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Technischer
Bereich
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine hydrophile Faser, die eine ausgezeichnete
hydrophile Eigenschaft und gute Stabilität der hydrophilen Eigenschaft über der
Zeit aufweist. Im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung
eine hydrophile Faser, deren hydrophiles Leistungsverhalten sich
kaum verschlechtert, insbesondere auch dann nicht, wenn die hydrophile
Faser über
einen langen Zeitraum in Umgebungen mit hohen Temperaturen und hohen
Feuchtigkeiten gehalten wird.
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Hintergrund
der Erfindung
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Es
gibt Vorschläge
für verschiedene
Arten von Polyolefin-basierten Fasern, so etwa Fasern, welche ein
Polyolefin allein umfassen, oder konjugierte Fasern, wobei das Polyolefin
an den Faseroberflächen
teilweise oder ganz freiliegt. Produkte, wie Nonwoven-Textilien
oder Gewebe oder Gewirke und Gestricke, welche die Fasern umfassen,
haben bereits breiten Einsatz gefunden für Anwendungsbereiche im Haushalt,
z.B. als Makeup-Puffs, Feuchttücher
oder Abtropfbeutel, in der Medizin, z.B. als Basistextilien für Umschläge, in der Agrar- und Bautechnik,
z.B. als Hydroponmatten oder Drainagematten, für Bekleidung oder dergleichen,
z.B. Unterwäsche.
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In
diesen Anwendungsbereichen wird die ausgezeichnete hydrophile Eigenschaft
häufig
bei den oben genannten Produkten verlangt. Daher sind bereits Vorschläge für Verfahren
zum Aufbringen eines hydrophilen Behandlungsmittels auf die Oberfläche der
Polyolefin-basierten Faser gemacht worden, z.B. ein Verfahren zum
Aufbringen eines ein Polyoxyalkylen-modifiziertes Silicon enthaltenden
Behandlungsmittels auf die Faseroberflächen (Offenlegungsschrift der
japanischen Patentanmeldung Nr. 1-148879), ein Verfahren zum Aufbringen
eines Behandlungsmittels, welches eine Verbindung vom Alkylolamid-Typ
und ein Polyoxyalkylen-modifiziertes Silicon enthält, auf
die Faseroberflächen
(Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 1-148880),
und ein Verfahren zum Aufbringen eines einen Polyglycerolester einer
Fettsäure
enthaltenden Behandlungsmittels auf die Faseroberflächen (Offenlegungsschrift
der japanischen Patentanmeldung Nr. 2-216265).
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Fasern,
welche nach diesen Verfahren erhalten werden, oder die Produkte,
welche diese Fasern umfassen, zeigen am Anfang ein ausgezeichnetes
hydrophiles Leistungsverhalten. Ein Problem ist jedoch, dass es
leicht zu einer Verschlechterung des hydrophilen Leistungsverhaltens
kommt, wenn die Fasern oder die Produkte für einen langen Zeitraum gelagert
werden, wobei die Verschlechterung besonders ausgeprägt ist bei
Lagerung speziell in Lagerhäusern
oder dergleichen, wo die Atmosphäre
durch hohe Temperaturen und hohe Feuchtigkeiten gekennzeichnet ist.
Ein Problem sind ferner die Fälle,
wo die Faseroberflächenreibung vermindert
wird und die Kardiergeschwindigkeit nicht verbessert werden kann,
wenn das oben genannte Polyoxyalkylen-modifizierte Silicon oder
der Polyglycerol-basierte Ester der Fettsäure aufgebracht wird.
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Die
vorliegende Erfindung wurde also im Zusammenhang mit den im oben
angeführten
Stand der Technik anzutreffenden Problemen gemacht. Eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung einer hydrophilen
Faser, deren hydrophiles Leistungsverhalten sich kaum verschlechtert,
auch dann nicht, wenn sie unter harten Umgebungsbedingungen mit
hohen Temperaturen und hohen Feuchtigkeiten gehalten wird, und eine
ausgezeichnete Stabilität über der
Zeit aufweist.
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Offenbarung
der Erfindung
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Als
ein Ergebnis intensiver Untersuchungen, die zur Erfüllung der
Aufgabe durchgeführt
wurden, haben die betreffenden Erfinder et al. gefunden, dass durch
Aufbringen eines Behandlungsmittels, welches ein spezifisches Polyether-Polyester-Blockcopolymer
und/oder einen Polyoxyalkylenalkylether zusammen mit einem Metallalkenylsuccinat
enthält,
eine Faser bereitgestellt wird, deren ausgezeichnete hydrophile
Eigenschaft erhalten bleibt, selbst wenn sie über einen langen Zeitraum bei
hohen Temperaturen und hohen Feuchtigkeiten gelagert wird. Als eine
Folge weiterer sorgfältiger
Untersuchungen wurde die vorliegende Erfindung erzielt.
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Gemäß vorliegender
Erfindung wird eine hydrophile Faser bereitgestellt, welche eine
Faser ist, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verhältnis des
mit einem Polyolefin belegten Umfangs zu dem gesamten Umfang des
Faserquerschnitts 30 % oder mehr beträgt, und dass die Oberfläche der
Faser ein Behandlungsmittel in einer Menge von 0,05 bis 5 Gew.%,
bezogen auf das Gewicht der Faser, umfasst, wobei das Behandlungsmittel
die unten beschriebene Komponente (A) und/oder die unten beschriebene
Komponente (B) in einer Menge von 15 bis 95 Gew.%, bezogen auf die
aktiven Komponenten des Behandlungsmittels, und die unten beschriebene
Komponente (C) in einer Menge von 5 bis 40 Gew.%, bezogen auf die
aktiven Komponenten des Behandlungsmittels, enthält:
- (A)
ein Polyether-Polyester-Blockcopolymer, umfassend einen aus Polyoxyalkylen-Einheiten
gebildeten Polyetherblock und einen aus Polyoxycaproyl-Einheiten
gebildeten Polyesterblock,
- (B) einen höheren
Alkylether eines Polyoxyalkylenglycols mit Polyoxyethylen-Einheiten,
und
- (C) ein Metallalkenylsuccinat.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt
zur Herstellung einer hydrophilen Faser, umfassend das Aufbringen
eines Behandlungsmittels auf die Oberfläche einer Faser, die dadurch
gekennzeichnet ist, dass das Verhältnis des mit einem Polyolefin
belegten Umfangs zu dem gesamten Umfang des Faserquerschnitts 30
% oder mehr beträgt,
in einer Menge von 0,05 bis 5 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der
Faser, wobei das Behandlungsmittel die unten beschriebene Komponente
(A) und/oder die unten beschriebene Komponente (B) in einer Menge
von 15 bis 95 Gew.%, bezogen auf die aktiven Komponenten des Behandlungsmittels,
und die unten beschriebene Komponente (C) in einer Menge von 5 bis
40 Gew.%, bezogen auf die aktiven Komponenten des Behandlungsmittels,
enthält:
- (A) ein Polyether-Polyester-Blockcopolymer,
umfassend einen aus Polyoxyalkylen-Einheiten gebildeten Polyetherblock
und einen aus Polyoxycaproyl-Einheiten gebildeten Polyesterblock,
- (B) einen höheren
Alkylether eines Polyoxyalkylenglycols mit Polyoxyethylen-Einheiten,
und
- (C) ein Metallalkenylsuccinat.
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Beste Ausführungsform
der Erfindung
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Die
Faser, welche Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, kann eine
Faser sein, welche eine Polyolefin-Faser allein oder eine Mischspinnfaser
mit anderen Polymeren oder eine konjugierte Faser (vom Kern-Mantel-Typ,
Seite-an-Seite-Typ,
alternierend angeordneten Typ oder "Islands-in-Sea"-Typ oder dergleichen) umfasst, wenn
das Polyolefin mindestens 30 %, vorzugsweise 50 % oder mehr des
Umfangs, bezogen auf den gesamten Umfang des Faserquerschnitts,
belegt.
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Als
Beispiele für
das bevorzugt zum Einsatz kommende Polyolefin lassen sich nennen
Polyethylen, Polypropylen, Polybuten-1, Polypenten-1 und ein statistisches
Copolymer oder ein Blockcopolymer hiervon oder ein Polyolefin-basiertes
Polymer, copolymerisiert mit mindestens einer oder mehreren Komponenten, ausgewählt aus
ungesättigten
Carbonsäuren
wie Methacrylsäure,
Acrylsäure,
Maleinsäure,
Fumarsäure,
Crotonsäure
und Itaconsäure
und Derivate hiervon, z.B. ein Ester oder ein Säureanhydrid. Ferner kann ein
Pfropfcopolymer genannt werden, wobei mindestens eine der oben genannten
ungesättigten
Carbonsäuren
oder Derivate hiervon auf das oben genannte Polyolefin-ba sierte
Polymer gepfropft ist. Von den genannten Polymeren ist Polyethylen
bevorzugt.
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Wenn
die obige Faser eine konjugierte Faser oder eine Mischspinnfaser
ist, können
ein Polyester, z.B. Polyethylenterephthalat oder Polybutylenterephthalat,
und ein Polyamid, z.B. Nylon 6 oder Nylon-66, als Beispiele für das Polymer
genannt werden, das mit dem Polyolefin gemischt oder konjugiert
werden kann.
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Unter
den Fasern ist eine konjugierte Faser, welche einen Polyester, wie
z.B. Polyethylenterephthalat oder Polybutylenterephthalat, dessen
Schmelzpunkt höher
ist als der des Polyolefins und der faserbildende Eigenschaften
und gute mechanische Eigenschaften aufweist, und das Polyolefin
umfasst, besonders bevorzugt, weil die konjugierte Faser als Thermobindefaser
verwendet werden kann und Bauschigkeit, Widerstand gegen bleibende
Verformung infolge Ermüdung,
Elastizität,
Griff und dergleichen der schließlich erhaltenen Produkte,
z.B. Nonwoven-Textilien, gut ausfallen.
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Zwar
unterliegt das konjugierte Gewichtsverhältnis oder Mischungsgewichtsverhältnis des
Polyolefins zu den anderen Polymeren keinen besonderen Beschränkungen;
jedoch liegt das Gewichtsverhältnis
des Polyolefins vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 30 bis
70 Gew.%, wenn das Polyolefin als Thermobindekomponente verwendet
werden soll, wie oben beschrieben.
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Die
hydrophile Faser gemäß vorliegender
Erfindung kann die hydrophile Eigenschaft der Faser aufweisen, die,
gemessen nach der folgenden Messmethode, 30 Sekunden oder weniger,
vorzugsweise 20 Sekunden oder weniger beträgt, zur Verwendung als ein
Produkt, das die obige hydrophile Eigenschaft verlangt. Wenn die
hydrophile Eigenschaft einen Wert von mehr als 30 Sekunden aufweist,
ist dies ungünstig,
weil die hydrophile Eigenschaft unzureichend ist und sich bei Kontakt
mit Wasser in kurzer Zeit verschlechtert, selbst wenn die hydrophile
Eigenschaft am Anfang (beim ersten Mal) gut ist.
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Hydrophile Eigenschaft
der Faser:
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Das
Innere eines Rohrs aus Polymethylmethacrylat mit einem Innendurchmesser
von 25 mm, einem Außendurchmesser
von 30 mm und einer Rohrlänge von
25 mm wird mit 5,0 g Fasern ausgestopft, so dass keine Fasern hervorstehen.
Das Rohr wird auf 1000 cm3 enthärtetem Wasser
bei 30 °C
in einem Behälter
mit einem Innendurchmesser von 105 mm schwimmen gelassen und sich
mit dem Wasser füllen
gelassen, stehen gelassen und einmal zu Boden sinken gelassen. Die
Fasern werden dann aus dem Inneren des Rohrs genommen und bei Normaltemperatur
luftgetrocknet. Die Vorgänge
werden viermal wiederholt, und anschließend wird in einem fünften Vorgang
die Zahl der Sekunden gemessen, die das Rohr vom Auf-dem-Wasser-Schwimmen
bis zum Auf-den-Boden-des-Behälters-Sinken
benötigt,
um die hydrophile Eigenschaft der Faser zu erhalten.
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Bei
der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, wenn – zusätzlich zu
den obigen Charakteristika – die Erhaltung
der hydrophilen Eigenschaft der Faser, wie im Folgenden definiert,
90 % oder mehr beträgt,
vorzugsweise 100 % oder mehr. Wenn die Erhaltung der hydrophilen
Eigenschaft der Faser über
der Zeit unter 90 % liegt, ist dies ungünstig, weil die hydrophile
Eigenschaft unzureichend wird und die Faser dazu neigt, für die obigen
Verwendungen oder dergleichen ungeeignet zu werden, wenn die Faser
für lange
Zeit bei hohen Temperaturen und hohen Feuchtigkeiten gehalten wird.
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Erhaltung der hydrophilen
Eigenschaft der Faser über
der Zeit:
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Die
hydrophile Eigenschaft der Faser vor Behandlung über der Zeit (bei einer Temperatur
von 40 °C und
einer relativen Feuchtigkeit von 80 % für 30 Tage), gemessen nach der
obigen Methode, sei a1, und die hydrophile
Eigenschaft der Faser nach Behandlung über der Zeit sei b1;
dann ist die Erhaltung der hydrophilen Eigenschaft der Faser über der
Zeit definiert als der Kehrwert (ausgedrückt in %) b1/a1.
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Die
Einzelfaserfeinheit der hydrophilen Faser gemäß vorliegender Erfindung, wie
oben erläutert,
kann der jeweiligen Anwendung angepasst geeignet eingestellt werden;
bevorzugt liegt die Feinheit jedoch in einem Bereich von 0,1 bis
20 den, besonders bevorzugt in einem Bereich von 1 bis 10 den, aus
der Sicht des Kardierleistungsverhaltens bei der Herstellung von
Nonwoven-Textilien oder Spinngarnen im Falle von z.B. der Stapelfaser.
Die Faser kann der jewei ligen Anwendung angepasst mit einer geeigneten
Kräuselung
ausgestattet sein, wobei die Kräuselbogenzahl
bevorzugt in einem Bereich von 10 bis 30 Bögen/25 mm liegt bei Verwendung
als Thermobindefaser z.B. für
eine Papierwindel.
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Ferner
kann die hydrophile Faser gemäß vorliegender
Erfindung eine Stapelfaser oder ein kontinuierliches Filament sein;
die Faserlänge
kann jedoch der jeweiligen Anwendung angepasst geeignet gewählt werden,
z.B. im Falle der Stapelfaser. Beispielsweise kann die hydrophile
Faser auf eine Länge
innerhalb eines Bereichs von 25 bis 200 mm geschnitten und für Nonwoven-Textilien,
Spinngarne oder dergleichen verwendet werden.
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Der
Faser, bei der das Verhältnis
des mit dem Polyolefin belegten Umfangs zu dem gesamten Umfang des
Faserquerschnitts 30 % oder mehr beträgt, kann das obige hydrophile
Leistungsverhalten vermittelt werden durch Aufbringen eines Behandlungsmittels
auf die Oberfläche
der Faser, wobei das Behandlungsmittel die unten beschriebene Komponente
(A) und/oder die unten beschriebene Komponente (B) in einer Menge beider
Komponenten von 15 bis 95 Gew.%, bevorzugt 15 bis 80 Gew.% innerhalb
des Bereichs, so dass ein Gewichtsverhältnis (A/B) von vorzugsweise
3/1 bis 1/10 bereitgestellt wird, und die Komponente (C) in einer Menge
von 5 bis 40 Gew.%, bevorzugt 10 bis 30 Gew.%, enthält:
- (A) ein Blockcopolymer umfassend einen aus
Polyoxyalkylen-Einheiten gebildeten Polyetherblock und einen aus
Polyoxycaproyl-Einheiten gebildeten Polyesterblock,
- (B) einen höheren
Alkylether eines Polyoxyalkylenglycols mit Polyoxyethylen-Einheiten
und
- (C) ein Metallalkenylsuccinat.
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Das
Polyesher-Polyester-Copolymer (Komponente A) und der höhere Alkylether
des Polyoxyalkylenglycols (Komponente B), die hierin verwendet werden,
werden benützt,
um der Faser die gute hydrophile Eigenschaft zu verleihen. Wenn
ihr Gesamtgehalt in dem Behandlungsmittel unter 15 Gew.% liegt,
bezogen auf die aktiven Komponenten des Behandlungsmittels, ist
dies un günstig,
weil die hydrophile Eigenschaft unzureichend wird und gerne eine
Dispersion der hydrophilen Eigenschaft auftritt. Wenn demgegenüber der
Gehalt 95 Gew.% überschreitet,
ist dies ungünstig,
weil der Gehalt des unten beschriebenen Metallalkenylsuccinats (Komponente
C) nicht ausreichend erhöht
werden kann und nicht nur die Erhaltung der hydrophilen Eigenschaft
der Faser über
der Zeit verschlechtert wird, so dass das Ziel der vorliegenden
Erfindung nicht erreicht werden kann, sondern auch das Hochgeschwindigkeitskardierleistungsverhalten
bei der Herstellung von Nonwoven-Textilien, Spinngarnen oder dergleichen
verschlechtert wird. Bevorzugt ist es, wenn sowohl die Komponente
A als auch die Komponente B zusammen in einem Gewichtsverhältnis innerhalb
des Bereichs von 3/1 bis 1/10 verwendet werden, weil die hydrophile
Eigenschaft weiter verbessert wird.
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Andererseits
wird das zusammen mit den obigen Komponenten verwendete Metallalkenylsuccinat (Komponente
C) dazu benützt,
die Erhaltung der hydrophilen Eigenschaft der Faser über der
Zeit zu verbessern, und das Kardierleistungsverhalten bei einer
hohen Kardiergeschwindigkeit von 140 m/min oder mehr kann beträchtlich
verbessert werden. Wenn sein Gehalt in dem Behandlungsmittel geringer
ist als 5 Gew.%, ist es schwierig, die Erhaltung der Hydrophilie
der Faser über
der Zeit auf 90 % oder mehr zu verbessern und die das Hochgeschwindigkeitskardierleistungsverhalten
verbessernden Effekte sind unzureichend. Wenn dagegen der Gehalt
40 Gew.% überschreitet,
ist dies ungünstig,
weil die hydrophile Eigenschaft der Faser vor Behandlung über der
Zeit dann gerne den Wert von 30 Sekunden überschreitet.
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Das
obige bevorzugt verwendete Polyether-Polyester-Copolymer ist ein
Copolymer umfassend statistisch und/oder blockcopolymerisierte Oxyalkylen-Einheiten mit 2 bis
4 Kohlenstoffatomen, z.B. eine Oxyethylen-Gruppe, Oxypropylen-Gruppe
oder Oxybutylen-Gruppe, davon 40 mol% oder mehr statistisch und/oder blockcopolymerisierte
Oxyethylen-Einheiten als Polyether-Block aus der Sicht der Erhöhung der
hydrophilen Eigenschaft. Die Molzahl der Oxyalkylen-Einheiten in
dem Polyether-Block liegt vorzugsweise in einem Bereich von 5 bis
200, besonders bevorzugt in einem Bereich von 50 bis 120. Demgegenüber liegt
die Molzahl der Oxycaproyl-Einheiten in dem Polyester-Block bevorzugt in
einem solchen Bereich, dass deren Verhältnis zu der Mol- zahl der Oxyalkylen-Einheiten
in dem obigen Polyether-Block (Molzahl der Oxycaproyl-Einheiten/Molzahl
der Oxyalken-Einheiten) in einen Bereich von 1/1 bis 1/10, bevorzugt
in einen Bereich von 1/1,5 bis 1/4 fällt, um die gute hydrophile
Eigenschaft im Gebrauch manifest werden zu lassen.
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Der
Polymerisationsgrad des Polyoxyalkylenglycols als der höhere Alkylether
des Polyoxyalkylenglycols mit den Oxyethylen-Einheiten (Komponente
B) liegt bevorzugt in einem Bereich von 25 bis 70, besonders bevorzugt
innerhalb eines Bereichs von 30 bis 60. Die Oxyalkylen-Einheiten
sind bevorzugt Oxyalkylen-Einheiten mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen,
z.B. Oxyethylen-Einheiten, Oxypropylen-Einheiten oder Oxybutylen-Einheiten.
Es ist notwendig, dass die Oxyethylen-Einheiten in dem Polyoxyalkylenglycol
enthalten sind, und ihr Gehalt beträgt bevorzugt 50 mol% oder mehr.
Besonders bevorzugt ist ein Polyethylenglycol, in dem alle Einheiten
Oxyethylen-Einheiten sind, um die gute hydrophile Eigenschaft manifest
werden zu lassen. Dagegen liegt die Zahl der Kohlenstoffatome der
höheren
Alkyl-Gruppe bevorzugt in einem Bereich von 18 bis 40, besonders
bevorzugt in einem Bereich von 20 bis 30, aus der Sicht der guten
Hydrophilie im Gebrauch. Der obige höhere Alkylether wird üblicherweise
hergestellt durch Zugabe einer erforderlichen Menge eines Alkylenoxids zu
einem höheren
Alkohol mit der entsprechenden Zahl von Kohlenstoffatomen. Ferner
können
Hydroxylendgruppen mit einer Alkyl-Gruppe, einer Alkoxy-Gruppe oder
dergleichen weiter blockiert sein.
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Ferner
lassen sich z.B. Kaliumoctenylsuccinat, Kaliumdecenylsuccinat, Kaliumdodecenylsuccinat,
Kaliumtetradecenylsuccinat, Kaliumhexadecenylsuccinat, Kaliumoctadecenylsuccinat,
Natriumoctenylsuccinat, Natriumdecenylsuccinat, Natriumdodecenylsuccinat,
Natriumtetradecenylsuccinat, Natiumhexadecenylsuccinat und Natriumoctadecenylsuccinat
als Beispiele für
das Metallalkenylsuccinat nennen, welches zusammen mit dem obigen
Polyether-Polyester-Copolymer
(Komponente A) und/oder dem obigen Polyoxyalkylenalkylether (Komponente
B) verwendet wird. Von den genannten sind Kaliumdodecenylsuccinat
und Natriumdodecenylsuccinat bevorzugt, wobei Kaliumdodecenylsuccinat
besonders bevorzugt ist.
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Weitere
Komponenten, z.B. bekannte Komponenten des Behandlungsmittels, wie
z.B. Antistatika, pH-Regler, Gleitmittel, Emulgatoren, antimikrobielle
Mittel und fungizide Mittel können
in dem oben beschriebenen Behandlungsmittel enthalten sein, soweit
dies das Ziel der vorliegenden Erfindung nicht behindert.
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Das
obige Behandlungsmittel innerhalb des Bereichs von 0,05 bis 5 Gew.%,
bevorzugt innerhalb des Bereichs von 0,2 bis 1,0 Gew.%, bezogen
auf das Gewicht der Faser, wird bevorzugt auf die Oberfläche der Faser
aufgebracht. Wenn die Aufnahme geringer ist als 0,05 Gew.%, ist
dies ungünstig,
weil eine hinreichende hydrophile Eigenschaft nicht erhalten wird
und die Kardenpassage bei der Herstellung von Nonwoven-Textilien oder
Spinngarnen verschlechtert wird. Wenn die Aufnahme dagegen 5 Gew.% überschreitet,
ist dies ungünstig,
weil die Bildung von Ablagerungen oder Rollenwicklern zunimmt, wenn
die Faser zu Nonwoven-Textilien oder dergleichen geformt wird.
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Das
obige Behandlungsmittel kann gegebenenfalls in einer optionalen
Stufe nach der Formung zu einer Faser auf die Faser aufgebracht
werden, und kann z.B. entweder in einem Garnherstellungsschritt
oder einem Tow-Herstellungsschritt oder nach dem Schneiden der resultierenden
Faser aufgebracht werden. Ein Verfahren zum Aufbringen des Behandlungsmittels
in dem Garnherstellungsschritt oder dem Tow-Herstellungsschritt
ist bevorzugt, weil das Behandlungsmittel gleichmäßig aufgebracht
werden und der Prozess vereinfacht werden kann. Ferner wird das
Behandlungsmittel, üblicherweise
als eine wässrige
Emulsionsflüssigkeit,
auf eine Faser nach dem Verstrecken aufgebracht durch ein Öltauchbadvertahren,
ein Ölwalzenvertahren,
ein Sprühverfahren
oder dergleichen, oder es wird auf die Faser nach dem Schneiden
zu einer Stapelfaser oder nach dem Formen zu Produkten wie Nonwoven-Textilien
nach dem Sprühverfahren
oder dergleichen aufgebracht.
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Die
oben erwähnte
hydrophile Faser gemäß vorliegender
Erfindung kann für
sich alleine oder gemischt mit anderen Fasern verwendet werden,
zur Verwendung für
die Bereitstellung eines Produktes, welches eine ausgezeichnete
hydrophile Eigenschaft und eine ausgezeichnete Stabilität der hydrophilen
Eigenschaft über
der Zeit aufweist. Beispielsweise manifestiert das Nonwoven- Textil oder das Gewebe
oder das Gewirk oder Gestrick, in dem die hydrophile Faser gemäß vorliegender
Erfindung 80 Gew.% oder mehr, bevorzugt 90 Gew.% oder mehr der bestandteilbildenden
Fasern ausmacht, solche Charakteristika wie ausgezeichnete hydrophile
Eigenschaft und kaum eine Verschlechterung der hydrophilen Eigenschaft,
selbst bei Lagerung oder Einsatz in Umgebungen mit hohen Temperaturen
und hohen Feuchtigkeiten.
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Die
vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand von Beispielen detailliert
erläutert,
die jedoch den Bereich der vorliegenden Erfindung nicht begrenzen
sollen. Die jeweiligen physikalischen Eigenschaften der Faser werden
nach den folgenden Methoden beurteilt:
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(1) Ölaufnahme
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Das
Gewicht eines Rückstandes,
erhalten durch Extraktion der Faser mit Methanol bei 30 °C in einem Badverhältnis von
1:20 für
60 min, wird gemessen auf Basis eines vorgegebenen Fasergewichts
und durch das vorgegebene Fasergewicht dividiert, und der resultierende
Wert wird verwendet.
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(2) Hydrophile Eigenschaft
der Faser
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Das
Innere eines Rohrs aus Polymethylmethacrylat mit einem Innendurchmesser
von 25 mm, einem Außendurchmesser
von 30 mm und einer Rohrlänge
von 25 mm wird mit 5,0 g Fasern ausgestopft, so dass keine Fasern
hervorstehen. Das Rohr wird auf 1000 cm3 enthärtetem Wasser
bei 30 °C
in einem Behälter
mit einem Innendurchmesser von 105 mm schwimmen gelassen und sich
mit dem Wasser füllen
gelassen, stehen gelassen und einmal zu Boden sinken gelassen. Die
Fasern werden dann aus dem Inneren des Rohrs genommen und bei Normaltemperatur
luftgetrocknet. Die Vorgänge
werden viermal wiederholt, und anschließend wird in einem fünften Vorgang
die Zahl der Sekunden gemessen, die das Rohr vom Auf-dem-Wasser-Schwimmen
bis zum Auf-den-Boden-des-Behälters-Sinken
benötigt,
um die hydrophile Eigenschaft der Faser zu erhalten.
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(3) Erhaltung der hydrophilen
Eigenschaft der Faser über
der Zeit:
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Die
hydrophile Eigenschaft der Faser vor Behandlung über der Zeit (bei einer Temperatur
von 40 °C und
einer relativen Feuchtigkeit von 80 % für 30 Tage), gemessen nach der
obigen Methode, sei a1, und die hydrophile
Eigenschaft der Faser nach Behandlung über der Zeit sei b1,
dann ist der Kehrwert (ausgedrückt
in %) b1/a1 definiert
als die Erhaltung der hydrophilen Eigenschaft der Faser über der
Zeit.
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(4) Hochgeschwindigkeitskardierleistungsverhalten
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Stapelfasern
mit einer Faserlänge
von 50 mm und eine Rollenkarde werden in einem Raum bei einer Temperatur
von 25 °C
und einer relativen Feuchtigkeit von 45 % für zwei Tage stehen gelassen;
sodann werden die Kardenbedingungen so eingestellt, dass sich ein
Vliesgewicht von 20 g/m2 nach dem Kardieren
ergibt, um die Rollenkarde zu betreiben. Die Mindestvlieskardiergeschwindigkeit,
die zu einem einmaligen Vliesbruch pro Stunde auf der Kardenaustrittsseite
führt,
wird als Hochgeschwindigkeitskardierleistungsverhalten definiert.
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[Beispiele 1 bis 11 und
Vergleichsbeispiele 1 bis 5]
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Bei
265 °C geschmolzene
High-Density-Polyethylen-(HDPE-)Chips wurden als Mantelkomponente (Thermobindekomponente)
verwendet, und bei 290 °C
geschmolzenes Polyethylenterephthalat (PET) mit einer intrinsischen
Viskosität
von 0,64 in Orthochlorphenol-Lösemittel
wurde als Kernkomponente (faserbildende Komponente) verwendet. Beide
wurden einer Kern-Mantel-Typ-Konjugat-Spinndüse mit einem Lochdurchmesser
von 0,4 mm und 1 032 Löchern
zugeführt,
bei einer Ausstoßtemperatur
der geschmolzenen Polymere von 250 °C ausgestoßen und mit einer Geschwindigkeit
von 1 100 m/min abgezogen, um eine konjugierte Thermobindefaser
vom Kern-Mantel-Typ bereitzustellen. Hierbei betrug das konjugierte
Gewichtsverhältnis der
Kernkomponente zur Mantelkomponente 50/50.
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Das
resultierende ungestreckte Garn wurde bei 70 °C mit einem Streckverhältnis von
3,0 gestreckt, und Behandlungsmittel, welche die Verbindungen a
bis c, ein POE-modifiziertes Silicon (mit einem Molekulargewicht
von 80 000 und einem Siloxangehalt von 40 Gew.%) und Hexaglycerolmonostearat
wie unten beschrieben in den in Tabelle 1 beschriebenen Zusammensetzungsverhältnissen
enthielten, wurden als eine wässrige
Emulsion bei einer Konzentration von 8 % auf die Faseroberflächen des
gestreckten Garns aufgebracht, um die in Tabelle 1 angegebenen Aufnahmen
nach dem Öltauchbadverfahren
bereitzustellen.
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Die
obigen Fasern wurden dann durch eine Stauchkammer-Kräuseleinrichtung
geführt,
mit einer Kräuselung
mit 13 Bögen/25
mm versehen und nachfolgend geschnitten, um Stapelfasern mit einer
Einzelfaserfeinheit von 2 den und einer Faserlänge von 50 mm bereitzustellen.
Die hydrophile Eigenschaft und das Hochgeschwindigkeitskardierleistungsverhalten
der resultierenden Stapelfasern wurde beurteilt; die erhaltenen
Resultate sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
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Die Symbole in Tabelle
1 bezeichnen die folgenden Verbindungen:
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- Verbindung a: ein Polyether-Polyester-Blockcopolymer, umfassend
einen Polyetherblock, gebildet aus 100 mol Oxyethylen-Einheiten,
statistisch copolymerisiert mit 30 mol Oxypropylen-Einheiten, und
einen Polyester-Block, gebildet aus 50 mol Oxycaproyl-Einheiten,
wobei die Molzahl der Oxyalkylen-Einheiten in dem Polyether-Block
das 2,6fache der Oxycaproyl-Einheiten in dem Polyester-Block beträgt.
- Verbindung b: einen höherer
Alkylether mit 25 Kohlenstoffatomen eines Polyethylenglycols mit
einem Polymerisationsgrad von 50 und
- Verbindung c: Kaliumdodecenylsuccinat.
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[Beispiele 12 und 13]
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Es
wurde wie in Beispiel 1 verfahren, ausgenommen, dass Nylon-6 (Ny6)
oder Polypropylen (PP) als Kernkomponente der konjugierten Kern-Mantel-Typ-Faser an Stelle des
PET verwendet wurde. Tabelle 1 zeigt die erhaltenen Resultate.
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[Beispiel 14]
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Es
wurde wie in Beispiel 1 verfahren, ausgenommen, dass eine Faser
umfassend 100 % HDPE an Stelle der konjugierten Kern-Mantel-Typ-Faser
verwendet wurde. Tabelle 1 zeigt die erhaltenen Resultate.
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Möglichkeit
der industriellen Verwendung
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Die
hydrophile Faser gemäß vorliegender
Erfindung zeigt kaum eine Verschlechterung des hydrophilen Leistungsverhaltens,
selbst dann nicht, wenn sie über
einen langen Zeitraum Bedingungen mit hohen Temperaturen und hohen
Feuchtigkeiten ausgesetzt ist, und findet breite Anwendung für alle diejenigen
Produkten, die unter diesen Umgebungsbedingungen gelagert oder eingesetzt
werden und bei denen die hydrophile Eigenschaft verlangt wird. Ferner
weist die hydrophile Faser gemäß vorliegender
Erfindung, auf die ein Behandlungsmittel, welches das obige Metallalkenylsuccinat
enthält,
aufgebracht wird, ein ausgezeichnetes Hochgeschwindigkeitskardierleistungsverhalten
von 140 m/min oder mehr und einen hohen industriellen Nutzungswert
auf aufgrund ihrer Fähigkeit,
die Produktivität
bei der Herstellung von Nonwoven-Textilien, Spinngarnen oder dergleichen
beträchtlich
zu verbessern.
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- (1) bedeutet 'Faserzusammensetzung (Mantel-Komponente/Kernkomponente)'
- (2) bedeutet 'Aufnahme
des Behandlungsmittels (Gew.%)'
- (3) bedeutet 'Polyether-Polyester-Copolymer-Verbindung
a (Gew.%)'
- (4) bedeutet 'Polyoxyalkylenalkylether-Verbindung
b (Gew.%)'
- (5) bedeutet 'Metallalkenylsuccinat-Verbindung
c (Gew.%)'
- (6) bedeutet 'POE-modifiziertes
Silicon (Gew.%)'
- (7) bedeutet 'Hexaglycerolmonostearat
(Gew.%)'
- (8) bedeutet 'Hydrophile
Eigenschaft vor Behandlung über
der Zeit (s)'
- (9) bedeutet 'Hydrophile
Eigenschaft nach Behandlung bei 40 °C × 80 % über der Zeit (s)'
- (10) bedeutet 'Erhaltung
der hydrophilen Eigenschaft (%)'
- (11) bedeutet 'Hochgeschwindigkeitskardierleistungsverhalten
(m/min)' Vergl.-Bsp.
bedeutet 'Vergleichsbeispiel'
