SE513240C2 - Textilfiberförstärkt absorberande material - Google Patents

Description

15 20 25 513 240 .L superabsorbenter i det torrforrnade materialet, vilket ej är möjligt vid framställning av ett våtformat material.

Från den internationella ansökan WO 94/ 10956 är det vidare känt att ett sådant material kan användas direkt, utan defibrering och fluffbildning, som absorberande struktur. Därvid innefattar den absorberande strukturen ett torrformat ark innehållande cellulosafibrer, vilket uppvisar en densitet mellan 0,2 och 1 g/cm3 och en ytvikt mellan 30 och 2000 g/mz. Detta material har mycket goda spridningsegenskaper och sväller kraftigt vid vätning. Om materialet mjukgöres, kan även mjuka absorptionskärnor erhållas under bibehållande av de goda spridningsegenskapema.

Ett problem med de beskrivna torrforrnade materialen är deras bristande hållfasthet, både i odefibrerat skick och efter defibrering och mattbildning. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma ett torrforrnat material som lämpar sig både för defibrering och mattbildning och for att direkt användas som absorberande material, eventuellt efter mjukgöring.

Detta åstadkommes medelst ett absorberande material omfattande en matta av torrformade cellulosañbrer, som enligt uppfinningen kännetecknas av att mattan är integrerad med ett luftlagt flor av arrnerande textilfibrer genom att mattan bildats direkt på det nybildade floret av textilfibrer. Floret och cellulosafibennattan kan vara så väl integerade med varandra att ett homogent eller väsentligen homogent material bildas.

Det absorberande materialet enligt uppfinningen kan även vara ett tydligt flerskiktsmaterial, där skikten i gränsen är integrerade med varandra. Då det ena skiktet är tunt i förhållande till det andra kan det tunnare skiktet vara fullständigt integrerat i det tjockare skiktet, som då inom en zon innehåller en väsentligen homogen fördelning av fibrerna från det andra skiktet. 10 15 20 25 30 515 240 3 Materialet enligt uppfinningen har lämpligen en densitet av 0,1-1 g/cm3, speciellt 0,2- 0,9 g/cm3, företrädesvis O,3-0,8 g/cm3 och helst O,4-0,7 g/cm3. Ytvikten kan vara 30- 2000 g/mï lämpligen 50-1500 g/mz, speelelli 100-1000 g/mz sell då företrädesvis 200- 800 g/mz.

Detta material kan enligt uppfinningen framställas genom att textilflbrer luftformeras med en air-doffing-apparat till ett flor på en vira, varefter mattbildning, t.ex. med en air-laying-apparat, av cellulosafibrerna sker på textilflberfloret så att en cellulosafibermatta integrerad med floret bildas. Härigenom kommer cellusosafibrema att tränga in i ñberfloret och integreras med detta.

Textilfibrer har mycket stor benägenhet till intrassling. Vid en samtidig tillförsel av cellulosaflbrer och textilflbrer till en vira kommer de senare att ej fördelas jämnt, om de ej är mycket korta och styva. Genom föreliggande forfarande överkommes detta problem.

De armerande fibremas längd är lämpligen 10-100 mm, speciellt 20-80 mm och då företrädesvis 32-60 mm. Så långa fibrer kan ej 'användas vid armering av våtformad 1118558.

En fördel med användning av textilfiberanneríngi det torrformade materialet är att materialet genom sin låga halt av vätebindningar kan defibreras på skonsammare sätt än våtformad massa och Följaktligen utan att flbrema skadas. Vid deflbrering och efterföljande mattbildning bibehålles således armeringseffekten. De långa téxtilfibrema ger vidare förbättrad armering och är dessutom billigare än de i våtforlnad massa använda korta armeringsfibrefirna.

Textilfibremas grovlek är lämpligen l-30 dtex,g företrädesvis 1-20 dtex. Då arrnering sker av för defibreríng avsedd massa är grovleken lämpligen 1-5 dtex, speciellt 1-4 dtex. 10 15 20 25 30 5.13 240 *i Uppfinningen hänför sig även till användning av materialet enligt uppfinningen som en absorberande struktur i en absorberande produdukt, t ex en blöja, binda, madrasskydd.

Vidare hänför sig uppfinningen till en absorberande struktur som framställs genom defibrering och mattbildning av ett absorberande material av en torrformad matta av cellulosafibrer integrerad med ett luftlagt flor av långa armerande textilfibrer.

Slutligen hänför sig uppfinningen till ett förfarande för framställning av en sådan absorberande struktur genom att en matta av torrformade cellulosafibrer integrerad med ett luftlagt flor av armerande textilfibrer defibreras och mattbildas.

Då materialet är avsett att defibreras för bildning av en absorptionskäma innehåller det lämpligen l-lO %, speciellt 2-8 %, företrädesvis 3-6 %, armerande fibrer, beräknat på materialvikten i torrt tillstånd.

Då materialet är avsett att användas direkt, utan mellanliggande defibrering, kan armeringsskiktet likaledes motsvara 1-10 %, speciellt 2-8 %, företrädesvis 3-6 %, armerande fibrer, beräknat på den torra materialvikten. Skiktet fungerar då huvudsakligen som armering. Detta skikt kan emellertid även ge tvåskiktsmaterialet en mjuk yta, som dessutom kan ha lämplig färg, speciellt vara vitare är cellulosaskiktet.

Det är i detta fall möjligt att använda ett betydligt tjockare skikt och därigenom åstadkomma ett tvåskiktsmaterial, där textilfiberskiktet t.ex. fungerar som mottagningskikt och cellulosaskiktet som lagringsskikt. I ett sådant fall kan cellulosaskiktet innehålla superabsorbenter och göras ganska tunt. Viktförhållandet mellan skikten kan då vara från 20:80 till 80:20, speciellt från 35:75 till 75:35.

I det fall textilfiberskiktet skall fungera som mottagningsskikt bör textilfibrema vara ganska grova, tex ha en grovlek av 5-30 dtex, speciellt 10-25 dtex och då företrädesvis 15-20 dtex.

II 10 15 20 25 30 513 240 S” Uppfinningen beskrives nu närmare med hänvisning till den bifogade ritningsfiguren, som visar en schematisk bild över föreliggande förfarande för framställning av det absorberande materialet enligt uppfinningen.

Det absorberande materialet enligt uppfinningen framställes genom att textilfibrer luftforrneras till ett flor 6 på en Vira 5 med en air-dofñng-apparat I, tex med hjälp av en Fehrer K2l-karda. Floret, som genom forrnferingen förankras på viran, passerar därefter minst en air-laying-apparat för cellulcjsamassa, såsom ett Kröyer-huvud 2 eller liknande, genom vilket mattbildning av flingtdrkade cellulosafibrer sker på textilfiberfloret. Under viran 5 är suglådor 8 anordnade mitt för kardan l och Kröyer- huvudet eller -huvudena 2. Tvâskiktsmaterialel avtages från viran 5 och passerar genom en kalander 3, varefter den rullas upp till färdigt material 4.

Det färdiga materialet 4 kan användas som absorberande struktur direkt, utan någon defibrering, eventuellt efter mjukgöring. Det tiïbrrforrnade cellulosamaterialet bibehåller sina utmärkta absorptionsegenskaper och spridšningsegenskaper. Hållfastheten förbättras väsentligt genom textilñberfloret. Genom att detta är orienterat mot det absorberande materialets ena yta, kan det dessiíltom utnyttjas för att tex få ett på ena sidan färgat material eller för att bilda ett tvåsëiktsmaterial med olika egenskaper i skikten. Detta kan åstadkommas genom utnyttjfande av olika typer av armerande fibrer, med tex olika sugande egenskaper och olika grfovlek. Härigenom kan materialets uppsugningsegenskaper påverkas.

Det finns även möjlighet att ”varva” olika absdrptionsegenskaper i en struktur genom att välja tillräckligt stor mängd textilfibrer med annan uppsugningskaraktäristik än massan och sedan vika materialet dubbelt ellerïlägga det i flera skikt.

Genom att den torrfonnade massan har låg binšlningsenergi är det dessutom lätt att defibrera materialet och bilda en med textilfibrema armerad matta. Textilfibrerna 10 15 513 240 G behåller väsentligen sin längd och andra egenskaper. På detta sätt erhålles en homogen, armerad, absorberande struktur.

Exempel 1 Som referens framställdes våtformad HTCTMP med inblandning av ca 3 % rayonfibrer, 12 mm, 1,7 dtex. Materialet defibrerades och mattbildades. En nätverksstyrka av 5,5 N erhölls. Vid ren HTCTMP erhålles en nätverksstyrka av 3-4 N.

Prover enligt uppfinningen framställdes därefter. Resultaten finns sammanfattade i följande tabell 1.

Tabell 1 Prov Inblandning av 1,7 dtex viskos Nätverksstyrka nr. % ñberlängd N Ref. ca 3 12 5,5 1 2,3 40 5,3 2 5,3 40 4,8 3 3,0 50% 12, 50% 40 5,0 4 5,3 ~ ” 6,0 5 5,3 ” 6,1 Ren cfTMP 0 3-4 Redan vid en inblandning av 2,3 % 40 mm fibrer erhålles således samma nätverksstyrka som i referensmaterialet. Vid inblandning av 5,3 % av en blandning av hälften 12 mm, hälften 40 mm viskosfibrer uppnås en nätverksstyrka av ca 6 %.

Provema 4 och 5 avser samma material, där bearbetning for defibrering utförts i det 10 15 513340 första fallet från cellulosasidan och i det andra fallet från viskosfibersidan. Väsentligen samma resultat uppnås.

Exempel 2 Ren torrforrnad HTCTMP resp. HTCTMP torrformat på ett polyesterflor ”Grilene” av fibrer på 38 mm, l,7dtex framställdes. Densitet, ytvikt, maximal skjuvkraft, töjning vid maximal skjuvkraft och brottöjning mättes, de sistnämnda egenskaperna före och efter âldringsbehandling under 5 O cykler. För det textilfiberförstärkta materialet mättes dessa storheter utan mjukgöring (a) resp. efter mjukgöring (b) av provet. Återstående skjuvkraft beräknades som förhållandet mellan maximal skjuvkraft efter resp. före åldring. Som framgår av följande tabell ökade detta värde från 33 % för ren HTCTMP till 95-125 % för materialet enligt uppfinningen. Även övriga storheter, speciellt töjningsförmågan, uppvisar väsentliga förbättringar efter fiberförstärkning. 513 24:: 8 wiëä Eco i Nwcwazw Nää BNZN NN NN NN NN :__ :__ NN_ NE NN .x .Näšßwa NNNNNNNQ NNN _ _N NNN NNN NNN NNN N_ N NNN N_ _ __ NNN NNN _NN NNN NNN NNN EN NNN NN _ .N ,N=_=._N__N_N_ :__ NN NN_ NN NN_ NN_ NS NN_ NN __ å .NNuENNNN :N NN NN NN NN NN 2 _ NE _N _ äs __; NNENNN 3 N,N N._ N,N _.N N.N NNN N.N NN __ N._ N.N N._ NN _,N N.N NN N.N 3 _ z NNNÉNNNN NN_>_ NNN Nä N_N NNN NNN NNN _NN NNN NNN NšN .NNcNecNeoN .NNN :Nå o: Nää .wctuëimëox 3G EF; NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN Nå NNN NÉNN .NNEÉNENN _N__N _N__N=NN_ com mëbv. .wctoëtmëox Boa Ezwcoß NN NN NN N.N __ :Näää __ N __ N __ N ._ N N25 N N N N Nå zš N :REP

Claims (21)

10 15 20 25 30 513 240 t e PATENT V

1. Absorberande material omfattande en matta' av torrformade cellulosafibrer, tkännetecknat av att mattan är integrerad mediett luftlagt flor av armerande textilfibrer genom att mattan bildats direkt på det nybildade floret av textilfibrer.

2. Absorberande material enligt krav l, känneiecknat av att de armerande textilfibrema har en längd av 10-100 mm, speciellt 20-80 mm och då företrädesvis 32- 60mm.

3. Absorberande material enligt krav 1 eller 2, lkännetecknat av att det innehåller upp till 10 % armerande fibrer, beräknat på materialvikten.

4. Absorberande material enligt krav 3, kännetecknat av att det innehåller 2-8, företrädesvis 3-6 % armerande fibrer.

5. Absorberande material enligt något av kraven l-4, kännetecknat av att de armerande fibrerna är bomulls-, syntet- eller konstfibrer.

6. Absorberande material enligt krav 5, kännetecknat av att de armerande fibrerna är rayonfibrer eller polyesterfibrer.

7. Absorberande material enligt krav 1, kännetecknat av att viktforhållandet mellan cellulosafiberskiktet och textilfiberskiktet är från 20:80 till 80:20, speciellt från 35:75 till 75:35.

8. Absorberande material enligt krav 7, kännetecknat av att textilfibremas grovlek är 5-30 dtex, lämpligen 10-25 dtex och speciellt 15-20 dtex. lO 15 20 25 30 513 0240

9. Absorberande material enligt krav 3 eller 4, kännetecknat av att textilfibrernas grovlek är 1-10 dtex, speciellt 1-4 dtex,

10. Förfarande for framställning av ett absorberande material omfattande en matta av torrfonnade cellulosafibrer integrerad med ett luftlagt flor av annerande textilfibrer, kännetecknat av att textilfibrer luftformeras med en air-doffing-apparat till ett flor på en vira, varefter mattbildning av eellulosafibrema sker på textilfiberfloret så att en cellulosafibermatta integrerad med floret bildas.

11. Förfarande enligt krav 10, kännetecknat av att de armerande textilfibrema har en längd av 10-100 mm, speciellt 20-80 mm och då företrädesvis 32-60mm.

12. Förfarande enligt krav 10 eller 11, kännetecknat av att materialet innehåller upp till 10 % armerande fibrer, beräknat på materialvikten.

13. Förfarande enligt krav 12, kännetecknat av att materialet innehåller 3-8 % armerande fibrer.

14. Förfarande enligt något av kraven 10-13, kännetecknat av att de arrnerande fibrema är bomulls-, syntet- eller konstfibrer.

15. Förfarande enligt krav 14, kännetecknat av att de armerande fibrerna är rayonfibrer eller polyesterfibrer.

16. Förfarande enligt krav 10 eller ll, kännetecknar av att viktforhållandet mellan cellulosafiberskiktet och textilfiberskiktet är från 20:80 till 80:20, speciellt från 35:75 till 75:35.

17. Användning av ett absorberande material omfattande en matta av torrfomiade cellulosafibrer, som integrerats med ett luftlagt flor av armerande textilfibrer genom att 10 15 20 sis 240 bildas direkt på det nybildade floret, som en absorberande struktur i en absorberande produkt, tex en blöja, binda, madrasskydd.

18. Användning enligt krav 17, kännetecknad av att det absorberande materialet användes direkt som absorberande struktur, utan mellanliggande defibrering.

19. Användning enligt krav 17, kännetecknar! av att det absorberande materialet deñbreras och mattbildas till en absorptionskärna, som användes som absorberande struktur.

20. Absorberande struktur omfattande cellulosafibrer armerade med textilfibrer, kännetecknad av att den framställts genom defibrering och mattbildning av ett absorberande material av en torrformad matta av cellulosañbrer integrerad med ett luftlagt flor av långa arrnerande textilfibrer.

21. Förfarande for framställning av en absorberande struktur av cellulosafibrer och armerande textilfibrer, kännetecknat av att en matta av torrformade cellulosafibrer integrerad med ett luftlagt flor av armerande textilfibrer defibreras och mattbildas.