zersetzbaren faserigen Bahn, die Wasser enthält, mindestens
1,1 N/25 mm, angegeben als quadratisches Mittel der Festigkeit in Maschinenrichtung
(MD) des Faservlieses für
die Bahn und dem Wert in Querrichtung (CD) hierzu. Die Nassreißfestigkeit
(hier als Nassfestigkeit bezeichnet) gibt die Reißfestigkeit
(N) des faserigen Blattes in nassem Zustand an. Um die Nassfestigkeit
in Form der Reißfestigkeit
zu erhalten, wird ein Stück
des faserigen Blattes mit einer Breite von 25 mm und einer Länge von
150 mm in Wasser getaucht, um dadurch Wasser in der 2,5-fachen Menge
der Masse des Blattes in das Blattstück eindringen zu lassen. Das
auf diese Weise benetzte Blattstück
wird unter Verwendung eines Tensilon-Zugtestgeräts bis zum Zerreißen gezogen,
wobei der Spannfutterabstand 100 mm und die Belastungsgeschwindigkeit
100 mm/min betragen. Jedoch stellen die gemäß diesem Verfahren gemessenen
Daten lediglich ein Kriterium für
die Festigkeit des faserigen Blattes dar. Das erfindungsgemäße faserige
Blatt weist eine Festigkeit auf, die im wesentlichen gleich groß wie die
auf die vorstehend beschriebene Weise gemessene Nassfestigkeit ist.
Vorzugsweise beträgt
die Nassfestigkeit des faserigen Blattes mindestens 1,3 N/25 mm.
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Ferner ist es erwünscht, dass das faserige Blatt
eine auch zur Verwendung in trockenem Zustand ausreichend hohe Festigkeit
aufweist. Daher beträgt
die Trockenfestigkeit des faserigen Blattes vorzugsweise mindestens
3,4 N/25 mm, angegeben als quadratischer Mittelwert der Reißfestigkeit
in Maschinenrichtung (MD) des Faservlieses für das Blatt und dem Wert in
Querrichtung (CD) hierzu.
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Ferner weist das erfindungsgemäße, in Wasser
zersetzbare faserige Blatt vorzugsweise einen Zersetzungsgrad in
Wasser von höchstens
300 Sekunden, vorzugsweise höchstens
200 Sekunden und insbesondere höchstens
120 Sekunden auf. Der Zersetzungsgrad in Wasser wird gemäß dem Testverfahren
von JIS P-4501 bestimmt. Dieser Wert gibt die Leichtigkeit der Zersetzung
von Toilettenpapier in Wasser an. Das Papierabbau-Testverfahren wird
nachstehend beschrieben. Ein Stück
des erfindungsgemäßen, in
Wasser zersetzbaren faserigen Blattes mit einer Länge von
10 cm und einer Breite von 10 cm wird in ein 300 ml fassendes Becherglas,
das mit 300 ml Ionenaustauschwasser gefüllt ist, gegeben und darin
mit einem Rührer
gerührt. Die
Umdrehungsgeschwindigkeit des Rührers
beträgt
600 U/min. Der Zustand des in Wasser dispergierten Prüfkörpers wird
makroskopisch in vorbestimmten Zeitabständen begutachtet. Die Zeitspanne
bis zur feinen Dispersion des Prüfkörpers wird
gemessen.
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Jedoch stellen die nach diesem Verfahren
gemessenen Daten lediglich ein Kriterium für die Zersetzbarkeit des faserigen
Blattes in Wasser dar. Das erfindungsgemäße faserige Blatt weist einen
Zersetzungsgrad in Wasser auf, der im wesentlich den auf die vorstehend
beschriebene Weise gemessenen Daten entspricht.
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Zur Herstellung des erfindungsgemäßen, in
Wasser zersetzbaren faserigen Blattes, dessen Zersetzungsgrad in
Wasser und dessen Grad der Nassfestigkeit in die vorerwähnten bevorzugten
Bereiche fallen, können
die Art der das Blatt bildenden Fasern, der Anteil der Fasern, das
Gewicht des Blattes und die Bedingungen für die Wasserstrahlbehandlung
des Blattes variiert werden. Wenn beispielsweise der Anteil der
zweiten Art von gefasertem Reyon mit längeren Fasern im faserigen
Blatt erhöht
wird oder wenn die erste und zweite Art von gefasertem Reyon im
faserigen Blatt nicht so stark gemahlen werden (d. h. diese Arten
von gefasertem Reyon weisen einen erhöhten Zahlenwert, der ihren
Mahlgrad angibt, auf), verringert sich das Gewicht des faserigen
Blattes, oder die Bearbeitungsenergie für die Wasserstrahlbehandlung
wird vermindert, wodurch das faserige Blatt einen erhöhten Zersetzungsgrad
in Wasser und eine erhöhte
Nassfestigkeit aufweisen kann.
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Auch wenn das erfindungsgemäße faserige
Blatt kein Bindemittel enthält,
kann es einen hohen Zersetzungsgrad in Wasser und. eine hohe Nassfestigkeit
aufweisen. Um jedoch die Nassfestigkeit des faserigen Blattes weiter
zu erhöhen,
kann dem Blatt ein in Wasser lösliches
oder in Wasser quellbares Bindemittel, das zur Bindung der Fasern
untereinander befähigt
ist, zugesetzt werden. Bei Kontakt mit einer großen Menge Wasser löst sich
das Bindemittel oder quillt und verliert somit seine Faserbindungsfähigkeit.
Zu Beispielen für verwendbare
Bindemittel gehören
Carboxymethylcellulose; Alkylcellulosen, wie Methylcellulose, Ethylcellulose,
Benzylcellulose und dergl.; Polyvinylalkohol; modifizierte Polyvinylalkohole
mit einer vorbestimmten Menge an Sulfonsäuregruppen oder Carboxylgruppen
und dergl. Die Menge des dem faserigen Blatt zuzusetzenden Bindemittels
kann kleinen als üblich
sein. Beispielsweise können
nur etwa 2 g Bindemittel, bezogen auf 100 g der das faserige Blatt
bildenden Fasern, dem Blatt zugesetzt werden, wodurch die Nassfestigkeit
des Blattes in zufriedenstellendem Maße erhöht werden kann. Demzufolge
beeinträchtigt
die Zugabe einer geringen Menge eines Bindemittels zum faserigen
Blatt die Sicherheit des Blattes nicht stark. Um ein wasserlösliches
Bindemittel dem Faservlies für
das faserige Blatt zuzusetzen, kann ein Beschichtungsverfahren zum
Auftragen des Bindemittels auf das Faservlies durch ein Sieb herangezogen
werden. Andererseits kann ein in Wasser quellbares Bindemittel der
faserigen Bahn für
das Blatt während
der Herstellung der faserigen Bahn in einem Papierherstellungsverfahren
zugesetzt werden.
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Sofern ein Bindemittel, z. B. eines
der vorerwähnten
Mittel, dem erfindungsgemäßen faserigen
Blatt zugesetzt wird, kann ein Elektrolyt, z. B. ein in Wasser lösliches
anorganisches oder organisches Salz zusammen mit dem Bindemittel
zugegeben werden, um die Nassfestigkeit des Blattes noch weiter
zu erhöhen.
Zu Beispielen für
das anorganische Salz gehören
Natriumsulfat, Kaliumsulfat, Zinksulfat, Zinknitrat, Kaliumalaun, Natriumchlorid,
Aluminiumsulfat, Magnesiumsulfat, Kaliumchlorid, Natriumcarbonat,
Natriumhydrogencarbonat, Ammoniumcarbonat und dergl. Zu Beispielen
für organische
Salze gehören
Natriumpyrrolidoncarboxylat, Natriumcitrat, Kaliumcitrat, Natriumtartrat,
Kaliumtartrat, Natriumlactat, Natriumsuccinat, Kaliumpantothenat, Calciumlactat,
Natriumlaurylsulfat und dergl. Bei Verwendung einer Alkylcellulose
als Bindemittel wird diese vorzugsweise mit einem einwertigen Salz
kombiniert. Bei Verwendung eines modifizierten oder unmodifizierten Polyvinylalkohols
als Bindemittel wird dieser vorzugsweise mit einem einwertigen Salz
kombiniert.
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Wenn ferner eine Alkylcellulose als
Bindemittel verwendet wird, kann eine beliebige der nachstehend aufgeführten Verbindungen
dem in Wasser zersetzbaren faserigen Blatt zugesetzt werden, um
die Festigkeit des Blattes weiter zu erhöhen. Zu Beispielen für diese
zusätzlichen
Verbindungen gehören
Copolymere eines polymerisierbaren, monomeren Säureanhydrids mit anderen Comonomeren,
wie (Meth)acrylsäure-Maleinsäure-Harze, (Meth)acrylsäure-Fumarsäure-Harze
und dergl. Vorzugsweise werden die Copolymeren mit Natriumhydroxid
oder dergl. zu in Wasser löslichen
Copolymeren, die partiell Natriumcarboxylatreste aufweisen, verseift.
Ferner ist die Zugabe eines Aminosäurederivats, wie Trimethylglycin
oder dergl., zum Blatt wünschenswert,
um dadurch ebenfalls die Festigkeit des Blattes zu erhöhen.
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Das erfindungsgemäße, in Wasser zersetzbare faserige
Blatt kann gegebenenfalls beliebige weitere Substanzen, die die
erfindungsgemäß erzielten
Vorteile nicht beeinträchtigen,
enthalten. Beispielsweise kann es oberflächenaktive Mittel, Mikrobizide,
Konservierungsmittel, Desodorierungsmittel, Feuchthaltemittel, Alkohole,
wie Ethanol, Polyalkohole, wie Glycerin, und dergl. enthalten.
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Aufgrund seiner guten Zersetzbarkeit
in Wasser und ihrer hohen Nassfestigkeit ist das erfindungsgemäße, in Wasser
zersetzbare, faserige Blatt als feuchtes Tuch zur Anwendung auf
der menschlichen Haut, einschließlich der Intimbereiche, oder
als Reinigungstuch für
Toiletten und zugehörige
Bereiche einsetzbar. Um das Wisch- und Reinigungsvermögen für derartige
Anwendungen zu verstärken,
kann das Blatt schon vorher Wasser, oberflächenaktive Mittel, Alkohol,
Glycerin und dergl. enthalten. Wenn das erfindungsgemäße, in Wasser
zersetzbare, faserige Blatt, das vorher mit einem flüssigen Detergens
und dergl. benetzt worden ist, für
den Verkauf verpackt wird, soll es luftdicht verschlossen und so
vertrieben werden, dass es nicht spontan austrocknet. Andererseits
kann das in Wasser zersetzbare faserige Blatt auch in trockenem
Zustand vertrieben werden. Der Anwender, der das trockene, in Wasser
zersetzbare faserige Blatt erworben hat, kann es vor der Verwendung
mit Wasser oder flüssigen
Chemikalien benetzen.
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Da das erfindungsgemäße, in Wasser
zersetzbare faserige Blatt eine hohe Trockenfestigkeit aufweist und
da es nicht durchweg den Zusatz von Bindemitteln und Elektrolyten
erfordert (worin es sich von herkömmlichen in Wasser zersetzbaren
faserigen Blättern
unterscheidet), erweist es sich für die Anwendung auf die Haut
als sehr sicher. Demzufolge kann das erfindungsgemäße faserige
Blatt als Blattkomponente von verschiedenen, in Wasser zersetzbaren,
absorbierenden Gegenständen
verwendet werden, z. B. von Monatsbinden, Slipeinlagen, Tampons,
Einwegwindeln und dergl. Wenn das faserige Blatt perforiert wird,
kann es als Deckblatt für
in Wasser zersetzbare, absorbierende Gegenstände verwendet werden. Selbst
wenn das faserige Blatt abgegebene Körperflüssigkeiten absorbiert hat,
behält
es noch ein vorbestimmtes Maß an
Nassfestigkeit und deformiert sich daher während der Anwendung nur geringfügig. Wenn
das faserige Blatt mit anderen Fasern kombiniert wird, eignet es
sich als absorbierende Schicht, als Polsterungsschicht, als rückwärtige Schicht
und dergl.
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Gegebenenfalls kann das erfindungsgemäße faserige
Blatt einer Prägung
unterzogen werden. Konkret kann es unter Wärmeeinwirkung und unter Zusatz
einer geringen Wassermenge einer Prägung unterzogen werden, wodurch
die Wasserstoffbrückenbindungen
der gefaserten Reyon-Fasern miteinander und gegebenenfalls mit anderen
Fasern (falls andere Fasern enthalten sind) zunehmen und dadurch
die Trockenfestigkeit der faserigen Bahn verstärkt wird. Gegebenenfalls kann
die erfindungsgemäße, in Wasser
zersetzbare faserige Bahn eine mehrschichtige Struktur aufweisen,
wobei die Deckschicht eine größere Menge
an gefasertem Reyon enthält.
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Beispiele
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Nachstehend wird die Erfindung anhand
der folgenden Beispiele näher
beschrieben, wobei die Beispiele jedoch den Schutzumfang der Erfindung
nicht beschränken
sollen.
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Beispiel A
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Reyon-Fasern (von der Fa. Acordis
Japan, mit einer Faserlänge
von 3 mm und einer Feinheit von 1,7 dtex) wurden in einem Mischer
zur Herstellung einer ersten Art von gefasertem Reyon mit einem
Mahlgrad von 100 cc zerfasert. Gleichermaßen wurden Reyon-Fasern (von
der Fa. Acordis, mit einer Faserlänge von 5 mm und einer Feinheit
von 1,7 dtex) in einem Mischer zur Herstellung einer zweiten Art
von gefasertem Reyon mit einem Mahlgrad von 377 cc zerfasert.
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Gemeinsam mit gebleichtem Weichholz-Kraft-Zellstoff
(NBKP, Mahlgrad (CSF = Canadian Standard Freeness) 600 cc) wurde
die erste und zweite Art von gefasertem Reyon unter Verwendung einer
quadratischen Blattbildungsvorrichtung in nassem Zustand zu einer
Faserbahn verarbeitet. Die erhaltene Faserbahn wurde mit einem Rotationstrockner
zu einem faserigen Blatt getrocknet. In dieser Stufe wurde in jedem
Beispiel das Mischungsverhältnis
der Fasern variiert. Bei der in Tabelle 3 aufgeführten Faserlänge des
gefaserten Reyons handelt es sich um den Wert des ungemahlenen Reyons.
Die dabei erhaltenen, in Wasser zersetzbaren faserigen Blätter wurden
auf ihre Zersetzbarkeit in Wasser und ihre Nassfestigkeit gemäß den nachstehend aufgeführten Verfahren
getestet.
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Der Test auf Zersetzbarkeit in Wasser
beruhte auf JIS P-4501 zur Angabe der Zersetzbarkeit von Toilettenpapier.
Dabei wurde ein Stück
des in Wasser zersetzbaren faserigen Blattes mit einer Länge von
10 cm und einer Breite von 10 cm in ein 300 ml fassendes Becherglas,
das mit 300 ml Ionenaustauschwasser gefüllt war, gegeben und mit einem
Rotor gerührt.
Die Drehzahl des Rotors betrug 600 U/min. Der Zustand des in Wasser
dispergierten Prüfkörpers wurde
makroskopisch in vorbestimmten Zeitabständen begutachtet. Die Zeitspanne,
die verstrich, bis der Prüfkörper dispergiert
war, wurde gemessen (vergl. die nachstehende Tabelle; die Daten
sind in Sekunden angegeben).
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Die Nassfestigkeit wurde gemäß dem in
JIS P-8135 angegebenen Testverfahren gemessen. Kurz zusammengefasst,
wurde ein Stück
des in Wasser zersetzbaren faserigen Blattes mit einer Breite von
25 mm und einer Länge
von 150 mm unter Verwendung eines Tensilon-Testgeräts sowohl
in Maschinenrichtung (MD) als auch in Querrichtung (CD) getestet,
wobei der Spannfutterabstand 100 mm und die Belastungsgeschwindigkeit
100 mm/min betrugen. Die auf diese Weise gemessene Reißfestigkeit
des Prüfkörpers gibt
dessen Nassfestigkeit an (vergl. die nachstehende Tabelle; die Daten
sind in N/25 mm angegeben). Beim Mittelwert der in der Tabelle angegebenen
Daten handelt es sich um die quadratischen Mittelwerte der Werte
in MD und CD, √(MD × CD).
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Faserige Blätter der Vergleichsbeispiele
1 und 2 wurden auf die gleiche Weise wie in den Beispielen hergestellt,
wobei eine der beiden Arten von gefasertem Reyon mit dem Zellstoff
kombiniert wurde.
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Aus Tabelle 3 ist ersichtlich, dass
die in Wasser zersetzbaren faserigen Blätter, die zwei verschiedene Arten
von gefasertem Reyon enthalten, eine höhere Nassfestigkeit aufweisen,
als Blätter,
die nur eine Art von gefasertem Reyon enthalten. Durch Einverleibung
dieser zwei verschiedenen Arten von gefasertem Reyon in die faserigen
Blätter
wird die Zersetzbarkeit der Blätter
in Wasser nicht verringert.
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Beispiel B
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Die in Tabelle 4 aufgeführten Fasern
wurden unter Verwendung einer Hand-Papierherstellungsmaschine zu
Blättern
verarbeitet und mit einem Wasserstrahl von 30 kg/cm2 zu
faserigen Blättern
weiter verarbeitet. Die Bearbeitungsgeschwindigkeit betrug 30 m/min.
Die erhaltenen faserigen Blätter
wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel A mit Wasser benetzt.
Die Blätter
wurden auf Trockenfestigkeit, Nassfestigkeit, Dehnung in trockenem
Zustand und Dehnung in nassem Zustand in MD und CD sowie auf ihre
Zersetzbarkeit in Wasser getestet. Die Dehnung der einzelnen Proben
wurde gemäß JIS P-8132
gemessen. Die faserigen Blätter
der Vergleichsbeispiele wurden, auf die gleiche Weise wie in Beispiel
A hergestellt, wobei jeweils nur eine der beiden Arten von gefasertem
Reyon verwendet wurden. Diese Blätter
wurden auf die gleiche Weise getestet. Die Daten sind in Tabelle
4 aufgeführt.
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Aus Tabelle 4 ist ersichtlich, dass
das faserige Blatt des Beispiels eine bessere Zersetzbarkeit in
Wasser und eine höhere
Festigkeit als die faserigen Blätter
der Vergleichsbeispiele, die nur eine Art von gefasertem Reyon enthalten,
aufweist.
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Wie aus den vorstehenden Testdaten
ersichtlich ist, weist das erfindungsgemäße, in Wasser zersetzbare faserige
Blatt eine gute Zersetzbarkeit in Wasser und eine hohe Festigkeit
auf, wobei die Verschlingungen und/oder die Kraft der Wasserstoffbrückenbindung
der Mikrofasern, die vom gefaserten Reyon ausgehen, ausgenützt werden.
Insbesondere enthält
das erfindungsgemäße faserige
Blatt die erste und zweite Art von gefasertem Reyon, die jeweils
eine unterschiedliche Faserlänge
aufweisen, so dass es eine hohe Festigkeit besitzt. Die kombinierten
Arten von gefasertem Reyon im faserigen Blatt führen zu keiner Beeinträchtigung
der Zersetzbarkeit des Blattes in Wasser.
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Die hier verwendeten Ausdrücke "umfassen bzw. enthalten" sind im Rahmen der
vorliegenden Beschreibung so zu verstehen, dass sie das Vorliegen
von angegebenen Merkmalen, Zahlen, Stufen oder Komponenten angeben,
jedoch nicht das Vorliegen oder die Zugabe von einem oder anderen
Merkmalen, Zahlen, Stufen, Komponenten oder Gruppen davon ausschließen.
