WO2007000319A1 - Vliesstoffe, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung - Google Patents

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WO2007000319A1
WO2007000319A1 PCT/EP2006/006204 EP2006006204W WO2007000319A1 WO 2007000319 A1 WO2007000319 A1 WO 2007000319A1 EP 2006006204 W EP2006006204 W EP 2006006204W WO 2007000319 A1 WO2007000319 A1 WO 2007000319A1
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nonwoven fabric
fibers
nozzle
cellulose
water
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Ebeling Horst
Hans-Peter Fink
Michael Doss
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Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewanddten Forschung E.V.
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    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/68—Melt-blown nonwoven fabric

Definitions

  • the invention relates to a process for producing nonwovens, in which a solution of cellulose carbamate in N-methylmorpholine N-oxide is forced through the holes of a nozzle beam and is stretched by a multiple air flow.
  • the formed fiber curtain is placed on a perforated conveyor belt, washed and dried.
  • the invention relates to such nonwoven fabrics and their use.
  • Nonwovens are textile fabrics in which the surface formation does not take place by weaving or knitting, but by entanglement of the fibers with subsequent fixation. Nonwovens still have high annual growth rates due to their versatility and comparatively low production costs compared to knitted and woven fabrics.
  • the advantages of these nonwoven materials are their high moisture absorption, the manufacturing processes allow a high variability in density and thickness and lead to extensive surface isotropy. From these advantageous properties, numerous uses in medicine for hygiene products, such as surgical drapes, bedclothes, wound dressings gauze, etc. arise in the household as wipes of all kinds and as decorative nonwovens, eg tablecloths, napkins, in the clothing industry as a deposit fleeces and also for technical applications, eg insulating mats, cover mats.
  • web formation is possible from short fibers, staple fibers or continuous filaments.
  • the pile formation for cut fibers is carried out by the dry or wet nonwoven method.
  • the staple fibers delivered in bale form are combed by means of carding or carding to fleece and stored on a tape.
  • the pile formation takes place by applying a suspension of fiber and water to a perforated screen belt with subsequent squeezing of the water.
  • the webs formed can then be further consolidated by needling, thermal and / or chemical treatment or by means of water jet.
  • Nonwovens of continuous materials are preferably made of polyester and polypropylene (melt spinning - meltblown nonwovens) and polyacrylonitrile (wet spinning - spunlaid nonwovens).
  • Viscose fibers i. Cellulose regenerated fibers are preferably used as short or staple fibers for nonwoven production. Due to their potential properties, nonwovens based on cellulose regenerated fiber have a significant market share with expected continuous growth.
  • melts of synthetic polymers by extrusion of the melt through fine nozzle holes into a fiber flow gas stream, through which the fiber is cooled and pulled thereby and stretched to a multiple of its length, is one since A longer known process for nonwoven production.
  • This process also referred to as "meltblown", is suitable for the production of microfibers.
  • European Patent EP 0 920 548 B1 also describes the use of meltblowing for solutions of cellulose in amine oxides, preferably N-methylmorpholine.
  • N-oxide (NMMO) The process is strongly influenced by the viscosity of the cellulose / NMMO solution, which in turn is determined by the polymer (cellulose), the molecular weight (DP of the cellulose) and the concentration.
  • Another known, environmentally friendly process for the production of cellulosic fibers and moldings is based on the precipitation of cellulose carbamate from a solution of this cellulose derivative in sodium hydroxide solution (EP 57 105, EP 178 292).
  • Cellulose carbamate is formed in the reaction of cellulose with urea at elevated temperature and can be dissolved in cold dilute sodium hydroxide solution.
  • a disadvantage for the productivity of all cellulose wet-spinning processes, in particular also the NMMO and the carbamate process is the low solids concentration of the cellulose in the spinning solution, which is usually 8 to 12%.
  • this object is achieved by a melt blown process in which a spinning solution is pressed through a nozzle block at elevated temperature, the fibers emerging from the nozzle holes are drawn through a tempered air stream and thereby stretched and cooled and coagulated by spraying with water. Subsequently, the fibers are deposited on a transport device to form a random fabric, wherein the individual fibers are self-binding. The solvent is then removed by washing.
  • a special feature of the process is that a solution of cellulose carbamate in N-methylmorpholine-N-oxide is used as the spinning solution.
  • the nozzle block used preferably has at least 20, preferably 150 to 1500 and particularly preferably 500 to 1000 nozzle holes per meter of nozzle width.
  • diameters of 0.05 to 1 mm and especially of 0.3 to 0.5 mm are preferred.
  • the spinning solution temperature in the extrusion is preferably in the range between 80 and 130 0 C, more preferably in the range of 90 to 110 0 C.
  • the spinning solution delivery is between 0.25 to 2.5, more preferably 0.75 to 1.5 g per nozzle hole and minute.
  • the air stream used for the removal of the fibers from the nozzle is preferably heated to 100 to 190 ° C, particularly preferably in the nozzle interior an air temperature of 120 to 160 0 C set len.
  • the pressure generated by the air flow in the nozzle interior is preferably 0.03 to 1.5 bar, more preferably between 0.15 and 0.8 bar.
  • the nozzle exit velocity is preferably 1 to 20 m / min, but more preferably 3 to
  • the extruded filaments are preferably drawn to 50 to 800 times their length after the nozzle exit, resulting in spinning speeds of up to 10,000 m / min.
  • Single fiber diameter significantly smaller than 10 ⁇ m and single fiber titer smaller than 1 dtex can be achieved by the appropriate adjustment of the stretching conditions.
  • the fibrous web which forms is sprayed with water or with a NMMO / water mixture having an NMMO content of preferably at most 20%, preferably 5 to 15%, and thus coagulated.
  • the batt is laid down on a perforated belt at high speed, which causes the fiber to become entangled and a nonwoven is formed which has such good mechanical properties that the subsequent operations, such as washing with a high-pressure water jet, squeezing and drying without additional solidification of the web can be performed.
  • the spinning solution contains from 5 to 20% by weight of cellulose secarbamate.
  • the spinning solution contains 20 to 30 wt .-% cellulose carbamate.
  • this gives a solution of Cel ⁇ u ⁇ osecarbamat in NMMO, which surprisingly has a lyotropic behavior, ie the cellulose carbamate is present in a liquid crystalline state.
  • a cellulose nonwoven fabric is also made of a random knitted fabric or of a finite length resulting from the breakage of single capillaries which can be produced by the process according to one of claims 1 to 17.
  • the nonwoven fabrics produced by the claimed process preferably have basis weights between 20 and 500 g, preferably have a water retention capacity of at least 180% and after conditioning longitudinal strengths of at least 350 N / m and in the transverse direction of at least 120 N / m at a basis weight of 33 g / m 2 .
  • the nonwoven fabrics according to the invention are preferably used in medicine, in particular as surgical drapes, bed sheets, wound coverings, gauze or cotton wool pads. Likewise, the nonwovens can also be used as hygiene substances or as household wipes. Another field of application of the nonwovens according to the invention are decorative nonwovens, in particular tablecloths, napkins or curtains, as well as nonwoven inserts in the clothing industry.
  • Cel ⁇ ulosecarbamat used in an amount that allows a lyotropic solution as described above, it is also possible to use the nonwoven fabrics according to the invention as a reinforcing material.
  • cellulose carbamate 180 g of cellulose carbamate (DP-Cuen 453) are mixed in a kneader with 2430 g of a 50% aqueous NMMO solution, this solution was concentrated by distilling off water at a vacuum of 80 mbar to NMMO monohydrate and thereby dissolved the cellulose carbamate.
  • the formed spinning solution has a cellulose carbamate content of 12%.
  • the Spinnlö- solution of a temperature of 90 0 C is a
  • PHK pulp 150 g of PHK pulp (DP-Cuen 840) are mixed in a kneader with 1945 g of a 50% aqueous NMMO solution, this solution by distilling off water at a vacuum of 80 mbar to the NMMO mono- hydrate concentrated while the pulp dissolved.
  • the formed spinning solution has a cellulose content of 8%.
  • the spinning solution at a temperature of 90 0 C is filtered through a 50 micron filter and pressed by spin pump through a 15 cm wide nozzle with 60 nozzle holes diameter of 0.48 mm with a flow rate of 0.9 g / hole / min.
  • the exiting from the nozzle holes at a rate of 4 m / min fibers are produced by flowing past to 125 0 C heated air to the 459fache its length stretched, with a mixture of 7.5% NMMO / 92.5% water, about 20 cm below the nozzle sprayed and deposited on a conveyor belt at a speed of 1 m / min.
  • the formed web is washed with a sharp jet of water, squeezed off and dried under tension with the admission of a shrinkage of 12%.
  • the formed nonwoven made of regenerated cellulose had the following parameters:

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen, bei dem eine Lösung von Cellulosecarbamat in N-Methylmorpholin-N-Oxid durch die Löcher eines Düsenbalkens gedrückt wird und durch einen Luftstrom um ein Vielfaches verstreckt wird. Der gebildete Faservorhang wird auf einem perforierten Transportband abgelegt, gewaschen und getrocknet. Ebenso betrifft die Erfindung derartige Vliesstoffe sowie deren Verwendung.

Description

Vliesstoffe, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen, bei dem eine Lösung von Cellulose- carbamat in N-Methylmorpholin-N-Oxid durch die Löcher eines Düsenbalkens gedrückt wird und durch einen Luftstrom um ein Vielfaches verstreckt wird. Der gebildete Faservorhang wird auf einem perforierten Transportband abgelegt, gewaschen und getrocknet.
Ebenso betrifft die Erfindung derartige Vliesstoffe sowie deren Verwendung .
Nonwovens sind textile Flächengebilde, bei denen die Flächenbildung nicht durch Weben oder Stricken, sondern durch Verhakelung der Fasern mit anschließender Fixierung erfolgt. Wegen der vielseitigen Verwendungsmöglichkeiten und der im Vergleich zu gestrickten und gewebten Flächengebilden vergleichsweise niedrigen Produktionskosten weisen Nonwovens nach wie vor hohe jährliche Wachstumsraten auf. Die Vorteile dieser Vliesmaterialien liegen in einer hohen Feuchtigkeitsaufnahme, die Herstellungsverfahren erlauben eine hohe Variabilität in Dichte und Di- cke sowie führen zu einer weitgehenden Flächenisotropie. Aus diesen vorteilhaften Eigenschaften ergeben sich zahlreiche Verwendungsmöglichkeiten in der Medizin für Hygieneprodukte, z.B. OP-Abdecktücher, Bett- tücher, Wundabdeckungen Gaze usw., im Haushalt als Wischtücher aller Art und als Dekorationsvliesstoffe, z.B. Tischdecken, Servietten, in der Bekleidungsindustrie als Einlagevliese sowie auch für technische Anwendungen, z.B. Isoliermatten, Abdeckmatten.
Prinzipiell ist die Vliesbildung aus Kurzfasern, Stapelfasern oder Endlosfilamenten möglich. Die Florbildung für Schnittfasern erfolgt nach dem Trocken- oder auch Nassvliesverfahren. Bei ersterem werden die in Ballenform angelieferten Stapelfasern mittels Krempel oder Karde zum Vlies gekämmt und auf einem Band abgelegt. Beim Nassvliesverfahren erfolgt die Florbildung durch Auftragen einer Suspension aus Faser und Wasser auf ein perforiertes Siebband mit anschließendem Abpressen des Wassers. Die gebildeten Vliese können dann durch Vernadelung, thermische und/oder chemische Behandlung oder auch mittels Wasserstrahl weiter verfestigt werden.
Bei der Herstellung von Spinnvliesstoffen erfolgt die direkte Verknüpfung von Spinn- und Vliesbildungspro- zess. Sowohl Schmelz- und Trockenspinnverfahren als auch Nassspinnverfahren sind für die Vliesbildung auf Basis von Endlosfasern geeignet. Als Ausgangsmaterial für die Vliesstoffe ist eine Vielzahl von faserbil- denden Polymeren bekannt. Vliesstoffe aus Endlosmaterialien werden bevorzugt aus Polyester und Polypropy- len (Schmelzspinnen - Meltblown Nonwovens) sowie Po- lyacrylnitril (Nassspinnen - Spunlaid Nonwovens) hergestellt .
Viskosefasern, d.h. Celluloseregeneratfasern, werden bevorzugt als Kurz- oder Stapelfasern zur Nonwoven- her-stellung eingesetzt. Nonwovens auf Basis von CeI- luloseregeneratfaser besitzen aufgrund ihres Eigenschaftenpotentials einen erheblichen Marktanteil mit einem erwarteten kontinuierlichen Wachstum.
Da das Viskoseverfahren, nach dem noch immer der größte Teil der Celluloseregeneratfasern hergestellt wird, mit erheblichen Umweltbelastungen, z.B. Schwe- felkohlenstoff , Schwefelwasserstoff, Schwermetalle, und hohen Investitionskosten verbunden ist, werden bereits seit Jahren Anstrengungen unternommen, das Viskoseverfahren durch alternative Verfahren abzulösen. Entwickelt wurden Verfahren auf Basis des direk- ten Lösens von Zellstoff in einem geeigneten Lösungsmittel bzw. alternative Derivatisierungsvarianten ohne Schwefelkohlenstoff. Diese Aktivitäten erstrecken sich auch auf die Herstellung von Nonwovens aus CeI- lulose.
Das sog. „Bemliese "-Verfahren, bei dem Baumwollinters nach dem Cuproammoniumverfahren zu Vlies verformt wird, ist eines der ersten vorgeschlagenen Spinn- vliesverfahren zur Herstellung von cellulosischen Nonwovens aus Endlosfilamenten (US 3,833,438).
Die Verformung von Schmelzen synthetischer Polymere durch Extrusion der Schmelze durch feine Düsenlöcher in einen in Faserrichtung strömenden Gasstrom, durch den die Faser abgekühlt und dabei gezogen und auf ein Mehrfaches ihrer Länge verstreckt wird, ist ein seit längerem bekanntes Verfahren zur Nonwoven-Herstel- lung. Dieser auch als „Schmelzblasen" (meltblown) bezeichnete Prozess ist geeignet für die Herstellung von Mikrofasern. In der europäischen Patentschrift EP 0 920 548 Bl wird die Anwendung des Schmelzbla- sens auch für Lösungen von Cellulose in Amin-Oxiden, bevorzugt N-Methylmorpholin-N-Oxid (NMMO) , beansprucht . Das Verfahren wird stark durch die Viskosität der Cellulose/NMMO-Lösung beeinflusst, diese wie- derum wird durch das Polymer (Cellulose) , das Molekulargewicht (DP der Cellulose) sowie die Konzentration bestimmt .
Ein weiteres bekanntes, umweltfreundliches Verfahren zur Herstellung von cellulosischen Fasern und Formkörpern basiert auf dem Ausfällen von Cellulosecarba- mat aus einer Lösung dieses Cellulosederivats in Natronlauge (EP 57 105, EP 178 292) . Cellulosecarbamat wird bei der Umsetzung von Cellulose mit Harnstoff bei erhöhter Temperatur gebildet und lässt sich in kalter verdünnter Natronlauge lösen.
Nachteilig für die Produktivität aller Cellulose- Nassspinnverfahren, insbesondere auch des NMMO- und des Carbamatverfahrens ist die geringe Feststoffkonzentration der Cellulose in der Spinnlösung, die in der Regel 8 bis 12 % beträgt.
Ausgehend hiervon war es Aufgabe der vorliegenden Er- findung, Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen aus Cellulosecarbamat bereitzustellen, das bei guten Produkteigenschaften den Ansprüchen hinsichtlich geringer Investitions- und Produktionskosten sowie geringer Umweltbelastung genügt . Ebenso war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Vliesstoffe mit überlegenen Produkteigenschaften bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und die Vliesstoffe mit den Merkmalen des Anspruchs 20 gelöst. Die weiteren ab- hängigen Ansprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen auf. In den Ansprüchen 26 bis 30 werden Verwendungen des erfindungsgemäßen Vliesstoffs angegeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Schmelz- blasverfahren gelöst, bei dem eine Spinnlösung bei erhöhter Temperatur durch einen Düsenblock gepresst wird, die aus den Düsenlöchern austretende Fasern durch einen temperierten Luftstrom gezogen und dabei verstreckt und abgekühlt werden und durch besprühen mit Wasser koaguliert werden. Anschließend werden die Fasern auf einer Transportvorrichtung unter Ausbildung eines Wirrgeleges abgelegt, wobei die Einzelfasern selbstbindend sind. Im Anschluss wird das Lösungsmittel durch Waschen entfernt.
Besonderes Merkmal des Verfahrens ist es dabei, dass als Spinnlösung eine Lösung von Cellulosecarbamat in N-Methylmorpholin-N-Oxid verwendet wird.
Lösungen von Cellulosecarbamat in NMMO können vergleichbar zu entsprechenden Cellulose-Lösungen verformt werden. Die Vorteile des Cellulosecarbamats im Vergleich zur Cellulose liegen in einer verbesserten Löslichkeit in NMMO, so dass bei höheren Konzentrati - onen gearbeitet werden kann. Daraus resultieren eine höhere Durchsatzleistung sowie geringere Kosten bei der Lösungsmittelrückgewinnung.
Überraschend wurde nun gefunden, dass aus Lösungen von Cellulosecarbamat in NMMO nach dem Schmelzblasverfahren Vliesstoffe mit im Vergleich zu Cellulose höherer Festigkeit und höherer Wasseraufnähme hergestellt werden können, die diese Vliese besonders geeignet machen für den Einsatz in Hygieneartikeln für die Medizin, für Haushaltsartikel aber auch als Deko- rationsvliesstoffe .
Der eingesetzte Düsenblock weist vorzugsweise mindestens 20, bevorzugt 150 bis 1500 und besonders bevorzugt 500 bis 1000 Düsenlöcher pro Meter Düsenbreite auf. Hinsichtlich des Durchmessers der Düsenlöcher sind dabei Durchmesser von 0,05 bis 1 mm und besonders von 0,3 bis 0,5 mm bevorzugt.
Die Spinnlösungstemperatur bei der Extrusion liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 80 und 130 0C, besonders bevorzugt im Bereich von 90 bis 110 0C. Dabei beträgt die Spinnlösungsfördermenge zwischen 0,25 bis 2,5, besonders bevorzugt 0,75 bis 1,5 g pro Düsenloch und Minute .
Der für das Abziehen der Fasern von der Düse eingesetzte Luftstrom wird vorzugsweise auf 100 bis 190 °C aufgeheizt, besonders bevorzugt soll sich im Düseninneren eine Lufttemperatur von 120 bis 160 0C einstel- len. Der durch den Luftström im Düseninneren erzeugte Druck liegt bevorzugt bei 0,03 bis 1,5 bar, besonders bevorzugt zwischen 0,15 und 0,8 bar.
Die Düsenaustrittsgeschwindigkeit beträgt bevorzugt 1 bis 20 m/min, besonders bevorzugt jedoch 3 bis
10 m/min. Durch den anliegenden Heißluftstrom werden die extrudierten Fäden vorzugsweise auf das 50- bis 800-fache ihrer Länge nach dem Düsenaustritt verstreckt, was zu Spinngeschwindigkeiten von bis zu 10000 m/min führt. Einzelfaserdurchmesser deutlich kleiner 10 μm und Einzelfasertiter kleiner 1 dtex können durch die entsprechende Einstellung der Verstreckungsbedingungen erreicht werden.
Mindestens 10 cm unterhalb der Düse wird der sich bildende Faserflor mit Wasser oder mit einem NMMO/Wassergemisch mit einem NMMO-Gehalt von vorzugsweise höchstens 20 %, bevorzugt 5 bis 15 %, besprüht und so koaguliert.
Der Faserflor wird mit hoher Geschwindigkeit auf einem perforierten Band abgelegt, dadurch kommt es zum Verhaken der Faser und es wird ein Vlies gebil- det, das so gute mechanische Eigenschaften besitzt, dass die nachfolgenden Operationen wie Waschen mit einem unter hohem Druck stehenden Wasserstrahl, Abpressen und Trocknen ohne zusätzliche Verfestigung des Vlieses durchgeführt werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens enthält die Spinnlösung von 5 bis 20 Gew.-% Cellulo- secarbamat . Eine weitere bevorzugte Variante sieht vor, dass die Spinnlösung 20 bis 30 Gew.-% Cellulose- carbamat enthält. In letzterem Fall erhält man so eine Lösung von Celϊuϊosecarbamat in NMMO, die überraschenderweise ein lyotropes Verhalten aufweist, d.h. das Cellulosecarbamat liegt in einem flüssigkristallinen Zustand vor. Hieraus ergibt sich dann die besonders vorteilhafte Anwendung, dass die Moleküle beim Verspinnen infolge der Scherung im Düsenkanal nahezu perfekt in Faserrichtung ausgerichtet werden, wodurch die Fasern eine außerordentlich hohe Orientierung und damit eine sehr hohe Festigkeit be- sitzen. Erfindungsgemäß wird ebenso ein Cellulosecarbamat- vliesstoff aus einem Wirrgelege aus Endlosfäden bzw. aus durch Reißen von Einzelkapillaren entstehenden Fasern mit endlicher Länge bereitgestellt, das nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17 herstellbar ist.
Die nach dem beanspruchten Verfahren hergestellten Vliesstoffe besitzen vorzugsweise Flächengewichte zwischen 20 und 500 g, haben bevorzugt ein Wasserrückhaltevermögen von mindestens 180 % und nach dem Konditionieren Festigkeiten in Längsrichtung von mindestens 350 N/m und in Querrichtung von mindestens 120 N/m bei einem Flächengewicht von 33 g/m2.
Verwendung finden die erfindungsgemäßen Vliesstoffe vorzugsweise in der Medizin, insbesondere als Operationsabdecktücher, Betttücher, Wundabdeckungen, Gaze oder Wattepads . Ebenso sind die Vliesstoffe auch als Hygienestoffe oder als Wischtücher im Haushalt ein- setzbar. Ein weiteres Anwendungsfeld der erfindungs- gemäßen Vliesstoffe sind Dekorationsvliesstoffe, insbesondere Tischdecken, Servietten oder Vorhänge sowie Einlagevliese in der Bekleidungsindustrie.
Wird das Celϊulosecarbamat in einer Menge eingesetzt, die eine lyotrope Lösung wie oben beschrieben ermöglicht, ist es ebenso möglich, die erfindungsgemäßen Vliesstoffe als Verstärkungsmaterial einzusetzen.
Anhand der nachfolgenden Beispiele soll der erfindungsgemäße Gegenstand näher erläutert werden, ohne diesen auf die hierin beschriebenen Ausführungsvarianten zu beschränken. Beispiel 1
180 g Cellulosecarbamat ( DP-Cuen 453) werden in einem Kneter mit 2430 g einer 50%igen wässrigen NMMO- Lösung versetzt, diese Lösung durch Abdestillieren von Wasser bei einem Vakuum von 80 mbar bis zum NMMO- Monohydrat aufkonzentriert und dabei das Cellulosecarbamat aufgelöst. Die gebildete Spinnlösung hat einen Cellulosecarbamatgehalt von 12 %. Die Spinnlö- sung mit einer Temperatur von 90 0C wird über ein
50 μm Filter filtriert und mittels Spinnpumpe durch eine 15 cm breite Düse mit 60 Düsenlöchern vom Durchmesser 0,48 mm mit einer Fördermenge von 0,9 g/Loch/min gedrückt . Die aus den Düsenlöchern mit einer Geschwindigkeit von 4 m/min austretenden Fasern werden durch vorbeiströmende auf 125 0C erwärmte Luft auf das 459fache ihrer Länge verstreckt, mit einem Gemisch aus 7,5 % NMMO/92,5% Wasser ca. 20 cm unterhalb der Düse besprüht und auf einem Förderband mit einer Geschwindigkeit von 1 m/min abgelegt, Das gebildete Vlies wird mit einem scharfen Wasserstrahl gewaschen, abgequetscht und unter Spannung bei Zulassung eines Schrumpfes von 12 % getrocknet .
Vliesparameter:
F"iächengewicht : 36 g/m2
Festigkeit längs (konditioniert) : 356 N/m Festigkeit quer (konditioniert) : 120 N/m Wasserrückhaltevermögen (DIN 53814) : 192%
Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel)
150 g PHK-Zellstoff (DP-Cuen 840) werden in einem Kneter mit 1945 g einer 50%igen wässrigen NMMO-Lösung versetzt, diese Lösung durch Abdestillieren von Wasser bei einem Vakuum von 80 mbar bis zum NMMO-Mono- hydrat aufkonzentriert und dabei der Zellstoff aufgelöst. Die gebildete Spinnlösung hat einen Cellulose- gehalt von 8 %. Die Spinnlösung mit einer Temperatur von 90 0C wird über ein 50 μm Filter filtriert und mittels Spinnpumpe durch eine 15 cm breite Düse mit 60 Düsenlöchern vom Durchmesser 0,48 mm mit einer Fördermenge von 0,9 g/Loch/min gedrückt. Die aus den Düsenlöchern mit einer Geschwindigkeit von 4 m/min austretenden Fasern werden durch vorbeiströmende auf 125 0C erwärmte Luft auf das 459fache ihrer Länge verstreckt, mit einem Gemisch aus 7,5 % NMMO/92,5 % Wasser ca. 20 cm unterhalb der Düse besprüht und auf einem Förderband mit einer Geschwindigkeit von 1 m/min abgelegt. Das gebildete Vlies wird mit einem scharfen Wasserstrahl gewaschen, abgequetscht und unter Spannung bei Zulassung eines Schrumpfes von 12 % getrocknet .
Das gebildete Vlies aus Regeneratcellulose hatte fol- gende Parameter:
Flächengewicht: 37 g/m2
Festigkeit längs (konditioniert) : 133 N/m Festigkeit quer (konditioniert) : 45 N/m Wasserrückhaltevermögen (DIN 53814) : 145 %

Claims

Patentansprüche 5
1. Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen nach dem Schmelzblasverfahren, bei dem
- eine Spinnlösung bei erhöhter Temperatur durch 0 einen Düsenblock gepresst wird,
- die aus dem Düsenblock austretenden Fasern mit einem temperierten Luftstrom angeströmt werden, wobei es zu einer Verstreckung der Fasern mit 5 anschließender Abkühlung kommt,
- die Fäden durch Besprühen mit Wasser koaguliert werden,
0 - die Fasern auf einer Transportvorrichtung unter Ausbildung eines Wirrgeleges abgelegt werden und
- das Lösungsmittel durch Waschen entfernt wird, -5 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass als Spinnlδsung eine Lösung von Cellulose- carbamat in N-Methylmorpholin-N-Oxid verwendet 0 wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenblock min- 5 destens 20, insbesondere von 150 bis 1500 Düsen- löcher pro Meter aufweist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Düsenlöcher von 0,05 bis 1 mm beträgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü- che,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnlösungs- temperatur in der Düse 80 bis 130 0C beträgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnlösungs- fördermenge von 0,25 bis 1,5 g pro Düsenloch und Minute beträgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche-,
dadurch gekennzeichnet, dass der Luftström eine
Temperatur von 100 bis 190 0C aufweist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass durch den Luftstrom in der Düse ein Druck von 0,03 bis 1,5 bar ein- gestellt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenaustrittsgeschwindigkeit der Fasern von 1 bis 20 m/min beträgt .
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden durch den Luftstrom um den Faktor 50 bis 800 verstreckt werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spinngeschwindigkeit im Bereich von 150 bis 10000 m/min liegt .
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü- che,
dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern einen Durchmesser von maximal 20 μm aufweisen.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern eine Feinheit von maximal 2,5 dtex aufweisen.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern mindestens 10 cm unterhalb der Düse mit Wasser oder einem Gemisch aus N-Methylmorpholin-N-Oxid und Wasser besprüht werden.
14. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch von 0,5 bis 20 Gew.-% N-Methylmorpholin-N-Oxid enthält.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern auf ei- nem perforierten Transportband abgelegt werden.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Waschen durch einen Wasserstrahl mit hohem Druck erfolgt.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff nach dem Waschen abgepresst und/oder getrocknet wird.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnlδsung von 5 bis 20 Gew.-% Cellulosecarbamat enthält.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnlösung 20 bis 30 Gew.-% Cellulosecarbamat enthält.
20. Vliesstoff aus einem Wirrgelege von Fasern aus Cellulosecarbamat herstellbar nach dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
21. Vliesstoff nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff ein Flächengewicht von 20 bis 500 g/m2 aufweist.
22. Vliesstoff nach einem der Ansprüche 20 oder 21,
dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff eine Wasserrückhaltevermögen von mindestens 180 % besitzt .
23. Vliesstoff nach einem der Ansprüche 20 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff eine
Festigkeit in Längsrichtung von mindestens 250 N/m aufweist.
24. Vliesstoff nach einem der Ansprüche 20 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff eine Festigkeit in Querrichtung von mindestens 80 N/m aufweist .
25. Vliesstoff nach einem der Ansprüche 20 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, dass das Cellulosecarba- mat einen Substitutionsgrad DS von 0,1 bis 1,5 aufweist.
26. Verwendung des Vliesstoffs nach einem der Ansprüche 20 bis 25 in der Medizin, insbesondere als Operationsabdecktücher, Betttücher, Wundabdeckungen, Gaze oder Wattepads.
27. Verwendung des Vliesstoffs nach einem der Ansprüche 20 bis 25 als Hygienestoffe oder als Wischtücher im Haushalt.
28. Verwendung des Vliesstoffs nach einem der Ansprüche 20 bis 25 al-s Dekorationsvliesstoffe, insbesondere Tischdecken, Servietten oder Vor- hänge .
29. Verwendung des Vliesstoffs nach einem der Ansprüche 20 bis 25 als Einlegevliese in der Bekleidungsindustrie .
30. Verwendung des Vliesstoffs nach einem der Ansprüche 20 bis 25 als Verstärkungsmaterial.
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