DE69818624T2

DE69818624T2 - Vliesstoff und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE69818624T2
Application number: DE69818624T
Authority: DE
Inventors: Toshio Mitoyo-gun Kobayashi; Naohito Mitoyo-gun Takeuchi; Niou Mitoyo-gun Suzuki
Original assignee: Unicharm Corp
Current assignee: Unicharm Corp
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2018-12-25
Also published as: KR100559916B1; DE69818624D1; KR19990063402A; CA2257003A1; CA2257003C; ID21603A; MY126554A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vliesstoffe, die leicht prägbar sind und sich zur Verwendung als wasserabsorbierende Küchentücher, Wischtücher usw. eignen, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Vliesstoffs.
WO 96/12849 beschreibt ein eine Mischung aus Zellstofffasern und langen hydrophilen Pflanzenfasern enthaltendes Vliesmaterial, das durch Wasserstrahlverwirbelung eines Nassvlieses oder geschäumten Vlieses gebildet wird.
Die Europäische Patentveröffentlichung 0 215 684 beschreibt eine Vorrichtung zur Herstellung eines mit Öffnungen versehenen Vliesstoffs unter Verwendung eines Fasergewebes, das auf einen mit einer Vielzahl von Vorsprüngen versehenen Träger aufgebracht ist.
Es ist bekannt, Vliesstoffe, die eine Mischung aus thermoplastischen Synthetikfasern mit einer Feinheit von 1,1 bis 11 dtex (1 bis 10 den) enthalten, einzuprägen/auszuprägen und dadurch ein Einpräge/Ausprägemuster darauf zu bilden, so dass der Vliesstoff als wasserabsorbierendes Küchen- oder Wischtuch verwendet werden kann.
Es ist allerdings nicht unbedingt leicht, durch Prägen der bekannten Küchentücher o. ä. Unregelmäßigkeiten darauf auszubilden, da die Synthetikfaser eine relativ hohe Steifigkeit und Elastizität aufweist. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die Ausbildung feiner oder besonders profilierter Ein- bzw. Ausprägungen erwünscht ist.
Daher bedarf der als Küchentücher o. ä. verwendete Vliesstoff einer genügend hohen Formbarkeit, um die Ausbildung von Einprägungen/Ausprägungen zu erleichtern.
Im Hinblick auf das oben beschriebene Problem besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, einerseits einen Vliesstoff mit genügend hoher Formbarkeit zu schaffen, um die Ausbildung von Einprägungen/Ausprägungen zu erleichtern, wenn der Vliesstoff als Material für Küchentücher o. ä. verwendet werden soll, und andererseits ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Vliesstoffs bereitzustellen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein thermoplastische Synthetikfasern enthaltender geprägter Vliesstoff vorgesehen, der 90 bis 10 Gew-% thermoplastische Synthetik-Mikrofasern von 5 bis 30 mm Länge aufweist, die mit 10 bis 90 Gew-% Zellstofffasern gemischt und mechanisch verflochten sind, so dass insgesamt ein Basisgewicht von 10 bis 80 g/m2 erhalten wird, wobei die thermoplastischen Synthetik-Mikrofasern eine Feinheit von 0,11 bis 0,88 dtex (0,1 bis 0,8 den) aufweisen und die Zellstofffasern 2 bis 7 mm lang sind und wobei der Stoff eine Vielzahl von aus seiner Oberfläche herausragenden Ausstülpungen aufweist.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung werden als thermoplastische Synthetikfasern vorzugsweise Meltblown-Fasern ausgewählt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines thermoplastische Synthetikfasern enthaltenden geprägten Vliesstoffs vorgesehen, wobei:

a. aus einer Suspension, die 0,5 bis 20 Gew-% eines in Wasser dispergierten Fasergemisches enthält, ein Nasstuch gewonnen wird, wobei das Fasergemisch 90 bis 10 Gew-% thermoplastische Synthetik-Mikrofasern von 7 bis 30 mm Länge, gemischt mit 10 bis 90 Gew-% Zellstofffasern, enthält, und
b. das Nasstuch auf einen Träger aufgebracht und anschließend zur mechanischen Verflechtung des Fasergemisches mit feuchten Hochgeschwindigkeitsstrahlen von 50 bis 200 kgf/cm² behandelt wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass die thermoplastischen Synthetik-Mikrofasern eine Feinheit von 0,11 bis 0,88 dtex (0,1 bis 0,8 den) aufweisen und die Zellstofffasern 2 bis 7 mm lang sind, und das Nasstuch getrocknet wird, um ein Trockentuch zu erhalten, und auf einer Oberfläche des Trockentuches eine Vielzahl von Ausstülpungen mit bogenförmigen Scheiteln eingeprägt wird.

Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung werden als thermaplastische Synthetikfasern vorzugsweise Meltblown-Fasern ausgewählt.
1 ist eine Aufsicht des erfindungsgemäßen Vliesstoffs;
2 ist eine perspektivische Ansicht eines aus dem erfindungsgemäßen Vliesstoff hergestellten Küchentuches; und
3 ist ein Diagramm, das schematisch die Verfahrensschritte zur Herstellung des Vliesstoffs verdeutlicht.
Einzelheiten des Vliesstoffs sowie des Verfahrens zu seiner Herstellung werden aus der nachstehenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen besser verständlich.
1 ist eine Aufsicht des Vliesstoffs. Der Vliesstoff 1 hat ein Grundgewicht von 10 bis 60 g/m2 und enthält 90 bis 10 Gew-% thermoplastische Synthetikfasern 3 von 7 bis 30 mm Länge und mit einer Feinheit von 0,11 bis 0,88 dtex (0,1–0,8 den) und 10 bis 90 Gew-% Zellstofffasern 4 (z.B. NBRP). Diese Fasern 3, 4 werden so homogen wie möglich miteinander vermischt, um durch ihre mechanische Verflechtung die Form eines Vliesstoffs zu erhalten. Wie weiter unten beschrieben, sind einzelne Fasern während des Herstellvorgangs des Vliesstoffs 1 zufallsverteilt oder leicht in Maschinenrichtung ausgerichtet. Es wird darauf hingewiesen, dass bei der Herstellung des Vliesstoffs kein Bindemittel wie etwa POVAL (Polyvinylalkohol) eingesetzt wird.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines zur Verwendung als Küchentuch geeigneten Vliesstoffs 1A mit einer Vielzahl von Ausstülpungen 51, die durch Ein- oder Ausprägen des Vliesstoffs nach 1 erhalten werden. Wie aus 2 ersichtlich, ist der Vliesstoff 1A mit Vorsprüngen 51 ausgebildet, die eine Höhe h aufweisen und in Längsrichtung mit einem Abstand y und in Querrichtung mit einem Abstand x angeordnet sind. Die Höhe h liegt im Bereich von 0,2 bis 5 mm und die Abstände y, x liegen im Bereich von 1 bis 10 mm. Wäh rend die Synthetikfasern 3 und die Zellstofffasern 4 in den von den unteren Enden bis zu den Spitzen der jeweiligen Ausstülpungen 51 definierten Bereichen leicht ausgerichtet sind, sind sie, wie im Vliesstoff der 1, in den zwischen jedem Paar benachbarter Ausstülpungen 51 definierten Bereichen zufallsverteilt.
3 ist ein Diagramm, das beispielhaft die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Vliesstoffs 1 sowie des daraus hergestellten Küchentuchs 1A verdeutlicht. Das Verfahren beginnt in 3 auf der linken Seite. Die Suspension mit 0,5 bis 20 Gew-% des Fasergemisches, das seinerseits die thermoplastischen Synthetikfasern 3 und die Zellstofffasern 4 in einem Gewichtsverhältnis von 10 : 90–90 : 10 enthält, wird durch eine Förderleitung 11 einem Suspensionsbehälter 12 zugeführt. Aus dem Suspensionsbehälter 12 wird die Suspension dann auf ein erstes Förderband 13 in einer Ansaugzone 14 geführt, in der das erste Förderband 13 nach rechts ansteigt. In der Ansaugzone 14 wird der Suspension durch eine Vakuumpumpe 16 Wasser entzogen, wodurch ein Nasstuch 17 erhalten wird. Zur Stabilisierung seiner Gewebestruktur wird das Nasstuch 17 sodann in einer ersten Zone 18 mit aus einer ersten Düse 19 eingespritzten feuchten Hochgeschwindigkeitsstrahlen behandelt, um es dann einer in einer zweiten Zone 22 installierten rotierenden Trommel 23 zuzuführen. Die in der ersten Zone 18 eingespritzte Wassermenge wird durch einen Saugmechanismus 20 abgezogen. In der zweiten Zone 22 wird das auf einer ebenen Fläche der rotierenden Trommel 23 aufgebrachte Nasstuch 17 mit aus einer zweiten Düse 24 eingespritzten feuchten Hochgeschwindigkeitsstrahlen behandelt, um eine mechanische Verflechtung der Faserbestandteile des Nastuchs 17 zu gewährleisten. Anschließend wird das Nasstuch 17 einem zweiten Förderband 18 zugeführt und in einer dritten Zone 26 mit aus einer dritten Düse 27 eingespritzten feuchten Hochgeschwindigkeitsstrahlen behandelt. Zur Erhaltung eines Vliesstoffs 31 wird das Nasstuch 17 danach entwässert und durch einen Dehydrator/eine Trockenvorrichtung 29 getrocknet. Wie ersichtlich, kann der Vliesstoff 31 auf geeignete Größe geschnitten werden, um den Vliesstoff 1 der 1 zu erhalten. Der Vliesstoff 31 wird dann weitertransportiert und läuft zwischen einem Paar von Prägerollen 32, 33 hindurch. Eine dieser Rollen, die Prägerolle 32, ist auf ihrer Außenfläche mit einer Vielzahl von konische oder pyramidenförmige Vorsprünge aufweisenden Formelementen 34 versehen, so dass durch Eindrücken der Formelemente 34 in den Vliesstoff 31 eine fortlaufende Bahn eines die in der 2 gezeigten Ausstülpungen 51 aufweisenden Küchentuches 1A erhalten wird. Anschließend kann die auf diese Weise erhaltene fortlaufende Vliesstoff bahn 31 bzw. das Küchentuch 1A zu einer Rolle 36 aufgewickelt werden.
In der oben beschriebenen Fertigungsstraße sind die zweiten und dritten Zonen 22, 26 vorzugsweise ebenfalls mit den Saugmechanismen 20, ähnlich den in der ersten Zone 18 vorgesehenen Saugmechanismen, ausgestattet. Die in der ersten, der zweiten und der dritten Zone 18, 22, 26 eingespritzten feuchten Hochgeschwindigkeitsstrahlen sind vorzugsweise säulenartige Strahlen, deren Druck vorzugsweise zwischen 50 bis 200 kgf/cm2 liegt. Es ist nicht immer notwendig, sowohl die erste als auch die zweite als auch die dritte Zone zu verwenden; vielmehr können eine oder mehrere dieser Zonen aus der Fertigungsstraße herausgenommen werden.
Der durch das in 3 dargestellte Verfahren hergestellte Vliesstoff 31 kann die durch die Formelemente 34 gebildeten Musteranordnungen mit relativ hoher Genauigkeit nachbilden, da beide Faserbestandteile 3, 4 relativ kurz sind und die Synthetikfasern 3 eine relativ niedrige Feinheit sowie eine relativ niedrige Steifigkeit aufweisen. Wenn die Formelementen 34 eine Höhe h von 1 bis 3 mm haben und/oder Polygone mit scharfen Gratlinien sind, kann eine besonders gute Formbarkeit des Vliesstoffs 31 herbeigeführt werden. Ein solcher Vliesstoff 31 hat vorzugsweise ein Grundgewicht von 10 bis 80 g/m2, und die Synthetikfasern 3 enthalten vorzugsweise Meltblown-Fasern.
Bei der in 3 dargestellten Fertigung wird die relativ kurze Fasern 3, 4 enthaltende Suspension dem nach rechts ansteigenden Förderband 13 zugeführt, wodurch eine Ausrichtung der Fasern 3, 4 in Laufrichtung des Bandes 13, d.h. in Maschinenrichtung, wirksam verhindert wird. Folglich werden die Fasern 3, 4 zwischen jedem Paar benachbarter Ausstülpungen 51 auf dem Küchentuch 1A leicht in Maschinenrichtung oder zufallsverteilt ausgerichtet. Daher ist das Küchentuch 1A relativ isotrop.
Es ist möglich, einen mit Ausstülpungen versehenen Vliesstoff auszubilden, indem ein von einer bekannten Karde zugeführter Flor mit den in 3 dargestellten Herstellschritten, beginnend in der ersten Zone 18, behandelt wird. Jedoch ist die Länge der durch eine konventionelle Karde hergestellten Fasern auf etwa 30 mm oder länger beschränkt, weshalb ist es nach dem Stand der Technik schwierig, einen Vliesstoff 1 oder 31 mit der durch die Erfindung erreichten hohen Formbarkeit herzustellen.
Der erfindungsgemäße Vliesstoff enthält Zellstofffasern relativ kurzer Faserlänge, die mit thermoplastischen Synthetikfasern von ebenfalls relativ kurzer Faserlänge und geringer Feinheit mechanisch verflochten werden. Eine solch homogene Zusammensetzung ermöglicht eine genaue Nachbildung der Musteranordnungen der Formelemente in dem Vliesstoff und dadurch die Erreichung einer ausgezeichneten Formbarkeit. Durch Auswahl eines geeigneten Mischungsverhältnisses von Synthetikfasern und Zellstofffasern ist es möglich, den Vliesstoff wunschgemäß wasserabsorbierend auszubilden. Nachdem seine Oberfläche mit einer Vielzahl von Ausstülpungen versehen worden ist, ist dieser Vliesstoff besonders zur Verwendung als Küchen- oder Wischtuch geeignet.
Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich Vliesstoff auch aus einem Fasermaterial herstellen, dessen Faserlänge für die Herstellung mittels herkömmlicher Karde zu kurz ist.

Claims

Thermoplastische Synthetikfasern enthaltender geprägter Vliesstoff, wobei der Vliesstoff (1) 90–10 Gew-% thermoplastische Synthetikfasern (3) von 5 – 30 nun Länge aufweist, die mit 10–90 Gew-% Zellstoffasern (4) gemischt und mechanisch verflochten sind, so dass insgesamt ein Basisgewicht von 10 – 80 g/m2 erhalten wird, wobei der Stoff (1) eine Vielzahl von aus einer Oberfläche herausragenden Ausstülpungen (51) aufweist und wobei der Stoff(1, 1A) dadurch gekennzeichnet ist, dass: a. die thermoplastischen Synthetikfasern (3) Mikrofasern mit einer Feinheit von 0,11 bis 0,88 dtex (0,1 bis 0,8 den) und
die Zellstofffasern (4) 2–7 mm lang sind.
Vliesstoff nach Anspruch 1, wobei die thermoplastischen Synthetikfasern (3) vorzugsweise Meltblown-Fasern sind.
Vliesstoff nach Anspruch 1, wobei der Vliesstoff (1A) ein Küchen- oder Wischtuch ist.
Verfahren zur Herstellung eines thermoplastische Synthetikfasern enthaltenden geprägten Vliesstoffs, wobei: aus einer Suspension, die 0,5–20 Gew-% eines in Wasser dispergierten Fasergemisches enthält, ein Nasstuch (17) gewonnen wird, wobei das Fasergemisch 90–10 Gew-% thermoplastische Synthetikfasern (3) von 7–30 mm Länge, gemischt mit 10–90 Gew-% Zellstofffasern (4), enthält, das Nasstuch (17) auf einen Träger aufgebracht und anschließend zur mechanischen Verflechtung des Fasergemisches mit feuchten Hochgeschwindigkeitsstrahlen von 50 – 200 kgf/cm2 behandelt wird, das Nasstuch (17) getrocknet wird, um ein Trockentuch zu erhalten, und auf einer Oberfläche des Trockentuches eine Vielzahl von Ausstülpungen (51) mit bogenförmigen Scheiteln eingeprägt wird, dadurch gekennzeichnet ist, dass a. die thermoplastischen Synthetikfasern (3) Mikrofasern mit einer Feinheit von 0,11 bis 0,88 dtex (0,1–0,8 den) und b. die Zellstofffasern (4) 2–7 mm lang sind.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die thermoplastischen Synthetikfasern (3) vorzugsweise Meltblown-Fasern sind.