DE69421348T2

DE69421348T2 - Wasserabsorbierender Vliesstoff und Verfahren zur Herstellung

Info

Publication number: DE69421348T2
Application number: DE69421348T
Authority: DE
Inventors: Toshio Maekawa; Kozo Tajiri; Haruo Tsukamoto
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 1993-08-11
Filing date: 1994-08-10
Publication date: 2000-06-08
Anticipated expiration: 2014-08-11
Also published as: EP0638679B1; JPH0754255A; DE69421348D1; EP0638679A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen wasserabsorbierenden Vliesstoff und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen wasserabsorbierenden Vliesstoff, der synthetische Fasern und miteinander verschlungene wasserabsorbierende Cellulosefasern besitzt, mit einer hohen Wasserabsorption, die vergleichbar mit der herkömmlicher in hohem Maße wasserabsorbierender Harze ist, und der eine zufriedenstellende Weichheit, Empfindung beim Berühren, Verarbeitbarkeit und eine ausgezeichnete mechanische Blattfestigkeit aufweist, sogar nachdem Wasser absorbiert wurde, und ein Verfahren zu dessen Herstellung.

2. Beschreibung des verwandten Gebiets

Seit kurzem ist als ein wasserabsorbierendes Material, das zur Absorption von Wasser und einer wäßrigen Lösung, die Salze enthält, zum Beispiel einer wäßrigen Kochsalzlösung, eine Gruppe von harzartigen Materialien bekannt, die als in hohem Maße wasserabsorbierende Harze bezeichnet werden. Grundsätzlich werden die wasserabsorbierenden harzartigen Materialien hergestellt durch ein geringfügiges Vernetzen von wasserlöslichen polymeren Materialien, um diese zu wasserunlöslichen und wasserabsorbierenden Materialien umzuwandeln. Als Beispiele der wasserabsorbierenden Materialien sind Stärkederivate, die durch Pfropfpolymerisation von Acrylnitril mit Stärke und Hydrolisieren der pfropfpo lymerisierten Produkte hergestellt werden; vernetzte Stärkederivate, die durch Pfropfcopolymerisierung von Acrylsäuremetallsalzen mit Stärke hergestellt werden; vernetzte Acrylsäurecopolymere, die durch Copolymerisation von Acrylsäure mit einem copolymerisierenden Vernetzungsmittel hergestellt werden; und Methylmethacrylat-Vinylacetat-Copolymerderivate, die durch Hydrolysierung von Methylmethacrylat-Vinylacetat-Copolymere hergestellt werden, bekannt und einige dieser werden nun in der Praxis verwendet. Nahezu alle der herkömmlichen wasserabsorbierenden Materialien werden in der Form eines feinen Pulvers oder Körner geliefert. Wenn sie in der Praxis verwendet werden, werden sie daher für gewöhnlich nicht allein sondern zusammen mit einem geeigneten Trägermaterial zur Ausbildung eines Verbundstoffartikels verwendet. Bei der Herstellung von Wegwerfwindeln wird zum Beispiel für gewöhnlich das wasserabsorbierende Harzpulver gleichmäßig zwischen einem Paar von Flaumzellstoffmatten verteilt. Bei der Herstellung von anderen wasserabsorbierenen Artikeln wird das wasserabsorbierende Harzpulver verwendet, indem es zwischen einem Paar von Blattmaterialien, zum Beispiel Papierblättern, Vliesstoffen oder synthetischen Harzblättern, gelegt wird.
Bei der Herstellung der oben erwähnten Verbundstoffartikel muß eine gewünschte Menge des wasserabsorbierenden Harzpulvers gleichmäßig auf oder in das Trägermaterial gesprüht werden, und das versprühte wasserabsorbierende Harzpulver muß auf oder in dem Trägermaterial fixiert werden, um so ein Abfallen des wasserabsorbierenden Harzpulvers zu verhindern. Diese Herstellung ist kompliziert und schwierig. Auch bei der Verwendung des wasserabsorbierenden Artikels wandern manchmal die resultierenden wasserabsorbierenden Harzgelteilchen zur Außenseite des Artikels und/oder werden vom Artikel getrennt. Der herkömmliche Verbundstoffartikel ist ferner dahingehend nachteilig, da bei einer Verwendung von Flaumzellstoffmatten oder Papierblättern, die am häufigsten als ein Trägermaterial für das was serabsorbierende Harzpulver verwendet werden, der resultierende Verbundstoffartikel eine verringerte mechanische Festigkeit aufweist und nach einem Absorbieren von Wasser darin leicht verformt wird.
Es wurden zahlreiche Versuche unternommen, um die oben erwähnten Nachteile auszuschalten. Zum Beispiel offenbaren die Japanischen Ungeprüften Patentveröffentlichtungen (Kokai) der Nummern 57-21,549 und 63-159,440 ein Verfahren, in dem ein in hohem Maße wasserabsorbierendes Harz zu Fasern geformt wird und die wasserabsorbierenden Fasern dann zu einem Blatt geformt werden; die Japanische Geprüfte Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. 55-50,074 offenbart ein Verfahren, in dem ein wasserabsorbierendes Harzpulver in einer Bindemittelharzlösung dispergiert wird, um eine Beschichtungsflüssigkeit bereitzustellen, und die Beschichtungsflüssigkeit auf eine Oberfläche eines Trägermaterials beschichtet wird; und offenbaren die Japanischen Ungeprüften Patentveröffentlichugen (Kokai) der Nummern 59-204,975, 60-149,609, 63-10,638, 63-105,044, 2-111,484 und 61-194,300 ein Verfahren, in dem ein Trägerblatt, zum Beispiel ein Flaumzellstoffblatt, Papierblatt oder Vliesstoff mit einer wasserlöslichen Monomerlösung imprägniert wird, die ein vernetzendes Monomer enthält, und das imprägnierte Monomer zusammen mit dem vernetzenden Monomer polymerisiert wird, um ein vernetztes wasserabsorbierendes Polymer zur Verfügung zu stellen, das an dem Trägerblatt fixiert ist. Es wurden auch andere Versuche zum Ausschalten der oben erwähnten Nachteile durchgeführt. Zum Beispiel offenbaren die Japanische Ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. 59-45,695 und die Japanischen Ungeprüften Patentveröffentlichungen (Kokai) der Nummern 62-275,146 und 1-203,084 ein Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Verbundstoffmaterials durch Imprägnieren eines Flaumzellstoffblattes, Papierblattes oder Vliesstoffs mit einem wasserlöslichen Polymermaterial zusammen mit einem Vernetzungsmittel und dann Unterziehen des imprägnierten Blattes einer Vernetzungsreaktion des wasserlöslichen Polymermaterials mit dem Vernetzungsmittel. Auch offenbaren die Japanischen Ungeprüften Patentveröffentlichungen der Nummern 60-71,797 und 61-89,364 ein Verfahren, bei dem einem Cellulosefaserblatt eine wasserabsorbierende Eigenschaft verliehen wird durch Umwandeln einer Cellulosestruktur der Cellulosefasern zu einer Carboxymethylcellulosesalzstruktur, während die Blattform der Cellulosefasern beibehalten wird.
Unter den oben erwähnten bekannten Verfahren ist das Verfahren, bei dem ein im hohen Maße wasserabsorbierendes Harz in der Form von Fasern hergestellt wird und gegebenenfalls die wasserabsorbierenden Harzfasern zu einem Blatt geformt werden, dahingehend nachteilig, daß die Verfahrenskosten hoch sind, da der Herstellungsprozeß kompliziert ist und ein spezifisches Material verwendet werden muß.
Auch das Verfahren, in dem das wasserabsorbierende Harzpulver in einer Bindemittelharzlösung dispergiert wird, und die resultierende Beschichtungsflüssigkeit auf eine Oberfläche eines Trägermaterials beschichtet wird, ist dahingehend nachteilig, daß die Wasserabsorptionsrate des resultierenden Artikels merklich verringert ist, da ein aus dem Bindemittelharz gebildeter Film als eine Sperre zu dem wasserabsorbierenden Harzpulver fungiert. Wenn das Bindemittelharz in einer reduzierten Menge verwendet wird oder aus wasserlöslichen Harzen ausgewählt wird, um diese Nachteile zu vermeiden, weist der resultierende wasserabsorbierende Artikel notwendigerweise einen Nachteil auf, da beim Absorbieren von Wasser die resultierenden wasserabsorbierenden Harzgelteilchen von dem Trägermaterial getrennt werden.
Es wurden zahlreiche Arten der Verfahren untersucht, in denen ein Flaumzellstoffblatt, Zellstoffpapierblatt oder Vliesstoff mit einem wasserlöslichen monomeren Material zu sammen mit einem Vernetzungsmittel imprägniert wird und das wasserlösliche monomere Material dann zu einem vernetzten wasserabsorbierenden Polymermaterial umgewandelt wird, um ein wasserabsorbierendes Verbundstoffmaterial zur Verfügung zu stellen. Die Verfahren sind jedoch dahingehend nachteilig, daß, wenn das monomere Material in einer großen Menge in das Trägerblatt imprägniert wird und dann polymerisiert und vernetzt wird, die Weichheit des Trägerblattes verringert wird und der resultierende Verbundstoffartikel eine erhöhte Steifigkeit und Zerbrechlichkeit und eine deutlich geringere Verarbeitbarkeit und Empfindung bei Berührung (Berühren) aufweist.
Es sind auch zahlreiche Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Verbundstoffmaterials durch Imprägnieren eines Flaumzellstoffblatts, eines Papierblatts oder Vliesstoffs mit einem wasserlöslichen Harz zusammen mit einem Vernetzungsmittel und einem Vernetzen des wasserlöslichen Harzes mit dem Vernetzungsmittel zur Umwandlung des wasserlöslichen Harzes zu einem wasserunlöslichen wasserabsorbierenden Harz bekannt. In diesen Verfahren ist es notwendig, daß das in das Trägerblatt zu imprägnierende wasserlösliche Harz ein hohes Molekulargewicht besitzt, zum Zweck eines Bereitstellens eines wasserabsorbierenden Harzes mit einer ausgezeichneten Wasserabsorptionseigenschaft. Dieses hohe Molekulargewicht bewirkt, daß eine wäßrige Lösung des wasserlöslichen Harzes eine hohe Viskosität aufweist und somit das Imprägnieren des Trägerblatts mit der wäßrigen Lösung des wasserlöslichen Harzes schwierig wird. Auch weist ein resultierendes wasserabsorbierendes Verbundstoffmaterial eine erhöhte Steifheit und Zerbrechlichkeit und eine schlechte Verarbeitbarkeit und Empfindung beim Berühren auf, ähnlich zu denen der oben erwähnten Monomerimprägnierungsverfahren.
Auch ist das Verfahren, bei dem einem Cellulosefaserblatt eine verbesserte Wasserabsorptionseigenschaft verlie hen wird, indem aus Cellulosefasern ein Blatt gebildet wird und eine Cellulosestruktur der Cellulosefasern zu einer vernetzten Carboxymethylcellulosestruktur umgewandelt wird, während die Cellulosefasern in der Blattform beibehalten werden, dahingehend vorteilhaft, daß die Weichheit das Empfinden bei Berührung und die Verarbeitbarkeit des resultierenden wasserabsorbierenden Blatts zufriedenstellend sind. Nichtsdestoweniger ist das Verfahren dahingehend nachteilig, daß nach einem Absorbieren von Wasser das vernetzte Carboxymethylcellulosefaserblatt eine deutlich geringere mechanische Festigkeit aufweist und somit leicht bricht.
Verbundfaserblätter werden in JP-A-3269144 und GB-A- 1397154 beschrieben. In JP-A-3269144 umfaßt ein wasserabsorbierender Vliesstoff eine gleichförmige Mischung aus wasserquellenden Carboxymethylcellulosefasern mit anderen Fasern, wobei die Cellulosefasern gleichmäßig durch das Gewebe verteilt sind. In GB-A-1397154 umfaßt eine Absorptionsmittelappretur einen komprimierten Körper aus wasserabsorbierenden Carboxyalkylcellulosealkalimetallsalzfasern, die wärmebehandelt sind, um sie bei Raumtemperatur in Wasser quellbar zu machen, gegebenenfalls mit Zugaben von anderen Fasern.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen wasserabsorbierenden Vliesstoff zur Verfügung zu stellen, der frei von den Nachteilen der herkömmlichen in hohem Maße wasserabsorbierenden Materialien ist, eine hohe Wasserabsorption besitzt, die vergleichbar mit den herkömmlichen in hohem Maße wasserabsorbierenden Harzen ist, und eine zufriedenstellende Weichheit, Empfindung beim Berühren und Verarbeitbarkeit und eine zufriedenstellende mechanische Festigkeit besitzt, sogar nach einem Absorbieren von Wasser, und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Die oben erwähnte Aufgabe kann durch den wasserabsorbierenden Vliesstoff der vorliegenden Erfindung erreicht werden, umfassend synthetische Fasern und wasserabsorbierende Cellulosefasern in einem Mischungsverhältnis in Bezug auf das Gewicht von 1 : 1 bis 1 : 19, wobei die Cellulosefasern eine vernetzte Carboxymethylcellulose umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Substitution der Cellulosefasern mit den Carboxymethylgruppen von 0,35 bis 1,6 beträgt, wobei die Synthesefasern in der Form eines nichtgewebten Gewebes vorliegen und die wasserabsorbierenden Cellulosefasern in das nichtgewebte Gewebe eingebracht werden, indem die wasserabsorbierenden Cellulosefasern mit den synthetischen Fasern in dem Vliesstoff verschlungen werden.
Der wasserabsorbierende Vliesstoff der vorliegenden Erfindung besitzt vorzugsweise eine Naßzugfestigkeit von 0,4 bis 3,92 kN/m (0,1 bis 10,0 kgf/25 mm), bestimmt gemäß dem japanischen Industriestandard P8135.
Auch besitzt der wasserabsorbierende Vliesstoff der vorliegenden Erfindung eine Reinwasserabsorption von 25 bis 160mal dem Trockengewicht des Vliesstoffs.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung eines wie oben erwähnten wasserabsorbierenden Vliesstoffs umfaßt die Schritte des Bildens eines vorbereiteten nichtgewebten Gewebes, in dem synthetische Fasern zu einem Vliesstoff geformt und mit Cellulosefasern verschlungen werden; Unterziehen der Cellulosefasern in dem resultierenden vorbereiteten Gewebe einer Carboxymethylierungs-Behandlung mit Monochloressigsäuresalz in der Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids in einem Reaktionsmedium, das aus mindestens einem Bestandteil besteht, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasser und niederem aliphatischem Alkohol mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen; und Unterziehen der resultierenden Carboxymethylcellulosefasern in dem vorbereiteten Gewebe einer Vernetzungsbehandlung mit einem Vernetzungsmittel, um das vorbereitete Gewebe zu einem wasserabsorbierenden Vliesstoff umzuwandeln.
Ein anderes Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung eines wie oben erwähnten wasserabsorbierenden Vliesstoffs umfaßt die Schritte Bildens eines vorbereiteten nichtgewebten Gewebes, in dem synthetische Fasern zu einem Vliesstoff geformt und mit Cellulosefasern verschlungen werden; Unterziehen der Cellulosefasern in dem resultierenden vorbereiteten Gewebe einer Vernetzungsbehandlung mit einem Vernetzungsmittel; und Unterziehen der vernetzten Cellulosefasern in dem vorbereiteten Gewebe einer Carboxymethylierungs-Behandlung mit Monochloressigsäuresalz in der Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids in einem Reaktionsmedium, das aus mindestens einem Bestandteil besteht, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasser und niederem aliphatischem Alkohol mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, um das vorbereitete nichtgewebte Gewebe zu einem wasserabsorbierenden Vliesstoff umzuwandeln.
Noch ein weiteres Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung eines wie oben erwähnten wasserabsorbierenden Vliesstoffs umfaßt die Schritte des Bildens eines vorbereiteten Gewebes, in dem synthetische Fasern zu einem Vliesstoff geformt und mit Cellulosefasern verschlungen werden; Unterziehen der Cellulosefasern in dem resultierenden vorbereiteten Gewebe einer Carboxymethylierungs-Behandlung mit Monochloressigsäuresalz in der Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids in einem Reaktionsmedium, das aus mindestens einem Bestandteil besteht, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasser und niederem aliphatischem Alkohol mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, und gleichzeitig einer Vernetzungsbehandlung mit einem Vernetzungsmittel, um das vorbereitete Gewebe zu einem wasserabsorbierenden Vliesstoff umzuwandeln.
In einer Ausführungsform der oben erwähnten Verfahren der vorliegenden Erfindung wird das vorbereitete nichtgewebte Gewebe hergestellt durch Bilden eines nichtgewebten Gewebes aus den synthetischen Fasern gemäß einem Trockenverfahren zur Bildung eines Vliesstoffs, einem Naßverfahren zur Bildung eines Vliesstoffs, einem Spinnvliesverfahren oder einem Schmelzblasverfahren; getrenntes Bilden eines Cellulosefaserblattes aus Cellulosefasern gemäß einem Naß- oder Trockenpapierherstellungsverfahren; Laminieren des Cellulosefaserblattes auf das nichtgewebte Synthesefasergewebe; und Miteinander-Verschlingen der Cellulosefasern und der synthetischen Fasern gemäß einem Wasserdüsenverschlingungsverfahren, wie zum Beispiel in "Research Disclosure", 17060, Juni 1978, beschrieben.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die zur Ausbildung des wasserabsorbierenden Vliesstoffs der vorliegenden Erfindung brauchbaren Materialien werden nachfolgend ausführlich beschrieben.
Die für die vorliegende Erfindung brauchbaren synthetischen Fasern können ausgewählt werden aus synthetischen Fasern, zum Beispiel Polyolefinfasern, Polyesterfasern, Polyamidfasern, Polyacrylsäureesterfasern und Polyurethanfasern. Die synthetischen Fasern können in der Form einer Fasermasse oder eines Blattes, nämlich eines Vliesstoffes, verwendet werden.
Der für die vorliegende Erfindung brauchbare synthetische Faservliesstoff kann ausgewählt werden aus herkömmlichen synthetischen Faservliesstoffen, die durch bekannte Verfahren hergestellt werden, zum Beispiel einem Trocken verfahren zur Bildung eines Vliesstoffs, einem Naßverfahren zur Bildung eines Vliesstoffs, einem Spinnvliesverfahren und einem Schmelzblasverfahren.
Die synthetischen Fasern sind nicht auf solche mit einer spezifischen Dicke beschränkt. Die synthetischen Fasern besitzen vorzugsweise ein dtex von 0,33 bis 11,1 (ein Denier von 0,3 bis 10). Wenn der dtex der synthischen Fasern mehr als 11,1 (ein Denier von mehr als 10) beträgt, weist der resultierende vorbereitete Vliesstoff eine verringerte Weichheit auf und der resultierende wasserabsorbierende Vliesstoff weist eine unbefriedigende Weichheit, Empfindung beim Berühren und Verarbeitbarkeit auf. Auch wenn der dtex der synthetischen Fasern geringer als 0,33 ist (ein Dernier von weniger als 0,3), besitzt der resultierende wasserabsorbierende Vliesstoff manchmal eine übermäßig hohe Dichte und weist eine papierartige Erscheinung und ein steifes Empfinden beim Berühren auf, und es wird somit schwierig, die Erscheinung und die physikalischen und chemischen Eigenschaften des resultierenden wasserabsorbierenden Vliesstoffs zu steuern.
In dem Vliesstoff der vorliegenden Erfindung können die synthetischen Fasern partiell miteinander verbunden sein, bis zu einem derartigen Ausmaß, daß die Wasserabsorption des resultierenden Vliesstoffs durch das Verbinden nicht eingeschränkt wird. Dieses Verbinden erhöht wirksam die Beständigkeit des resultierenden Vliesstoffs gegenüber dessen Verformung oder Brechen.
In dem wasserabsorbierenden Vliesstoff der vorliegenden Erfindung sind die synthetischen Fasern in der Form eines Vliesstoffs, und die wasserabsorbierenden Cellulosefasern sind mit den synthetischen Fasern in dem Vliesstoff verschlungen. Die wasserabsorbierenden Cellulosefasern umfassen eine vernetzte Carboxymethylcellulose mit einem Grad der Substitution mit Carboxymethylgruppen von 0,35 bis 1,6.
Das Mischungsverhältnis der synthetischen Fasern zu den wasserabsorbierenden Cellulosefasern liegt im Bereich von 1 : 1 bis 1 : 19, vorzugsweise von 1 : 2 bis 1 : 10.
Wenn das Mischungsverhältnis der synthetischen Fasern zu den Cellulosefasern mehr als 1 : 1 beträgt, wird der Gehalt der Cellulosefasern in dem resultierenden Vliesstoff zu gering und der resultierende Vliesstoff weist somit eine unbefriedigende Wasserabsorption auf. Auch wenn das Mischungsverhältnis weniger als 1 : 19 beträgt, wird es schwierig, die synthetischen Fasern und die wasserabsorbierenden Cellulosefasern gleichmäßig zu verschlingen, und wenn der resultierende Vliesstoff somit einer Wasserabsorption unterzogen wird, werden die Cellulosefasern leicht von dem Stoff getrennt, und der resultierende Vliesstoff weist ein verringerte Naßzugfestigkeit auf.
Die für die vorliegende Erfindung brauchbare wasserabsorbierenden Cellulosefasern werden hergestellt durch Carboxymethylieren und Vernetzen von Cellulosefasern.
Die für die vorliegende Erfindung brauchbaren Cellulosefasern können ausgewählt werden aus herkömmlichen Cellulosefasern, zum Beispiel Holzzellstoffasern, Nichholzzellstoffasern, die aus krautartigen Pflanzen hergestellt sind, und regenerierten Cellulosefasern.
Die aus Holz hergestellten Zellstoffasern umfassen chemische Zellstoffasern, die aus Weichholzspänen oder Hartholzspänen mittels eines Kraftaufschlußverfahren, Sulfitaufschlußverfahrens, Sodaaufschlußverfahren oder Polysulfidaufschlußverfahrens hergestellt werden; mechanische Zellstoffasern, die durch mechanisches Aufschließen von Holzspänen unter Verwendung eines Refiners hergestellt werden; halbchemische Zellstoffasern, die durch Vorbehandeln von Holzspänen mit einem chemischen Reagenz und dann mecha nischem Aufschließen der behandelten Späne hergestellt werden; und Altpapierzellstoffasern. Die oben erwähnten Zellstoffasern können gebleicht oder nicht gebleicht werden.
Die Nichtholzzellstoffasern, die aus krautartigen Pflanzen hergestellt werden, umfassen solche, die hergestellt werden durch Aufschließen von Baumwollfasern, Manilahanffasern, Flachsfasern, Strohfasern, Bambusfasern, Bagassefasern, Kenaffasern, Kozofasern (Papiermaulbeerbaumfasern) und Mitsumatafasern, mittels Aufschlußverfahren, die ähnlich zu den für die Holzspäne angewendeten sind.
Die regenerierten Cellulosefasern umfassen Viskosereyonfasern, die hergestellt werden durch Umwandeln von Cellulosematerial zu einer Viskoselösung, Spinnen der Viskoselösung zu filamentartigen Strömen und Regenerieren der filamentartigen Viskoselösungsströmen in einer Säurelösung; Kupfer-Ammoniak-Reyonfasern, die hergestellt werden durch Auflösen eines Cellulosematerials in einer Kupfer-Ammoniaklösung, Spinnen der resultierenden Celluloselösung und Regenerieren der resultierenden filamentartigen Celluloselösungsströme in einer Säurelösung; und andere regenerierte Cellulosefasern, die hergestellt werden, durch zum Beispiel Auflösen eines Cellulosematerials in einem nichtwäßrigen Lösungsmittel, zum Beispiel N-Methylmorpholin-N-oxid, und Umwandeln der resultierenden Lösung zu Fasern.
Es ist bekannt, daß Cellulosederivatfasern mit einer hohen Wasserabsorption erhalten werden können durch Carboxymethylierung und Vernetzung von Cellulosefasern. Es sind verschiedene Verfahren zur Carboxymethylierung der Cellulosefasern bekannt. Grundsätzlich können die Cellulosefasern carboxymethyliert werden durch Umsetzen der Cellulosefasern mit einer alkalischen Hydroxidverbindung und einem Monochloressigsäuresalz in einem Reaktionsmedium, das aus mindestens einem Mitglied besteht, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasser und aliphatischen Alkoholen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, zum Beispiel Isopropylalkohol. Die Japanischen Ungeprüften Patentveröffentlichungen (Kokai) der Nummern 60-71,797 und 61-89,364 offenbaren ein Verfahren zur Carboxymethylierung von Cellulosefasern ohne einer Veränderung der Form der Cellulosefasern. Die alkalische Hydroxidverbindung ist vorzugsweise ausgewählt aus alkalischen Metallhydroxiden, weiter bevorzugt Natriumhydroxid, welches kostengünstig ist.
Das Monochloressigsäuresalz ist vorzugsweise ausgewählt aus Alkalimetallsalzen und Amoniumsalzen von Monochloressigsäure, weiter bevorzugt Natriummonochloracetat und Kaliumnonochloracetat.
Das Verfahren zum Einführen von Vernetzungen in die Cellulosefasern ist nicht auf eine spezielle Art an Verfahren beschränkt. In einer Ausführungsform wird ein Vernetzungsmittel mit den Cellulosefasern umgesetzt und werden die vernetzten Cellulosefasern dann einer Carboxymethylierungsreaktion unterzogen. In einer anderen Ausführungsform werden die Vernetzungsreaktion und die Carboxymethylierungsreaktion gleichzeitig auf die Cellulosefasern angewendet. In noch einer anderen Ausführungsform werden die Cellulosefasern carboxymethyliert und dann vernetzt.
Das für die vorliegende Erfindung brauchbare Vernetzungsmittel ist vorzugsweise ausgewählt aus Aldehyden, zum Beispiel Formaldehyd und Glyoxal; N-Methylolverbindungen, zum Beispiel Dimethylolharnstoff, Dimethylolethylenharnstoff und Dimethylolimidazolidon; Polycarbonsäuren, zum Beispiel Oxalsäure, Maleinsäure, Bernsteinsäure und Polyacrylsäure; Polyepoxyverbindungen, z. B. Ethylenglykoldiglycidylether, Polyethylenglycoldiglycidylether und Diepoxybutan, Divinylverbindungen, zum Beispiel Divinylsulfon und Methylen-bis-acrylamid; Polyhalogenidverbindungen, zum Beispiel Dichloraceton, Dichlorpropanol und Dichlor essigsäure; Halohydrinverbindungen, zum Beispiel Epichlorhydrin und Epibromhydrin; und Polyaziridinverbindungen.
Die Menge der Vernetzungen variiert abhängig vom Typ des Vernetzungungsmittels und den Reaktionsbedingungen. Das Vernetzungsmittel wird vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,5 bis 8 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der Cellulosefasern verwendet.
Die vernetzten carboxymethylierten Cellulosefasern besitzen eine Reinwasserabsorption, die in Abhängigkeit eines Grads der Substitution mit Carboxymethylgruppen und einer Dichte der Vernetzungen variiert. Theoretisch nimmt die Reinwasserabsorption der wasserabsorbierenden Cellulosefasern und einer Zunahme des Grads der Substitution mit Carboxymethylgruppen zu. Aus praktischer Sicht liegt der Grad der Substitution mit den Carboxymethylgruppen dennoch im Bereich von 0,35 bis 1,6. Sogar wenn der Grad der Substitution mit den Carboxymethylgruppen auf ein Niveau von mehr als 1,6 erhöht wird, weisen die resultierenden wasserabsorbierenden Cellulosefasern eine zufriedenstellende Reinwasserabsorption auf, und der resultierende Vliesstoff wird somit kostspielig.
Die auf die Cellulosefasern angewendete Carboxymethylierungsreaktion verursacht bei einem Grad der Substitution von mehr als 1,6 manchmal eine Depolymerisation von Cellulosemolekülen, und das resultierende Produkt weist somit eine verringerte Wasserabsorption auf.
Auch wenn der Grad der Substitution mit Carboxymethylgruppen weniger als 0,35 beträgt, weist der resultierende Vliesstoff eine unbefriedigende Wasserabsorption auf.
Die Wasserabsorption der Cellulosefasern nimmt mit einer Abnahme der Dichte der Vernetzungen zu. Wenn die Ver netzungsdichte zu gering ist, weisen die resultierenden wasserabsorbierenden Cellulosefasern eine verringerte mechanische Festigkeit auf, wenn die Fasern Wasser aufnehmen und gelatinieren. Auch verbleibt eine wasserlösliche Carboxymethylcellulose in den wasserabsorbierenden Cellulosefasern, und der resultierende Vliesstoff weist somit eine erhöhte Klebrigkeit auf. Auch wenn die Vernetzungsdichte zu hoch ist, weisen die resultierenden Cellulosefasern eine verringerte Wasserabsorption auf.
Der Grad der Substitution mit Carboxymethylgruppen und die Vernetzungsdichte der wasserabsorbierenden Cellulosefasern werden vorzugsweise so eingestellt, daß der resultierende gewebte Stoff eine Reinwasserabsorption von 25 bis 160mal, weiter bevorzugt 30 bis 150mal das Trockengewicht des Vliesstoffs aufweist.
Der wasserabsorbierende Vliesstoff der vorliegenden Erfindung umfaßt synthetische Fasern und wasserabsorbierende Cellulosefasern, die miteinander verschlungen sind. Die wasserabsorbierenden Cellulosefasern umfassen vernetzte carboxymethylierte Cellulose. Die synthetischen Fasern verleihen dem Vliesstoff wirksam eine angemessene Weichheit, Empfindung beim Berühren und Verarbeitbarkeit. Da darüber hinaus die synthetischen Fasern im wesentlichen keine Wasserabsorption besitzen, dienen die synthetischen Fasern wirksam einer Beibehaltung einer Zugfestigkeit des Vliesstoffs auf einem hohen Niveau, sogar wenn der Vliesstoff mit Wasser benetzt ist.
Die wasserabsorbierenden Cellulosefasern, die mit den synthetischen Fasern lediglich verschlungen sind, beeinflussen nicht die Weichheit, das Empfinden beim Berühren und die Verarbeitbarkeit des resultierenden Vliesstoffs. Auch die Cellulosefasern besitzen Carboxymethylgruppen und Vernetzungsgruppen und sind somit in Wasser unlöslich und weisen eine hohe Wasserabsorption auf. Ferner weisen die wasserabsorbierenden Cellulosefasern, die mit den synthetischen Fasern verschlungen sind, eine hohe Beständigkeit gegenüber einer Trennung von dem Vliesstoff auf, sogar wenn der Stoff mit Wasser benetzt ist.
In dem Vliesstoff der vorliegenden Erfindung liegen die synthetischen Fasern in der Form eines nichtgewebten Gewebes vor, und die wasserabsorbierenden Cellulosefasern sind mit den synthetischen Fasern in dem nichtgewebten Gewebe verschlungen.
Der wasserabsorbierende Vliesstoff der vorliegenden Erfindung weist nicht nur eine hohe Absorption von Wasser auf, sondern auch eine hohe Absorption einer ionenhaltigen wäßrigen Lösung, zum Beispiel einer wäßrigen Kochsalzlösung oder Urin. Auch ist der wasserabsorbierende Vliesstoff der vorliegenden Erfindung dahingehend vorteilhaft, daß nach einer Absorption von Wasser der resultierende wasserhaltige Vliesstoff praktisch kein Wasser abgibt, sogar wenn ein Druck darauf ausgeübt wird. Folglich ist der wasserabsorbierende Vliesstoff der vorliegenden Erfindung in großem Umfang als ein Hygienematerial, zum Beispiel als eine Wegwerfwindel oder Damenbinde; ein landwirtschaftliches Material, zum Beispiel ein Bodenwasserwasserrückhaltemittel oder ein Saatbettblatt; ein Material für den Nahrungsmittelbereich, zum Beispiel ein Frischhaltematerial für Nahrungsmittel oder ein Entwässerungsmaterial; und ein Konstruktionsmaterial, zum Beispiel ein wasserkondensationsverhinderndes Material für Gebäude, brauchbar.
In einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird der wasserabsorbierende Vliesstoff hergestellt durch die Schritte des Bildens eines vorbereitenden nichtgewebten Gewebes, in dem synthetische Fasern und Cellulosefasern miteinander verschlungen sind; Unterziehen der Cellulosefasern in dem vorbereitenden Gewebe einer Carboxymethylierungsbehandlung mit Monochloressigsäuresalz in der Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids in einem Reaktionsmedium, das aus mindestens einem Mitglied besteht, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasser und niederem aliphatischem Alkohol mit zwei bis vier Kohlenstoffatomen; und Unterziehen der resultierenden Carboxymethylcellulosefasern in dem vorbereiteten Gewebe einer Vernetzungsbehandlung mit einem Vernetzungsmittel, um die Cellulosefasern zu wasserunlöslichen Cellulosefasern umzuwandeln und dadurch das vorbereitete Gewebe zu einem wasserabsorbierenden Vliesstoff umzuwandeln.
In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird ein wasserabsorbierender Vliesstoff hergestellt durch die Schritt des Bildens eines vorbereiteten nichtgewebten Gewebes, in dem synthetische Fasern und Cellulosefasern miteinander verschlungen sind; unterziehen der Cellulosefasern in dem vorbereiteten Gewebe einer Vernetzungsbehandlung mit einem Vernetzungsmittel; und Unterziehen der vernetzten Cellulosefasern in dem vorbereiteten Gewebe einer Carboxymethylierungsbehandlung mit Monochloressigsäuresalz in der Gegenwart eines Alkalimetallhydroxid in einem Reaktionsmedium, daß aus mindestens einem Mitglied besteht, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasser und niederem aliphatischem Alkohlol mit zwei bis vier Kohlenstoffatomen, um die Cellulosefasern zu wasserabsorbierenden Cellulosefasern umzuwandeln und dadurch das vorbereitete nichtgewebte Gewebe zu einem wasserabsorbierenden Vliesstoff umzuwandeln.
In noch einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird ein wasserabsorbierender Vliesstoff hergestellt durch die Schritte des Bildens eines vorbereiteten Gewebes, in dem synthetische Fasern und Cellulosefasern miteinander verschlungen sind; Unterziehen der Cellulosefasern in dem vorbereiteten Gewebe einer gleichzeitigen Carboxymethylierungs- und Vernetzungsbehandlung mit Monochloressigsäuresalz und einem Vernetzungsmittel in der Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids in einem Reaktionsmedium, das aus mindestens einem Mitglied besteht, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasser und niederem aliphatischem Alkohol mit zwei bis vier Kohlenstoffatomen, um die Cellulosefasern zu wasserabsorbierenden Cellulosefasern zu wandeln und dadurch das vorbereitete Gewebe zu einem wasserabsorbierenden Vliesstoff umzuwandeln.
Das vorbereitete nichtgewebte Gewebe kann hergestellt werden durch Bilden eines nichtgewebten Gewebes aus den synthetischen Fasern gemäß einem Trockenverfahren zur Bildung eines Vliesstoffs, einem Naßverfahren zur Bildung eines Vliesstoffs, einem Spinnvliesverfahren oder einem Schmelzblasverfahren, getrenntes Bilden eines Blattes aus Cellulosefasern durch ein Naß- oder Trockenpapierherstellungsverfahren; Laminieren des Cellulosefaserblatts auf das nichtgewebte Gewebe aus synthetischen Fasern; und hydraulisches Miteinanderverschlingen der Cellulosefasern und der synthetischen Fasern gemäß einem Wasserdüsen-Faserverschlingungsverfahren, wie in Research Disclosure, 17060, Juni 1978, offenbart. Der durch dieses Verfahren hergestellte Vliesstoff besitzt eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit und Empfindung beim Berühren. In diesem Verfahren muß das nichtgewebte Gewebe aus synthetischen Fasern gegenüber den unter einem hohen Druck darauf angewendeten Wasserstrahlen fest genug sein. Das nichtgewebte Gewebe ist daher vorzugsweise aus kontinuierlichen synthetischen Filamenten gebildet.
Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden spezifischen Beispiele, welche lediglich repräsentiv sind und den Umfang der vorliegenden Erfindung in keinster Weise einschränken, weiter erläutert.
In den Beispielen und Vergleichsbeispielen werden die Reinwasserabsorption, Naßzugfestigkeit und der Grad der Substitution mit Caboxymethylgruppen durch die wie nachfolgend erwähnten Verfahren bestimmt.

(1) Reinwasserabsorption

Es wurde reines Wasser hergestellt durch Entionisieren von Wasser, indem es durch einen Ionenaustauscherharz geleitet wird, und Destillieren des entionisierten Wassers.
Es wurden vier Proben eines Vliesstoffs mit den Abmessungen von 2,5 cm · 2,5 cm in einen 78,7 cm&supmin;¹ Nylondrahtbeutel mit den Abmessungen von 10 cm · 10 cm gegeben. Der die Proben enthaltende Nylondrahtbeutel wurde bei einer Temperatur von 25ºC während zehn Minuten in das reine Wasser eingetaucht, um den Proben eine Absorption des reinen Wassers zu ermöglichen, wurde dann aus dem reinen Wasser entnommen und während zehn Minuten aufgehängt, um einem Teil des reinen Wassers ein Abtropfen zu ermöglichen. Dann wurde das Gewicht der wasserabsorbierten Proben gemessen.
Die Wasserabsorption der Proben wurde dargestellt durch das Gewicht des in den Proben zurückgehaltenem reinen Wasser pro g des Trockengewichts der Proben.

(2) Nasszugfestigkeit

Die Nasszugfestigkeit einer Probe eines Vliesstoffs mit einer Breite von 25 mm wurde in einer Längsrichtung des Stoffes gemäß dem japanischen Industriestandard (JIS) P 8135 gemessen.

(3) Grad der Substitution mit Carboxymethylgruppen

Es wurden vier Proben eines Vliesstoffs mit den Abmessungen von 2,5 cm · 2,5 cm bei einer Temperatur von 60ºC während 4 Stunden in einem Vakuumofen getrocknet und dann das Trockengewicht der Proben gemessen. Ein Unterschied zwischen dem Gewicht der getrockneten Proben und dem Gesamtgewicht der synthetischen Fasern in den Proben entspricht dem Trockengewicht der wasserabsorbierenden Cellulosefasern.
Die trockenen Proben wurden in eine Laborschale (Schale) gegeben und während einer Stunde in 50 ml einer wäßrigen Methylalkohol-Chlorwasserstoffsäurelösung getaucht, welche hergestellt wurde durch Auflösen von Chlorwasserstoffsäure in einer Konzentration von 1 mol/l in einer wäßrigen Lösung von 70 Gew-% an Methylalkohol. Die behandelten Proben wurden vollständig mit Methylalkohol gewaschen, um die Chlorwasserstoffsäure vollständig zu entfernen, und dann an der Umgebungsluftatmosphäre getrocknet.
Die getrockneten Proben wurden in einen Dreieckskolben mit einem Innenvolumen von 300 ml gegeben, es wurden 20 ml an wäßriger 0,1 N Natriumhydroxidlösung und 100 ml an reinem Wasser in den Kolben gegeben, und der Inhalt des Kolbens wurde während einer Stunde langsam gerührt. Anschließend wurde der Grad der Substitution der Cellulose mit Carboxymethylgruppen durch eine Titration unter Verwendung eines Titrationsmittels, das aus einer wäßrigen 0,1 N Chlorwasserstoffsäurelösung besteht, und eines Indikators, der aus Phenolphtalein besteht, gemäß den Gleichungen (1) und (2) bestimmt:
Y = 0,1A - 0,1B (1)
Substitutionsgrad = 162Y/(1000 W - 80Y) (2)
wobei A für einen Betrag an ml der wäßrigen 0,1 N Natriumhydroxidlösung steht, B für einen Betrag in ml der wäßrigen 0,1 N Chlorwasserstoffsäurelösung steht, Y für den Betrag an Milliäquivalent an Carboxymethylgruppen steht und W für ein Gewicht in g der wasserabsorbierenden Cellulosefasern (Carboxymethylcellulose) steht.

Beispiel 1

Es wurde ein vorbereitetes nichtgewebtes Gewebe hergestellt durch Herstellen eines nichtgewebten Gewebes, das aus spinngebundenen Polypropylenfasern mit einer Dicke von 2,78 dtex (2,5 Denier) und mit einem Flächengewicht von 12 g/m² bestand; getrenntes Herstellen eines Zellstoffaserblattes mit einem Flächengewicht von 38 g/m² aus gebleichten Weichholzkraftzellstof-(NBKP)-Fasern; Laminieren des Zellstoffaserblattes auf das nichtgewebte Polypropylenfasergewebe; und Miteinanderverschlingen der gebleichten Weichholzkraftzellstof-(NBKP)-Fasern und der Polypropylenfasern mittels eines Wasserdüsenverschlingungsverfahrens.
Das resultierende vorbereitete nichtgewebte Gewebe wurde in Stücke mit jeweils den Abmessungen von 20 cm · 30 cm und einem Gewicht von 3 g geschnitten. Die geschnittenen Stücke wurden bei Raumtemperatur während einer Minute in eine gemischte wäßrige Lösung getaucht, die aus 10,4 Gew.-% an Natriumhydroxid, 34,6 Gew.-% an Kaliummonochloracetat, 1,0 Gew.-% an Epichlorhydrin und 54,0 Gew.-% an Wasser bestand. Die Stoffstücke wurden dann aus der gemischten Lösung entfernt, zwischen Filterpapierblätter gelegt und gepreßt, um die Menge der in den Stoffstücken zurückgehaltenen gemischten Lösung auf 2 g pro g der Stoffstücke einzustellen. Die eine gemischte Lösung enthaltenden Stoffstücke wurden in einem Polyethylenfolienbeutel gegeben und während 4 Stunden in einem Trockner bei einer Temperatur von 60ºC erwärmt, um die NBKP-Fasern in dem vorbereiteten nichtgewebten Gewebe gleichzeitig zu carboxymethylieren und zu vernetzen.
Die resultierenden vernetzten und carboxymethylierten Stoffstücke wurden während zehn Minuten bei Raumtemperatur in eine wäßrige Methylalkohollösung mit 70 Gew.-% getaucht und dann zwischen Filterpapierblättern gepreßt. Diese Ar beitsschritte wurden viermal wiederholt, um die Stoffstücke vollständig zu waschen. Schließlich wurden die gewaschenen Stoffstücke ferner in reinen Methylalkohol getaucht, zwischen Filterpapierblättern gepreßt und dann an der umgebenden Luftatmoshäre getrocknet. Es wurden wasserabsorbierende Vliesstoffstücke erhalten. In diesen Stoffstücken besaßen die wasserabsorbierenden NBKP-Fasern einen Substitutionsgrad mit Carboxymethylgruppen von 0,47.
Der wasserabsorbierende Vliesstoff besaß die in Tabelle 1 aufgezeigte Reinwasserabsorption und Naßzugfestigkeit.

Beispiel 2

Es wurde ein vorbereitetes nichtgewebtes Gewebe mit einem Flächengewicht von 80 g/m² hergestellt aus einem nichtgewebten Gewebe, das aus spinngebundenen Polyethylenterephthalatfasern mit einer Dicke von 2,56 dtex (2,3 Denier) bestand und ein Flächengewicht von 12 g/m² besaß, und einen gebleichten Weichholzkraftzellstoff-(NBKP)-Faserblatt mit einem Flächengewicht von 68 g/m², und welches durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt wurde.
Das vorbereitete Gewebe wurde in einer Länge von 20 m um einen Polypropylenzylinder mit einem Durchmesser von 3 cm und einer Länge von 30 cm gewickelt. Das gewickelte vorbereitete Gewebe wurde in eine gemischte wäßrige Lösung eingetaucht, die aus 10,4 Gew.-% an Natriumhydroxid, 34,6 Gew.-% an Kaliummonochloracetat, 1,0 Gew.-% an Epichlorhydrin und 54,0 Gew.-% an Wasser bestand, um so das vorbereitete Gewebe vollständig mit der gemischten Lösung zu imprägnieren.
Die gemischte Lösung war in einer Menge von 6,4 g pro g des gewickelten vorbereiteten Gewebes enthalten. Das die gemischte Lösung enthaltende Gewebe wurde in einen Polyethylenfolienbeutel gegeben und während 24 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen, um die NBKP-Fasern zu carboxymethylieren und zu vernetzen. Der resultierende Vliesstoff wurde dann zentrifugiert. Der Stoff wurde während zehn Minuten bei Raumtemperatur in eine wäßrige Lösung von Methylalkohol mit 70 Gew.-% getaucht und zentrifugiert. Diese Arbeitsschritte wurden zehnmal wiederholt, um den Vliesstoff vollständig zu waschen. Schließlich wurde der Stoff in 100% Methylalkohol getaucht und zentrifugiert. Der endgültig gewaschene Vliesstoff wurde in einem Trockner bei einer Temperatur von 60ºC getrocknet, um dadurch einen wasserabsorbierenden Vliesstoff zu erhalten.
In diesem wasserabsorbierenden Vliesstoff besaßen die vernetzten und carboxymethylierten NBKP-Fasern einen Substitutionsgrad mit Carboxymethylgruppen von 0,44.
Der wasserabsorbierende Vliesstoff hatte die in Tabelle 1 aufgezeigte Reinwasserabsorption und Naßzugfestigkeit.

Beispiel 3

Es wurde ein wasserabsorbierender Vliesstoff durch dasselbe Verfahren in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Carboxymethylierungs- und Vernetzungsbehandlung zweimal auf die NBKP-Fasern in dem vorbereiteten nichtgewebten Gewebe angewendet wurden.
Der resultierende Vliesstoff besaß einen Substitutionsgrad der NBKP-Fasern mit Carboxymethylgruppen von 0,81. Der Vliesstoff besaß ebenfalls die in Tabelle 1 aufgezeigte Reinwasserabsorption und Naßzugfestigkeit.

Beispiel 4

Es wurde ein wasserabsorbierender Vliesstoff durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Carboxymethylierungs- und Vernetzungsbehandlung bei einer Temperatur von 60ºC während 15 Minunten auf die NBKP-Fasern in dem vorbereiteten Gewebe angewendet wurden.
Der resultierende Vliesstoff besaß einen Substitutionsgrad der NBKB-Fasern mit Carboxymethylgruppen von 0,35.
Der Vliesstoff besaß auch die in Tabelle 1 aufgezeigte Reinwasserabsorption und Naßzugfestigkeit.

Vergleichsbeispiele 1 und 2

In den Vergleichsbeispielen 1 und 2 wurden die vorbereiteten nichtgewebten Gewebe der Beispiele 1 und 2 Messungen der Reinwasserabsorption und Naßzugfestigkeit unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgezeigt.

Vergleichsbeispiel 3

Ein Papierblatt, das aus denselben NBKP-Fasern wie in Beispiel 1 hergestellt wurde und ein Flächengewicht von 50 g/m² besaß, wurde derselben Carboxymethylierungs- und Vernetzungsbehandlung wie in Beispiel 1 unterzogen. Das resultierende wasserabsorbierende Papierblatt besaß einen Substitutionsgrad mit Carboxymethylgruppen von 0,44.
Das Papierblatt besaß die in Tabelle 1 aufgezeigte Reinwasserabsorption und Naßzugfestigkeit.

Vergleichsbeispiel 4

Es wurde ein vorbereiteter Vliesstoff mit einem Flächengewicht von 80 g/m² und einer Dichte von 0,25 g/cm³ hergestellt aus kontinuierlichen Kupfer-Ammoniak-(Cupra)- Reyonfilamenten mit einer Dicke von 2,22 dtex (2,0 Denier), indem diese mittels eines Spinnvliesverfahrens miteinander verschlungen wurden.
Der vorbereitete Vliesstoff wurde derselben Carboxymethylierungs- und Vernetzungsbehandlung wie in Beispiel 1 unterzogen. Der resultierende wasserabsorbierende Vliesstoff besaß einen Substitutionsgrad der Cupra-Reyonfilamente mit Carboxymethylgruppen von 0,45.
Der Vliesstoff besaß die in Tabelle 1 aufgezeigte Reinwasserabsorption und Naßzugfestigkeit.

Vergleichsbeispiel 5

Es wurde ein wasserabsorbierender Vliesstoff durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Carboxymethylierungs- und Vernetzungsbehandlung bei einer Temperatur von 60ºC während 10 Minuten auf die NBKP-Fasern in dem vorbereiteten nichtgewebten Gewebe angewendet wurden.
Der resultierende wasserabweisende Vliesstoff besaß einen Substitutionsgrad der NBKP-Fasern mit Carboxymethylgruppen von 0,32.
Dieser Vliesstoff besaß die in Tabelle 1 aufgezeigte Reinwasserabsorption und Naßzugfestigkeit. Tabelle 1
Anmerkung: (*)&sub1; ... Beim Eintauchen in reines Wasser quoll die Probe und gelierte und konnte somit nicht der Zugfestigkeitsmessung unterzogen werden.
Tabelle 1 zeigt deutlich auf, daß der wasserabsorbierende Vliesstoff aus Beispiel 1 bis 4 gemäß der vorliegenden Erfindung eine zufriedenstellende Reinwasserabsorption und Naßzugfestigkeit aufweist, wohingegen die Vergleichsvliesstoffe in mindestens einem Punkt der Reinwasserabsorption oder der Naßzugfestigkeit unbefriedigend waren. Genauer gesagt, die spezifischen Vorteile wurden durch die Beispiele veranschaulicht.
Der wasserabsorbierende Vliesstoff der vorliegenden Erfindung weist eine hohe Wasserabsorption ähnlich zu dem herkömmlichen wasserabsorbierenden Harzpulver auf und ist frei vom Nachteil, daß das wasserabsorbierende Harz in der Form feiner Teilchen oder Körner schwierig zu handhaben ist, wenn ein Artikel aus dem Harz hergestellt wird.
Der wasserabsorbierende Vliesstoff besitzt eine zufriedenstellende Weichheit, Empfindung beim Berühren und Verarbeitbarkeit und eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit, sogar nach einem Absorbieren von Wasser. Daher kann der wasserabsorbierende Vliesstoff allein zur Bildung verschiedener Artikel verwendet werden, ohne daß ein anderes Trägermaterial notwendig ist, und ist in weiten Bereichen für verschiedene Gebiete der Industrie brauchbar.

Claims

1. Wasserabsorbierender Vliesstoff, umfassend synthetische Fasern und wasserabsorbierende Cellulosefasern in einem Mischungsverhältnis in Bezug auf das Gewicht von 1 : 1 bis 1 : 19, wobei die Cellulosefasern eine vernetzte Carboxymethylcellulose umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Substitution der Cellulosefasern mit den Carboxymethylgruppen von 0,35 bis 1, 6 beträgt, wobei die Synthesefasern in der Form eines nichtgewebten Gewebes vorliegen und die wasserabsorbierenden Cellulosefasern in das nichtgewebte Gewebe eingebracht werden, indem die wasserabsorbierenden Cellulosefasern mit den synthetischen Fasern in dem Vliesstoff verschlungen werden.

2. Wasserabsorbierender Vliesstoff nach Anspruch 1, welcher eine Naßzugfestigkeit von 0,4 bis 3, 92 kgN/m (0,1 bis 10,0 kgf/25 mm) besitzt, bestimmt gemäß dem Japanischen Industriestandard P 8135.

3. Wasserabsorbierender Vliesstoff nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, welcher eine Reinwasserabsorption von 25 bis 160mal dem Trockengewicht des Vliesstoffes besitzt.

4. Wasserabsorbierender Vliesstoff nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die synthetischen Fasern aus der aus Polyolefinfasern, Polyesterfasern, Polyamidfasern, Polyacrylatfasern und Polyurethanfasern bestehenden Gruppe ausgewählt sind.

5. Wasserabsorbierender Vliesstoff nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die synthetischen Fasern eine Dicke von 0,33 bis 11,11 dtex (0,3 bis 10 Denier) besitzen.

6. Wasserabsorbierender Vliesstoff nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vernetzung der wasserabsorbierenden Cellulosefasern von einer Vernetzungsreaktion der Cellulosefasern mit einem Vernetzungsmittel herrührt, das mindestens einen Bestandteil umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Aldehydverbindungen, N-Methylolverbindungen, Polycarbonsäuren, Polyepoxyverbindungen, Divinylverbindungen, Polyhalogenidverbindungen, Halohydrinverbindungen und Polyaziridinverbindungen.

7. Wasserabsorbierender Vliesstoff nach Anspruch 6, wobei das Vernetzungsmittel in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-% basierend auf dem Gewicht der Cellulosefasern verwendet wird.

8. Wasserabsorbierender Vliesstoff nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die synthetischen Fasern teilweise miteinander verbunden sind.

9. Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Vliesstoffs gemäß einem der Ansprüche 1-8, umfassend die Schritte des Bildens eines vorbereiteten nichtgewebten Gewebes, in dem synthetische Fasern zu einem Vliesstoff geformt und mit Cellulosefasern verschlungen werden; Unterziehen der Cellulosefasern in dem resultierenden vorbereiteten Gewebe einer Carboxymethylierungs-Behandlung mit Monochloressigsäuresalz in der Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids in einem Reaktionsmedium, das aus mindestens einem Bestandteil besteht, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasser und niederem aliphatischem Alkohol mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen; und Unterziehen der resultierenden Carboxymethylcellulosefasern in dem vorbereiteten Gewebe einer Vernetzungsbehandlung mit einem Vernetzungsmittel, um das vorbereitete Gewebe zu einem wasserabsorbierenden Vliesstoff umzuwandeln.

10. Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Vliesstoffes nach einem der Ansprüche 1-8, umfassend die Schritte des Bildens eines vorbereiteten nichtgewebten Gewebes, in dem synthetische Fasern zu einem Vliesstoff geformt und mit Cellulosefasern verschlungen werden; Unterziehen der Cellulosefasern in dem resultierenden vorbereiteten Gewebe einer Vernetzungsbehandlung mit einem Vernetzungsmittel; und Unterziehen der vernetzten Cellulosefasern in dem vorbereiteten Gewebe einer Carboxymethylierungs-Behandlung mit Monochloressigsäuresalz in der Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids in einem Reaktionsmedium, das aus mindestens einem Bestandteil besteht, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasser und niederem aliphatischem Alkohol mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, um das vorbereitete nichtgewebte Gewebe zu einem wasserabsorbierenden Vliesstoff umzuwandeln.

11. Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Vliesstoffes nach einem der Ansprüche 1-8, umfassend die Schritte des Bildens eines vorbereiteten Gewebes, in dem synthetische Fasern zu einem Vliesstoff geformt und mit Cellulosefasern verschlungen werden; Unterziehen der Cellulosefasern in dem resultierenden vorbereiteten Gewebe einer Carboxymethylierungs-Behandlung mit Monochloressigsäuresalz in der Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids in einem Reaktionsmedium, das aus mindestens einem Bestandteil besteht, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasser und niederem aliphatischem Alkohol mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, und gleichzeitig einer Vernetzungsbehandlung mit einem Vernetzungsmittel, um das vorbereitete Gewebe zu einem wasserabsorbierenden Vliesstoff umzuwandeln.

12. Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11, wobei das vorbereitete nichtgewebte Gewebe hergestellt wird durch Bilden eines nichtgewebten Gewebes aus den synthetischen Fasern gemäß einem Trockenverfahren zur Bildung eines Vliesstoffs, einem Naßverfahren zur Bildung eines Vliesstoffs, einem Spinnvliesverfahren oder einem Schmelzblasverfahren; getrenntes Bilden eines Blattes aus Cellulosefasern; und Miteinander-Verschlingen der Cellulosefasern und der synthetischen Fasern gemäß einem Wasserdüsen-Faserverschlingungsverfahren.