DE69813972T2

DE69813972T2 - Im Wasser zersetzbare Faserbahn

Info

Publication number: DE69813972T2
Application number: DE69813972T
Authority: DE
Inventors: Naohito Mitoyo-gun Kagawa-ken Takeuchi; Takayoshi Mitoyo-gun Kagawa-ken Konishi
Original assignee: Unicharm Corp
Current assignee: Unicharm Corp
Priority date: 1997-09-08
Filing date: 1998-09-04
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2018-09-05
Also published as: JP3865506B2; SG75871A1; DE69813972D1; CA2246207A1; KR19990029627A; EP0900878A2; EP0900878B1; CN1118598C; BR9805163A; CN1210926A; CA2246207C; EP0900878A3; JPH11152696A; TW389683B; KR100536761B1; MY115764A; US6132557A; AU8314798A; ID20842A; AU718323B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine in Wasser zersetzbare Faserbahn, die durch einen Wasserstrom leicht dispergiert wird, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Faserbahn. Insbesondere betrifft die Erfindung eine in Wasser zersetzbare Faserbahn, die sich in bezug auf Zersetzbarkeit in Wasser und Festigkeit hervorragend verhält und sich nach einem einfachen Verfahren herstellen lässt, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Faserbahn.
Faserbahnen werden zur Reinigung der menschlichen Haut, z. B. im Anusbereich oder zur Reinigung von Toilettenräumen verwendet. Die Faserbahn ist vorzugsweise in Wasser zersetzbar, so dass sie verworfen und direkt in einer Toilette weggespült werden kann. Sofern sie keine hervorragende Zersetzbarkeit in Wasser aufweist, benötigt sie eine lange Zeit bis zur Zerteilung in einem septischen Tank und bringt die Gefahr von Verstopfungen von Toilettenabflussrohren mit sich, wenn sie weggeworfen und in der Toilette weggespült werden. Im allgemeinen müssen jedoch verpackte Faserbahnen, die mit einer Reinigungsflüssigkeit oder dergl. imprägniert sind, eine ausreichende Festigkeit aufweisen, um die Durchführung von Wischvorgängen in einem mit einer Reinigungsflüssigkeit imprägnierten Zustand auszuhalten. Gleichzeitig müssen sie ihre Zersetzbarkeit in Wasser für den Fall behalten, dass sie weggeworfen und in der Toilette weggespült werden. Daher besteht ein Bedürfnis nach einer in Wasser gut zersetzbaren Faserbahn mit einer für die Anwendung ausreichenden Festigkeit.
JP-A-1-168999 beschreibt ein leicht in Wasser dispergierbares Reinigungsprodukt, das einen in Wasser unlöslichen, carboxymethylierten Zellstoff in Form eines Calciumsalzes enthält. Wenn jedoch eine große Menge des in Wasser unlöslichen, carboxymethylierten Zellstoffes verwendet wird, um die Festigkeit zu verbessern, kommt es zu einer Beeinträchtigung der Zersetzbarkeit in Wasser.
JP-A-2-229295 beschreibt ein in Wasser zersetzbares Papier mit einem Gehalt an einem in Wasser löslichen Bindemittel mit einer Carboxylgruppe und einem Metall. JP-B-7-24636 beschreibt ein in Wasser zersetzbares Reinigungsprodukt, das ein in Wasser lösliches Bindemittel mit einer Carboxylgruppe, ein Metallion und eine organische Lösung enthält. Jedoch kann dieses in Wasser lösliche Bindemittel aufgrund seiner Löslichkeit in Wasser beim Herstellungsverfahren nicht mit den Fasern in Wasser vermischt werden, so dass das in Wasser lösliche Bindemittel der Faserbahn nach der Papierherstellung durch Aufsprühen oder dergl. zugesetzt werden muss, was das Herstellungsverfahren in nachteiliger Weise kompliziert gestaltet.
JP-A-9-132896 und JP-A-9-132897 beschreiben jeweils in Wasser zersetzbare Bahnen, bei denen Natriumcarbonat zu einer in Wasser unlöslichen oder in Wasser quellbaren Carboxymethylcellulose zugesetzt wird. Jedoch zeigt diese in Wasser zersetzbare Bahn eine unzureichende Zersetzbarkeit in Wasser.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Faserbahn mit hervorragender Zersetzbarkeit in Wasser und einer für die praktische Verwendung ausreichenden Festigkeit.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Faserbahn, die sich durch ein einfaches Verfahren herstellen lässt.
Erfindungsgemäß wird eine in Wasser zersetzbare Faserbahn bereitgestellt, die eine Faserschicht, die Hartholz-Zellstoff und Koniferen-Zellstoff enthält, und ein in der Schicht enthaltenes wasserunlösliches oder in Wasser quellbares Bindemittel, um die Fasern zu binden, umfasst.
Die erfindungsgemäße, in Wasser zersetzbare Faserbahn lässt sich durch ein Verfahren herstellen, das folgendes umfasst:
eine Stufe, in der Fasern, die Hartholz-Zellstoff enthalten, Fasern, die Koniferen-Zellstoff enthalten, und ein wasserunlösliches oder in Wasser quellbares Bindemittel in Wasser vermischt werden, wobei eine die Fasern und das Bindemittel enthaltende Flüssigkeit erhalten wird; und
eine Stufe, in der die Flüssigkeit der Papierherstellung unter Bildung einer Faserbahn unterworfen wird, wobei die eine Bahn bildenden Fasern und das Bindemittel zur Bindung der Fasern in der Bahn enthalten sind.
Nachstehend wird eine erfindungsgemäße, in Wasser zersetzbare Faserbahn ausführlich beschrieben.
Bei dem erfindungsgemäß verwendeten Koniferen-Zellstoff handelt es sich um Zellstoff, der aus Koniferen als Ausgangsmaterial hergestellt worden ist. Zu repräsentativen Beispielen für Koniferen-Zellstoff gehören gebleichter Kraft-Zellstoff und Kraft-Zellstoff von Koniferen.
Beim erfindungsgemäß verwendeten Hartholz-Zellstoff handelt es sich um Zellstoff, der aus Hartholz als Ausgangsmaterial hergestellt worden ist. Zu repräsentativen Beispielen für Hartholz-Zellstoff gehören gebleichter Kraft-Zellstoff aus Hartholz und Kraft-Zellstoff aus Hartholz.
Die durchschnittlichen Faserlängen (nachstehend als "Faserlängen" bezeichnet) des Hartholz-Zellstoffes und des Koniferen-Zellstoffes unterscheiden sich voneinander. Die Faserlänge des Hartholz-Zellstoffes ist kürzer als die des Koniferen-Zellstoffes. Durch Verwendung von Fasern mit unterschiedlichen Faserlängen im Gemisch lässt sich eine Faserbahn mit hervorragender Zersetzbarkeit in Wasser herstellen.
Der Grund, warum die Zersetzbarkeit in Wasser durch Zugabe von Hartholz-Zellstoff zu Koniferen-Zellstoff verbessert werden kann, ist folgender. Der Koniferen-Zellstoff wird einer Mahlbehandlung unterworfen, wobei fibrillierte Fasern über Wasserstoffbrückenbindungen eine starke Bindung miteinander eingehen können. Jedoch wird durch Zugabe des Hartholz-Zellstoffes, der aufgrund der kürzeren Faserlänge eine schwache Bindungsfestigkeit aufweist, eine Ungleichmäßigkeit im Bindungsvermögen der Cellulosemoleküle hervorgerufen. Daher wird die Faserbahn in Gegenwart einer großen Menge an Wasser unter Erzielung einer hervorragenden Dispergierbarkeit glatt verteilt.
Der hier verwendete Ausdruck "Dispergierbarkeit" hat die gleiche Bedeutung wie Zersetzbarkeit in Wasser, d. h. die Eigenschaft, dass bei Kontakt mit einer großen Menge an Wasser eine Aufteilung in winzige Teilchen erfolgt.
Die erfindungsgemäß verwendeten Fasern umfassen vorwiegend den Koniferen-Zellstoff und den Hartholz-Zellstoff, wie vorstehend ausgeführt. Sie können zusätzlich natürliche Fasern, wie Baumwollfasern, Kunstfasern, z. B. Rayon-, Polypropylen-, Polyvinylalkohol-, Polyester- und Polyacrylnitril-Fasern, synthetischen Zellstoff aus Polyethylen, und anorganische Fasern, wie Glaswolle, enthalten. Diese Fasern werden zu einer Faserschicht (Bahn) geformt. Der hier verwendete Ausdruck "Schicht" bedeutet eine bahnförmige Ansammlung von Fasern, wobei die Faserrichtungen in gewissem Umfang geordnet sind.
Das Flächengewicht der Schicht in der Faserbahn beträgt vorzugsweise 10 bis 100 g/m². Liegt das Flächengewicht unter der Untergrenze, so lässt sich die für Wischvorgänge erforderliche Festigkeit nicht erzielen. Liegt das Flächengewicht über der Obergrenze, so geht die für die Faserbahn erwünschte Flexibilität verloren. Wenn die Faserbahn zum Abwischen von Haut, z. B. der Haut im Anusbereich, oder zur Reinigung eines leicht zu beschädigenden Gegenstands verwendet wird, beträgt das Flächengewicht der Bahn vorzugsweise 20 bis 60 g/m², und zwar im Hinblick auf Festigkeit und Weichheit.
Erfindungsgemäß beträgt die Menge des Hartholz-Zellstoffes vorzugsweise 60 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht der Bahn. Wenn die Menge des Hartholz-Zellstoffes über der Obergrenze liegt, so ergibt sich eine unzureichende Festigkeit der Faserbahn, die dann die praktische Anwendung, wie Wischvorgänge, nicht mehr aushält. Die Menge des Hartholz-Zellstoffes beträgt insbesondere 10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Bahn. Liegt die Menge des Hartholz-Zellstoffes innerhalb dieses Bereiches, so ergeben sich eine hervorragende Beschaffenheit in bezug auf Festigkeit und Zersetzbarkeit in Wasser.
Der erfindungsgemäßen in Wasser zersetzbaren Faserbahn wird ein in Wasser unlösliches oder in Wasser quellbares Bindemittel zugesetzt, um die Festigkeit der Faserbahn zu verbessern. Selbst wenn das Bindemittel in Wasser unlöslich ist, lässt sich die Faserbahn in Wasser aufgrund der unterschiedlichen Faserlängen leicht dispergieren. Wenn das Bindemittel in Wasser quellbar ist, kann die Faserbahn leichter dispergiert werden, da die Bindungsfestigkeit des mit Wasser quellbaren Bindemittels an den Fasern durch Absorption von Wasser und durch Quellung geschwächt wird.
Erfindungsgemäß wird eine in Wasser unlösliche oder in Wasser quellbare Carboxymethylcellulose als Bindemittel bevorzugt. Die Löslichkeit von Carboxymethylcellulose variiert je nach dem Veretherungsgrad (DS), dem pH-Wert und dergl. Die in Wasser unlösliche oder in Wasser quellbare Carboxymethylcellulose, die erfindungsgemäß verwendet wird, weist einen Veretherungsgrad von 0,3 bis 0,6 und einen pH-Wert von 5,0 oder mehr auf.
Der Ausdruck Carboxymethylcellulose umfasst carboxymethylierten Zellstoff. Der carboxymethylierte Zellstoff kann erfindungsgemäß auch als in Wasser unlösliches oder in Wasser quellbares Bindemittel verwendet werden. Der carboxymethylierte Zellstoff liegt in verschiedenen Salzformen, z. B. als Säuretyp, Natriumsalz, Calciumsalz, Aluminiumsalz, Bariumsalz, Zinksalz, Kupfersalz und Mangansalz, vor. Der carboxymethylierte Zellstoff kann erfindungsgemäß in beliebigen Salzformen verwendet werden.
Im allgemeinen ist zur Herstellung einer Faserbahn mit einem Gehalt an einem Bindemittel zur Bindung der Fasern eine Stufe der Zugabe des Bindemittels zur Faserbahn erforderlich. Beispielsweise muss bei Verwendung eines in Wasser löslichen Bindemittels eine Lösung, in der das Bindemittel in Wasser oder einem organischen Lösungsmittel gelöst ist, hergestellt werden und sodann zu einer vorher geformten Faserschicht durch Aufsprühen oder dergl. zugesetzt werden. Jedoch kann dann, wenn das in Wasser unlösliche oder in Wasser quellbare Bindemittel verwendet wird, das Bindemittel vor der Bildung einer Schicht zu den Fasern gegeben werden, so dass sich auf diese Weise leicht eine Faserbahn erzeugen lässt. Dies bedeutet, dass bei Verwendung des in Wasser unlöslichen oder in Wasser quellbaren Bindemittels als Bindemittel etwaige spezielle Stufen, bei denen nur das Bindemittel zugesetzt wird, in einem Herstellungsverfahren für die Faserbahn nicht erforderlich sind.
Somit lässt sich die erfindungsgemäße, in Wasser zersetzbare Faserbahn durch ein Verfahren herstellen, das folgendes umfasst:
eine Stufe, in der Fasern, die Hartholz-Zellstoff enthalten, Fasern, die Koniferen-Zellstoff enthalten, und ein in Wasser unlösliches oder in Wasser quellbares Bindemittel vermischt werden, wobei eine die Fasern und das Bindemittel enthaltende Flüssigkeit erhalten wird; und
eine Stufe, in der die Flüssigkeit der Papierherstellung unter Bildung einer Faserbahn unterworfen wird, wobei die eine Bahn bildenden Fasern und das Bindemittel zur Bindung der Fasern in der Bahn enthalten sind.
In der vorerwähnten Mischstufe beträgt bei Verwendung von Carboxymethylcellulose als in Wasser unlösliches oder in Wasser quellbares Bindemittel das Mischverhältnis der Fasern, die Hartholz-Zellstoff und Koniferen-Zellstoff enthalten, zur Carboxymethylcellulose vorzugsweise 98/2 bis 55/45 (bezogen auf das Gewicht) und insbesondere 98/2 bis 80/20 (bezogen auf das Gewicht).
Sofern die Flüssigkeit, die die Fasern und die Carboxymethylcellulose im Gemisch enthält, zur Papierherstellung unter Bildung der Faserbahn unter Verwendung einer Zylinderform oder eines schräggestellten Kurzsiebes eingesetzt wird, läuft die Carboxymethylcellulose aufgrund ihrer geringen Größe gelegentlich durch die Zylinderform oder das schräggestellte Kurzsieb. Demgemäß ist es schwierig, das resultierende Mischungsverhältnis der Carboxymethylcellulose in der Faserbahn nach der Papierherstellung zu bestimmen. Jedoch weist die unter Anwendung des vorstehend beschriebenen bevorzugten Mischungsverhältnisses bei der Mischstufe erhaltene, in Wasser zersetzbare Faserbahn eine ausgewogene Beschaffenheit in bezug auf Zersetzbarkeit in Wasser und Festigkeit auf. Wenn der Anteil der Carboxymethylcellulose über der Obergrenze liegt, so verringert sich die Zersetzbarkeit in Wasser.
Wie vorstehend beschrieben, lässt sich in der erfindungsgemäßen, in Wasser zersetzbaren Faserbahn auch bei Verwendung des in Wasser unlöslichen oder in Wasser quellbaren Bindemittels, das im Vergleich zum wasserlöslichen Bindemittel in Wasser schwieriger zu dispergieren ist, eine hervorragende Zersetzbarkeit in Wasser erzielen, indem man die Fasern des Hartholz-Zellstoffes zu den Fasern des Koniferen-Zellstoffes gibt. Das in Wasser unlösliche oder in Wasser quellbare Bindemittel kann in vorteilhafter Weise zu einer Vereinfachung des Herstellungsverfahrens für die in Wasser zersetzbare Faserbahn beitragen.
Erfindungsgemäß werden ferner Natriumcarbonat und/oder Natriumhydrogencarbonat vorzugsweise zu der Faserbahn gegeben, wenn die in Wasser unlösliche oder in Wasser quellbare Carboxymethylcellulose als Bindemittel verwendet wird. Die Zugabe von Natriumcarbonat und/oder Natriumhydrogencarbonat erfolgt vorzugsweise bei der Mischstufe im Herstellungsverfahren. Das Natriumcarbonat und/oder das Natriumhydrogencarbonat können die Dispergierbarkeit der Carboxymethylcellulose in Wasser verstärken. Somit lässt sich die in Wasser unlösliche oder in Wasser quellbare Carboxymethylcellulose gleichmäßig in der Flüssigkeit dispergieren, so dass die erhaltene Faserbahn die Carboxymethylcellulose in gleichmäßiger Weise enthalten kann. Speziell wird die in Wasser unlösliche Carboxymethylcellulose vorzugsweise zusammen mit dem Natriumcarbonat und/oder Natriumhydrogencarbonat zugegeben, da sie eine schlechtere Dispergierbarkeit in Wasser als die in Wasser quellbare Carboxymethylcellulose aufweist und schwieriger gleichmäßig in der Flüssigkeit zu verteilen ist.
Wenn die Dispergierbarkeit in Wasser übermäßig verstärkt ist, so ergibt sich im wesentlichen eine Veränderung der in Wasser unlöslichen oder in Wasser quellbaren Carboxymethylcellulose zur einer in Wasser löslichen Carboxymethylcellulose, die nicht mehr mit den Fasern in Wasser vermischt werden kann. Somit muss die Zugabemenge des Natriumcarbonats und/oder Natriumhydrogencarbonats auf ein solches Maß begrenzt werden, dass die in Wasser unlösliche oder in Wasser quellbare Carboxymethylcellulose nicht einer erheblichen Veränderung zu einer in Wasser löslichen Carboxymethylcellulose unterliegt, d. h. in einem solchen Ausmaß, dass die Carboxymethylcellulose noch mit den Fasern in Wasser vermischt werden kann.
Die erfindungsgemäße Faserbahn kann sowohl in trockenem Zustand als auch in nassem Zustand für Wischvorgänge verwendet werden. Wenn die Faserbahn in einem nassen Zustand verwendet wird, so muss verhindert werden, dass die Faserbahn aufgrund des während der Wischvorgänge enthaltenen Wassers zerfällt. Ferner muss sie während der Wischvorgänge eine ausreichende Festigkeit behalten.
Daher wird dann, wenn Carboxymethylcellulose als Bindemittel verwendet wird und die Faserbahn in einem nassen Zustand eingesetzt wird, ein Metallsalz, das die Carboxymethylcellulose vernetzt, vorzugsweise zu der Faserbahn gegeben. Die Nassfestigkeit der Faserbahn kann durch Vernetzung mit dem Metallsalz erhöht werden.
Zu Beispielen für das Metallsalz gehören Magnesium-, Calcium-, Barium-, Strontium-, Mangan-, Zink-, Cobalt- und Nickelsalze. Darunter wird vorzugsweise mindestens ein Metallsalz, das aus der Gruppe der Calcium-, Zink- und Magnesiumsalze ausgewählt ist, verwendet. Durch Verwendung dieser Salze lässt sich die Nassfestigkeit der Faserbahn verbessern.
Sofern das Metallsalz unter den Salzen von Magnesium, Calcium, Barium, Strontium, Mangan, Zink, Cobalt und Nickel ausgewählt wird, werden vorzugsweise 0,5 g oder mehr des Metallsalzes zu 100 g der Schicht gegeben. Wenn die Menge des Metallsalzes unter der vorstehenden Menge liegt, so reicht die Nassfestigkeit der Faserbahn nicht für Wischvorgänge aus.
Ferner wird in Fällen, in denen Carboxymethylcellulose als Bindemittel verwendet wird und die Faserbahn in nassem Zustand eingesetzt wird, die Faserbahn vorzugsweise mit einem organischen Lösungsmittel imprägniert. Das organische Lösungsmittel ist ebenfalls dazu geeignet, die Nassfestigkeit der Faserbahn zu erhöhen. Zu Beispielen für das organische Lösungsmittel gehören einwertige Alkohole, wie Ethanol und Isopropylalkohol, und mehrwertige Alkohole, wie Propylenglykol, Polyethylenglykol und Propylenglykolmonomethylether.
Das organische Lösungsmittel wird zu der Faserbahn im Hinblick auf die Nassfestigkeit vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 95 g pro 100 g der Schicht gegeben. Das organische Lösungsmittel wird insbesondere in einer Menge von 5 bis 60 g zugegeben, um eine Beeinträchtigung des Gefühls bei der Anwendung und eine Aufrauhung der Haut des Benutzers zu verhindern.
Der erfindungsgemäßen, in Wasser zersetzbaren Faserbahn können weitere Materialien zugesetzt werden, sofern diese keine Beeinträchtigung der erfindungsgemäßen Wirkungen verursachen. Beispielsweise können ein oberflächenaktives Mittel, ein Desinfektionsmittel, ein Konservierungsmittel, ein Desodorierungsmittel, ein Feuchthaltemittel, ein Alkohol und dergl. zugesetzt werden. Diese Materialien können dem vorerwähnten organischen Lösungsmittel oder dem Wasser zugesetzt werden, um eine Verbesserung der Faserbahn zu bewirken.
Die erfindungsgemäße in Wasser zersetzbare Faserbahn kann als Nasstyp-Tissuepapier, beispielsweise zum Abwischen der Haut im Anusbereich oder zur Reinigung eines Toilettenraums, verwendet werden. Wenn die erfindungsgemäße, in Wasser zersetzbare Faserbahn in Form eines vorher befeuchteten Produkts verpackt wird, wird es in verschlossenem Zustand vertrieben, um ein Austrocknen der Faserbahn zu verhindern.
Alternativ kann die erfindungsgemäße, in Wasser zersetzbare Faserbahn in trockenem Zustand vertrieben werden, wonach es bei der Verwendung mit Wasser oder dergl. imprägniert wird.
Ferner kann die erfindungsgemäße Faserbahn eine mehrschichtige Struktur aufweisen, wobei mehrere Faserschichten übereinander laminiert sind.
Beispielsweise kann eine Faserschicht, die Koniferen-Zellstoff ohne Hartholz-Zellstoff umfasst, auf eine weitere Faserschicht laminiert werden, die den Hartholz-Zellstoff, den Koniferen-Zellstoff und das in Wasser unlösliche oder in Wasser quellbare Bindemittel umfasst. In diesem Fall kann die Faserschicht ohne den Hartholz-Zellstoff das Bindemittel enthalten oder diese Schicht bindemittelfrei sein, um die Zersetzbarkeit in Wasser zu verstärken. Wenn die Faserschicht das Bindemittel enthält und es sich beim Bindemittel um in Wasser unlösliche oder in Wasser quellbare Carboxymethylcellulose handelt, werden vorzugsweise Natriumcarbonat und/oder Natriumhydrogencarbonat nur zu der Faserschicht ohne den Hartholz-Zellstoff gegeben, um die Dispergierbarkeit der darin enthaltenen Carboxymethylcellulose in Wasser zu verstärken. Somit weist die den Hartholz-Zellstoff enthaltende Faserschicht aufgrund des Hartholz-Zellstoffes eine hervorragende Zersetzbarkeit in Wasser auf. Ferner weist auch die Faserschicht ohne den Hartholz-Zellstoff eine hervorragende Zersetzbarkeit in Wasser auf, was auf die Carboxymethylcellulose, die eine gute Dispergierbarkeit in Wasser besitzt, zurückzuführen ist.
Alternativ können beliebige Faserschichten den Hartholz-Zellstoff in unterschiedlichen Mischungsverhältnissen zum Koniferen-Zellstoff enthalten. Die Zersetzbarkeit in Wasser in jeder dieser Schichten kann auf ähnlichen Wegen, wie sie vorstehend beschrieben wurden, gesteuert werden.
Im übrigen ist das erfindungsgemäß verwendete Bindemittel nicht auf in Wasser unlösliche oder in Wasser quellbare Carboxymethylcellulose beschränkt. Es können beliebige Bindemittel verwendet werden, wenn sie in Wasser unlöslich oder in Wasser quellbar sind. Beispielsweise kann in Wasser unlöslicher Polyvinylalkohol verwendet werden.
Nachstehend wird die Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die Beispiele beschrieben, was jedoch keine Beschränkung der vorliegenden Erfindung auf diese Beispiele bedeuten soll.
Beispiel 1
Gebleichter Kraft-Koniferen-Zellstoff (d. h. NBKP) mit einem CSF-Wert (Canadian Standard Freeness = kanadischer Standard-Mahlgrad) von 570 ml und gebleichter Kraft-Hartholz-Zellstoff (d. h. LBKP) mit einem CSF-Wert von 720 ml wurden als Fasern verwendet. In Wasser unlösliche Carboxymethylcellulose (Carboxymethylcellulose "Chicorate", Produkt der Firma Nichirin Chemical Industries, Ltd., DS-Wert: 0,42, pH-Wert 5,8) wurde als in Wasser unlösliches oder in Wasser quellbares Bindemittel verwendet.
Der gebleichte Kraft-Koniferen-Zellstoff, der gebleichte Kraft-Hartholz-Zellstoff und die Carboxymethylcellulose wurden mit Wasser vermischt. Das auf das Gewicht bezogene Mischungsverhältnis der Fasern zum Bindemittel, d. h. das Verhältnis des Gesamtgewichts des gebleichten Kraft-Koniferen-Zellstoffes und des gebleichten Kraft-Hartholz-Zellstoffes zum Gewicht der Carboxymethylcellulose betrug 95 : 5. Die erhaltene Flüssigkeit, die die Fasern und das dispergierte Bindemittel enthielt, wurde als Ausgangsmaterial für Beispiel 1-1 verwendet. Ferner wurde ein weiteres Ausgangsmaterial für Beispiel 1-2 aus der gleichen Flüssigkeit hergestellt, mit der Abänderung, dass 50 g Natriumcarbonat pro 100 g Carboxymethylcellulose zugesetzt wurden.
Man ließ die Ausgangsmaterialien für die Beispiele 1-1 und 1-2 stehen und verarbeitete sie sodann unter Verwendung einer Papiermaschine (Yankee-Maschine mit schräggestelltem, kurzem Sieb) zu einer in Wasser zersetzbaren Faserbahn mit einem Flächengewicht von 22,5 g/m² und einem Krepp-Verhältnis von 40%.
Die erhaltenen Faserbahnen wurden durch Vermischen mit Propylenglykolmonomethylether, Calciumchlorid und Wasser in einem Verhältnis von 20/0,5/79,5 in einer Menge von 200 g pro 100 g der Faserbahn imprägniert.
Die auf diese Weise imprägnierten Faserbahnen wurden 24 Stunden bei 20°C stehengelassen und sodann einer Messung ihrer Zersetzbarkeit in Wasser und ihrer Nassfestigkeit unterzogen.
Die Zersetzbarkeit in Wasser wurde gemäß dem JIS-Test (Japanese Industrial Standard) P4501 für die Wasserzersetzbarkeit von Toilettenpapier gemessen. Dabei wurde ein durch Zuschneiden der in Wasser zersetzbaren Faserbahn zu einem Quadrat von 10 cm × 10 cm erhaltener Prüfkörper in ein Becherglas mit einem Gehalt an 300 ml Ionenaustauschwasser gegeben und mit einem Rührer gerührt. Die Drehzahl betrug 600 U/min. Der Dispersionszustand der Faserbahn wurde ständig beobachtet. Die Zeitspanne bis zur vollständigen Dispergierung wurde gemessen. (Die Ergebnisse sind in den Tabellen in Sekunden angegeben.)
Die Nassfestigkeit wurde so gemessen, dass die vorstehend erhaltene Faserbahn zu einem Prüfkörper von 25 mm Breite und 150 mm Länge zugeschnitten wurde. Die Nassfestigkeit des Prüfkörpers wurde mit einer Tensilon-Testmaschine bei einem Spannfutterabstand von 100 mm und einer Zuggeschwindigkeit von 100 mm/min gemessen. Die Nassfestigkeit wurde sowohl in Maschinenrichtung (MD) als auch in Querrichtung (CD) der Faserbahn gemessen. Die Bruchfestigkeit (p) wurde als Testergebnis der Nassfestigkeit genommen (in den Tabellen sind die Ergebnisse in g/25 mm angegeben).
Für ein Vergleichsbeispiel wurde eine Faserbahn auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 aus den gleichen Ausgangsmaterialien wie in Beispiel 1-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass der gebleichte Kraft-Koniferen-Zellstoff ohne den gebleichten Hartholz-Zellstoff verwendet wurde. Die erhaltene Faserbahn wurde mit der gleichen Lösung wie in Beispiel 1 in einer Menge von 200 g pro 100 g der Faserbahn auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 imprägniert. Die auf diese Weise imprägnierte Faserbahn wurde einer Messung der Zersetzbarkeit in Wasser und der Nassfestigkeit auf die gleiche weise wie in Beispiel 1 unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Tabelle 1
Aus den Ergebnissen in Tabelle 1 geht hervor, dass die in Wasser zersetzbaren Faserbahnen mit einem Gehalt an gebleichtem Kraft-Hartholz-Zellstoff eine hervorragende Zersetzbarkeit in Wasser aufweisen.
Beispiel 2
Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 wurden der gebleichte Kraft-Koniferen-Zellstoff (NBKP), der gebleichte Kraft-Hartholz-Zellstoff (LBKP) und die Carboxymethylcellulose mit Wasser vermischt. Die Fasern enthaltende Flüssigkeit wurde mit 200 g Natriumcarbonat pro 100 g Carboxymethylcellulose versetzt. Die Carboxymethylcellulose wurde darin dispergiert. Es wurden mehrere Ausgangsmaterialien unter Variation der Zugabemenge an gebleichten Kraft-Hartholz-Zellstoff zu einer bestimmten Menge des gebleichten Kraft-Koniferen-Zellstoffes hergestellt. Das auf das Gewicht bezogene Mischungsverhältnis der Fasern zum Bindemittel, d. h. das Gesamtgewicht des gebleichten Kraft-Koniferen-Zellstoffes und des gebleichten Kraft-Hartholz-Zellstoffes zum Gewicht der Carboxymethylcellulose betrug 95/5. Der Anteil an gebleichtem Kraft-Koniferen-Zellstoff und gebleichtem Kraft-Hartholz-Zellstoff, bezogen auf das Gesamtgewicht der Fasern für die Beispiele 2-1, 2-2, 2-3, 2-4 und 2-5 sind in Tabelle 2 aufgeführt (in Gew.-%).
Die Ausgangsmaterialien wurden stehengelassen und sodann auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 zu einer Faserbahn mit einem Flächengewicht von 22,5 g/m² und einem Krepp-Verhältnis von 40% verarbeitet.
Die erhaltenen Faserbahnen wurden mit einer Lösung mit einem Gehalt an Polypropylenglykolmonomethylether und Calciumchlorid auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 imprägniert.
Die auf diese Weise erhaltenen imprägnierten Faserbahnen wurden 24 Stunden bei 20°C stehengelassen und sodann auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 einer Messung ihrer Zersetzbarkeit in Wasser und ihrer Nassfestigkeit unterzogen.
Als Vergleichsbeispiel wurde eine Faserbahn auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 aus den in Beispiel 2 angegebenen Ausgangsmaterialien unter Zugabe von 200 g Natriumcarbonat pro 100 g Carboxymethylcellulose hergestellt, mit der Abänderung, dass der gebleichte Kraft-Koniferen-Zellstoff ohne gebleichten Kraft-Hartholz-Zellstoff verwendet wurde. Die erhaltene Faserbahn wurde mit der gleichen Lösung wie in Beispiel 2 in einer Menge von 200 g pro 100 g der Faserbahn imprägniert. Die auf diese Weise erhaltene Faserbahn wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 einer Messung der Zersetzbarkeit in Wasser und der Nassfestigkeit unterzogen.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Tabelle 2
Vorstehend wurde die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen beschrieben. Für den Fachmann ist es jedoch ersichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

In Wasser zersetzbare Faserbahn, die eine Faserschicht, die Hartholz-Zellstoff und Koniferen-Zellstoff enthält, und ein in der Schicht enthaltenes Wasser-unlösliches oder Wasser-quellbares Bindemittel, um die Fasern zu binden, umfaßt.
In Wasser zersetzbare Faserbahn gemäß Anspruch 1, wobei das Wasser-unlösliche oder Wasser-quellbare Bindemittel Carboxymethylcellulose mit einem Veretherungsgrad (DS) von 0,3 bis 0,6 und einem pH von 5,0 oder mehr ist.
In Wasser zersetzbare Faserbahn gemäß Anspruch 2, zu der mindestens eine Verbindung zugesetzt ist, die aus der aus Natriumcarbonat und Natriumhydrogencarbonat bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
In Wasser zersetzbare Faserbahn gemäß Anspruch 3, der ein Metallsalz und ein organisches Lösungsmittel zugesetzt ist.
In Wasser zersetzbare Faserbahn gemäß Anspruch 4, wobei das Metallsalz mindestens eine Verbindung ist, die aus der aus Salzen von Calcium, Zink und Magnesium bestehenden Gruppe ausgewählt ist, und das organische Lösungsmittel mindestens eine Verbindung ist, die aus der aus einwertigen Alkoholen und mehrwertigen Alkoholen bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
In Wasser zersetzbare Faserbahn gemäß Anspruch 5, wobei die Menge des Hartholz-Zellstoffes im Bereich von 10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Schicht, ist.
In Wasser zersetzbare Faserbahn gemäß Anspruch 6, wobei der Hartholz-Zellstoff gebleichter Hartholz-Kraftzellstoff ist und der Koniferen-Zellstoff gebleichter Koniferen-Kraftzellstoff ist.
In Wasser zersetzbare Faserbahn gemäß Anspruch 1, wobei die Menge des Hartholz-Zellstoffes im Bereich von 10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Schicht, ist.
In Wasser zersetzbare Faserbahn gemäß Anspruch 8, wobei der Hartholz-Zellstoff gebleichter Hartholz-Kraftzellstoff ist und der Koniferen-Zellstoff gebleichter Koniferen-Kraftzellstoff ist.
Verfahren zur Herstellung einer in Wasser zersetzbaren Faserbahn, welches umfaßt: eine Stufe, in der Fasern, die Hartholz-Zellstoff enthalten, Fasern, die Koniferen-Zellstoff enthalten, und ein Wasserunlösliches oder Wasser-quellbares Bindemittel in Wasser vermischt werden, wobei eine die Fasern und das Bindemittel enthaltende Flüssigkeit erhalten wird, und eine Stufe, in der die Flüssigkeit der Papierherstellung unter Bildung einer Faserbahn unterworfen wird, wobei die eine Bahn bildenden Fasern und das Bindemittel zur Bindung der Fasern in der Bahn enthalten sind.
Verfahren zur Herstellung einer in Wasser zersetzbaren Bahn gemäß Anspruch 10, wobei das Wasser-unlösliche oder Wasser-quellbare Bindemittel Carboxymethylcellulose mit einem Veretherungsgrad (DS) von 0,3 bis 0,6 und einem pH von 5,0 oder mehr ist.
Verfahren zur Herstellung einer in Wasser zersetzbaren Faserbahn gemäß Anspruch 11, wobei mindestens eine aus der aus Natriumcarbonat und Natriumhydrogencarbonat bestehenden Gruppe ausgewählte Verbindung zu der Flüssigkeit gegeben wird.
Verfahren zur Herstellung einer in Wasser zersetzbaren Faserbahn gemäß Anspruch 12, das eine Stufe einschließt, in der die Faserbahn mit einer Lösung getränkt wird, die ein Metallsalz, ein organisches Lösungsmittel und Wasser enthält.
Verfahren zur Herstellung einer in Wasser zersetzbaren Faserbahn gemäß Anspruch 13, wobei die Menge des Hartholz-Zellstoffes im Bereich von 10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Schicht, liegt.
Verfahren zur Herstellung einer in Wasser zersetzbaren Faserbahn gemäß Anspruch 14, wobei in der Mischstufe das Mischungsverhältnis der Fasern zu der Carboxymethylcellulose 98/2 bis 55/45, bezogen auf das Gewicht, beträgt.