NO855103L

NO855103L - PROCEDURE FOR THE MANUFACTURING OF WOVEN MATERIAL SUITABLE FOR USE AS A DRY MATERIAL.

Info

Publication number: NO855103L
Application number: NO855103A
Authority: NO
Inventors: Tsuneo Genba; Shingo Nakanishi; Yoshihisa Imura
Original assignee: Kuraray Co
Priority date: 1984-12-21
Filing date: 1985-12-17
Publication date: 1986-06-23
Also published as: JPH041103B2; EP0187236A2; EP0187236A3; JPS61152859A

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av et uvevd stoff hvori meget krympbare polyvinylalkoholfibrer som er istand til å absorbere vann slik at de krymper (heretter betegnes slike fibrer "krympbare PVA-fibrer") er de viktigste fibrene. The present invention relates to a method for producing a non-woven fabric in which highly shrinkable polyvinyl alcohol fibers which are capable of absorbing water so that they shrink (hereinafter such fibers are referred to as "shrinkable PVA fibres") are the most important fibres.

Det er ét formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe bedre tørkekluter eller tørkematerialer for husholdningsbruk eller for kom-mersiell anvendelse (tørkemateriale for glass, oppvasktørking, kjøkken-papir, servietter, tørkepapir for bil, møbler, toalettgjenstander, og lignende). It is one purpose of the present invention to provide better drying cloths or drying materials for household use or for commercial use (drying material for glass, dish drying, kitchen paper, napkins, paper towels for cars, furniture, toilet articles, and the like).

Tørkematerialer har hittil hovedsakelig vært fremstilt av svamper (f.eks. skumdannet polyvinylformal) eller uvevde stoff bestående av naturlige eller syntetiske fibrer. For uvevde stoff produkter er det imidlertid nødvendig å binde fibrene i tilstrekkelig grad ved intens nålestikking eller ved hjelp av et bindemiddel som f.eks. en polyakrylatforbindelse eller en styren-butadienkopolymer slik at det forhindres at fibrer faller ut fra de uvevde stoffene ved anvendelsen av disse (friksjon mellom stoffene og metaller, plast, porselen, menneskehud, osv.). Begge disse bindingsteknikkene gjør uvevde stoff harde og stive, og produkter fremstilt av disse har derfor utilfredsstillende bruksegenskaper (evne til å føye seg etter formen på en gjenstand som skal tørkes, evnen til å adsorbere vann) og utilstrekkelig slitasjestyrke (gjentatt anvendelse resulterer i utnapping og/eller utfall av fibrer), føles stive ved bruk, og gir i noen tilfeller riper og lignende på gjenstandene som tørkes, følgelig er de ikke alltid tilfredsstillende. Det er også kjent at impregnering av et uvevd stoff hvor PVA-fibrer benyttes med en PVA-harpiks, etterfulgt av koagulering og uoppløseliggjørelse slik at man får et svamplignende skumdannet lag på PVA-harpiksen gir tørkematerialer som viser en myk og bøyelig oppførsel i våt tilstand. Produkter fremstilt ved denne teknikk-en har imidlertid den alvorlige ulempen at de føles svært harde og stive når de er tørre. Drying materials have so far mainly been made from sponges (e.g. foamed polyvinyl formal) or non-woven fabrics consisting of natural or synthetic fibres. For non-woven fabric products, however, it is necessary to bind the fibers to a sufficient extent by intense needle stitching or by means of a binding agent such as e.g. a polyacrylate compound or a styrene-butadiene copolymer so that fibers are prevented from falling out of the non-woven fabrics during their use (friction between the fabrics and metals, plastics, porcelain, human skin, etc.). Both of these bonding techniques make non-woven fabrics hard and rigid, and products made from them therefore have unsatisfactory performance properties (ability to conform to the shape of an object to be dried, ability to adsorb water) and insufficient wear resistance (repeated use results in pilling and /or loss of fibres), feel stiff when used, and in some cases cause scratches and the like on the objects being dried, consequently they are not always satisfactory. It is also known that impregnation of a non-woven fabric in which PVA fibers are used with a PVA resin, followed by coagulation and insolubilization so as to obtain a sponge-like foamed layer on the PVA resin produces drying materials that exhibit a soft and flexible behavior in the wet state . However, products made using this technique have the serious disadvantage of feeling very hard and stiff when dry.

Arbeid med det formål å tilveiebringe en fremgangsmåte som gjør det mulig å oppnå tørkeprodukter av høy kvalitet til lav pris ved å overvinne de nevnte ulempene har ført til foreliggende oppfinnelse. Følgelig tilveiebringer oppfinnelsen en fremgangsmåte for fremstilling av uvevde stoffer som egner seg for anvendelse som tørkematerialer som innbefatter at et uvevd stoff som inneholder, som en viktig fiberbestanddel, 60-90 vekt-% av meget krympbare polyvinylalkoholfibrer som er istand til å absorbere vann slik at de krymper hvor en maksimal krympetemperatur i vann ligger i området 65-90 °C med en maksimal krympeprosent på minst 50% og 10-40 vekt-% av bindemiddelfibrer som har et smeltepunkt under 200 °C, krympes ved varmtvannsbehandling i et slikt omfang at arealreduksjonen utgjør 35-65% og videre smeltes bindemiddelfiberoverflaten ved hjelp av oppvarming. Work with the aim of providing a method which makes it possible to obtain drying products of high quality at a low price by overcoming the aforementioned disadvantages has led to the present invention. Accordingly, the invention provides a method for the production of non-woven fabrics suitable for use as drying materials which includes a non-woven fabric containing, as an important fiber component, 60-90% by weight of highly shrinkable polyvinyl alcohol fibers which are capable of absorbing water so that they shrink where a maximum shrinkage temperature in water is in the range of 65-90 °C with a maximum shrinkage percentage of at least 50% and 10-40% by weight of binder fibers that have a melting point below 200 °C, shrink by hot water treatment to such an extent that the area reduction amounts to 35-65% and further the binder fiber surface is melted by means of heating.

Et første element ved oppfinnelsen består i at krympbare PVA-fibre benyttes som hovedfiberbestanddel i det uvevde stoffet og videre at det uvevde stoffet bringes til å krympe ved varmtvannsbehandling i et slikt omfang at arealreduksjonen utgjør 35-65%. På denne måten har man oppnådd uvevde stoffer som i våt tilstand har en forlengelse ved brudd på ca. 100% og god gummilignende elastisitet og som, selv i tørr tilstand, føles myke. A first element of the invention is that shrinkable PVA fibers are used as the main fiber component in the non-woven fabric and further that the non-woven fabric is caused to shrink by hot water treatment to such an extent that the area reduction amounts to 35-65%. In this way, non-woven fabrics have been obtained which, when wet, have an elongation at break of approx. 100% and good rubber-like elasticity and which, even when dry, feels soft.

Et andre element ved oppfinnelsen ligger i at de termoplastiske fibrene har et smeltepunkt på fiberoverflaten som ikke er høyere enn 200 °C (heretter betegnes slike fibrer "bindefibrer") og er inkorporert i en mengde på 10-40% i det uvevde stoffet. De nevnte bindefibrene vil, når de oppvarmes, delvis smeltes og tjene til å binde hovedkomponentfibrene, dvs. krympbare PVA-fibrer, fast. Et ytterligere karakteristisk trekk ved oppfinnelsen ligger i at det uvevde stoffet får forbedret slitasjestyrke ved at det påføres en termoplastisk harpiks som i det vesentlige består av en uretanharpiks i en mengde på 2-30% (harpiksfaststoffvekt/fibervekt). A second element of the invention is that the thermoplastic fibers have a melting point on the fiber surface that is not higher than 200 °C (hereinafter such fibers are referred to as "binding fibers") and are incorporated in an amount of 10-40% in the nonwoven fabric. The said binding fibers will, when heated, partially melt and serve to bind the main component fibers, i.e. shrinkable PVA fibers, firmly. A further characteristic feature of the invention is that the non-woven fabric is given improved wear resistance by applying a thermoplastic resin which essentially consists of a urethane resin in an amount of 2-30% (resin solids weight/fibre weight).

Hovedkomponentfibrene som utgjør de uvevde stoff er krympbare PVA-fiber og utgjør 60-90 vekt-% basert på hele nettverket. Typiske eksempler på de "krympbare PVA-fibrene" det her refereres til er fibrer som oppnås ved våtspinning ved å benytte en vandig oppløsning av polyvinylalkohol som har en polymerisasjonsgrad på 1200-3000 og en forsopningsgrad på minst 98 mol-%, som trekkes til de resulterende kontinuerlige fibrene med en hastighet på minst 4:1 i en atmosfære som holdes ved en temperatur på høyst 130° C og i en slik tilstand at de kontinuerlige fibrene fremdeles inneholder fuktighet og salter, og deretter varmebehandles de kontinuerlige fibrene i en spent tilstand slik at den maksimale krymp-ningen i vann (temperaturen forårsaker en maksimal krympning av de kontinuerlige fibrene i vann) ligger i området 90 °C med en maksimal krympeprosent på minst 50%. The main component fibers that make up the nonwoven fabric are shrinkable PVA fibers and make up 60-90% by weight based on the entire network. Typical examples of the "shrinkable PVA fibers" referred to here are fibers obtained by wet spinning using an aqueous solution of polyvinyl alcohol having a degree of polymerization of 1200-3000 and a degree of saponification of at least 98 mol-%, which are drawn to the the resulting continuous fibers at a rate of at least 4:1 in an atmosphere maintained at a temperature of not more than 130°C and in such a condition that the continuous fibers still contain moisture and salts, and then the continuous fibers are heat treated in a tense state as that the maximum shrinkage in water (the temperature causes a maximum shrinkage of the continuous fibers in water) is in the range of 90 °C with a maximum shrinkage percentage of at least 50%.

Forskjellige PVA-fiberspesies er hittil kjent. De som er egnet for generell anvendelse har alle såkalt varmtvannsresistens, dvs. de maksimale krympetemperaturene derav i vann overskrider 90 "C med en maksimal krympeprosent på mindre enn 50%. Noen PVA-fiberspesies for anvendelse som bygger på den gode vannoppløseligheten har generelt en maksimal krympetemperatur som lavere enn 60 °C. Ved de PVA-spesiene som foreløpig er i generell bruk, er følgelig den maksimale krympetemperaturen i vann enten lavere enn 60"C eller høyere enn 90°C. Som det vil fremgå ved en sammenligning er PVA-fibrene som benyttes ifølge foreliggende oppfinnelse svært spesielle og skiller seg klart fra PVA-fibrene som hittil har vært i generell bruk innenfor feltene bekledning, industrielle materialer, osv. Various PVA fiber species are known to date. Those suitable for general use all have so-called hot water resistance, i.e. their maximum shrinkage temperatures in water exceed 90 "C with a maximum shrinkage percentage of less than 50%. Some PVA fiber species for use based on their good water solubility generally have a maximum shrinkage temperature as lower than 60 °C. Consequently, for the PVA species currently in general use, the maximum shrinkage temperature in water is either lower than 60 °C or higher than 90 °C. As will be apparent from a comparison, the PVA fibers used according to the present invention are very special and clearly differ from the PVA fibers which have hitherto been in general use in the fields of clothing, industrial materials, etc.

Som viktige faktorer som bestemmer den maksimale krympetemperaturen for PVA-fibrer i vann og den maksimale krympeprosessen kan nevnes trekkeforholdet og trekke- og varmebehandlingstemperaturene. Følgelig vil f.eks. en økning i trekkeforholdet resultere i en høyere maksimal krympetemperatyur. Økede trekke- og varmebehandlingstemperaturer vil gi en redusert maksimal krympeprosent og en høyere maksimal krympetemperatur. Derfor kan en ønsket maksimal krympetemperatur og en ønsket maksimal krympeprosent oppnås ved å variere trekkeforholdet og betingelsene ved trekkingen og varmebehandlingen. Important factors that determine the maximum shrinkage temperature for PVA fibers in water and the maximum shrinkage process can be mentioned the drawing ratio and the drawing and heat treatment temperatures. Consequently, e.g. an increase in the draw ratio results in a higher maximum shrink temperature. Increased drawing and heat treatment temperatures will result in a reduced maximum shrinkage percentage and a higher maximum shrinkage temperature. Therefore, a desired maximum shrinkage temperature and a desired maximum shrinkage percentage can be achieved by varying the drawing ratio and the conditions of the drawing and the heat treatment.

Bindefibrene har et smeltepunkt for fiberoverflaten som ikke overskrider 200 "C og utgjør 10-40 vekt-% basert på nettverket. Som eksempler på slike fibrer kan nevnes fibrer av modifisert polyester, polypropylen, polyetylen, etylen-propylenkopolymer, modifisert nylon og andre enkle polymerer som har et smeltepunkt som ikke overskrider 200°C. De nevnte bindefibrene kan naturligvis også være såkalte kjerne-lagfibrer, hvor kjernen eller innsiden er fremstilt av en polymer som har et smeltepunkt som ikke er lavere enn 200 °C og et ytre lag som er fremstilt av en polymer som har et smeltepunkt som ikke er høyere enn 200 °C. De kan også være blande-spunnefibrer bestående av en polymer-blanding som inneholder minst 50% av en polymer som har et smeltepunkt som ikke overskrider 200 "C. De krympbare PVA-fibrene, som er hovedkomponentfibrene, vil, når de alene underkastes krympebehandlingen med varmt vann som skal omtales senere, undergå pseudoadhesjon med andre PVA-fibre. Dette fører til herding av det uvevde stoffer når det tørkes. Dette herdefenomenet kan forhindres ved nærværet av de nevnte bindefibrene. Med det eneste formål for øyet å forhindre dette herdefenomenet, ville det være tilstrekkelig å inkorporere hydrofobe fibre (f.eks. i en mengde på minst 20%) i nettverket. Anvendelsen, ifølge oppfinnelsen, av bindefibrer som har et smeltepunkt som ikke overskrider 200 °C, er meget effektivt når det gjelder økning av styrken av det uvevde stoffer, og forhindring av utnapping eller utfall av hovedkomponentfibrene ved praktisk bruk. Disse virkningene oppnås ved å underkaste de krympbare PVA-fibrene etter krympning med varmt vann, en varmebehandling ved en temperatur som ikke er lavere enn smeltepunktet for bindefibrene i det videre fremgangsmåteforløpet, dette forårsaker at bindefibrene delvis smelter på overflaten og tjener som bindemiddel for de krympbare PVA-fibrene. Anvendelsen av slike bindefibrer er et av de viktigste trekkene ved foreliggende oppfinnelse. Det er naturligvis også mulig å tilsette en liten mengde hydrofobe fibrer som ikke vil smelte når bindefibrene smeltes. The binder fibers have a melting point for the fiber surface that does not exceed 200 "C and make up 10-40% by weight based on the network. Examples of such fibers include fibers of modified polyester, polypropylene, polyethylene, ethylene-propylene copolymer, modified nylon and other simple polymers which has a melting point that does not exceed 200° C. The binding fibers mentioned can of course also be so-called core-layer fibers, where the core or inside is made of a polymer that has a melting point that is not lower than 200 ° C and an outer layer that is produced from a polymer having a melting point not higher than 200 °C. They can also be blend-spun fibers consisting of a polymer mixture containing at least 50% of a polymer having a melting point not exceeding 200 "C. The shrinkable PVA fibers, which are the main component fibers, will, when alone subjected to the hot water shrink treatment to be discussed later, undergo pseudo-adhesion with other PVA fibers. This leads to hardening of the non-woven fabric when it is dried. This hardening phenomenon can be prevented by the presence of the aforementioned binder fibers. With the sole purpose of preventing this hardening phenomenon, it would be sufficient to incorporate hydrophobic fibers (eg in an amount of at least 20%) into the network. The use, according to the invention, of binder fibers which have a melting point which does not exceed 200 °C, is very effective in terms of increasing the strength of the non-woven fabric, and preventing the main component fibers from snapping out or falling out during practical use. These effects are achieved by subjecting the shrinkable PVA fibers after hot water shrinkage to a heat treatment at a temperature not lower than the melting point of the binder fibers in the further process, this causes the binder fibers to partially melt on the surface and serve as a binder for the shrinkable The PVA fibers. The use of such binder fibers is one of the most important features of the present invention. It is of course also possible to add a small amount of hydrophobic fibers that will not melt when the binding fibers are melted.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det videre påkrevet at nettverket som har en konstitusjon som nevnt ovenfor, underkastes behandling med varmt vann for å forårsake krympning inntil arealreduksjonen utgjør 35-65%. Når nettarealet etter krympebehandlingen er over 65% av det opprinnelige arealet, vil det resulterende uvevde stoffet ikke vise gummilignende elastisitet i våt tilstand og er følgelig uegnet for formålene ved foreliggende oppfinnelse. Når arealet av det uvevde stoffet reduseres til mindre enn 35% av det opprinnelige arealet ved behandling med varmt vann, har det uvevde stoffet god gummilignende elastisitet i våt tilstand, men, når det tørkes, føles det stivt og grovt, følgelig er det ikke egnet for anvendelse ifølge foreliggende oppfinnelse. På den annen side vil det uvevde stoffer ifølge oppfinnelsen som er krympet ved behandling med varmt vann til en arealreduksjon på 35-65%, ha god gummilignende elastisitet i våt tilstand og føles mykt i tørr tilstand. Gjentatt fukting og tørking forårsaker liten endring i disse kvalitetene. According to the present invention, it is further required that the network having a constitution as mentioned above is subjected to treatment with hot water to cause shrinkage until the area reduction amounts to 35-65%. When the net area after the shrink treatment is over 65% of the original area, the resulting nonwoven fabric will not show rubber-like elasticity in the wet state and is consequently unsuitable for the purposes of the present invention. When the area of the nonwoven fabric is reduced to less than 35% of the original area by hot water treatment, the nonwoven fabric has good rubber-like elasticity in the wet state, but, when dried, it feels stiff and rough, thus it is not suitable for use according to the present invention. On the other hand, non-woven fabrics according to the invention which have been shrunk by treatment with hot water to an area reduction of 35-65%, will have good rubber-like elasticity in the wet state and feel soft in the dry state. Repeated wetting and drying causes little change in these qualities.

Det uvevde stoffet kan etter varmtvannsbehandlingen og smertebehand-lingen for bindefibrene, benyttes som det foreligger eller etter tørking, som et tørkemateriale, som f.eks. kjøkkenhåndkle, serviett, tørkemateriale for bil, møbelkluter eller toalettgjenstander, og kan fungere tilfredsstillende som et lett anvendelig produkt. For ytterligere å forbedre funksjo-naliteten og varigheten (slitasjestyrken) ved den praktiske anvendelsen av stoffet, er det foretrukket å underkaste det uvevde stoffet en harpiksbehandling. Harpiksen som benyttes ved den nevnte harpiksbe-handlingen bør ikke på negativ måte påvirke fleksibiliteten av det uvevde stoffet selv, men bør fortrinnsvis gi det uvevde stoffet slitasjestyrke og forhindre utnapping av det uvevde stoffet eller utfall av fibrene. Det mest egnede eksemplet på den nevnte harpiksen er en uretanharpiks på grunn av det gode vedhenget til krympbare PVA-fibrer. Behandling med en uretanharpiks kan utføres enten ved den såkalte tørrkoaguleringstek-nikken som innbefatter dypping av det uvevde stoffet i, eller belegging av det samme med en oppløsning av en oppløsningsmiddellignende eller vanndispergerbart eller vannoppløselig uretanharpiks, etterfulgt av tørking, eller ved den såkalte våtkoaguleringsteknikken som innbefatter dypping av det uvevde stoffet i, eller belegging av det samme, med en oppløsning av en oppløsningsmiddellignende ureatanharpiks og deretter neddykke det samme i vann for ekstraksjon av oppløsningsmidlet slik at man oppnår koagulering av uretanharpiksen og samtidig dannelse av en porøs struktur. The non-woven fabric can, after the hot water treatment and the pain treatment for the connective fibres, be used as is or after drying, as a drying material, such as e.g. kitchen towel, napkin, drying material for cars, furniture cloths or toilet articles, and can function satisfactorily as an easy-to-use product. In order to further improve the functionality and durability (wear strength) in the practical use of the fabric, it is preferred to subject the non-woven fabric to a resin treatment. The resin used in the aforementioned resin treatment should not adversely affect the flexibility of the non-woven fabric itself, but should preferably give the non-woven fabric abrasion resistance and prevent the non-woven fabric from being pulled out or the fibers falling out. The most suitable example of the said resin is a urethane resin due to the good attachment to shrinkable PVA fibers. Treatment with a urethane resin can be carried out either by the so-called dry coagulation technique which involves dipping the nonwoven fabric in, or coating the same with a solution of a solvent-like or water-dispersible or water-soluble urethane resin, followed by drying, or by the so-called wet coagulation technique which involves dipping the nonwoven fabric in, or coating the same, with a solution of a solvent-like urethane resin and then immersing the same in water to extract the solvent so as to achieve coagulation of the urethane resin and simultaneous formation of a porous structure.

Mengden av uretanharpiksen som tas opp av det uvevde stoffet bør fortrinnsvis være 2-30% (basert på fibervekten). En mengde på under 2% kan gi forbedret slitasjestyrke, mens en mengde på over 30% hardgjør det uvevde stoffet og påvirker følgelig egenskapene i negativ retning. The amount of the urethane resin taken up by the nonwoven fabric should preferably be 2-30% (based on fiber weight). A quantity of less than 2% can provide improved wear resistance, while a quantity of more than 30% hardens the non-woven fabric and consequently affects the properties in a negative direction.

Når en vannoppløselig eller vanndispergerbar uretanharpiks påføres på det uvevde stoffet ved dypping, kan denne behandlingen og den ovenfor nevnte krympebehandlingen med varmt vann rasjonelt gjennomføres i ett trinn ved å regulere temperaturen av den vandige oppløsningen eller dispersjoneh. When a water-soluble or water-dispersible urethane resin is applied to the nonwoven fabric by dipping, this treatment and the above-mentioned hot water shrinking treatment can be rationally carried out in one step by regulating the temperature of the aqueous solution or dispersion.

For å gi tørkematerialene funksjonalitet og fleksibilitet, er det også effektivt å benytte et sluttbehandlingsmiddel så som et overflateaktivt middel eller et silikon-basert mykningsmiddel. Trinnet med slik behandling med aktivt middel kan enten utføres som et uavhengig trinn eller inkorpores i trinnet med krympebehandlingen med varmt vann og den samtidige behandlingen med en uretanharpiks. To give the drying materials functionality and flexibility, it is also effective to use a finishing agent such as a surfactant or a silicone-based softener. The step of such active agent treatment can either be carried out as an independent step or incorporated into the step of the hot water shrink treatment and the simultaneous treatment with a urethane resin.

Trinnet med smelting av overflaten av bindefibrene som finnes i det uvevde stoffet slik at de krympbare PVA-fibrene, som er hovedbestand-delen i det uvevde stoffet, bindes sammen ved hjelp av bindefibrene skal nedenfor beskrives. Selv om dette kan oppnås også ved varmebehandling i en varmluftsovn som holdes ved en temperatur over smeltepunktet for bindefibrene, er det foretrukket å føre det uvevde stoffet gjennom en kalendarrulleenhet hvor rulleoverflaten holdes ved en temperatur som ikke er lavere enn smeltepunktet for bindefibrene, fortrinnsvis ved en temperatur som er minst 20"C høyere enn det nevnte smeltepunktet, slik at det uvevde stoffet kan overflate-sluttbehandles glatt med redusert overflateruhet. Overflateutseende av det uvevde stoffet bestemmes av forholdet mellom klaringen mellom kalandarrullene og tykkelsen av det uvevde stoffet. For å oppnå et glatt utseende av overflaten, er det foretrukket å regulere forholdet kalandarrullklaringen/tykkelsen av det uvevde stoffet (før passasje gjennom kalandarrullen) til 1/2 til 1/4. The step of melting the surface of the binding fibers present in the nonwoven fabric so that the shrinkable PVA fibers, which are the main constituent part of the nonwoven fabric, are bound together by means of the binding fibers shall be described below. Although this can also be achieved by heat treatment in a hot air oven which is kept at a temperature above the melting point of the binding fibres, it is preferred to pass the nonwoven fabric through a calender roll unit where the roll surface is kept at a temperature not lower than the melting point of the binding fibres, preferably at a temperature which is at least 20"C higher than the mentioned melting point, so that the nonwoven fabric can be surface-finished smooth with reduced surface roughness. The surface appearance of the nonwoven fabric is determined by the ratio between the clearance between the calender rolls and the thickness of the nonwoven fabric. To achieve a smooth appearance of the surface, it is preferred to regulate the ratio calender roll clearance/thickness of the nonwoven fabric (before passing through the calender roll) to 1/2 to 1/4.

De følgende eksemplene, som ikke er begrensende, illustrerer oppfinnelsen i større detalj. The following examples, which are not limiting, illustrate the invention in greater detail.

Eksempel 1 og sammenlignende eksempel 1 Example 1 and Comparative Example 1

Kontinuerlige fibrer blir fremstilt ved våtmetoden ved å ekstrudere en vandig oppløsning av PVA med en polymerisasjonsgrad på 1700 og en forsopning på 99,9 mol-% i en mettet vandig oppløsning av Na2SC>4, trekking, ved et forhold på 4,5:1 i luft ved 40"C og i en mettet vandig oppløsning av Na2SC>4ved 90"C og deretter, under konstante lengdebe-tingelser, tørking med varm luft ved 130"C for å oppnå absolutt tørre betingelser og varmebehandling i varm luft ved 180"C slik at man fikk en maksimal krympetemperatur i vann på 80° C. Siden disse kontinuerlige fibrene sannsynligvis ville undergå markert oppsvelling og krymping ved eksponering til vann, ble de, med en tilstrekkelig spenning til å opprett-holde en konstant lengde, vasket med vann ved 30"C for å fjerne Na2SC>4festet på fibrene, underkastet våtbehandling innbefattet oljebe-handling og, i spent tilstand, tørket ved 80"C inntil fuktighetsinnholdet nådde 40% basert på fibrene og videre i tørr luft i 120°C. Etter den etterfølgende krympingen som er påkrevet ved fremstillingen av uvevde stoffer, ble de kontinuerlige fibrene kuttet i stapelfibrer som hadde en finhet på 1,5 denier og en lengde på 51 mm. Continuous fibers are produced by the wet method by extruding an aqueous solution of PVA with a degree of polymerization of 1700 and a saponification of 99.9 mol% in a saturated aqueous solution of Na2SC>4, drawing, at a ratio of 4.5:1 in air at 40°C and in a saturated aqueous solution of Na2SO4 at 90°C and then, under constant length conditions, drying with hot air at 130°C to obtain absolutely dry conditions and heat treatment in hot air at 180°C C so that a maximum shrinkage temperature in water of 80° C was obtained. Since these continuous fibers were likely to undergo marked swelling and shrinkage on exposure to water, they were, with sufficient tension to maintain a constant length, washed with water at 30°C to remove the Na2SC>4 attached to the fibers, subjected to wet treatment including oil treatment and, in the tense state, dried at 80°C until the moisture content reached 40% based on the fibers and further in dry air at 120°C. After the subsequent shrinkage required in the manufacture of nonwovens, the continuous fibers were cut into staple fibers having a fineness of 1.5 denier and a length of 51 mm.

Disse fibrene viste en maksimal krympeprosent i vann på 68% og en maksimal krympetemperatur på 80,5° C. These fibers showed a maximum shrinkage percentage in water of 68% and a maximum shrinkage temperature of 80.5°C.

Et uvevd stoff som hadde en vekt på 100 g pr. m^ ble fremstilt ved den tilfeldige nettverks- og nålstikkingsteknikken (200 stikk pr. cm^) ved å benytte de krympbare PVA-fibrene fremstilt som ovenfor og, som bindefibrer, står ES-fibrer (3 denier x 51 mm; fremstilt av Chisso Corporation; kjerne-lagfibrer, hvor overflatedelen var polyetylen av lav tetthet og kjernedelen var polypropylen) i et blandeforhold på 80/20. Det fremstilte uvevde stoffet hadde en tykkelse på 2,0 mm. A non-woven fabric that had a weight of 100 g per m^ was produced by the random mesh and needle stitch technique (200 stitches per cm^) using the shrinkable PVA fibers prepared as above and, as binder fibers, ES fibers (3 denier x 51 mm; manufactured by Chisso Corporation ; core ply fibres, where the surface part was low density polyethylene and the core part was polypropylene) in a mixing ratio of 80/20. The produced nonwoven fabric had a thickness of 2.0 mm.

Uvevde stoffer fremstilt som angitt ovenfor ble underkastet krympebehandling ved neddykking i varmt vann av forskjellige temperaturer i 1 minutt slik at man fikk uvevde stoffer med forskjellige krympeprosenter. De uvevde stoffene ble deretter tørket ved 70 °C i 10 minutter. En 10% vandig dispersjon av en uretanharpiks ble anvendt, ved ordinære temperaturer, ved de uvevde stoffene ovenfor slik at uretanharpiksen ble opptatt av stoffet i en mengde på 10%, basert på faststoff vekt (harpiks)/uvevd stoff vekt. Etter tørking ved 70 "C i 10 minutter, ble de uvevde stoffene ført gjennom en kalandarrulleenhet hvor rulleoverflaten hadde en temperatur på 140 °C (rulleklaring: 4/10 tykkelsen på de uvevde stoffet før kalandering) for å smelte overflaten av bindefibrene. De oppnådde resultatene er gjengitt i tabell 1. Nonwoven fabrics produced as indicated above were subjected to shrinkage treatment by immersion in hot water of different temperatures for 1 minute so that nonwoven fabrics with different shrinkage percentages were obtained. The nonwovens were then dried at 70°C for 10 minutes. A 10% aqueous dispersion of a urethane resin was applied, at ordinary temperatures, to the above nonwoven fabrics so that the urethane resin was taken up by the fabric in an amount of 10%, based on solids weight (resin)/nonwoven fabric weight. After drying at 70°C for 10 minutes, the nonwovens were passed through a calender roll unit where the roller surface had a temperature of 140°C (roller clearance: 4/10 the thickness of the nonwovens before calendering) to melt the surface of the binder fibers. They obtained the results are reproduced in table 1.

Som det fremgår fra resultatene gjengitt i tabell 1, viste det uvevde stoffet hvor arealreduksjonen ved varmtvannsbehandlingen var 30% ikke gummilignende elastisitet i våt tilstand. Det stoffet hvor arealreduksjonen var 70% var grovt og stivt når det var tørt, følgelig uegnet for oppnåelse av formålene ved foreliggende oppfinnelse, selv om det viste god gummiaktig elastisitet i våt tilstand. As can be seen from the results reproduced in Table 1, the non-woven fabric where the area reduction by the hot water treatment was 30% did not show rubber-like elasticity in the wet state. The fabric where the area reduction was 70% was rough and stiff when dry, consequently unsuitable for achieving the purposes of the present invention, although it showed good rubbery elasticity in the wet state.

Eksempel 2 og sammenlignende eksempel 2 Example 2 and Comparative Example 2

Ved å benytte de krympbare PVA-fibrene fremstilt i eksempel 1 og de samme bindefibrene (ES-fibrer), ble det fremstilt nettverk med forskjellige blandeforhold av krympbare PVA-fibrer/bindefibrer ved den samme fremgangsmåten som benyttet i eksempel 1, og nettverkene ble underkastet behandling med varmt vann for å forårsake krympning i et omfang slik at reduksjonen i arealet av det uvevde stoffet utgjorde ca. 50%. Den etterfølgende behandlingen med uretanharpiksoppløsning og kalandering ble utført under de samme betingelsene som anvendt i eksempel 1. Resultatene av forsøkene er gjengitt i tabell 2. By using the shrinkable PVA fibers prepared in Example 1 and the same binding fibers (ES fibers), networks with different mixing ratios of shrinkable PVA fibers/binding fibers were prepared by the same method as used in Example 1, and the networks were subjected to treatment with hot water to cause shrinkage to an extent such that the reduction in the area of the nonwoven fabric amounted to approx. 50%. The subsequent treatment with urethane resin solution and calendering was carried out under the same conditions as used in example 1. The results of the experiments are reproduced in table 2.

Når de krympbare PVA-fibrene alene ble benyttet, viste det uvevde stoffet som ble oppnådd god gummilignende elastisitet i våt tilstand, men ble etter tørking grovt og stivt som et resultat av pseudoadhesjon mellom fibrene; stoffet oppfylte følgelig ikke de ønskede resultatene når det gjelder kvalitet. På den annen side hadde de uvevde stoffene med henholdvis 10% og 30% av bindefibrene inkorporert, tilfredsstillende kvalitet både når det gjelder gummilignende elastisitet og mykhet i tørr tilstand. De uvevde stoffene med bindefibrer inkorporert i en mengde på 50% viste, på tross av varmtvannsbehandling for å oppnå en realreduksjon på 50%, ikke gummilignende elastisitet i våt tilstand siden antallet adhesjonsposisjoner blant fibrene tilveiebragt av bindefibrene var for stort; det føltes stivt og grovt når det var tørt. When the shrinkable PVA fibers alone were used, the nonwoven fabric obtained showed good rubber-like elasticity in the wet state, but after drying became coarse and stiff as a result of pseudoadhesion between the fibers; consequently, the substance did not meet the desired results in terms of quality. On the other hand, the non-woven fabrics with respectively 10% and 30% of the binding fibers incorporated had satisfactory quality both in terms of rubber-like elasticity and softness in the dry state. The nonwoven fabrics with binding fibers incorporated in an amount of 50%, despite hot water treatment to achieve a real reduction of 50%, did not show rubber-like elasticity in the wet state since the number of adhesion positions among the fibers provided by the binding fibers was too large; it felt stiff and rough when dry.

Eksempel 3 og sammenlignende eksempel 3 Example 3 and Comparative Example 3

Uvevde stoff fremstilt ved å anvende de krymbare PVA-fibrene fremstilt i eksempel 1 og de samme bindefibrene (ES-fibrer) i et blandeforhold på 80/20 vektdeler ble underkastet krympebehandling i varmt vann (arealreduksjon: 50%) og uretanharpiksbehandling på samme måte som i eksempel 1, etterfulgt av en undersøkelse vedrørerende betingelsene for termisk smelting av bindefibrene. Resultatene av undersøkelsen er gjengitt i tabell 3. Nonwoven fabrics prepared by using the shrinkable PVA fibers prepared in Example 1 and the same binder fibers (ES fibers) in a mixing ratio of 80/20 parts by weight were subjected to hot water shrinkage treatment (area reduction: 50%) and urethane resin treatment in the same manner as in example 1, followed by an investigation concerning the conditions for thermal melting of the binder fibers. The results of the survey are reproduced in table 3.

Når bindefibrene ikke ble varmesmeltet, hadde de uvevde stoffene svært lav strekkstyrke og dårlig slitasjestyrke selv om de viste gummilignende elastisitet i våt tilstand. Herav fremgår det at termisk smelting av bindefibrene er en svært viktig faktor. Når bindefibrene blir smeltet i varm luft, hadde det resulterende uvevde stoffet en bølgeformet overflate, følgelig et ufordelaktig utseende, selv om det fremstilt uvevde stoffet fungerte tilfredsstillende. Det foretrekkes derfor at når bindefibrene smeltes i varm luft, bør det uvevde stoffet underkastes en sluttbe-handling på en kalandarrulleenhet som har en overflatetemperatur som ikke er lavere enn smeltepunktet for bindefibrene for å forbedre utseende av det fremstilte uvevde stoffet. When the binder fibers were not heat-melted, the nonwovens had very low tensile strength and poor abrasion resistance, although they exhibited rubber-like elasticity in the wet state. From this it appears that thermal melting of the binding fibers is a very important factor. When the binder fibers are melted in hot air, the resulting nonwoven fabric had a wavy surface, hence an unfavorable appearance, although the produced nonwoven fabric performed satisfactorily. It is therefore preferred that when the binding fibers are melted in hot air, the nonwoven fabric should be subjected to a final treatment on a calender roll unit having a surface temperature not lower than the melting point of the binding fibers in order to improve the appearance of the manufactured nonwoven fabric.

Eksempel 4 og sammenlignende eksempel 4 Example 4 and Comparative Example 4

Nålestukkede (200 stiff pr. cm^) uvevde stoffer som hadde en vekt på 100 g/m^ ble fremstilt ved å anvende de krympbare PVA-fibrene og bindefibrene (ES-fibrene) i et blandeforhold på 80/20 og underkaste disse varmtvannsbehandling for å oppnå en arealreduksjon på 50% på samme måte som i eksempel 1. Den samme vann-dispergerbare polyuretanharpiksen som omtalt i eksempel 1, ble opptatt av det uvevde stoffet i forskjellige mengder og stoffene ble deretter underkastet varmebehandling for smelting av bindefibrene ved kalandrering på samme måte som i eksempel 1. Resultatene som ble oppnådd er gjengitt i tabell 4. Needle punched (200 stiff per cm^) nonwoven fabrics having a weight of 100 g/m^ were prepared by using the shrinkable PVA fibers and binder fibers (ES fibers) in a mixing ratio of 80/20 and subjecting them to hot water treatment for to achieve an area reduction of 50% in the same manner as in Example 1. The same water-dispersible polyurethane resin as discussed in Example 1 was taken up in the nonwoven fabric in different amounts and the fabrics were then subjected to heat treatment to melt the binder fibers by calendering on the same way as in example 1. The results obtained are reproduced in table 4.

Det er funnet at tilknytning av bare 2% polyuretanharpiks kan forbedre slitasjestyrken av det uvevde stoffet i betydelig grad. Imidlertid gjorde tilknytning av polyuretanharpiksen i en mengde over 30% det uvevde stoffet hardt og stivt i tørr tilstand selvom god slitasjestyrke ble oppnådd; stoffet oppfylte følgelig ikke formålene ved foreliggende oppfinnelse. It has been found that the addition of only 2% polyurethane resin can significantly improve the wear resistance of the nonwoven fabric. However, addition of the polyurethane resin in an amount above 30% made the nonwoven fabric hard and stiff in the dry state although good wear resistance was obtained; the substance therefore did not fulfill the purposes of the present invention.

Eksempel 5 Example 5

For samtidig gjennomføring av varmtvannsbehandlingen og impregnerings-trinnet med uretanharpiks, ble en vandig uretanharpiksdispersjon som hadde en konsentrasjon på 10% oppvarmet til 63 °C, og et nålestukket nettverk fremstilt ved fremgangsmåten iføgle eksempel 1 ble neddykket i denne i 1 minutt. Nettverket ble presset på en rulle inntil mengden av oppløsningen som fantes i nettverket var 100% (år. 100 vektdeler nett verk, deretter tørket ved 70 °C i 10 minutter og ført gjennom en kalandarrulleenhet som hadde en overflatetemperatur på 140 °C på samme måte som i eksempel 1 slik at man oppnådde smelting og adhesjon av bindefibrene. Bruksegenskapene for de resulterende uvevde stoffene var sammenlignbare med egenskapene for prøve nr. 1-2 omtalt i eksempel 1. For simultaneous implementation of the hot water treatment and the impregnation step with urethane resin, an aqueous urethane resin dispersion having a concentration of 10% was heated to 63 °C, and a needle-punched network produced by the method according to example 1 was immersed in this for 1 minute. The web was pressed on a roll until the amount of solution contained in the web was 100% (yr. 100 parts by weight of web work, then dried at 70 °C for 10 minutes and passed through a calender roll unit having a surface temperature of 140 °C in the same way as in Example 1 so that melting and adhesion of the binder fibers were achieved.The performance properties of the resulting nonwovens were comparable to the properties of sample No. 1-2 discussed in Example 1.

Sammenlignende eksempel 5 Comparative example 5

Et uvevd stoff ble fremstilt ved fremgangsmåten fra eksempel 1 bortsett fra at kommersielle "Vinylon"-fibrer (maksimal krympeprosent: 10%; maksimal krympetemperatur: 95 °C) ble benyttet som utgangsmateriale for PVA-fibrer og at behandlingen i varmt vann ble utført ved 90°.C, og materialet ble impregnert med en uretanharpiks. I dette tilfellet var arealkrympningen 16%. Det fremstilte uvevde stoffet viste ingen gummilignende elastisitet i våt tilstand og hadde videre en lav vannadsorp-sjonsevne, følgelig var det uegnet for anvendelse som tørkemateriale. Når temperaturen for varmtvannsbehandlingen ble hevet over 90 °C, begynte "Vinylon"-fibrene å smelte og ga ikke et uvevd stoff som egnet seg for anvendelse som et tørkemateriale. A nonwoven fabric was prepared by the method of Example 1 except that commercial "Vinylon" fibers (maximum shrinkage percentage: 10%; maximum shrinkage temperature: 95 °C) were used as starting material for PVA fibers and that the treatment in hot water was carried out at 90°C, and the material was impregnated with a urethane resin. In this case, the area shrinkage was 16%. The produced non-woven fabric showed no rubber-like elasticity in the wet state and furthermore had a low water absorption capacity, consequently it was unsuitable for use as a drying material. When the temperature of the hot water treatment was raised above 90°C, the "Vinylon" fibers began to melt and did not produce a nonwoven fabric suitable for use as a drying material.

Sammenlignende eksempel 6 Comparative example 6

Et uvevd stoff ble fremstilt ved fremgangsmåten i eksempel 1 bortsett fra at såkalte lett vann-oppløselige "Vinylon"-fibrer med en maksimal krympeprosent på 55% og en maksimal krympetemperatur på 50"C ble benyttet som utgangs-PVA-fibrene, behandlingen i varmt vann ble utført ved 30 °C og tørkingen ble utført ved 40 °C i 30 minutter. I dette tilfellet var arealkrympningen 72%. Det fremstilte uvevde stoffet hadde en tørr hardhet på mer enn 30 cm, målt ved utkragningsfremgangsmåten, og var svært grovt og stivt og var derfor helt uegnet for anvendelse som et tørkemateriale. A nonwoven fabric was prepared by the method of Example 1 except that so-called easily water-soluble "Vinylon" fibers with a maximum shrinkage percentage of 55% and a maximum shrinkage temperature of 50"C were used as the starting PVA fibers, the treatment in hot water was carried out at 30 °C and the drying was carried out at 40 °C for 30 minutes. In this case, the area shrinkage was 72%. The produced nonwoven fabric had a dry hardness of more than 30 cm, measured by the cantilever method, and was very rough and stiff and was therefore completely unsuitable for use as a drying material.

Claims

1. Process for the production of non-woven fabric suitable for use as drying material, characterized in that it includes the non-woven fabric which, as the main fiber component, contains 60-90% by weight of highly shrinkable polyvinyl alcohol fibers which are able to absorb water and shrink with a maximum shrinkage temperature of water in the range 65-90"C and a maximum shrinkage percentage of at least 50% and 10-40% by weight binder fibers which have a melting point of no more than 200 °C, are brought to shrinkage by hot water treatment to such an extent that the area reduction amounts to 35-65% and further, the surface of the binding fibers is melted by heating.

2. Method according to claim 1, characterized in that the non-woven fabric is made to absorb a polyurethane resin in an amount of 2-30% by weight based on the weight of the fiber material.

3. Method according to claim 1, characterized in that the melting of the surface of the binder fibers is effected by passing the nonwoven fabric through a heated calender roll unit.

4. Method according to claim 3, characterized in that the calendar roll clearance is 1/2 to 1/4 of the thickness of the non-woven fabric.