DE2324589A1 - Hochsaugfaehiges material fuer gewebte oder unverwobene wattebaeusche, polsterkissen oder dergl. aus mischfasern aus einer grundmasse aus zelluloseregenerat und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Hochsaugfaehiges material fuer gewebte oder unverwobene wattebaeusche, polsterkissen oder dergl. aus mischfasern aus einer grundmasse aus zelluloseregenerat und verfahren zu seiner herstellung

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Description

PATENTANWALT« DIPIi.-ING. WOLF D- β ΙΉΑΝΚΪΊΓΗΧ A. M.,
(MU)WOS Οβ
FMC Corporation, 1617 Pennsylvania
Boulevard, Philadelphia, Pa./USA
Hochsaugfähiges Material für gewebte oder unverwobene Wattebäusche, Polsterkissen oder dergl. aus Mischfasern aus einer Grundmasse aus Zelluloseregenerat
und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft hochsaugfähiges Material für gewebte oder unverwobene Wattebäusche, Polsterkissen oder dergl. aus Mischfasern aus einer Grundmasse aus Zelluloseregenerat und Verfahren zu seiner Herstellung.
Mischfasern aus Natriumcarboxymethylzellulose und aus Zelluloseregenerat sind bekanntlich als absorbierendes Material für Artikel zum Absorbieren von Körperflüssigkeiten bereits in Verwendung. Solche Mischfasern sind zwar sehr gut brauchbar für solche Zwecke, sie sind aber verhältnismäßig teuer. Die Carboxylmethylzelluloseregeneratfaser ist auch schwierig auf kardierbare Form
aus wässrigem System trockenbar. Diese Fasern können wohl leicht aviviert und getrocknet werden.
Der Erfindung liegt danach die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und ein hochsaugfähiges absorbierendes Material
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Der Erfindung liegt danach die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen, und ein hochsaugfähiges absorbierendes Material aus Mischfasern zur Verfügung zu stellen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Fasergemisch vorgeschlagen, das in einer Grundmasse (Matrix) "aus Zelluloseregenerat darin fein verteiltes Polyacrylat, und zwar Polyacrylsäuresalz eines Alkali- oder Ammoniumsalzes enthält.
Die Fasermischung wird erhalten durch Vermischen einer Lösung von z.B. Natriumpolyacrylat oder einer wässrigen NaOH-lösung und Polyacrylsäure mit Viskose in jedem Reifezustand, Ausformen von Fasern, Koagulieren und Regenerieren der Fasern, sowie Trocknen im alkalischen Zustand.
Vorzugsweise werden die Fasern in einem sauren Bad koaguliert und regeneriert,mit einer wässrigen alkalischen Komposition für.Zellulose aviviert und getrocknet. Diese Fasern sind dann alkalisch und krenipelbar in üblicher Weise, um Material für die Absorption von Körperflüssigkeiten abzugeben.
Natriumpolyacrylatlösungen oder Polyacrylsäureemulsionen sind im Handel allgemein leicht erhältlich und erfordern deshalb keiner ins Einzelne gehende Erläuterung. Die Lösungen werden mit Viskose vermischt und.haben Feststoffkonzentrationen von etwa 2,5 bis etwa 13%. Den sauren Polyacrylsäureemulsionen gibt man NaOH zu, um Natriumacrylatlösungen zu erhalten.
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Die fadenbildende Viskose, vie sie hier verwendet wird, ist auch so bekannt, daß dazu Erläuterungen nicht nötig sind. Generell wird Alkalizellulose mit Xohienstoffdisulfid zur Reaktion gebracht und das erhaltene Natriumuellulosexanthogenat mit Natriumhydroxid gelöst, um Viskose zu erhalten, die auf verspinnbaren Viskositätsgrad gebracht wird. Zusätze oder Modifizierungsmittel können der Viskose, falls erwünscht, zugegeben werden.
Die Mischfaser aus vorherrschend Viskose wird koaguliert und regeneriert in bekannter Weise, vorzugsweise in einem sauren Bad, das Schwefelsäure und Natriumsulfat enthält. Oft gibt man Zinksulfat, wie auch andere Koagulierungsmodifikationsmittel nach Wunsch zu.
Die Natriumpolyacrylatlösung kann man in jedem beliebigen Reifungszustand der Viskose mit dieser vermischen. Üblicherweise injiziert man die Hatriumacrylatlösung in den Viskosestrom zur Spinnmaschine über eine Dosierpumpe. Die in die Viskose eingebrachte Menge an z.B. Natriumpolyacrylat bewegt sich zwischen von etwa 5% bis etwa 35%·» bezogen auf das Zellulosegewicht der Viskose.
Die Zellulose in der Viskose bewegt sich zwischen etwa 6 bis etwa loyC, bezogen auf das Gewicht der Viskoselösung.
Nach Einspritzen oder Zumischen des Natriumpolyacrylates zur
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Viskose kann man die Mischung durch einen Mischer oder Homogenisator leiten, um möglichst innige Vermischung zu erreichen. Man pumpt dann diese in die Spinnanlage über und spinnt sie als Fäden in ein Koagulierbad ein. Nach Koagulation und mindestens teilweiser Regenerierung werden die Fasern gestreckt, gewünschtenfalls naß und mit einer wässrigen schmälzenden Finishmischung behandelt. Dann trocknet man die Fasern zu einem alkalischen kardierbaren Produkt.
Nach einer bevorzugten Arbeitsweise ist die Natriumpolyacrylat enthaltende Viskose im Arbeitsverlauf bis zur Bildung der fertigen Fasern abwechselnd in alkalischem, neutralen und alkalischem Zustand. Beim Durchlaufen der Viskoselösung durch das saure Koagulier- und Regenerierbad wird das Natriumpolyacrylat neutralisiert. Um Fasern zu erhalten, die, wie gemäß Erfindung erforderlich, Natriumpolyacrylat enthalten, werden die nassen Gelfasern alkalisch gemacht, vorzugsweise im,Finishbad. Vor letzterem kann man auch gewünschtenfalls ein alkalisches Bad anwenden.
Das alkalische schmälzende Finishbad ist vorzugsweise ein solches mit einer wässrigen Lösung von Natriumkarbonat und Sorbitanmonolaureat. Man kann allerdings auch andere alkalische Stoffe oder Schmälzmittel verwenden, wie nach den Anweisungen der üblichen Kunstseidengarntechnik angegeben.
Einige Finishen sind für Zellulose etwa partielle höhere Fett-
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säureester von Sorbitan oder Mannit und deren Polyoxyäthylenderivaten, Natriuraoleat und Ölsäure, Beispiele alkalischer Stoffe zum Alkalischmachen der Fasern sind u.a. Diammoniumphosphat, Dinatriumphosphat, Trinatriumphosphat und Natriumtetraborat. Auch die fasernbildende Viskose der verwendeten Art ist durchaus bekannt und braucht nicht näher beschrieben zu verden. Grundsätzlich wird Alkalizellulose mit Schwefelkohlenstoff zur Reaktion gebracht und das erhaltene Natriumcellulosexanthat mit Natriumhydroxyd gelöst und die erhaltene Viskose in eine spinnbare Viskosität gebracht. Zusätze oder Modifikatoren kann man gewünschtenfalls der Viskose zusetzen.
Die legierte oder Mischfaser, die vorherrschend aus der Viskose entsteht, wird koaguliert und in bekannter Weise regeneriert und zwar vorzugsweise in einem sauren schwefelsäurehaltigen und Natriumsulfat enthaltenden Bad. Vielfach gibt man auch Zinksulfat, wie auch andere etwa gewünschte Koagulationsmodifikatoren zu.
Die Lösung von Natriumpolyacrylat kann man mit der Viskose in jedem Reifungszustand dieser vermischen. Üblicherweise spritzt man die Natriumpolyacrylatlösung in den Viskosestrahl aus der Spinnmaschine mittels einer Dosierpumpe ein. Die eingebrachte Natriumpolyacrylatmenge zur Viskose liegt zwischen etwa 5 bis etwa 35%, und zwar nach dem Gewicht von Zellulose in der Viskose." Die Zellulosemenge in der Viskose, bezogen auf das Gewicht der Viskoselösung, bewegt sich von etwa 6 bis etwa lo%.
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Das Gemisch kann man nach dem Injizieren oder Einmischen von Natriumpolyacrylat in die Viskose auch noch einen Mischer oder einen Homogenisator durchlaufen lassen, um eine möglichst innige Mischung zu erhalten. Dann pumpt man die Mischung in die Spinnmaschine und spinnt zu Fäden in ein Koagulierbad. Nach der Koagulation und zumindest teilweiser Regenerierung streckt man die Fasern, falls gewünscht. Üblicherweise kann das durch Naßstreckung und Behandlung mit einem wässrigen Gleitmittelgemisch erfolgen. Die Fasern werden dann zu einem alkalischen kardierbaren Produkt getrocknet. Ein bevorzugtes Arbeiten nach der Erfindung besteht darin, die Natriumpolyacrylat enthaltende Viskose während des Herstellungsganges zu Fasern jeweils in alkalischen Zustand, den neutralisierten Zustand und den alkalischen Zustand zu bringen. Während des Durchganges der Viskoselösung durch das saure Koagulier- und Regenerierbad wird das Natriumpolyacrylat neutralisiert. Um Natriumpolyacrylat-haltige Fasern erfindungsgemäß zu erhalten, macht man die nassen Gelfasern, vorzugsweise in einem Finishbad alkalisch» Man kann aber auch gewünschtenfalls vor dem Finishbad ein alkalisches Bad verwenden.
Das wässrige alkalische fettende Finish besteht vorzugsweise aus einem Bad aus wässriger Natriumkarbonatlösung mit Sorbitanmonoläureat. Man kann natürlich auch andere alkalische und schmälzende Mittel verwenden, wie sie für normale Kunstseidengarne aus den technischen Anweisungen dieses Gebietes bekannt sind. Beispiele von Finishes für Zellulosefasern sind u.a. partielle höhere Fettsäureester von Sorbitan oder Manitol und deren Polyoxäthylen-
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derivate, Natriumoleat und Ölsäure. Als Beispiele von Mitteln zur Überführung der Fasern in alkalischen Zustand kommen u.a. Ammoniumdiphosphat, Dinatriumphosphat, Trinatriumphosphat und Natriumtetraborat in Betracht.
Die Paser wird üblicherweise zu Stapelfasern vor dem Trocknen aufgeteilt und dann zum Hersteller der verschiedenen adsorbierenden Erzeugnisse gebracht. Mitunter kann es nötig sein, daß noch eine Kardierung in üblicher Weise und ohne Schwierigkeiten erforderlich ist, um das jeweils gewünschte absorbierende Material zu erhalten.
Das Fasermaterial ist an sich schon brauchbar, aber auch in Mischungen mit anderen Fasern zur Bildung nicht verwebter Textilien.
Zur Anwendung von Tampons bringt man die Fasern in irgendeiner üblichen zur Tamponherstellung gebräuchlichen Weise in gewünschte Form. Man kann die Fasern etwas vermischen mit irgendwelchen anderen Fasern, die Absorptionsfähigkeit steigern oder auch nicht.
Ein Fasermaterial, mit dem die legierten Fasern gemäß Erfindung gemischt werden können, sind z.B. Reyon, Baumwolle, beide jeweils etwa chemisch modifiziert, Zelluloseazetat, das unter dem Handelsnamen Nylon bekannte Produkt, Polyester-, Acryl-, Polyolefin-, und ähnliche Fasern.
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Die Saugfähigkeit von Mischfasern nach der Erfindung wurde in folgender Weise ermittelt.
Eine Probe von Stapelfasern wurde kardiert oder gut aufgeschlossen, konditioniert und 2 gr. in eine Form mit einem Durchmesser von 2,5 cm gebracht. Die Fasern in der Form wurden dann in dieser auf 3 »225 mm, Dicke zusammengepreßt über eine Minute, dann rausgenommen und dann auf eine poröse Platte (z.B. eines Büchner-Trichters) aufgelegt, so daß die im Durchmesser 2,5 cm messende Preßplatte eines Kolbens von 1,09 kg sich auf diese Probetablette setzen konnte. (Der Kolben wurde genau vertikal aufgebracht und ist frei beweglich in vertikaler Richtung). Die Probetablette wird dann mit Wasser benetzt, das vom Wasser in den Trichter vom Stiel aus zufließt, der mit einem Gummischlauch mit einer Tropfflasche verbunden ist, wobei man den Wasserzufluß durch die Stellung der Tropfflasche reguliert. Nach 2-minütiger Wässerung läßt man das Wasser 3 Minuten lang ablaufen, dann nimmt man die Tablette heraus und wiegt sie. Die Aufsaugfähigkeit der Fasern beträgt in cm pro gr. die Hälfte des Wassergewichtes in der Versuchstablette.
Zur näheren Erläuterung folgendes Beispiel:
Beispiel
Natriumpolyacrylatlösung (12,5% Feststoffgehalt - 10 000 bis 20 000 Zentipoisen) wird mittels Dosierpumpe in den Viskosestrahl
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einer Spinnmaschine eingeführt. Zusammensetzung der Viskose: 9,o% Zellulose, 6,0% Natriumhydroxyd und 3256 Schwefelkohlenstoff, bezogen auf Zellulosegewicht. Der Kugelfallwert (ball fall) betrug 70 und der übliche Salzwert 8.
Die Mischung wurde dann durch eine Düse mit 72o Loch in ein wässriges Spinnbad aus 7,5 Gew./έ Schwefelsäure, 18 Gew.# Natriumsulfat und 3,5 Gew.% Zinksulfat versponnen. Die legierten Pasern wurden dann nach Durchlauf gewaschen mit Wasser, entschwefelt und nochmals mit Wasser gewaschen. Die nassen Gelfasern leitete man dann durch ein alkalisches Bad aus 1 Gew.% Natriumkarbonat und 1 Gew.% Sorbitan-Monolaureat (bekannt als "Span 2oM). Dann wurden die Fasern geschnitten, getrocknet und kardiert. Die Saugfähigkeit mit unterschiedlichen Mengen an Natriumpolyacrylat in den Mischfasern nach dem vorstehend beschriebenen Vorgang wurde dann geprüft. In der nachstehenden Tabelle findet man zugleich mit Ergebnissen für andere Fasern, die nicht mit Polyacrylsäure und der Bildung von Natriumsalz im getrockneten Fasererzeugnis hergestellt sind, die erfindungsgemäß erreichten Verbesserungen.
Tabelle
0 75 Io 55 2o .05
2. 4. 6
0 5o Io 25 2o .85
2. 3. 3
.χ.
Natriumpolyacrylat, % B.O.C. Gehaltene Flüssigkeit ccm/gr. Polyacrylsäure, % B.O.C. Gehaltene Flüssigkeitccm/gr.
* B.O.C. - bezogen auf das Zellulosegewicht in der Mischfaser.
Aus vorstehenden Daten ersieht man, daß die absorbierende Masse
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von legierten (Misch-)Fasern gemäß vorstehenden Angaben eine gute Saugfähigkeit aufweist und daß Natriumsalz die Voraussetzung dafür ist, um klar erkennbar bessere Saugfähigkeit bzw. besseres Wasserhaitungsvermögen zu vermitteln.
In vorangehender Beschreibung, ist von Natriumpolyacrylat nur zur Erläuterung die Rede, natürlich sind ebenso auch andere Alkaliverbindungen, wie Natrium- und auch alkalische, wie Lithium und Ammoniumverbindungen als Vertreter verwendbar, die auch zweckvoll sind und statt Natriumpolyacrylat gemäß Beispiel verwendbar sein würden.
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Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    Hochsaugfähiges Material für gewebte oder unverwobene Wattebäusche, Polsterkissen oder dergl. aus Mischfasern aus einer Grundmasse aus Zelluloseregenerat, dadurch gekennzeichnet , daß in der Grundmasse der Mischung ein Polyacrylsäuresalz eines Alkali- oder Ammoniumsalzes gleichmäßig verteilt enthalten ist.
  2. 2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Salz in der Zelluloseregeneratmatrix in Mengen von 5 - 35%, bezogen auf das Zellulosegewicht, vorhanden ist.
  3. 3. Material nach Ansprüchen 1 oder und/oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß auf die Pasern ein Gleitmittel als Ausrüstungsmittel aufgebracht ist.
  4. 4. Verfahren zum Herstellen von Mischfasern aus einem Material nach einem oder mehreren der Ansprüche 1- 3, dadurch gekennzeichnet , daß man eine überwiegende Menge Viskose mit dem polyacrylsauren Salz vermischt, die Mischung zu Fasern ausformt, koaguliert, regeneriert und in alkalischem Zustand trocknet.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Fasern in einem sauren Bad
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    regeneriert und das Faserregenerat mittels alkalischer Lösung in Pasern alkalischer Form gebracht und anschließend mit einem Zelluloseausrüstungsmittel behaftet getrocknet werden.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß man die Regeneratfasern mit einem alkalischen Ausrüstungsmittel vor dem Trocknen behandelt.
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