WO2016065377A1 - Schnell fibrillierende lyocellfasern und deren verwendung - Google Patents

Schnell fibrillierende lyocellfasern und deren verwendung Download PDF

Info

Publication number
WO2016065377A1
WO2016065377A1 PCT/AT2015/000082 AT2015000082W WO2016065377A1 WO 2016065377 A1 WO2016065377 A1 WO 2016065377A1 AT 2015000082 W AT2015000082 W AT 2015000082W WO 2016065377 A1 WO2016065377 A1 WO 2016065377A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fibers
lyocell fibers
pulp
lyocell
fibrillated
Prior art date
Application number
PCT/AT2015/000082
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johann Männer
Rudolf Aigner
Jim GANNON
Matt Riley
Original Assignee
Lenzing Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lenzing Ag filed Critical Lenzing Ag
Priority to KR1020177013194A priority Critical patent/KR102444057B1/ko
Priority to US15/518,919 priority patent/US10570565B2/en
Priority to PL15744462T priority patent/PL3212846T3/pl
Priority to ES15744462T priority patent/ES2733229T3/es
Priority to EP15744462.1A priority patent/EP3212846B1/de
Priority to CN201580059108.0A priority patent/CN107109735B/zh
Priority to JP2017523800A priority patent/JP6931786B2/ja
Publication of WO2016065377A1 publication Critical patent/WO2016065377A1/de

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H13/00—Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
    • D21H13/02—Synthetic cellulose fibres
    • D21H13/08—Synthetic cellulose fibres from regenerated cellulose
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/44—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
    • D04H1/46—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres
    • D04H1/492—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres by fluid jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
    • B08B1/10—Cleaning by methods involving the use of tools characterised by the type of cleaning tool
    • B08B1/14—Wipes; Absorbent members, e.g. swabs or sponges
    • B08B1/143—Wipes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/42—Formation of filaments, threads, or the like by cutting films into narrow ribbons or filaments or by fibrillation of films or filaments
    • D01D5/423—Formation of filaments, threads, or the like by cutting films into narrow ribbons or filaments or by fibrillation of films or filaments by fibrillation of films or filaments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F2/00—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/425—Cellulose series
    • D04H1/4258—Regenerated cellulose series
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4382—Stretched reticular film fibres; Composite fibres; Mixed fibres; Ultrafine fibres; Fibres for artificial leather
    • D04H1/43835—Mixed fibres, e.g. at least two chemically different fibres or fibre blends
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4382—Stretched reticular film fibres; Composite fibres; Mixed fibres; Ultrafine fibres; Fibres for artificial leather
    • D04H1/43838—Ultrafine fibres, e.g. microfibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/07—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with halogens; with halogen acids or salts thereof; with oxides or oxyacids of halogens or salts thereof
    • D06M11/11—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with halogens; with halogen acids or salts thereof; with oxides or oxyacids of halogens or salts thereof with halogen acids or salts thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/51—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with sulfur, selenium, tellurium, polonium or compounds thereof
    • D06M11/55—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with sulfur, selenium, tellurium, polonium or compounds thereof with sulfur trioxide; with sulfuric acid or thiosulfuric acid or their salts
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/58—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with nitrogen or compounds thereof, e.g. with nitrides
    • D06M11/64—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with nitrogen or compounds thereof, e.g. with nitrides with nitrogen oxides; with oxyacids of nitrogen or their salts
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00—Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
    • D06M2101/02—Natural fibres, other than mineral fibres
    • D06M2101/04—Vegetal fibres
    • D06M2101/06—Vegetal fibres cellulosic
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/35—Abrasion, pilling or fibrillation resistance

Definitions

  • the cleaning behavior should be correspondingly improved by this admixture.
  • the optimized property profile should be improved by an increased opacity (light scattering) and porosity, distinguished by the improvement of the soft grip. The higher porosity is said to result in a higher absorbency of water and oil, resulting in improved cleaning performance.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Cleaning Implements For Floors, Carpets, Furniture, Walls, And The Like (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft fibrillierte Lyocellfasern, die einen Fibrillationsquotienten Q von 20 oder größer aufweisen und deren Gehalt an Mikrofasern mit einer Feinheit von kleiner 14 mesh und einem Durchmesser von kleiner 2 μιτι mindestens 50% beträgt, sowie deren Verwendung zur Herstellung eines Wischtuches, das Zellstoff und 5 bis 20 Gew.-% fibrillierte Lyocellfasern enthält.

Description

Schnell fibrillierende Lyocellfasern und deren Verwendung
Die vorliegende Erfindung betrifft fibrillierte Lyocellfasern, die einen
Fibrillationsquotienten Q von 20 oder größer aufweisen und deren Gehalt an Mikrofasern mit einer Feinheit von kleiner 14 mesh und einem Durchmesser von kleiner 2 prn mindestens 50% beträgt, sowie deren Verwendung zur Herstellung eines Wischtuches, das Zellstoff und 5 bis 20 Gew.-% fibrillierte Lyocellfasern enthält.
Stand der Technik
Die US 6042769 offenbart ein Verfahren, mit dem die Fibrillationsneigung von Lyocell-Fasern durch eine Behandlung, die den Polymerisationsgrad der Cellulose um mindestens 200 Einheiten herabsetzt, erhöht wird. Die so erhaltene Faser sollte vor allem in Vliesstoffen und Papier eingesetzt werden. Bevorzugt erfolgt die Behandlung mit einem Bleichmittel, insbesondere mit Natriumhypochlorit. Alternativ ist auch die Behandlung mit einer Säure, vorzugsweise einer Mineralsäure wie Salzsäure, Schwefelsäure oder
Salpetersäure möglich. Dieses Verfahren wurde allerdings bis heute nicht kommerziell umgesetzt.
Die Verwendung von Cellulose-Regeneratfasern, wie Viskose und Lyocell in Vliesstoffen ist hinlänglich bekannt. Im speziellen werden durch Mahlung oder auch in sogenannten Refinern, die aus der Papierherstellung bekannt sind, Lyocellfasern auffibrilliert und als Cellulose-Mikrofasern in Mischung mit Papierzellstoff in sogenannten Nasslege-Verfahren (in Fachkreisen auch als „wet-laid-Verfahren bezeichnet) eingesetzt. Dabei werden verschiedenste Produkte wie zB. Wisch- bzw. Reinigungstücher, sogenannte wipes, und Papierstrukturen für zB. Tissues, hergestellt. Beispielsweise beschreibt die US 8187422, daß durch die Beimischung fibrillierter Lyocell-Mikrofasern zu Papierzellstoff, die Eigenschaften von cellulosischen Einweg-Wischtüchern entsprechend optimiert werden können. Im Gegensatz zu reinen Zellstoff- Wischtüchern soll durch diese Beimischung das Reinigungsverhalten entsprechend verbessert werden. Dabei soll sich das optimierte Eigenschaftsprofil durch eine erhöhte Opazität (light scattering) und Porosität, bei Verbesserung des Weichgriffs auszeichnen. Die höhere Porosität soll ein höheres Saugvermögen für Wasser und Öl bedingen, was zu einem verbesserten Reinigungsverhalten führt.
Die US 8187422 beschreibt nicht genau, wie die verwendeten Lyocell- Mikrofasern hergestellt werden. Sie deutet nur an, daß übliche Lyocell- Stapelfasern, wie sie z.B. auch für die Herstellung von Textilien eingesetzt werden, in einem Scheibenrefiner oder ähnlichem Aggregat in einem wässrigen Medium bei niedrigem Feststoffanteil fibrilliert werden können. Die gemäß der US 8187422 verwendeten Lyocell-Mikrofasern wurden in bereits fibrilliertem Zustand von einem Lieferant gekauft. Sie weisen einen Fibrillationsgrad von CSF < 175ml sowie einen Durchmesser von < 2μιη auf. 40% der Fasern sollen dabei eine Feinheit von feiner als 14mesh haben. Die in der US 8187422 offenbarten Einweg-Wischtücher enthalten zwischen 25 und 75% der auf diese Weise hergestellten Lyocell-Mikrofasern.
Die gemäß der US 8187422 eingesetzten Lyocellfasern fibrillieren zwar bei mechanischer Mahlbeanspruchung in einem wässrigen Medium. Allerdings ist der Aufwand, um gemäß der US 8187422 einen bestimmten Fibrillationsgrad zur erreichen, in Bezug auf Zeit und Energieeinsatz mit den derzeitigen Refiner-Technologien deutlich größer als beispielsweise für Zellstoff.
Aufgabe
Die Aufgabe bestand gegenüber diesem Stand der Technik darin, Fasern zur Verwendung in Wischtüchern zur Verfügung zu stellen, die zum einen kostengünstiger fibrilliert werden können und zum anderen in geringerem Mengenanteil in Wischtüchern noch die gleichen mechanischen
Eigenschaften der Wischtücher, wie beispielsweise hohe Festigkeit, ermöglichen.
Beschreibung der Erfindung
Die oben beschriebene Aufgabe konnte gelöst werden durch fibrillierte
Lyocellfasern, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie einen Fibrillationsquotienten Q von 20 oder größer aufweisen und ihr Gehalt an Mikrofasern mit einer Feinheit von kleiner 14 mesh und einem Durchmesser von kleiner 2 pm mindestens 50% beträgt. Um Missverständnisse zu vermeiden, soll hiermit klargestellt werden, daß der Begriff„fibrillierte
Lyocellfasern" im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nicht eine Gesamtmenge völlig identischer Fasern bedeutet, sondern ein Gemisch von Fasern grundsätzlich gleicher Natur, wobei im Gemisch Fasern
unterschiedlicher Feinheit (gemessen in mesh) und unterschiedlichem
Durchmesser.
Der Fibrillationsquotient Q ist definiert als Q = 200 / tCSF2oo
Dabei ist tcsF2oo die Zeit (in min), die in der CSF-Prüfung benötigt werden, um einen CSF-Wert von 200 zu erreichen. Je größer Q ist, umso weniger Zeit wird also bei gleichbleibenden Fibrillierungsbedingungen benötigt, um den gleichen Fibrillationsgrad zu erreichen. Je nach Art der Ausgangsfasern und der erfindungsgemäßen Säurebehandlung kann ein Q-Wert von bis zu 400 erreicht werden.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Wischtuch, das Zellstoff und 5 bis 20 Gew.-% fibrillierte Lyocellfasern enthält und wobei die fibrillierten Lyocellfasern einen Fibrillationsquotienten Q von 20 oder größer aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Zellstoff ein
Papierzellstoff.
Die schnell fibrillierenden Lyocell-Fasern konnten überraschenderweise durch eine Säurebehandlung von herkömmlichen Lyocellfasern hergestellt werden. Diese Säurebehandlung kann erfindungsgemäß erfolgen, indem ein auf bekannte Weise nach dem Lyocell-Verfahren aus Spinndüsen extrudiertes Faserkabel mit einem Einzelfasertiter von beispielsweise zwischen 1 ,0 und 6,0 dtex mit verdünnter Mineralsäure, beispielsweise Salz-, Schwefel- oder Salpetersäure, mit einer Konzentration von beispielsweise zwischen 0,5 und 5 % bei Raumtemperatur in einem Behälter bei einem Flottenverhältnis von beispielsweise 1 :10 imprägniert und dann auf eine gewisse Restfeuchte von beispielsweise 200% abgepresst wird. Das imprägnierte Faserkabel wird anschließend mit Wasserdampf bei Überdruck in einer geeigneten
Vorrichtung beaufschlagt, danach säurefrei gewaschen und getrocknet.
Zur Ermittlung der Fibrillationsneigung wird das Faserkabel auf eine
Stapellänge von 5 mm geschnitten und der CSF-Prüfung (Canadian Standard Freeness gemäß TAPPI Standard T227 om-94) unterzogen.
Das Faserkabel wird zur Herstellung der erfindungsgemäßen Wischtücher in Stapelfasern geeigneter Schnittlänge, beispielsweise 4 bis 6 mm geschnitten. Die Fibrillierung kann dann in einem in der Papierindustrie gebräuchlichen Zerkleinerungsaggregat, beispielsweise einem Mahlaggregat, einem Refiner, einem Desintegrator oder einem Hydrapulper, stattfinden. Sie wird dort solange ausgeführt, bis der gewünschte Fibrillierungsgrad erreicht ist.
Der Effekt der Säurebehandlung und der dadurch bedingten Reduzierung des CSF kann durch Variieren der Behandlungsparameter beeinflusst werden. Bei längerer Behandlungsdauer im Überdruck-Dampf kann mit geringeren
Säurekonzentrationen der gleiche Effekt erzielt werden und umgekehrt.
Ebenso kann mit niedrigeren oder höheren Temperaturen der
Dampfbehandlung der CSF-Wert beeinflusst werden.
Dabei wird offenbar die Faserstruktur gezielt geschwächt und damit die Fibrillationsneigung erhöht.
Bei einer anschließenden CSF-Prüfung ist festzustellen, dass die Mahldauer, die benötigt wird, um einen CSF von 200ml zu erreichen, bei unbehandelten Lyocell-Fasern, je nach Zellstofftype und Produktionsparameter im Bereich von 12-16 Minuten beträgt (siehe Fig. 1). Dieses Vorgehen ist mit dem in US 8187422 vergleichbar. Die mit Säure behandelten Lyocell-Fasern benötigen bei gleicher Mahlungsart nur mehr ca. 3-4 Minuten bis zum Erreichen eines CSF von 200ml (Fig. 1). Zudem konnte festgestellt werden, dass sich durch die Säurevorbehandlung der Anteil an beim Mahlen gebildeten Mikrofasern mit <14 mesh und <2 pm Durchmesser deutlich auf über 50% erhöht. Dadurch ist es möglich, den Anteil an Lyocellfasern in einem Reinigungstuch auf deutlich < 25 Gew.-%, erfindungsgemäß sogar unter 20 Gew.% zu reduzieren und trotzdem die geforderten, beispielsweise in der US 8187422 beschriebenen Eigenschaftsprofile zu erhalten.
Die erfindungsgemäßen schnell fibrillierenden Lyocellfasern können erfindungsgemäß zur Herstellung verschiedenster Produkte wie
Wischtüchern, insbesondere Einweg-Wischtüchern, Papieren, insbesondere Filterpapieren und Papieren für technische Anwendungen wie Batterien, etc. eingesetzt werden. Diese und weitere Produkte sowie die dafür in Frage kommenden Herstellungsverfahren sind unter anderem in der WO 95/35399 beschrieben, auf die hiermit verwiesen wird und deren Offenbarung
vollinhaltlich in die vorliegende Patentanmeldung übernommen wird.
Insbesondere können erfindungsgemäße Wischtücher nach grundsätzlich bekannten Verfahren aus den erfindungsgemäßen Fasern und Zellstoff hergestellt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die
Verfestigung durch Wasservernadelung.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch die Verwendung der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Fasern zur Herstellung eines Wischtuchs, wobei das Wischtuch Zellstoff und 5 bis 20 Gew.-% fibrillierte Lyocellfasern enthält Der Zellstoff ist bevorzugt ein Papierzellstoff.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen beschrieben. Die Erfindung ist jedoch ausdrücklich nicht auf diese Beispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle anderen Ausführungsformen, die auf dem gleichen erfinderischen Konzept beruhen.
Beispiele
Beispiel 1 : Säurebehandlung
Erfindungsgemäße schnell fibrillierende Lyocell-Fasern werden wie folgt hergestellt: Ein Lyocell-Faserstrang mit einem Einzelfasertiter von 1 ,7dtex wird mit verdünnter Schwefelsäure bei Raumtemperatur und einem
Flottenverhältnis von 1 :10 imprägniert und auf ca. 200% Feuchte abgepresst. Der imprägnierte Faserstrang wird in einem Labordämpfer für ca. 10min mit Wasserdampf unter Druck beaufschlagt, anschließend mit Wasser säurefrei gewaschen und getrocknet. Der trockene Faserstrang wird auf 5mm
Stapellänge geschnitten und der CSF Prüfung unterzogen.
Beispiel 2: Vergleich der Fibrillationsdynamik
Die Fibrillationsneigung wird mittels einer CSF (Canadian Standard of Freeness) Prüfung gemäß TAPPI Standard T227 om-94 gemessen und der Fibrillationsquotient Q ermittelt. Verglichen wurden:
A. handelsübliche unbehandelte 1 ,7 dtex/6mm Lyocell-Fasern,
kommerziell erhältlich als Tencel® von der Lenzing AG („Tencel®- Standard")
B. Gemäß Beispiel 1 säurebehandelte Fasern („ Tencel® schnell fibrillierend")
Fig. 1 zeigt die Abnahme des CSF-Wertes mit zunehmender
Zerkleinerungszeit in der Meßvorrichtung. Es läßt sich gut erkennen, daß die säurebehandelten Fasern deutlich schneller fibrillieren als die unbehandelten. Dies bedeutet für die Praxis der kommerziellen Herstellung fibrillierter
Lyocellfasern einen erheblich geringeren Zeit- und Energieaufwand als bei Verwendung unbehandelter Lyocellfasern.
Tab. 1 zeigt die für die verschiedenen Proben ermittelten tcsF2oo-Werte und die daraus errechneten Q-Werte.
Tab. 1 :
Figure imgf000007_0001
Beispiel 3: Vergleich der Eignung für Nasslegeverfahren
Verglichen wurden die gleichen Faserproben wie in Beispiel 1 :
Jeweils 1 %ige wässrige Fasersuspensionen beider Faserproben A und B wurden in einem Laborrefiner vom Typ Andritz R1 L bei einer Leistung von 500W vermählen, wobei sowohl der Energieverbrauch in kWh/to als auch die Dauer zur Erreichung eines Mahlgrades von CSF 200 (Canadian Standard of Freeness-Prüfung gemäß TAPPI Standard T227 om-94) ermittelt wurden. Die fibrillierende Lyocellfaser konnte im Vergleich zur Standard-Lyocellfaser in nur 50 % der Vermahlungsdauer mit weniger als 80% des Energieverbrauchs verarbeitet werden (siehe Tab. 2).
Tab. 2:
Figure imgf000008_0001
Von 2000 ml dieser wurden in einem Blattbildner vom Typ Rapith Kothen Versuchsblätter hergestellt und REM-Aufnahmen dieser Versuchsblätter gemacht. Fig. 2 zeigt eine REM-Aufnahme des Blattes aus der Suspension von Probe B.

Claims

Patentansprüche
1. Wischtuch, das Zellstoff und 5 bis 20 Gew.-% fibrillierte Lyocellfasern enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die fibrillierten Lyocellfasern einen Fibrillationsquotienten Q von 20 oder größer aufweisen.
2. Wischtuch gemäß Anspruch 1 , wobei der Zellstoff ein Papierzellstoff ist.
3. Fibrillierte Lyocellfasern, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Fibrillationsquotienten Q von 20 oder größer aufweisen und ihr Gehalt an Mikrofasem mit einer Feinheit von kleiner 14 mesh und einem Durchmesser von kleiner 2 pm mindestens 50% beträgt.
4. Verwendung der Fasern nach Anspruch 3 zur Herstellung eines Wischtuchs, dadurch gekennzeichnet, dass das Wischtuch Zellstoff und 5 bis 20 Gew.-% fibrillierte Lyocellfasern enthält.
5. Verwendung gemäß Anspruch 4, wobei der Zellstoff ein Papierzellstoff ist.
6. Verwendung der fibrillierten Lyocellfasern nach Anspruch 3 in Nasslegeverfahren.
7. Verwendung nach Anspruch 6 in Mischung der fibrillierten Lyocellfasern mit Papierzellstoff mit einem Lyocellfaser-Anteil zwischen 5 - 20 Gew.%.
PCT/AT2015/000082 2014-10-29 2015-05-29 Schnell fibrillierende lyocellfasern und deren verwendung WO2016065377A1 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020177013194A KR102444057B1 (ko) 2014-10-29 2015-05-29 고속-피브릴화 라이오셀 섬유 및 이의 용도
US15/518,919 US10570565B2 (en) 2014-10-29 2015-05-29 Fast-fibrillating lyocell fibers, and use thereof
PL15744462T PL3212846T3 (pl) 2014-10-29 2015-05-29 Szybko fibrylujące włókna lyocell i ich zastosowanie
ES15744462T ES2733229T3 (es) 2014-10-29 2015-05-29 Fibras de Lyocell de fibrilación rápida y su uso
EP15744462.1A EP3212846B1 (de) 2014-10-29 2015-05-29 Schnell fibrillierende lyocellfasern und deren verwendung
CN201580059108.0A CN107109735B (zh) 2014-10-29 2015-05-29 快速原纤化的莱塞尔纤维及其用途
JP2017523800A JP6931786B2 (ja) 2014-10-29 2015-05-29 高速フィブリル化リヨセル繊維及びその使用

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA793/2014A AT515693B1 (de) 2014-10-29 2014-10-29 Schnell fibrillierende Lyocellfasern und deren Verwendung
ATA793-2014 2014-10-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016065377A1 true WO2016065377A1 (de) 2016-05-06

Family

ID=53761899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT2015/000082 WO2016065377A1 (de) 2014-10-29 2015-05-29 Schnell fibrillierende lyocellfasern und deren verwendung

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10570565B2 (de)
EP (1) EP3212846B1 (de)
JP (1) JP6931786B2 (de)
KR (1) KR102444057B1 (de)
CN (1) CN107109735B (de)
AT (1) AT515693B1 (de)
ES (1) ES2733229T3 (de)
PL (1) PL3212846T3 (de)
TR (1) TR201909640T4 (de)
WO (1) WO2016065377A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3536851A1 (de) 2018-03-06 2019-09-11 Lenzing Aktiengesellschaft Lyocellfaser mit erhöhter neigung zur fibrillierung
US10570565B2 (en) * 2014-10-29 2020-02-25 Lenzing Aktiengesellschaft Fast-fibrillating lyocell fibers, and use thereof
US10604897B2 (en) 2015-06-11 2020-03-31 Lenzing Aktiengesellschaft Use of cellulosic fibers for the manufacture of a nonwoven fabric

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3536832A1 (de) 2018-03-06 2019-09-11 Lenzing Aktiengesellschaft Lyocellfaser mit verbesserten zerfallseigenschaften
EP3536829A1 (de) 2018-03-06 2019-09-11 Lenzing Aktiengesellschaft Lyocellfaser mit viskoseartigen eigenschaften
ES2964861T3 (es) * 2018-07-31 2024-04-09 Chemiefaser Lenzing Ag Tela no tejida, uso de la tela no tejida y toallita de limpieza, toallita para secar y mascarilla que contiene la tela no tejida
CN111139596B (zh) * 2018-11-02 2023-04-11 东丽纤维研究所（中国）有限公司 一种水刺无纺布
EP4092185A4 (de) * 2020-01-14 2023-01-25 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Fibrillierte regenerierte cellulosefaser und damit ausgerüstetes gewebe
CN114717749A (zh) * 2022-04-19 2022-07-08 东华大学 含有毛刷结构微/纳米纤维的水刺非织造材料及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995035399A1 (en) 1994-06-22 1995-12-28 Courtaulds Fibres (Holdings) Limited Lyocell fibre and a process for its manufacture
US8187422B2 (en) 2006-03-21 2012-05-29 Georgia-Pacific Consumer Products Lp Disposable cellulosic wiper

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1395757A (en) 1972-04-07 1975-05-29 Wiggins Teape Research Dev Ltd Apparatus for producing a foamed fibre dispersion
GB9412501D0 (en) 1994-06-22 1994-08-10 Courtaulds Fibres Holdings Ltd Manufacture of fibre
US6235392B1 (en) * 1996-08-23 2001-05-22 Weyerhaeuser Company Lyocell fibers and process for their preparation
US6602994B1 (en) 1999-02-10 2003-08-05 Hercules Incorporated Derivatized microfibrillar polysaccharide
US6797113B2 (en) * 1999-02-24 2004-09-28 Weyerhaeuser Company Use of thinnings and other low specific gravity wood for lyocell pulps method
JP3989269B2 (ja) 2002-03-25 2007-10-10 三菱製紙株式会社 嵩高紙
JP4976675B2 (ja) * 2005-03-16 2012-07-18 三菱製紙株式会社 ワイパー用不織布
US7718036B2 (en) 2006-03-21 2010-05-18 Georgia Pacific Consumer Products Lp Absorbent sheet having regenerated cellulose microfiber network
AT505787B1 (de) * 2007-09-18 2009-06-15 Chemiefaser Lenzing Ag Lyocellfaser
US9845575B2 (en) * 2009-05-14 2017-12-19 International Paper Company Fibrillated blend of lyocell low DP pulp
US9222222B2 (en) * 2010-08-20 2015-12-29 Weyerhaeuser Nr Company Dried highly fibrillated cellulose fiber
US9027765B2 (en) * 2010-12-17 2015-05-12 Hollingsworth & Vose Company Filter media with fibrillated fibers
US9267240B2 (en) 2011-07-28 2016-02-23 Georgia-Pacific Products LP High softness, high durability bath tissue incorporating high lignin eucalyptus fiber
FI124235B (en) 2012-04-26 2014-05-15 Stora Enso Oyj Fiber-based paper or cardboard web and method of manufacturing the same
US9212435B2 (en) 2012-06-29 2015-12-15 Weyerhaeuser NRCompany Pulp and fibrillated fiber composite
AT514136A1 (de) * 2013-04-05 2014-10-15 Lenzing Akiengesellschaft Polysaccharidfaser mit erhöhtem Fibrillationsvermögen und Verfahren zu ihrer Herstellung
CN103243579A (zh) * 2013-05-22 2013-08-14 海安县联发弘佳纺织有限公司 一种天丝面料的原纤化处理方法
CN103966891B (zh) * 2014-04-23 2017-01-04 华南理工大学 一种纤维浆粕的制备方法及其制备的纤维浆粕
AT515693B1 (de) * 2014-10-29 2015-11-15 Chemiefaser Lenzing Ag Schnell fibrillierende Lyocellfasern und deren Verwendung
AT517303B1 (de) * 2015-06-11 2018-02-15 Chemiefaser Lenzing Ag Verwendung cellulosischer Fasern zur Herstellung eines Vliesstoffes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995035399A1 (en) 1994-06-22 1995-12-28 Courtaulds Fibres (Holdings) Limited Lyocell fibre and a process for its manufacture
US6042769A (en) 1994-06-22 2000-03-28 Acordis Fibres (Holdings ) Limited Lyocell fibre and a process for its manufacture
DE69513978T2 (de) * 1994-06-22 2000-05-31 Acordis Fibres (Holdings) Ltd., Spondon Lyocell-faser und verfahren zu ihrer herstellung
US8187422B2 (en) 2006-03-21 2012-05-29 Georgia-Pacific Consumer Products Lp Disposable cellulosic wiper

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10570565B2 (en) * 2014-10-29 2020-02-25 Lenzing Aktiengesellschaft Fast-fibrillating lyocell fibers, and use thereof
US10604897B2 (en) 2015-06-11 2020-03-31 Lenzing Aktiengesellschaft Use of cellulosic fibers for the manufacture of a nonwoven fabric
EP3536851A1 (de) 2018-03-06 2019-09-11 Lenzing Aktiengesellschaft Lyocellfaser mit erhöhter neigung zur fibrillierung
WO2019170732A1 (en) 2018-03-06 2019-09-12 Lenzing Aktiengesellschaft Lyocell fiber with increased tendency to fibrillate

Also Published As

Publication number Publication date
KR102444057B1 (ko) 2022-09-15
JP2017534390A (ja) 2017-11-24
AT515693B1 (de) 2015-11-15
EP3212846B1 (de) 2019-04-17
CN107109735B (zh) 2022-09-02
PL3212846T3 (pl) 2019-10-31
ES2733229T3 (es) 2019-11-28
US10570565B2 (en) 2020-02-25
JP6931786B2 (ja) 2021-09-08
KR20170077158A (ko) 2017-07-05
US20170241079A1 (en) 2017-08-24
CN107109735A (zh) 2017-08-29
EP3212846A1 (de) 2017-09-06
AT515693A4 (de) 2015-11-15
TR201909640T4 (tr) 2019-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3212846B1 (de) Schnell fibrillierende lyocellfasern und deren verwendung
DE69504510T2 (de) Verfahren zur herstellung von lyocell-faser
DE3047351C2 (de)
DE69301500T2 (de) Separator für alkalische Batterien
EP2473657B1 (de) Flammgehemmte cellulosische faser, deren verwendung sowie verfahren zu deren herstellung
DE69409397T2 (de) Zigarettenfiltern
EP2761085B1 (de) In wasser rasch zerfallendes filterpapier
WO2014161018A1 (de) Polysaccharidfaser mit erhöhtem fibrillationsvermögen und verfahren zu ihrer herstellung
AT517303B1 (de) Verwendung cellulosischer Fasern zur Herstellung eines Vliesstoffes
AT518061B1 (de) Modifizierte Viskosefaser
DE19628324A1 (de) Fibrillen aus Cellulose
EP3762537B1 (de) Zellstoff und lyocellformkörper mit reduziertem cellulosegehalt
CH648071A5 (en) Micro-fibrillated cellulose and process for producing it
DE10044218A1 (de) Einsatz von Polyisocyanatharzen in Filterschichten
DE4007693A1 (de) Filterschicht
AT401072B (de) Verfahren zur herstellung von papier
AT10525U1 (de) Verfahren zur herstellung von cellulosischen formkörpern unter verwendung von bambuszellstoff und formkörper aus diesem verfahren
DE2005526C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Zellstoff
DE2758504C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Filtermaterial
WO2019170754A1 (de) ZELLSTOFF UND LYOCELL FASER MIT EINSTELLBAREM WEIßGRAD
DE2506919B2 (de) Verfahren zur gewinnung von ligninreichem fasermaterial und verwendung dieses materials zur herstellung von papier und pappe
WO2006081845A1 (de) Verwendung von arabinoxylanen als additiv in der papierherstellung
AT409131B (de) Verfahren zur verbesserung der löslichkeit von cellulose in wasserhaltigem aminoxid
DE102009036551A1 (de) Faserstoffhaltiges Material auf Cellulosebasis

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15744462

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015744462

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015744462

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15518919

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017523800

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20177013194

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A