DE2324589B2 - Trockene alkalische mischfaser, verfahren zu ihrer herstellung und deren verwendung zur herstellung einer hochsaugfaehigen masse - Google Patents

Trockene alkalische mischfaser, verfahren zu ihrer herstellung und deren verwendung zur herstellung einer hochsaugfaehigen masse

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DE2324589B2 DE19732324589 DE2324589A DE2324589B2 DE 2324589 B2 DE2324589 B2 DE 2324589B2 DE 19732324589 DE19732324589 DE 19732324589 DE 2324589 A DE2324589 A DE 2324589A DE 2324589 B2 DE2324589 B2 DE 2324589B2
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Description

en Systemen zu trocknen. Es
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Die Erfindung betrifft eine trockene alkalische Mischfaser mit einer Matrix aus regenerierter Cellulose und einem in der Matrix dispergierten Stoff, die auf ihrer Oberfläche ein geeignetes Präparationsmittel aufweisen kann, sowie deren Verwendung zur Herstellung einer hochsaugfähigen Masse. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung dieser trockenen alkalischen Mischfaser, bei dem man eine überwiegende Menge einer faserbildenden Viskose mit dem polymeren Stoff mischt, die Mischung zu Fasern verformt. die Fasern koaguliert und regeneriert, gegebenenfalls das Praparationsniiitel aiii tue regenerierten lasern aulhringl und die Fasern gegebenen! alls vor dem I roeknen zu Slapellasern zerschneide).
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Eine solche Mischfaser ist technisch einfach und wirtschaftlich herstellbar und sie weist em ausgezeichnetes Absorptionsvermögen für Flüssigkeiten auf.
Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden erhalten, wenn man als Alkalimetallsalz einer Polyacrylsäure deren Natriumsalz in einer Menge von 10 bis 20% verwendet, wobei man eine Mischfaser mit einem Flüssigkeitsrückhaltevermögen von 4,55 bis 6,05 cm^/g
efGemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung enthält die Mischfaser auf ihrer Oberfläche als Präparationsmittel einen partiellen Sorbitan- oder Mannitanester einer höheren Fettsäure oder ein Polyoxyäthylenderivat davon.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung liegt die Mischfaser der Erfindung in Form einer Stapelfaser vor. .
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verlahren zur Herstellung der trockenen alkalischen Mischfasern der vorstehend angegebenen Zusammensetzung, bei dem man eine überwiegende Menge einer faserbildendcn Viskose mit dem polymeren Stoff mischt, die Mischung zu Fasern verformt, die Fasern koaguliert und regeneriert, gegebenenfalls das Präparationsmittel auf die regenerierten Fasern aufbringt und die Fasern gegebenenfalls vor dem Trocknen zu Stapelfasern zerschneidet, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als polymeren Stoff ein Alkalimctallsalz der Polyacrylsäure verwendet und die Fasern in alkalischem Zustand
trocknet.
Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung der vorstehend beschriebenen trockenen alkalischen Mischfasern zur Herstellung einer hochsaugfähigen Masse, insbesondere in Polstern oder lampons, vorzugsweise in Form kardierter, zur Herstellung der
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Masse zuvor zusammengepreßter Stapelfasern.
Die beanspruchte Mischfaser wird in der Praxis hergestellt durch Vermischen einer Lösung von beispielsweise Natriumpolyacrylat oder einer wäßrigen NaOH-Lösung und Polyacrylsäure mit Viskose in jedem beliebigen Reifezustand, Verspinnen der Fasi. koagulieren und Regenerieren der Fasern sowie Ί cknen im alkalischen Zustand. Vorzugsweise weiden die Fasern in einem sauren Bad koaguliert und regeneriert, mit einer wäßrigen alkalischen Zubereitung für Cellulose aviviert und getrocknet. Diese Fasern sind dann alkalisch und in üblicher Weise kräuselbar. Aus ihnen lassen sich Materialien mit einem guten Absorptionsvermögen für Körperflüssigkeiten herstellen.
Natriumpolyacrylatlösungen oder Polyacrylsäure-
emulsionen sind im Handel erhältlich und brauchen daher nicht näher erörtert zu werden. Die Lösungen bzw. Emulsionen werden mit Viskose gemischt und sie weisen Feststoffkonzentrationen von 2,5 bis 13% auf. Den sauren Polyacrylsäureemulsionen wird zur Herstellung von Natriumacrylatlösungen vorher NaOH zugesetzt. Die erfindungsgemäß verwendete faserbildende Viskose ist ebenfalls bekannt, so daß sie hier nicht näher erörtert zu werden braucht. Allgemein wird Alkalicellulose mit Schwefelkohlenstoff umgesetzt und das dabei erhaltene Natriumcellulosexanthogenat wird in Natriumhydroxid gelöst unter Bildung einer Viskose, welche auf die verspinnbare Viskosität gebracht wird. Der Viskose können gewünschtenfalls auch übliche Zusätze oder Modifizierungsmittel zugegeben werden.
Die überwiegend aus Viskose bestehende Mischfaser wird auf an sich bekannte Weise koaguliert und regeneriert, vorzugsweise in einem sauren Bad, das Schwefelsäure und Natriumsulfat enthält. Dabei kann gewünschtenfalls Zinksulfat oder irgendein anderes Koagulierungsmodifizierungsmiuel zugegeben werden. Die Natriumpolyacrylatlösung kann in jedem beliebigen Reifungszustand der Viskose mit dieser vermischt werden. In der Regel spritzt man die Natriumacrylatlösung unter Verwendung einer Dosierpumpe in den in dip Spinnvorrichtung eingeführten Viskosestrom in einer Menge von 5 bis 35%, bezogen auf das Cellulosegewicht der Viskose, ein. Der Cellulosegehalt der Viskose bewegt sich zwischen 6 und 10%, bezogen auf das Gewicht der Viskoselösung.
Nach dem Einspritzen oder Zumischen des Natriumpolyacrylats zu der Viskose kann die Mischung durch einen Mischer oder Homogenisator geleitet werden, um eine möglichst innige Vermischung zu erzielen. Anschließend wird sie in die Spinnvorrichtung eingepumpt und darin werden Fäden in ein Koagulierbad versponnen. Nach der Koagulation und mindestens teilweisen Regenerierung werden die Fasern verstreckt, gewünschtenfalls im feuchten Zustand, und ihre Oberfläche wird mit einem wäßrigen Präparationsmittel behandelt. Anschließend werden die Fasern zu einem alkalischen kardierbaren Produkt getrocknet.
Gemäß einer bevorzugten Arbeitsweise wird die Natriumpolyacrylat enthaltende Viskose bis zur Herstellung der fertigen Fasern abwechselnd in alkalischem, neutralem und alkalischem Zustand gehalten. Beim Durchlaufen der Viskoselösung durch das saure Koagulations- und Regenerierbad wird das Natriumpolyacrylat neutralisiert. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Mischfasern, die Natriumpolyacrylat enthalten, werden die nassen Webfasern alkalisch gemacht, vorzugsweise unter Verwendung eines Präparationsmittelbades. Vor letzterem kann gewünschlenfalls auch ein alkalisches Bad angewendet werden.
Bei dem alkalischen Oberfläclien-Präparationsmitielbad handelt es sich vorzugsweise um eine wäßrige Lösung von Natriumcarbonat und Sorbitanmonolaurat. Es können auch andere alkalische Substanzen verwendet werden, wie sie in der Kunstseidegarntechnik üblicherweise eingesetzt werden. Geeignete Oberflächenpräparationsmittel für Cellulose sind partielle höhere Fettsäureester von Sorbitan oder Mannit und deren Polyoxyäthylenderivate, Natriumoleat und Ölsäure.
Geeignete Beispiele für alkalische Substanzen zum Alkalischmachen von Fasern sind unter anderem Diammoniumphosphat, Di-natriumphosphat, Trinatriumphosphat und Natriumtetraborat.
Die Mischfaser^ der Erfindung werden zweckmäßig vor dem Trocknen zu Stapelfasern zerschnitten und in dieser Form für die Herstellung von verschiedenen absorptionsfähigen Materialien verwendet. Unter Umständen kann es auch erforderlich sein, eine Kardierung in üblicher Weise durchzuführen.
Die Mischfasern der Erfindung können allein oder in Kombination mit anderen Fasern zur Herstellung von ι nichtgewebten Textilien verwendet werden. Bei der Herstellung von Tampons bringt man die Fasern auf an sich bekannte Weise in die gewünschte Form. Zur Steigerung des Absorptionsvermögens können noch andere Fasern zugemischt werden. Beispiele für in ίο Kombination mit den erfindungsgemäßen Mischfasern verwendbare Fasermaterialien sind Reyon, Baumwolle, beide jeweils chemisch modifiziert, Celluloseacetat, Polyamid-, Polyester-, Acryl-, Polyolefin- und ähnliche Fasern.
Γι Die Saugfähigkeit bzw. das Absorptionsvermögen der erfindungsgemäßen Mischfasern wurde wie folgt bestimmt:
Eine Stapelfaserprobe wurde kardiert, konditioniert und aus 2 g Stapelfasern wurde ein Formkörper mit in einem Durchmesser von 2,5 cm hergestellt. Dann wurde er auf eine Dicke von 3,225 mm eine Minute lang zusammengepreßt, aus der Presse herausgenommen und auf eine poröse Platte, z. B. einen Büchner-Trichter, gelegt. Auf die dabei erhaltene gepreßte Platte mit 4> einem Durchmesser von 2,5 cm wurde ein in vertikaler Richtung frei beweglicher Kolben von 1,09 kg gesetzt. Die Preßplatte wurde dann mit Wasser benetzt, das an einem Stab den Trichter entlang laufen gelassen wurde, der mittels eines Gummischlauches mit einer Tropfflaji) sehe verbunden war, wobei durch die Stellung der Tropfflasche der Wasserzufluß reguliert wurde. Nach 2minütiger Benetzung ließ man das Wasser drei Minuten lang ablaufen, dann wurde die Preßplatte herausgenommen und gewogen. Die Saugfähigkeit bzw. t> das Absorptionsvermögen der Fasern betrug die Hälfte des Gewichtes des Wassergehaltes der Preßplatte in cm3 pro g.
Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel näher erläutert:
Beispiel
Eine Natriumpolyacrylatlösung (Feststoffgchall 12.5%, Viskosität 10 000 bis 20 00OcP) wurde mittels einer Dosierungspumpe in den Viskosestrom einer Spinnvorrichtung eingeführt. Die Viskose bestand zu
9,0% aus Cellulose, zu 6,0% aus Natriumhydroxid und zu 32% aus Schwefelkohlenstoff, bezogen auf das Cellulosegewicht. Der Kugelfallwert betrug 70 und der übliche Salzwert betrug 8.
Die Mischung wurde dann durch eine 720 Loch-Düse in ein wäßriges Spinnbad aus 7,5 Gew.-% Schwefelsäure, 18Gew.-°/o Natriumsulfat und 3,5 Gcw.-% Zinksulfat versponnen. Die dabei erhaltenen Mischfasern wurden nach dem Durchlauf durch das Spinnbad mit Wasser gewaschen, entschwefelt und erneut mit Wasser gewaschen. Dann wurden die nassen Gelfssern durch ein alkalisches Bad mit 1 Gew.-% Natriumcarbonat und 1 Gew.-% Sorbitanmonolaurat geleitet. Anschließend wurden die Fasern zerschnitten, getrocknet und kardiert.
Dann wurde die Saugfähigkeit bzw. das Absorptionsvermögen dieser unterschiedliche Mengen Natriumpolyacrylat enthaltenden Mischfasern jach dem vorstehend beschriebenen Verfahren getestet. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammen mit Ergebnissen für andere Fasern die ohne Verwendung von Polyacrylsäure und ohne Bildung des Natriumsalzes in dem trockenen Faserprodukt hergestellt wurden, angegeben. Aus einem Vergleich dieser Ergebnisse ist der erfindungsgemäß erzielte technische Fortschritt ersichtlich.
Tabelle
Natriumpolyacrylaigehalt %
(bezogen auf das Cellulosegewicht der Mischfasern)
Absorbierte Flüssigkeitsmenge
in cmVg
Polyacrylsäuregehalt in %,
bezogen auf das Cellulosegewicht in der Mischfaser
Absorbierte Flüssigkeitsmenge in cm3/g
10
20
2,75 4,55 6,05
10
20
2,50 3,25 3,85
Aus den vorstehenden Ergebnissen ergibt sich, daß die erfindungsgemäßen Mischfasern ein ausgezeichnetes Absorptionsvermögen (Saugfähigkeit) aufweisen und daß das Natriumsalz die Voraussetzung dafür ist, daß ein deutlich besseres Wasserabsorptionsvermögen bzw. ein besseres Wasserrückhaltungsvermögen erzielt wird.
Vorstehend wurde zwar die Erfindung anhand des Natriumpolyacrylats näher erläutert, es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß auch andere Alkalimetallsalze der Polyacrylsäure, wie z. B. die entsprechenden Lithium- und Ammoniumverbindungen, erfindungsgemäß verwendet werden können.

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Trockene alkalische Mischfaser mit einer Matrix aus regenerierter Cellulose und einem in der Matrix dispergierten Stoff, die auf ihrer Oberfläche ein geeignetes Präparationsmitte! aufweisen kann, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein in der Matrix dispergiertes Alkalimetallsalz einer Polyacrylsäure in einer Menge von 5 bis 35%, bezogen auf das Gewicht der Cellulose, enthält.
2. Mischfaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Alkalimetallsalz einer Polyacrylsäure deren Natriumsalz in einer Menge von 10 bis 20% enthält und ein Flüssigkeitsrückhaltevermögen von 4,55 bis 6,05 cmVg aufweist.
3. Mischfaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf ihrer Oberfläche als Präparationsmittel einen partiellen Sorbitan- oder Mannitanester einer höheren Fettsäure oder ein Polyoxyäthylenderivat davon enthält.
4. Mischfaser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form einer Stapelfaser vorliegt.
5. Verfahren zur Herstellung der trockenen alkalischen Mischfaser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem man eine überwiegende Menge einer faserbildenden Viskose mit dem polymeren Stoff mischt, die Mischung zu Fasern verformt, die Fasern koaguliert und regeneriert, gegebenenfalls das Präparationsmittel auf die regenerierten Fasern aufbringt und die Fasern gegebenenfalls vor dem Trocknen zu Stapelfasern zerschneidet, dadurch gekennzeichnet, daß man als polymeren Stoff ein Alkalimetallsalz der Polyacrylsäure verwendet und daß man die Fasern in alkalischem Zustand trocknet.
6. Verwendung der Fasern nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Herstellung einer hochsaugfähigen Masse, insbesondere in Polstern oder Tampons, vorzugsweise in Form kardierter, zur Herstellung der Masse zuvor zusammengepreßter Stapelfasern.
α η Hip sich zum Absorbieren von Körperflüssigkeirenr gne 5A.nn.en Mischfasern sind für diese Zweck /war sehr gut geeignet sie sind aber /.wecKc /w_ r Auch jst es schwierig Carboxy-
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