PL218195B1

PL218195B1 - Hydraulically entangled nonwoven material and method for making it

Info

Publication number: PL218195B1
Application number: PL370919A
Authority: PL
Inventors: Mikael Strandqvist
Original assignee: Sca Hygiene Prod Ab; Sca Hygiene Products Ab
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2014-10-31
Also published as: ES2389370T3; EP1497489B1; EP1497489A1; WO2003083197A1; AU2003214749A1; SE0200997D0; PL370919A1

Abstract

The invention refers to a wetlaid or foam formed hydraulically entangled nonwoven material containing at least 30 %, by weight, pulp fibres and at least 20 %, by weight, manmade fibres or filaments. The material has a basis weight variation in a non-random pattern in that it comprises a plurality of higher basis weight cushions (25) protruding from one major surface of said material, said cushions as a main component comprises pulp fibres (26) and are surrounded by a lower basis weight network (27) which as a main component comprises said manmade fibres (28) or filaments. The invention further refers to a method for making the material.

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest materiał włókninowy splątany hydraulicznie, zwłaszcza układany na mokro albo formowany w postaci piany, a także sposób wytwarzania materiału włókninowego splątanego hydraulicznie.The present invention relates to a hydraulically entangled nonwoven material, in particular a wet laid or foam formed nonwoven material, and a method of making a hydraulically entangled nonwoven material.

Znane jest splątywanie albo przeplatanie wirowe, które jest techniką wprowadzoną w latach 1970-ych (patrz na przykład kanadyjski opis patentowy nr CA 841938).It is known to be swirl entanglement or interleaving which is a technique introduced in the 1970's (see, for example, Canadian Patent No. CA 841,938).

Sposób polega na formowaniu wstęgi włóknistej, którą układa się albo na sucho albo na mokro, a następnie splątuje włókna za pomocą bardzo cienkich strumieni wody pod wysokim ciśnieniem. Niektóre szeregi strumieni wody są skierowane na włókna, to jest na wstęgę, która opiera się na ruchomym sicie. Następnie wstęgę ze splątanych włókien suszy się. Włókna, które się stosuje, mogą być włóknami naturalnymi, a zwłaszcza włóknami z miazgi celulozowej, syntetycznymi włóknami staplowymi, które mogą być włóknami syntetycznymi, na przykład poliestrowymi, poliamidowymi, polietylenowymi, polipropylenowymi albo regenerowanymi włóknami staplowymi, na przykład włóknami wiskozowymi, celulozowymi włóknami wiskozowymi, włóknami typu „lyocell”, itp., i mieszaninami włókien z miazgi celulozowej i włókien staplowych. Materiały o wysokiej jakości układane drogą przeplatania wirowego można wytwarzać przy racjonalnych kosztach, mają one wysoką chłonność i można je stosować na przykład jako materiały do wycierania albo w zastosowaniach przemysłowych, jako materiały jednorazowe przy opiece medycznej, do celów higienicznych, itp.The method consists in forming a fibrous web, which is laid either dry or wet, and then entangling the fibers with very thin jets of water under high pressure. Some series of water jets are directed at the fibers, i.e., the web that rests on the moving wire. The entangled fiber web is then dried. The fibers that are used may be natural fibers, in particular cellulose pulp fibers, synthetic staple fibers, which may be synthetic fibers, e.g. polyester, polyamide, polyethylene, polypropylene or regenerated staple fibers, e.g. viscose fibers, cellulosic viscose fibers. , lyocell fibers, etc., and mixtures of pulp and staple fibers. High-quality swirl-interleaving materials can be produced at reasonable cost, have high absorbency, and can be used, for example, as wiping materials or in industrial applications, as disposable materials for medical care, for hygiene purposes, etc.

Z europejskich opisów patentowych nr EP-B-0 333 211 i EP-B-0 333 228 znane jest splątywanie hydrauliczne mieszaniny włókien, w której jeden ze składników włókien jest ciągłym włóknem elementarnym w postaci włókien typu meltblown (rozdmuchiwanych w stanie stopionym).EP-B-0 333 211 and EP-B-0 333 228 disclose hydraulic entanglement of a fiber mixture in which one of the fiber components is a continuous monofilament in the form of meltblown fibers.

Z publikacji zgłoszenia patentowego nr WO 96/02701 jest znane splątywanie hydrauliczne wstęgi włóknistej uformowanej w postaci piany. Włókna zawarte we wstędze włóknistej mogą być włóknami z miazgi celulozowej i innymi włóknami naturalnymi i włóknami syntetycznymi.From WO 96/02701, a hydraulic entanglement of a fibrous web formed into a foam is known. The fibers included in the fibrous web can be cellulosic pulp fibers and other natural fibers and synthetic fibers.

W czasie splątywania hydraulicznego wstęga włóknista opiera się albo na sicie albo na perforowanym cylindrycznym bębnie metalowym. Przykład urządzenia do splątywania hydraulicznego tego rodzaju jest znany na przykład z europejskiego opisu patentowego nr EP-A-0 223 614, przy czym jednak najczęściej stosowanym rodzajem członów podpierających, jak przedstawiono na przykład w europejskim opisie patentowym nr EP-A-0 483 816, są człony podpierające w postaci sit typu sit stosowanych w związku z wytwarzaniem papieru. Jedna z niedogodności stosowania sit tego rodzaju polega na tym, że wstęga włóknista, która w czasie splątywania hydraulicznego jest poddawana silnemu działaniu strumieni wody, może wnikać i zatrzymywać się pomiędzy nitkami sita, a zatem trudno będzie wtedy oddzielić produkt końcowy od sita.During hydraulic entanglement, the fibrous web rests either on the wire or on a perforated cylindrical metal drum. An example of a hydraulic entanglement device of this type is known, for example, from EP-A-0 223 614, the most common type of support members, however, as shown, for example, in EP-A-0 483 816. there are support members in the form of screens of the screen type used in connection with the manufacture of paper. One of the disadvantages of using screens of this type is that the fibrous web, which is subjected to strong jets of water during hydraulic entanglement, can penetrate and become stuck between the threads of the screen, and thus it will be difficult to separate the end product from the screen.

Z publikacji zgłoszenia patentowego nr WO 01/88261 znane jest stosowanie wytłaczanego sita lub siatki o zamkniętych oczkach z materiału termoplastycznego jako członu podporowego w czasie hydraulicznego splątywania wstęgi włóknistej. Zdejmowanie produktu końcowego z takiej siatki jest prostsze w porównaniu sitem.It is known from WO 01/88261 to use an extruded closed mesh screen or mesh of thermoplastic material as a support member during hydraulic entanglement of a fibrous web. Removal of the end product from such a mesh is easier compared to a sieve.

Gdy wytwarza się materiał włókninowy, a zwłaszcza materiał, który jest przeznaczony do stosowania jako materiał do wycierania lub ścierania, to należy uwzględniać wiele ważnych właściwości, takich jak chłonność, szybkość wchłaniania, siła zwilżania, miękkość, odkształcalność, niska podatność na strzępienie, wysoka zdolność czyszcząca, itp., przy czym jednak trudno jest łączyć wszystkie te właściwości w jednym i tym samym materiale. Na przykład jest możliwe wytwarzanie splątanego hydraulicznie włókninowego materiału typu tkaniny, miękkiego, mocnego i o niskiej podatności na strzępienie, stosując 100% włókien syntetycznych, przy czym jednak właściwości absorpcyjne takiego materiału będą niskie. Materiały zawierające dużą ilość włókien z miazgi celulozowej mają wysoką zdolność absorpcyjną, lecz niską siłę zwilżalności i wysoką podatność na strzępienie. Właściwości związane z podatnością na zwilżanie i strzępieniem można poprawić przez dodatek środków chemicznych, takich jak środki zwiększające zwilżalność i środki wiążące.When producing a non-woven material, and especially a material that is intended to be used as a wiping or abrasive material, many important properties have to be considered, such as absorbency, absorption rate, wetting force, softness, formability, low frayability, high ability to fray. cleaning agent, etc., but it is difficult to combine all these properties in one and the same material. For example, it is possible to produce a hydraulically entangled nonwoven fabric-type material that is soft, strong and low fraying using 100% synthetic fibers, but the absorption properties of such material will be low. Materials containing a large amount of cellulose pulp fibers have high absorption capacity, but low wettability and high frayability. The wetting and lintability properties can be improved by the addition of chemicals such as wetting agents and binders.

Materiał włókninowy, splątany hydraulicznie, zwłaszcza układany na mokro względnie formowany w postaci piany, zawierający co najmniej 30% wagowo włókien z miazgi i co najmniej 20% wagowo syntetycznych włókien albo włókien elementarnych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że materiał włókninowy wykazuje zmiany gramatury w postaci systematycznego, nie przypadkowego wzoru oraz zawiera liczne poduszeczki o większej gramaturze, wystające z jednej głównej powierzchni materiału, przy czym poduszeczki zawierają jako główny komponent włókna z miazgi i są otoczoneA non-woven material, hydraulically entangled, in particular wet laid or foam-formed, containing at least 30% by weight of pulp fibers and at least 20% by weight of synthetic fibers or filaments, according to the invention is characterized in that the non-woven material exhibits variations in basis weight. as a systematic, non-random pattern and includes a plurality of heavier cushions protruding from one major surface of the material, the cushions containing pulp fibers as the main component and surrounded by

PL 218 195 B1 przez siatkę o mniejszej gramaturze, która zawiera większą ilość włókien syntetycznych bądź włókien elementarnych w stosunku do poduszeczek.By a net with a lower grammage, which contains a greater amount of synthetic fibers or monofilaments in relation to the cushions.

Korzystnie, przeciwna główna powierzchnia materiału jest, korzystnie, powierzchnią gładką.Preferably, the opposite major surface of the material is preferably a smooth surface.

Korzystnie, materiał zawiera co najmniej 40%, a zwłaszcza co najmniej 50% wagowo włókien z miazgi.Preferably, the material comprises at least 40% and in particular at least 50% by weight of pulp fibers.

Korzystnie, materiał zawiera co najmniej 30%, a zwłaszcza co najmniej 40% wagowo syntetycznych włókien bądź włókien elementarnych.Preferably, the material comprises at least 30% and in particular at least 40% by weight of synthetic fibers or monofilaments.

Korzystnie, syntetyczne włókna są włóknami staplowymi o długości od 6 do 25 mm.Preferably, the synthetic fibers are staple fibers with a length of 6 to 25 mm.

Korzystnie, materiał ma chłonność co najmniej 5 g/g wody.Preferably, the material has an absorbency of at least 5 g / g of water.

Korzystnie, materiał ma szybkość absorpcji, WAT, w kierunku maszynowym MD większą niżPreferably, the material has an absorption rate, WAT, MD machine direction of greater than

1,5 s/m, a w kierunku poprzecznym do maszynowego CD nie większą niż 2,5 s/m.1.5 s / m, and in the cross machine direction CD not more than 2.5 s / m.

Korzystnie, materiał ma szybkość absorpcji, WAT, w kierunku maszynowym MD nie większą niż 1 s/m, a w kierunku poprzecznym do maszynowego CD nie większą niż 2 s/m.Preferably, the material has an absorption rate, WAT, in the MD machine direction of not more than 1 s / m and in the CD cross machine direction of not more than 2 s / m.

Korzystnie, poduszeczki mają długość i szerokość od 0,2 do 4 mm, a zwłaszcza od 0,5 do 2 mm. Korzystnie, szerokość pasm siatki pomiędzy sąsiednimi poduszeczkami wynosi od 0,2 do 4 mm, a zwłaszcza od 0,5 do 2 mm.Preferably, the cushions have a length and a width of 0.2 to 4 mm, in particular 0.5 to 2 mm. Preferably, the width of the webs between adjacent cushions is from 0.2 to 4 mm, in particular from 0.5 to 2 mm.

Sposób wytwarzania materiału włókninowego, splątanego hydraulicznie mającego opisane powyżej cechy charakterystyczne, w którym układa się na mokro względnie wytwarza pianę z dyspersji włókien z utworzeniem włóknistej wstęgi, zawierającej co najmniej 30% wagowo włókien z miazgi i co najmniej 20% wagowo syntetycznych włókien bądź włókien elementarnych, w przeliczeniu na całkowitą masę włókien we wstędze włóknistej i prowadzi się hydrauliczne splątywanie wstęgi włóknistej, a następnie kolejno odwadnia się ją i suszy, według wynalazku charakteryzuje się tym, że przynajmniej część etapu splątywania hydraulicznego prowadzi się na perforowanym członie podporowym w postaci wytłaczanego sita o zamkniętych oczkach z termoplastycznego materiału, przy czym wstęgę włóknistą formuje się na sicie formującym i poddaje pierwszemu splątywaniu hydraulicznemu kiedy jest podparta na tym sicie formującym, a następnie przenosi się ją do wytłaczanego sita o zamkniętych oczkach, na którym poddaje się ją dalszemu splątywaniu hydraulicznemu z zastosowaniem wytłaczanego sita mającego otwory o wielkości w kierunku poprzecznym w granicach 0,2 - 4 mm oraz odległości pomiędzy otworami mieszczącej się w granicach 0,2 - 4 mm.A method for the production of a hydraulically entangled nonwoven fabric having the above-described characteristics, in which wet-laying or producing foam from a dispersion of fibers to form a fibrous web, comprising at least 30% by weight of pulp fibers and at least 20% by weight of synthetic fibers or monofilaments , based on the total weight of fibers in the fibrous web and hydraulically entangling the fibrous web and then dewatering and drying it in sequence, according to the invention it is characterized in that at least part of the hydraulic entanglement step is performed on a perforated support member in the form of an extruded screen with closed meshes of thermoplastic material, the fibrous web is formed on a forming wire and subjected to a first hydraulic entanglement when supported on the forming wire, and then transferred to an extruded closed mesh screen where it is subjected to a further hydraulic entanglement using an extruded screen having openings with a transverse size in the range 0.2 - 4 mm and a distance between the holes in the range 0.2 - 4 mm.

Korzystnie, stosuje się wytłaczane sito, w którym otwory mają wielkość w granicach 0,5 - 2 mm, zaś odległość pomiędzy otworami wynosi w granicach 0,2 - 5 mm.Preferably, an extruded screen is used in which the holes have a size in the range 0.5-2 mm and the distance between the holes is in the range 0.2-5 mm.

Korzystnie, w porównaniu z pierwszym splątywaniem hydraulicznym wskazane dalsze splątywanie hydrauliczne prowadzi się po przeciwnej stronie wstęgi włóknistej.Preferably, further hydraulic entanglement is indicated on the opposite side of the fibrous web compared to the first hydraulic entanglement.

Korzystnie, po odwodnieniu wstęgę poddaje się niezagęszczającemu suszeniu, takiemu jak suszenie powietrzem przelotowym, suszenie w podczerwieni i tym podobne.Preferably, after dehydration, the web is subjected to a non-compaction drying such as through-air drying, infrared drying, and the like.

Korzystnie, prowadzi się odwadnianie i suszenie wstęgi włóknistej bez prasowania tej wstęgi włóknistej podczas odwadniania i suszenia.Preferably, the fibrous web is dewatered and dried without compressing the fibrous web during dewatering and drying.

Korzystny skutek rozwiązania według niniejszego wynalazku polega na opracowaniu splątanego hydraulicznie materiału włókninowego, który łączy w sobie takie właściwości jak dobra zwilżalność, zdolność absorpcyjna, miękkość i odkształcalność. Skutek ten osiągnięto za pomocą splątanego hydraulicznie materiału włókninowego, układanego na mokro albo w postaci piany, zawierającego co najmniej 30% wagowo włókien z miazgi celulozowej i co najmniej 20% wagowo syntetycznych włókien albo włókien elementarnych, przy czym materiał włókninowy ma zmienność gramatury w postaci systematycznego, nie przypadkowego wzoru, przy czym zawiera on szereg poduszeczek o wysokiej gramaturze, wystających z jednej z głównych powierzchni wymienionego materiału, przy czym poduszeczki zawierają jako składnik główny włókna z miazgi celulozowej i są otoczone przez siatkę o niższej gramaturze, która zawiera w porównaniu z poduszeczkami stosunkowo wysoką ilość sztucznych włókien albo włókien elementarnych. Przy zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano materiał włókninowy wykazujący szereg zalet, takich jak:The advantageous effect of the present invention is to provide a hydraulically entangled nonwoven material that combines properties such as good wettability, absorption capacity, softness and formability. This effect is achieved by a hydraulically entangled nonwoven material, wetlaid or foam, containing at least 30% by weight of cellulose pulp fibers and at least 20% by weight of synthetic fibers or monofilaments, the nonwoven material having a grammage variation in the form of a systematic a non-random pattern, it comprises a plurality of high grammage cushions protruding from one of the major surfaces of said material, the cushions containing cellulose pulp fibers as a principal component and are surrounded by a mesh of lower grammage which, compared to the cushions, contains a relatively high amount of man-made fibers or monofilaments. By using the solution according to the invention, a non-woven material has been obtained that shows a number of advantages, such as

- wygląd materiału podobny do tkaniny,- the appearance of the material similar to the fabric,

- wysoką wytrzymałość dzięki siatce z włókien sztucznych,- high durability thanks to a mesh made of synthetic fibers,

- wysoką zdolność absorpcyjną zapewnioną przez poduszeczki o dużej zawartości miazgi celulozowej i dzięki utworzonej przez nie trójwymiarowej strukturze, wysoką miękkość i odkształcalność dzięki licznym strzałkom ugięcia zapewnionym przez wzór siatki.- high absorption capacity provided by cushions with a high content of cellulose pulp and thanks to the three-dimensional structure formed by them, high softness and deformability due to the numerous deflection arrows provided by the mesh pattern.

Przeciwna główna powierzchnia materiału jest korzystnie powierzchnią w zasadzie gładką, co zwiększa zdolność materiału do ścierania powierzchni do sucha z wszelkiej pozostałej cieczy.The opposing major surface of the material is preferably a substantially smooth surface which increases the ability of the material to wipe the surface dry with any remaining liquid.

PL 218 195 B1PL 218 195 B1

Materiał zawiera korzystnie 40%, a zwłaszcza co najmniej 50% wagowo włókien z miazgi celulozowej, i zawiera korzystnie co najmniej 30%, a zwłaszcza co najmniej 40% wagowo syntetycznych włókien albo włókien elementarnych. W jednym z rozwiązań włókna syntetyczne są włóknami staplowymi o długości od 6 do 25 mm.The material preferably comprises 40% by weight, in particular at least 50% by weight of cellulosic pulp fibers, and preferably comprises at least 30%, in particular at least 40% by weight of synthetic fibers or filaments. In one embodiment, the synthetic fibers are 6 to 25 mm long staple fibers.

Korzystne jest to, aby materiał miał zdolność absorpcyjną co najmniej 5 g/g wody.It is preferred that the material has an absorption capacity of at least 5 g / g water.

Ponadto korzystne jest to, aby materiał miał szybkość absorpcji, WAT, w kierunku MD nie większą niż 1,5 s/m, a zwłaszcza nie większą niż 1 s/m, a w kierunku CD nie większą niż 2,5 s/m, a zwłaszcza nie większą niż 2 s/m.It is further preferred that the material has an absorption rate, WAT, in the MD direction of not more than 1.5 s / m, in particular not more than 1 s / m, and in the CD direction of not more than 2.5 s / m, and especially not more than 2 s / m.

W korzystnym rozwiązaniu poduszeczki mają długość i szerokość od 0,2 do 4 mm, a zwłaszcza od 0,5 do 2 mm. Ponadto korzystne jest to, aby odległość pomiędzy przyległymi poduszeczkami wynosiła od 0,2 do 4 mm, a zwłaszcza od 0,5 do 2 mm.The cushions preferably have a length and a width of 0.2 to 4 mm, in particular 0.5 to 2 mm. Moreover, it is preferred that the distance between adjacent cushions is 0.2 to 4 mm, in particular 0.5 to 2 mm.

Korzystne skutki wynalazku wynikają również ze sposobu wytwarzania materiału włókninowego, jak opisano powyżej, przy czym sposób obejmuje układanie na mokro albo tworzenie piany dyspersji włókien z utworzeniem wstęgi włóknistej zawierającej co najmniej 30% wagowo włókien z miazgi celulozowej i co najmniej 20% wagowo syntetycznych włókien albo włókien elementarnych w przeliczeniu na całkowity ciężar włókien w wymienionej wstędze włóknistej, i hydraulicznym splątywaniu wstęgi włóknistej, a następnie kolejne odwadnianie i suszenie, w którym przynajmniej część etapu splątywania hydraulicznego prowadzi się na perforowanym członie podporowym w postaci wytłaczanego sita o zamkniętych oczkach, wymienione sito ma otworki o wielkości w kierunku poprzecznym 0,2 - 4 mm, a odległość pomiędzy otworkami wynosi od 0,2 do 4 mm.The advantageous effects of the invention also result from a method of producing a nonwoven material as described above, the method comprising wet-laying or foaming a dispersion of fibers to form a fibrous web comprising at least 30% by weight of cellulose pulp fibers and at least 20% by weight of synthetic fibers, or monofilaments based on the total weight of fibers in said fibrous web, and hydraulic entanglement of the fibrous web followed by subsequent dewatering and drying wherein at least part of the hydro-entangling step is performed on a perforated support member in the form of an extruded closed mesh screen, said screen has the apertures have a size in the transverse direction of 0.2-4 mm, and the distance between the apertures is 0.2-4 mm.

Otworki w wymienionym sicie mają korzystnie wielkość 0,5 - 2 mm, a odległość pomiędzy otworkami wynosi od 0,5 - 2 mm.The openings in said screen are preferably 0.5-2 mm in size and the distance between the openings is in the range of 0.5-2 mm.

W jednym z przykładów wykonania wstęgę włóknistą formuje się na sicie formującym i poddaje najpierw hydraulicznemu splątywaniu w czasie jej opierania się na wymienionym sicie formującym, a następnie przenosi na wytłaczane sito o zamkniętych oczkach, na którym poddaje się ją dalszemu hydraulicznemu splątywaniu.In one embodiment, the fibrous web is formed on a forming wire and first hydraulically entangled as it rests against said forming wire, and then transferred to an extruded closed mesh screen for further hydraulic entanglement.

W porównaniu z pierwszym hydraulicznym splątywaniem dalsze splątywanie prowadzi się korzystnie po przeciwnej stronie włóknistej wstęgi.Compared to the first hydraulic entanglement, further entanglement is preferably carried out on the opposite side of the fibrous web.

Po odwodnieniu wstęgę poddaje się niezagęszczającemu suszeniu, takiemu jak suszenie powietrzem przelotowym, suszenie w podczerwieni, itp. W celu utrzymywania objętości i chłonności materiału w czasie odwadniania i suszenia nie prowadzi się żadnego prasowania włóknistej wstęgi.After dehydration, the web is subjected to a non-compaction drying, such as through-air drying, infrared drying, etc. In order to maintain the volume and absorbency of the material during dewatering and drying, no compression of the fibrous web is performed.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie urządzenie do hydraulicznego splątywania włóknistej wstęgi, fig. 2 - schematycznie w widoku perspektywicznym, w powiększonej skali, sito stosowane do podpierania włóknistej wstęgi w czasie hydraulicznego splątywania, fig. 3 - obraz materiału włókninowego według wynalazku w powiększeniu około 30 razy, fig. 4 i 5 - obrazy z mikroskopu elektronowego (SEM) przedstawiające strukturę materiału włókninowego według wynalazku.Fig. 1 shows schematically a device for hydraulic entangling of a fibrous web, fig. 2 - schematically in a perspective view, on an enlarged scale, the screen used to support the fibrous web during hydraulic entanglement, fig. 3 - an image of the nonwoven fabric according to the invention magnified approximately 30 times, Figures 4 and 5 - images from an electron microscope (SEM) showing the structure of the nonwoven fabric according to the invention.

Materiał włókninowy splątany hydraulicznie, według wynalazku wytwarzany jest z zastosowaniem urządzenia do hydraulicznego splątywania włókien wstęgi.The hydraulically entangled nonwoven material according to the invention is produced using a device for hydraulically entangling web fibers.

Urządzenie tego typu przedstawione schematycznie na fig. 1 do wytwarzania materiału tak zwanego splątanego hydraulicznie albo przeplatanego wirowo, składa się ze zbiornika 10, na przykład urządzenia do rozcierania na miazgę, w którym przygotowuje się mokrą albo spienioną dyspersję włókien, którą poprzez skrzynię wlewową 11 rozprowadza się na perforowanym członie podporowym. Ten perforowany człon podporowy w postaci sita formującego 12 jest korzystnie sitem jakiegokolwiek konwencjonalnego rodzaju, stosowanym w przemyśle papierniczym, które nadaje się do formowania i do etapu pierwszego splątywania w celu splecenia ze sobą przynajmniej włókien syntetycznych zawartych we wstędze. Następnie uformowaną włóknistą wstęgę 13 poddaje się hydraulicznemu splątywaniu za pomocą kilku szeregów dysz 14, z których strumienie wody pod bardzo wysokim ciśnieniem kieruje się na włóknistą wstęgę, gdy ta jest wciąż podpierana przez perforowany człon podporowy w postaci sita formującego 12. Następnie włóknistą wstęgę poddaje się obciekaniu nad skrzynkami ssącymi 15. W ten sposób strumienie wody dokonują splątania włóknistej wstęgi, to jest przeplatania włókien. Odpowiednie ciśnienia w dyszach do splątywania są przystosowane do materiału włóknist ego, nadawania włóknistej wstędze powierzchni właściwej, itp. Wodę z dysz splątujących 14 usuwa się poprzez skrzynki ssące 15 i pompuje do instalacji do oczyszczania wody, a następnie zawraca do stacji splątywania.A device of this type, schematically shown in Fig. 1, for producing a so-called hydraulically entangled or whirling interleaved material consists of a tank 10, for example a pulping device, in which a wet or foamed fiber dispersion is prepared and distributed via a headbox 11 on the perforated support member. The perforated forming wire support member 12 is preferably any conventional type of wire mesh used in the papermaking industry which is formable and for the first entanglement step to weave together at least the synthetic fibers contained in the web. The formed fibrous web 13 is then hydraulically entangled by means of several series of nozzles 14, from which jets of water under very high pressure are directed onto the fibrous web while it is still supported by the perforated forming wire support member 12. The fibrous web is then subjected to draining over the suction boxes 15. In this way, the water jets entangle the fibrous web, i.e., interweave the fibers. The respective pressures of the entanglement nozzles are adapted to the fibrous material, imparting the fibrous web a specific surface, etc. Water from the entanglement nozzles 14 is removed through suction boxes 15 and pumped into the water purification plant and then returned to the entanglement station.

PL 218 195 B1PL 218 195 B1

Co do dalszego opisu technologii splątywania hydraulicznego albo, jak jest to także nazywane, do przeplatania wirowego, należy odnieść się na przykład do wyżej wspomnianego kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 841938.For a further description of the hydraulic entanglement technology or as it is also called vortex interleaving, reference is made, for example, to the above-mentioned Canadian Patent No. CA 841,938.

Wstęgę włóknistą 13 albo układa się na mokro albo formuje w postaci piany. W procesie układania na mokro włókna dysperguje się w cieczy, normalnie w wodzie, w sposób podobny jak w przemyśle papierniczym, i rozcieńczoną dyspersję włókien odkłada na perforowanym członie podporowym, na którym odwadnia się ją z utworzeniem ciągłego materiału w postaci wstęgi. Dyspersję włókien można rozcieńczać do każdej konsystencji, którą stosuje się typowo w konwencjonalnym procesie papierniczym. Proces tworzenia piany jest odmianą procesu układania na mokro, przy czym do dyspersji włókien dodaje się środek powierzchniowo czynny, samą dyspersję spienia się i spienioną dyspersję włókien odkłada na perforowanym podłożu. W procesie tworzenia piany uzyskuje się bardzo równomierny rozkład, przy czym jest także możliwe stosowanie włókien dłuższych niż w konwencjonalnym procesie układania na mokro.The fibrous web 13 is either laid wet or formed into a foam. In the wet-laid process, the fibers are dispersed in a liquid, normally water, in a manner similar to the papermaking industry, and the diluted fiber dispersion is deposited on a perforated support member where it is dewatered to form a continuous web material. The dispersion of fibers can be diluted to any consistency that is typically used in a conventional papermaking process. The foam-forming process is a variation of the wet-laid process in which a surfactant is added to the fiber dispersion, the dispersion itself foams and the foamed fiber dispersion is deposited on a perforated substrate. A very uniform distribution is achieved in the foam-forming process, and it is also possible to use longer fibers than in the conventional wet-laid process.

Włókna stosowane do tworzenia dyspersji włókien stanowią mieszaninę włókien z miazgi celulozowej i syntetycznych włókien staplowych albo syntetycznych włókien elementarnych. Włókna z miazgi celulozowej można wybierać z każdego rodzaju miazgi i ich mieszanin. Miazga charakteryzuje się korzystnie tym, że składa się całkowicie z naturalnych włókien celulozowych i może obejmować włókna bawełniane, jak również włókna drzewne. Korzystne włókna z miazgi celulozowej pochodzą z miazgi papierniczej z drewna drzew liściastych, chociaż stosować można miazgę z drewna drzew iglastych i miazgę bezdrzewną, taką jak konopie i sizal. Długość włókien z miazgi może zmieniać się od mniej niż 1 mm w przypadku miazgi z drzew iglastych do 6 mm w przypadku niektórych rodzajów miazgi z drzew liściastych. Dyspersja włókien powinna zawierać co najmniej 30% wagowo włókien z miazgi w przeliczeniu na całkowity ciężar włókien.The fibers used to form the fiber dispersion are a mixture of cellulose pulp fibers and synthetic staple fibers or synthetic filaments. Cellulose pulp fibers can be selected from all types of pulp and mixtures thereof. The pulp is preferably characterized in that it consists entirely of natural cellulose fibers and may include cotton fibers as well as wood fibers. Preferred cellulose pulp fibers are derived from hardwood pulp, although softwood pulp and woodfree pulp such as hemp and sisal may be used. The length of the pulp fibers may vary from less than 1 mm in the case of softwood pulp to 6 mm in the case of certain types of hardwood pulp. The fiber dispersion should contain at least 30% by weight of pulp fibers based on the total weight of the fibers.

Włókna syntetyczne mogą być każdymi odpowiednimi włóknami syntetycznymi albo regenerowanymi włóknami celulozowymi. Przykłady powszechnie stosowanych włókien syntetycznych obejmują poliestry, polietylen, polipropylen, poliamid, polilaktydy i ewentualnie ich kopolimery. Przykłady włókien regenerowanych obejmują sztuczny jedwab, wiskozę i włókna typu „lyocell”. Włókna sztuczne mogą mieć postać długich włókien staplowych. Korzystna długość włókien staplowych stosowanych w procesie układania na mokro albo tworzenia piany wynosi od 6 do 25 mm. Grubość włókien może zmieniać się od 0,3 do 0,6 dtex. Dyspersja włókien powinna zawierać co najmniej 20% wagowo włókien syntetycznych w przeliczeniu na całkowitą masę (całkowity ciężar) włókien.The synthetic fibers may be any suitable synthetic fibers or regenerated cellulosic fibers. Examples of commonly used synthetic fibers include polyesters, polyethylene, polypropylene, polyamide, polylactides, and optionally copolymers thereof. Examples of regenerated fibers include rayon, viscose and lyocell fibers. Man-made fibers may be in the form of long staple fibers. The preferred length of the staple fibers used in the wet-laid or foam-forming process is 6 to 25 mm. The thickness of the fibers may vary from 0.3 to 0.6 dtex. The fiber dispersion should contain at least 20% by weight of synthetic fibers based on the total weight (total weight) of the fibers.

Sztuczne włókna elementarne są korzystnie włóknami typu „spunlaid” albo typu „meltblown” (układanymi wirowo albo rozdmuchiwanymi w stanie stopionym) elementarnymi włóknami z odpowiednich termoplastycznych polimerów, takich jak polietylen, polipropylen, poliamidy, poliestry i polilaktydy. Oczywiście można stosować także kopolimery tych polimerów, jak również polimery naturalne o właściwościach termoplastycznych.Man-made filaments are preferably spunlaid or meltblown fibers (spun or meltblown) monofilaments of suitable thermoplastic polymers such as polyethylene, polypropylene, polyamides, polyesters and polylactides. Of course, copolymers of these polymers as well as natural polymers with thermoplastic properties can also be used.

Wstęgę włóknistą 13 obraca się o 180° i przenosi na drugi perforowany człon podporowy w postaci wytłaczanego sita 16, które w korzystnym rozwiązaniu wynalazku jest utworzony z wytłaczanego sita z tworzywa sztucznego o zamkniętych oczkach, jak opisano w publikacji zgłoszenia patentowego nr WO 01/88261. Sito z tworzywa sztucznego według wynalazku może składać się z jednej warstwy, jak przedstawiono na fig. 2, albo z dwóch albo więcej warstw nałożonych jedna na drugiej. Sito można ewentualnie wzmocnić drutami wzmacniającymi 17, które rozciągają się w przewidywanym maszynowym kierunku sita wytłaczanego/sita splątującego 16 z tworzywa sztucznego. Druty wzmacniające można rozmieszczać także w kierunku poprzecznym sita albo zarówno w kierunku wzdłużnym, jak i poprzecznym. Wytwarzanie sita z tworzywa sztucznego można prowadzić na przykład w sposób znany z amerykańskiego opisu patentowego nr US 4740409. Sito z tworzywa sztucznego jest wyposażone w wiele otworów 18, które będą opisane bardziej dokładnie niżej.The fibrous web 13 is rotated 180 ° and transferred to a second perforated support member in the form of an extruded screen 16 which, in a preferred embodiment of the invention, is formed from an extruded plastic closed mesh screen as described in WO 01/88261. The plastic screen according to the invention may consist of a single layer, as shown in Fig. 2, or of two or more layers superimposed on top of each other. The screen may optionally be reinforced with reinforcing wires 17 which extend in the intended machine direction of the embossing screen / plastic tangle 16. The reinforcement wires can also be arranged in the transverse direction of the screen or in both the longitudinal and transverse directions. The production of a plastic screen can be carried out, for example, as is known from US 4,740,409. The plastic screen is provided with a plurality of openings 18, which will be described in more detail below.

Wstęgę poddaje się po raz drugi splątywaniu hydraulicznemu za pomocą kilku rzędów dysz 19, gdy opiera się ona jeszcze na członie sitowym w postaci wytłaczanego sita 16. W porównaniu z pierwszym splątywaniem drugie splątywanie hydrauliczne ma miejsce z przeciwnej strony wstęgi włóknistej 13. Wstęgę włóknistą poddaje się obciekaniu na skrzynkach ssących 20.The web is subjected a second time to hydraulic entanglement by means of several rows of nozzles 19 while it is still supported by a screen member in the form of an embossed screen 16. Compared to the first entanglement, the second hydraulic entanglement takes place on the opposite side of the fibrous web 13. The fibrous web is subjected to dripping on the suction boxes 20.

Dalsze odwadnianie wstęgi włóknistej ma miejsce nad skrzynkami ssącymi w czasie przenoszenia wstęgi włóknistej 13 na sito odwadniające 22. To dalsze odwadnianie może ewentualnie mieć miejsce, gdy wstęga włóknista wciąż opiera się na członie sitowym w postaci sita wytłaczanego 16 z tworzywa sztucznego.Further dewatering of the fibrous web takes place above the suction boxes as the fibrous web 13 is transferred to the dewatering screen 22. This further dewatering may possibly take place while the fibrous web is still resting on the plastic extruded screen member 16.

PL 218 195 B1PL 218 195 B1

Splątany materiał doprowadza się następnie do stacji lub stanowiska suszenia 23 w celu wysuszenia zanim wykończony materiał będzie poddawany zwijaniu w role i przetwarzany. Suszenie można prowadzić drogą przedmuchiwania gorącego powietrza przez wstęgę włóknistą, a także za pomocą suszarek podczerwonych albo inną niezagęszczającą techniką suszenia. W czasie odwadniania i suszenia korzystnie nie prowadzi się żadnego prasowania włóknistej wstęgi. Przed przetwarzaniem materiał można poddawać obróbkom różnego rodzaju, takim jak obróbka drogą wyładowania ulotowego albo plazmowego 24, obróbka środkami chemicznymi każdego pożądanego rodzaju, itp. Obróbka drogą wyładowania ulotowego albo plazmowego może być prowadzona korzystnie po suszeniu, natomiast środki chemiczne można dodawać albo do dyspersji włókien albo po odwodnieniu wstęgi drogą drukowania rozpyłowego, itp.The entangled material is then led to a drying station or station 23 for drying before the finished material is rolled and processed. Drying can be accomplished by blowing hot air through the fibrous web as well as with infrared dryers or other non-compaction drying technique. Preferably, no compression of the fibrous web is performed during dewatering and drying. Prior to processing, the material may be subjected to various types of treatment, such as corona or plasma discharge treatment, treatment with any desired type of chemical agent, etc. The corona or plasma discharge treatment may preferably be carried out after drying, while the chemicals may be added to either the fiber dispersion. or after the web has been dehydrated by spray printing, etc.

W rozwiązaniach przedstawionych na fig. 2 otworki 15 w wytłaczanym sicie 16 mają kształt prostokątny, lecz jest oczywiste, że ten kształt może zmieniać się do każdego kształtu geometrycznego. Oczka w sicie mają korzystnie wielkość otworów w przedziale 0,2 - 4 mm, a zwłaszcza 0,5 - 2 mm. Wielkość otworów jest tu określona jako wielkość pomiędzy przeciwnymi krawędziami bocznymi albo narożnikami. Otworki/otwory mają w zasadzie tę samą wielkość albo mogą mieć różne wielkości i są rozłożone równomiernie na sicie albo rozmieszczone z utworzeniem wzorów z naprzemiennymi grupami otworów o różnej wielkości. Zmieniać się może także kształt poprzeczny otworów w kierunku z i może on być na przykład w zasadzie prostokątny, naprzemiennie wypukły albo wklęsły. Odległość pomiędzy otworkami może zmieniać się w przedziale 0,2 - 4 mm, a zwłaszcza 0,5 - 2 mm. Odległość pomiędzy otworami określa się jako najkrótszą odległość pomiędzy przyległymi otworkami.In the embodiment shown in Fig. 2, the holes 15 in the embossed wire 16 are rectangular in shape, but it is obvious that this shape can vary with any geometry. The meshes in the screen preferably have a hole size in the range of 0.2-4 mm, in particular 0.5-2 mm. The size of the openings is here defined as the size between opposite side edges or corners. The holes / holes are substantially the same size or may be of different sizes and are distributed evenly across the wire or arranged to form patterns with alternating groups of holes of different sizes. The transverse shape of the openings in the z direction may also vary and may, for example, be substantially rectangular, alternating convex or concave. The distance between the apertures may vary in the range of 0.2-4 mm, in particular 0.5-2 mm. Hole distance is defined as the shortest distance between adjacent holes.

W przypadku, gdy sito składa się z dwóch albo kilku warstw rozmieszczonych jedna na wierzchu drugiej, to różne warstwy mogą mieć różne wielkości otworków, na przykład z większymi otworkami w górnej warstwie i mniejszymi otworkami w warstwie dolnej, co jest znane z publikacji międzynarodowego zgłoszenia patentowego nr WO 01/88261. W ten sposób włókna mogą wnikać do dołu do większych otworków w górnej warstwie, lecz mogą być zatrzymywane w czasie splątywania przez dolną warstwę.In the case where the screen consists of two or more layers arranged on top of each other, the different layers may have different hole sizes, for example with larger holes in the upper layer and smaller holes in the lower layer, as is known from the publication of the international patent application. WO 01/88261. In this way, the fibers can penetrate downwardly into the larger holes in the upper layer, but can be stopped when entangled by the lower layer.

Powierzchnia, która jest przeznaczona do podpierania wstęgi włóknistej, może być powierzchnią w zasadzie gładką, albo może mieć strukturę trójwymiarową w celu nadania odpowiedniej trójwymiarowej struktury materiałowi poddawanemu splątywaniu hydraulicznemu.The surface that is intended to support the fibrous web may be a substantially smooth surface, or it may have a three-dimensional structure in order to impart a suitable three-dimensional structure to the material to be hydraulically entangled.

Stosować można także i inne perforowane podpory oraz sita innego rodzaju, które mają otworki o podanych wyżej wielkościach.Other perforated supports and screens of other types with holes of the above-mentioned sizes can also be used.

Przy hydraulicznym splątywaniu dyspersji włókien przez wyposażone w otworki wytłaczane sito 16, krótsze włókna z miazgi, które są bardziej ruchliwe, będą w większym stopniu postępować za wodą, która ścieka przez otworki 18 i będą gromadzić się w tych otworkach, natomiast dłuższe włókna sztuczne (syntetyczne), które są mniej ruchliwe i są łatwiej przeplatane przez strumienie wody, będą w większym stopniu pozostawać na swoim miejscu na wytłaczanym sicie 16 i gromadzić się tworząc mocną siatkę włóknistą.When the dispersion of fibers is hydraulically entangled by the perforated extruded screen 16, the shorter pulp fibers that are more mobile will follow more of the water that drips through the holes 18 and will accumulate in these holes, while the longer man-made fibers (synthetic ), which are less mobile and more easily interspersed by the water jets, will stay in place on the extruded screen 16 to a greater extent and accumulate to form a strong fibrous mesh.

Wynikiem tego będzie materiał włókninowy, który ma wiele poduszeczek 25 wystających z jednej z głównych powierzchni materiału, przy czym wymienione poduszeczki zawierają jako główny składnik włókna 26 z miazgi, które w czasie obciekania nagromadziły się w otworach 18 wytłaczanego sita 16. Określenie „główny składnik” oznacza w tym wypadku, że więcej niż 50% wagowo, korzystnie więcej niż 60% wagowo, a zwłaszcza więcej niż 70% wagowo włókien zawartych w wymienionych poduszeczkach to są włókna 26 z miazgi. Mniejszy udział włókien w poduszeczkach 16 będą stanowić oczywiście włókna syntetyczne.The result will be a non-woven material that has a plurality of cushions 25 protruding from one of the major surfaces of the material, said cushions having as a major component pulp fibers 26 which, as they drip, have accumulated in the openings 18 of the embossed screen 16. The term "main component" means in this case that more than 50% by weight, preferably more than 60% by weight and especially more than 70% by weight of the fibers contained in said cushions are pulp fibers 26. Of course, the smaller proportion of fibers in the cushions 16 will be synthetic fibers.

Poduszeczki 25 z włókien z miazgi są otoczone siatką 27, która w porównaniu z poduszeczkami 25 zawiera stosunkowo wysoką ilość włókien syntetycznych 27. W korzystnym rozwiązaniu wynalazku więcej niż 50% wagowo, korzystnie więcej niż 60% wagowo, a zwłaszcza więcej niż 70% wagowo włókien zawartych w wymienionej siatce to są włókna syntetyczne 28. Dłuższe włókna syntetyczne podlegają łatwiejszemu splątywaniu i będą przeplatać się ze sobą tworząc mocną ciągłą siatkę 27, która będzie nadawać materiałowi włóknistemu większą wytrzymałość. Poduszeczki z włókien 26 z miazgi przyczyniają się do zwiększenia chłonności materiału włóknistego i jest to pokazane na fig. 4 i 5 przedstawiających obrazy SEM materiału włóknistego według wynalazku, na których widać nagromadzenie się włókien 26 z miazgi z utworzeniem poduszeczek 25. Ponadto widać w jaki sposób te poduszeczki 25 są otoczone przez siatkę i widać to także z obrazu z mikroskopu optycznego na fig. 3.The pulp fiber cushions 25 are surrounded by a net 27 which, in comparison with the cushion 25, contains a relatively high proportion of synthetic fibers 27. In a preferred embodiment of the invention more than 50% by weight, preferably more than 60% by weight and especially more than 70% by weight of the fibers. contained in said mesh are synthetic fibers 28. Longer synthetic fibers are more easily entangled and will intertwine with each other to form a strong continuous mesh 27 which will give the fibrous material greater strength. The pulp fiber cushions 26 contribute to increasing the absorbency of the fibrous material and this is shown in Figures 4 and 5 of SEM images of the inventive fibrous material showing the accumulation of pulp fibers 26 to form the cushions 25. In addition, it can be seen how these cushions 25 are surrounded by a mesh and this can also be seen from the optical microscope image in Fig. 3.

W celu uzyskania wyraźnego efektu „poduszkowego” lub tłumiącego co najmniej 30% wagowo, a zwłaszcza co najmniej 40% włókien w materiale powinno być włóknami z miazgi, a w celu zapewnieniaIn order to obtain a clear "cushion" or damping effect, at least 30% by weight, and especially at least 40% of the fibers in the material, should be pulp fibers, and in order to ensure

PL 218 195 B1 mocnej siatki z syntetycznych poprzeplatanych włókien co najmniej 20% wagowo, a zwłaszcza co najmniej 30% wagowo włókien w materiale powinno być włóknami syntetycznymi.For a strong mesh of synthetic interwoven fibers, at least 20% by weight, more preferably at least 30% by weight of the fibers in the material should be synthetic fibers.

Długość i szerokość poduszeczek 25 będą odpowiadać wielkości otworków 18 sita 16, a szerokość pasm siatki 27 pomiędzy poduszeczkami 25 będzie odpowiadać odległości pomiędzy sąsiednimi otworkami 18 sita 16.The length and width of the pads 25 will correspond to the size of the openings 18 of the screen 16, and the width of the webs 27 between the pads 25 will correspond to the distance between adjacent openings 18 of the screen 16.

Przeciwna główna powierzchnia materiału jest korzystnie w zasadzie gładka w porównaniu z pierwszą powierzchnią, która ma wyraźną strukturę trójwymiarową wyposażoną w liczne wystające poduszeczki. Nadaje to materiałowi dwustronność, przy czym jedna strona jest bardziej „szorstka” i przystosowana do usuwania z powierzchni i wychwytywania cieczy, gęstych cieczy i stałych cząstek. Przeciwna gładka powierzchnia jest przystosowana do wycierania powierzchni z cieczy do sucha.The opposing major surface of the material is preferably substantially smooth compared to the first surface which has a distinct three-dimensional structure provided with a plurality of protruding cushions. This gives the material two-sidedness with one side being more "rougher" and adapted to remove from the surface and trap liquids, dense liquids and solid particles. The opposite smooth surface is adapted to wipe the surface dry with liquid.

Jak opisano niżej, na materiałach włóknistych przeprowadzono próby.As described below, tests were carried out on the fibrous materials.

Dyspersję z włókien utworzoną w postaci piany przygotowano z wody, środka powierzchniowo czynnego i mieszaniny włókien z miazgi i syntetycznych włókien o długości włókien staplowych. Środek powierzchniowo czynny dodawano do wody w ilości 0,03% wagowo. Spienioną dyspersję włókien układano na sicie, a formowanie prowadzono przy zawartości powietrza w pianie 30 - 50% objętościowo. Wstęgę włóknistą poddawano splątywaniu hydraulicznemu na tym samym sicie, które wykorzystywano do jej formowania. Następnie, jak opisano wyżej, wstęgę przenoszono do prasowanego sita z tworzywa sztucznego o zamkniętych oczkach, które ma otworki o wielkości 0,89 x 0,84 mm, a odległość pomiędzy otworkami wynosi 0,46 mm. Z kolei wstęgę poddawano splątywaniu hydraulicznemu po przeciwnej stronie. Główną część splątywania hydraulicznego prowadzono na pierwszym sicie w celu nadania materiałowi maksymalnej wytrzymałości. Ogólne zużycie energii przy splątywaniu hydraulicznym wynosiło około 200 kWh/tonę.A fiber dispersion formed as a foam was prepared from water, a surfactant, and a mixture of pulp fibers and staple length synthetic fibers. The surfactant was added to the water in an amount of 0.03% by weight. The foamed dispersion of fibers was laid on a wire and forming was carried out with an air content in the foam of 30-50% by volume. The fibrous web was hydraulically entangled on the same wire used to form it. Then, as described above, the web was transferred to a pressed plastic closed mesh screen which has apertures of 0.89 x 0.84 mm and the distance between the apertures is 0.46 mm. The web was then hydraulically entangled on the opposite side. The main part of the hydraulic entanglement was carried out on the first wire to give the material maximum strength. The total energy consumption for hydraulic entanglement was approximately 200 kWh / ton.

Następnie wstęgę włóknistą poddawano odwadnianiu za pomocą próżniowych skrzynek ssących i suszono drogą tak zwanego suszenia przelotowym powietrzem (TAD).The fibrous web was then dewatered using vacuum suction boxes and dried by so-called through-air drying (TAD).

Włókna stosowane do formowania wstęgi włóknistej miały następujący skład:The fibers used to form the fibrous web had the following composition:

P r z y k ł a d 1:P r z k ł a d 1:

25% wagowo poliestru (PET) z KoSa,25% by weight of polyester (PET) with KoSa,

1,7 dtx/19 mm,1.7 dtx / 19 mm,

17% wagowo polipropylenu (PP) z Fibervisions,17 wt.% Polypropylene (PP) with Fibervisions,

1,7 dtx/18 mm,1.7 dtx / 18 mm,

58% wagowo włókien z bielonej miazgi siarczanowej z Korsnas, Vigor Fluff.58% by weight of bleached kraft fibers from Korsnas, Vigor Fluff.

P r z y k ł a d 2:P r z k ł a d 2:

40% wagowo polipropylenu (PP) z Fibervisions,40% by weight of polypropylene (PP) with Fibervisions,

1,7 dtx/18 mm,1.7 dtx / 18 mm,

50% włókien z bielonej miazgi siarczanowej z Korsnas, Vigor Fluff.50% bleached kraft fibers from Korsnas, Vigor Fluff.

Jako materiał porównawczy stosowano włókninowy materiał do wycierania, dostępny pod znakiem handlowym E-Tork Strong™. Wytwarza się go drogą tworzenia na mokro mieszaniny włókien, a następnie ich splątywania hydraulicznego, przy czym jednak nie stosuje się żadnego wytłaczanego sita z tworzywa sztucznego o zamkniętych porach, a proces splątywania hydraulicznego prowadzi się na konwencjonalnym sicie papierniczym. Materiał nie ma trójwymiarowej struktury w postaci wzoru, jak zastrzeżono w niniejszym wynalazku, lecz bardziej jednorodny rozkład włókien.As a comparative material, a non-woven wipe material available under the trademark E-Tork Strong ™ was used. It is produced by wet formation of a fiber mixture and then hydraulic entanglement thereof, but no extruded plastic closed pore screen is used and the hydraulic entanglement process is carried out on a conventional papermaking wire. The material does not have a pattern-like three-dimensional structure as claimed in the present invention, but a more homogeneous fiber distribution.

Skład włókien w materiale porównawczym był, jak następuje:The fiber composition in the reference material was as follows:

Odnośnik: 25% wagowo poliestru (PET) z KoSa,Reference: 25% by weight of KoSa polyester (PET),

1,7 dtx/19 mm,1.7 dtx / 19 mm,

17% wagowo polipropylenu (PP) z Steen,17% by weight of polypropylene (PP) with Steen,

1,7 dtx/18mm1.7 dtx / 18mm

Zatem skład włókien jest taki sam jak w Przykładzie 1 z tym wyjątkiem, że włókna PP pochodziły od innego producenta.Thus, the fiber composition is the same as in Example 1 except that the PP fibers were from a different manufacturer.

Ocenę prowadzono pod kątem właściwości wytrzymałościowych zarówno w stanie suchym, jak i mokrym, chłonności. szybkości wycierania i dała ona następujące wyniki przedstawione w Tabeli niżej:The evaluation was carried out in terms of strength properties in both dry and wet condition, and absorbency. wipe speed and gave the following results as shown in the Table below:

PL 218 195 B1PL 218 195 B1

T a b e l a 1T a b e l a 1

Przykład 1 Example 1 Przykład 2 Example 2 Odnośnik Reference Powierzchnia właściwa, g/m² Specific surface area, g / m ² 76,4 76.4 88,0 88.0 83,0 83.0 Grubość, μιτι Thickness, μιτι 623 623 641 641 357 357 Objętość właściwa, cm³/gSpecific volume, cm ³ / g 8,2 8.2 7,3 7.3 4,3 4.3 Sztywność przy rozciąganiu MD, N/m Tensile stiffness MD, N / m 30230 30230 38385 38385 57518 57518 Sztywność przy rozciąganiu CD, N/m Tensile stiffness CD, N / m 2096 2096 6488 6488 6689 6689 Wskaźnik sztywności przy rozciąganiu, Nm/g Tensile stiffness index, Nm / g 104 104 179 179 236 236 Sztywność przy rozciąganiu MD na sucho, N /m Tensile stiffness MD dry, N / m 3126 3126 3061 3061 1499 1499 Sztywność przy rozciąganiu CD na sucho, N/m Tensile stiffness CD dry, N / m 672 672 745 745 630 630 Wskaźnik sztywności przy rozciąganiu na sucho, Nm/g Dry tensile stiffness index, Nm / g 19 19 17 17 12 12 Rozciąganie KD, % Tensile KD,% 28 28 33 33 13 13 Rozciąganie CD, % CD stretch,% 71 71 45 45 44 44 Rozciąganie, pierwiastek kwadratowy (MDCD), % Stretch, square root (MDCD),% 45 45 39 39 24 24 Praca przy zerwaniu MD, J/m² Work at break MD, J / m ² 647 647 714 714 251, 251, Pracą przy zerwaniu CD, J/m² Work on breaking CD, J / m ² 347 347 238 238 261 261 Wskaźnik pracy przy, J/g Work rate at, J / g 6 6 5 5 3 3 Wytrzymałość na rozciąganie MD, woda, N/m, Tensile strength MD, water, N / m, 2066 2066 3028 3028 568 568 Wytrzymałość na rozciąganie CD, woda. N/m, Tensile strength CD, water. N / m, 330 330 619 619 185 185 Wskaźnik rozciągania, woda, Nm/g Tensile index, water, Nm / g 10,8 10.8 15,6 15.6 3,9 3.9 Wytrzymałość względna, woda, % Relative strength, water,% 57 57 91 91 33 33 Wytrzymałość na rozciąganie MD, środek powierzchniowo czynny. N/m, Tensile strength MD, surfactant. N / m, 1536 1536 3002 3002 407 407 Wytrzymałość na rozciąganie CD, środek powierzchniowo czynny. N/m, Tensile strength CD, surfactant. N / m, 330 330 647 647 122 122 Wskaźnik rozciągania, środek powierzchniowo czynny, Nm/g Tensile index, surfactant, Nm / g 9,3 9.3 18,2 18.2 2,5 2.5 Wytrzymałość względna, środek powierzchniowo czynny, % Relative strength, surfactant,% 49 49 96 96 15 15 Absorpcja wg DIN, woda, g/g Absorption according to DIN, water, g / g 6,0 6.0 5,1 5.1 3,9 3.9 Szybkość absorpcji WAT, kierunek x, (CD), s/m WAT absorption rate, x direction, (CD), s / m 0,4 0.4 0,7 0.7 1,7 1.7 Szybkość absorpcji WAT, kierunek y, (MD), s/m WAT absorption rate, y direction, (MD), s / m 0,8 0.8 1,3 1.3 2,7 2.7 Strzępienie na mokro, części/m² Fraying wet component / m ² 397 397 228 228 259 259

Sztywność przy rozciąganiu, wytrzymałość na rozciąganie, pracę przy zerwaniu i rozciąganie mierzono zgodnie z metodą badania SCAN-P 44:81.Tensile stiffness, tensile strength, tensile strength and tensile were measured according to test method SCAN-P 44:81.

Absorpcję według DIN mierzono metodą badania zgodnie z DIN 54-540, część 4, z modyfikacją polegającą na tym, że próbkę zawieszano w czasie moczenia pionowo, a nie poziomo, jak w metodzie standardowej.The absorption according to DIN was measured by the test method according to DIN 54-540, part 4, with the modification that the sample was suspended during soaking vertically and not horizontally as in the standard method.

Szybkość absorpcji WAT mierzono metodą badania SCAN-P 62:88, przy czym jednak wprowadzono następujące modyfikacje próbki: zamiast przewidywać całkowitą powierzchnię właściwą od 100 ₃ do 150 g/m³ wiązki próbek, to celem była grubość 1 mm. Nie prowadzono żadnych pomiarów szybkości absorpcji w kierunku z.The WAT absorption rate was measured by the SCAN-P 62:88 test, however the following modifications were made to the sample: instead of predicting a total specific surface area of 100 ₃ to 150 g / m ³ of the sample bundle, the target was a thickness of 1 mm. No measurements were made of the absorption rate in the z direction.

Te wyniki wskazują na lepsze właściwości wytrzymałościowe w warunkach zarówno suchych, jak i mokrych, materiałów włókninowych według wynalazku. Uważa się, że jest to spowodowane obecnością w strukturze materiału mocnej siatki, którą tworzą syntetyczne włókna zawarte w materiale, przy czym wymieniona siatka jest mniej lub bardziej ciągła. W przypadku wytrzymałości materiału ważną rolę odgrywa także wybór włókien syntetycznych, a z wyników badań widać, że Przykład 2, który zawiera 40% wagowo włókien polipropylenowych (1,7 dtx/18 mm), ma lepsze właściwości wytrzymałościowe w porównaniu z Przykładem 1 zawierającym mieszaninę poliestru i polipropylenu,These results demonstrate improved dry and wet strength properties of the nonwoven fabrics of the invention. This is believed to be due to the presence in the structure of the material of a strong mesh which is formed by the synthetic fibers contained in the material, said mesh being more or less continuous. In the case of material strength, the choice of synthetic fibers also plays an important role, and the test results show that Example 2, which contains 40% by weight of polypropylene fibers (1.7 dtx / 18 mm), has better strength properties compared to Example 1 containing a mixture of polyester and polypropylene,

PL 218 195 B1PL 218 195 B1

25% włókien poliestrowych (1,7 dtx/19 mm) i 17% włókien polipropylenowych (1,7 dtx/18 mm). Przy tym jednak obydwa materiały mają znacznie wyższe wytrzymałości, to jest wytrzymałość na rozciąganie (na sucho, z wodą, ze środkiem powierzchniowo czynnym), rozciągliwość i pracę przy zerwaniu w porównaniu z materiałem porównawczym.25% polyester fibers (1.7 dtx / 19 mm) and 17% polypropylene fibers (1.7 dtx / 18 mm). However, both materials have significantly higher strengths, i.e. tensile strength (dry, with water, with surfactant), tensile strength and tensile strength compared to the reference material.

Materiały według wynalazku mają mniejszą sztywność niż materiał porównawczy.The materials of the invention have a lower stiffness than the reference material.

Materiały według wynalazku mają ponadto lepsze właściwości absorpcyjne, zarówno chłonność ogólną, jak i szybkość absorpcji albo wycierania (WAT) w porównaniu z materiałem porównawczym. Uważa się, że jest to spowodowane połączeniem wysokiej koncentracji włókien z miazgi zawartych w dużej liczbie poduszeczek wystających z jednej strony materiału, przy czym wymienione poduszeczki włókien z miazgi są zdolne do absorbowania i trzymania cieczy, i siatki przeważnie z włókien syntetycznych, przy czym wymieniona siatka jest przystosowana do rozprowadzania cieczy w materiale.The materials of the invention furthermore have better absorption properties, both overall absorption capacity and absorption or rub-off rate (WAT) compared to the reference material. This is believed to be due to the combination of a high concentration of pulp fibers contained in a large number of pads protruding from one side of the material, said pulp fiber pads being capable of absorbing and holding liquids, and a mesh predominantly of synthetic fibers, said mesh being it is adapted to distribute the liquid in the material.

Claims

1. A hydraulically entangled non-woven material, in particular wet-laid or foam-formed, containing at least 30% by weight of pulp fibers and at least 20% by weight of synthetic fibers or filaments, characterized in that the non-woven material exhibits variations in grammage in the form of a systematic, non-random pattern and includes a plurality of heavier weight cushions (25) protruding from one major surface of the material, the cushions containing pulp fibers (26) as a major component and being surrounded by a net (27) of lower basis weight which more synthetic fibers or monofilaments (28) compared to the cushions (25).

2. The material according to claim The material of claim 1, wherein the opposing major surface of the material is preferably a smooth surface.

3. The material according to p. The method of claim 1, wherein the pulp comprises at least 40%, in particular at least 50% by weight of pulp fibers (26).

4. The material according to p. The method of claim 1, characterized in that it comprises at least 30%, in particular at least 40% by weight of synthetic fibers or monofilaments (28).

5. The material according to p. The method of claim 1 or 4, characterized in that the synthetic fibers are staple fibers with a length of 6 to 25 mm.

6. The material according to p. The process of claim 1, having an absorbency of at least 5 g / g of water.

7. The material according to p. The method of claim 1, having an absorption rate, WAT, in the machine direction MD greater than 1.5 s / m and in the cross machine direction CD not greater than 2.5 s / m.

8. The material according to p. The method of claim 1, having an absorption rate, WAT, in the machine direction MD not greater than 1 s / m, and in the cross machine direction CD not greater than 2 s / m.

9. The material according to p. A method as claimed in claim 1, characterized in that the cushions (25) have a length and a width of 0.2 to 4 mm, in particular 0.5 to 2 mm.

10. The material according to claim 1 A method as claimed in claim 1, characterized in that the width of the webs (27) between adjacent cushions (25) is from 0.2 to 4 mm, in particular from 0.5 to 2 mm.

A method of producing a hydraulically entangled nonwoven fabric according to claim 1. The process of claim 1, wherein wet-laid or foamed a dispersion of fibers to form a fibrous web comprising at least 30% by weight of pulp fibers and at least 20% by weight of synthetic fibers or filaments, based on the total weight of fibers in the fibrous web, and hydraulic entangling of the fibrous web is carried out, and then it is subsequently dewatered and dried, characterized in that at least part of the hydraulic entanglement step is performed on a perforated support member in the form of an extruded, closed-meshed screen (16) of thermoplastic material, the fibrous web being formed on the forming wire (12) and subjected to a first hydraulic entanglement when supported on the forming wire (12) and then transferred to a closed mesh extruded screen (16) where it is subjected to further hydraulic entanglement using an extruded screen (16) having openings (18) sized in the transverse direction within 0.2 - 4 mm and the distance between the holes in the range 0.2 - 4 mm.

PL 218 195 B1

12. The method according to p. The method of claim 11, characterized in that an embossed screen (16) is used, in which the holes (18) have a size in the range 0.5-2 mm and the distance between the holes is in the range 0.2-5 mm.

13. The method according to p. The method of claim 11, characterized in that, in comparison with the first hydraulic entanglement, the indicated further hydraulic entanglement is carried out on the opposite side of the fibrous web (13).

14. The method according to p. The process of claim 11, characterized in that, after dehydration, the web is subjected to a non-thickening drying such as through-air drying, infrared drying, and the like.

15. The method according to p. The method of claim 14, wherein the fibrous web is dewatered and dried without pressing the fibrous web during dewatering and drying.