DE2421060C2

DE2421060C2 - Faseriges Blattmaterial und Verfahren zur Herstellung dieses Materials

Info

Publication number: DE2421060C2
Application number: DE2421060A
Authority: DE
Inventors: Victor Robert Brookhaven Pa. Gentile; Richard Raymond Folcroft Pa. Hepford; Nicholas Adolph Claymont Del. Jappe; Clifford John Turnersville N.J. Roberts Jun.; Gunnar Edward Media Pa. Steward
Original assignee: Scott Paper Co
Current assignee: Kimberly Clark Tissue Co
Priority date: 1973-04-30
Filing date: 1974-04-29
Publication date: 1983-05-26
Also published as: NL7405714A; IT1011290B; AU6822074A; NL178801B; BE814303A; FR2227369A1; DE2421060A1; NL178801C; JPS5013613A; GB1445295A; FR2227369B1; US3879257A; CA1002359A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes absorbierendes faseriges Blattmaterial, das vorzugsweise vorherrschend aus Fasern für die Papierherstellung besteht, für eine Verwendung als frei verfügbare (wegwerfbare) Handtücher für sanitäre Zwecke und Wischtüscher, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung dieses Materials.

In der Papierindustrie besteht ein starker Trend zur Entwicklung von frei verfügbaren Produkten aus Fasern für die Papierherstellung und anderen Fasern als Ersatz für herkömmliche Stoffprodukte, die als Wischtüscher und Handtücher zu Hause und in industriellen Betrieben dienen sollen. Damit diese Papierprodukte mit Erfolg vom Verbrcucher angenommen werten, müssen diese Produkte Stoff sehr ähnlich sein, und zwar sowohl hinsichtlich der Empfindung des Verbrauchers als auch im Leistungsvermögen. So müssen bei einem erfolgreichen Produkt bestimmte physikalische Eigenschaften vorhanden sein. Zu diesen Eigenschaften gehören im allgemeinen Weichheit, Festigkeit, Dehnbarkeit, Absorptionsgeschwindigkeit und Adsorptionsvermögen, das Vermögen trocken zu wischen, eine voluminöse Beschaffenheit bzw. eine gewisse Dicke und Abriebfestigkeit. Je nach dem besonderen für das Produkt vorgesehenen Zweck sind einige Eigenschaften erwünschter als andere.

Die Weichheit ist eine Eigenschaft, die bei ziemlich allen Papierprodukten, ohne Rücksicht auf die vorgesehene Verwendung, sehr erwünscht ist. Diese Eigenschaft ist von Bedeutung, nicht nur weil der Verbraucher es angenehmer findet, mit sich weicher anfühlenden Produkten umzugehen, sondern auch, weil die Weichheit des Produkts ermöglicht, daß dessen Form sich leichter der Form anpaßt, die durch die Gebrauchserfordernisse bestimmt wird. Festigkei' und die Fähigkeit, sich zu dehnen, sind zwei andere Eigenschaften, die erwünscht sind, und zwar insbesondere bei solchen Produkten, die unter starker Beanspruchung benutzt werden sollen. Bei Produkten, die zum Reinigen oder Putzen verwendet wer· der; sollen, ist es außerdem erwünscht, daß diese eine gute Abriebfestigkeit haben. Wenn der Hauptzweck des speziellen Produkts darin liegt, vergossene Flüssigkeiten aufzuwischen, sind das Absorptionsvermögen und die Fähigkeit, trocken zu wischen, zwei andere Eigenschaften, die sehr erwünscht sind. Eine voluminöse Beschaffenheit bzw. eine gewisse Dicke ist von Bedeutung, und zwar nicht nur, weil eine solche Dicke ermöglicht, daß sich das Papier wie Stoff anfühlt, sondern auch, weil dadurch in vorteilhafter Weise die anderen erwünschten Eigenschaften, wie Weichheit und Absorptionsvermögen, beeinflußt werden.

Einige dieser Eigenschaften beeinflussen jede andere Eigenschaft etwas nachteilig. Das heißt, eine Förderung einer Eigenschaft ist im allgemeinen mit einer Beeinträchtigung einer anderen Eigenschaft verbunden. Zum Beispiel erhöht eine Zunahme der Bahndichte oder Faserkonzentration (die Konzentration oder Dichte der Fasern zueinander) die Fähigkeit der Bchn, trocken zu wischen oder Feuchtigkeit aufzunehmen, was auf die größere Kapillarwirkung der kleinen Zwischenräume zwischen den Fasern zurückzuführen ist Durch eine Zunahme iar Dichte bzw. Nähe der Fasern jedoch werden die Zwischenräume zwischen den Fasern, die zum Halten der Feuchtigkeit zur Verfügung stehen, verringert und dadurch wird das Absorptionsvermögen der Bahn vermindert.

Vielleicht ist ein noch eindrucksvolleres Beispiel für die entgegengesetzte Beziehung zwischen Eigenschaften durch die Beziehung zwischen Festigkeit und Weichheit gegeben. Es ist im allgemeinen angenommen worden, daß übliche Methoden, die zur Herstellung von weichem Papier angewendet werden, notwendigerweise zu einer Verringerung der Festigkeit führen. Der Grund liegt darin, daß herkömmliche Papierprodukte aus wäßrigen Aufschlämmungen gebildet werden, in denen die Festigkeit hauptsächlich auf den Zwischenfaserbindungen basiert, die durch den mit der Papierherstellung verbundenen Hydratbindeprozeß gebildet werden. Papier, das eine große Konzentration von diesen Papierbildungsbindungen aufweist, ist im allgemeinen steif. Um das Papier weich zu machen, ist es erforderlich, diese steifen Bindungen zu verringern, und die dadurch erzielte Wirkung führt außerdem zu einem Festigkeitsverlust.

Das am meisten angewendete Verfahren zur Verringerung der steifen Papierbildungsbindungen besteht darin, daß das Papier durch eine trocknende Fläche mit einem Abstreicher gekreppt bzw. gekräuselt wird, wobei viele der Zwischenfaserbindungen in der Papierbahn zertrennt und gebrochen werden. Andere Methoden, die zur Verminderung dieser Bindungen angewendet worden sind, verhüten, im Gegensatz zu der iCreppmethode, die Bildung von Bindungen, an Stelle diese Bindungen nach der Bildung zu brechen. Beispiele für diese anderen Methoden sind eine chemische Behandlung der für die Papierherstellung verwendeten Fasern zur Verminderung des Zwisehenfäserbindungsverrnögens davon, bevor diese Fasern auf der bahnbildenden Fläche abgelagert werden, die Verwendung von unaufgereinigten Fasern in dem wäßrigen Brei, Zugabe von synthetischen Fasern zu den- wäßrigen Brei, die nicht die Fähigkeit haben, papierbildende Bindungen zu bilden oder das Unterlassen eines Pressens der Bahn zur Entfernung des Wassers von der Papierbahn, nachdem diese auf der

bahnbildenden Fläche abgelagert worden ist. Diese letztere Methode vermindert die Bildung von Bindungen durch Verringerung eines engen Kontaktes der Fasern miteinander während des Formgebungsprozesses. Alle diese Methoden können mit Erfolg angewendet werden, um die Weichheit der Papierbahnen zu erhöhen, doch nur unter gleichzeitigem Verlust von Festigkeit in der Bahn.

Versuche, den Festigkeitsverlust durch Verminderung der papierbildenden Bindungen aufzuhalten, sind unternommen worden, und zu diesen gehört die Zugabe von bindenden Materialien, d. h. Bindemitteln, zu der Bahn, die der Bahn eine Festigkeitszunahme um einen höheren Grad zu verleihen vermögen als der der Steifigkeitszunähme. Ein Verfahren, das benutzt worden ist, um Bindemittel für die Bahn anzuwenden, besteht darin, daß das Bindemittel der wäßrigen Faseraufschlämmung zugegeben und diese auf der bahnbildenden Fläche zusammen mit den Fasern abgelagert wird. Bei diesem Verfahren kann das Bindemittel gleichmäßig völlig in der Bahn verteilt werden, wodurch die Härte vermieden wird, die durch Anreicherungen von Bindemittel gegeben ist. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß das Absorptionsvermögen der Bahn verringert wird, weil die Poren zwischen den Fasern mit Bindemittel gefüllt sind. Außerdem bindet das Bindemittel die Bahn gleichmäßig überall, was nachteilig ist, wie nachfolgend erläutert wird.

Ein anderes Verfahren, das angewendet worden ist, um der Bahn Bindemittel zuzugeben, besteht darin, daß das Bindemittel der Bahn in einem Muster mit Abständen bzw. Leerstellen zugegeben wird. Bei diesem Verfahren enthält der Hauptteil der Bahnoberfläche kein das Absorptionsvermögen verminderndes Bindemittel. Dieses Verfahren wird im allgemeinen auf dem Gebiet der ungewebten Materialien (»Wegwerf«-Materialien) angewendet, wobei der Bahn eine geringe oder keine Festigkeit durch papierbildende Bindungen verliehen wird. (Eine gewisse Festigkeit kann durch Verschlingung oder Verflechtung von Fasern erzielt werden, wenn die Fasern dazu lang genug sind.) Die Fasern in solchen nichtgewebten Bahnen sind jedoch genügend lang, um zu ermöglichen, daß geringe Mengen von Bindemittel der Bahn eine erhebliche Festigkeit verleihen, weil die benachbarten Bereiche des Bindemittels in dem Muster mi' Abständen ziemlich weit entfernt sein und dennoch fähig sein können, jede Faser in dem Netzwerk zu binden.

Im Gegensatz zu nichtgewebten Bahnen erfordern Bahnen, die völlig oder hauptsächlich aus Fasern für die Papierherstellung bestehen, ziemlich nahe beieinanderliegende bindende Bereiche, weil die Fasern für die Papierherstellung ziemlich kurz sind und im allgemeinen eine Länge unter 0,6 cm haben. Daher bestand die Meinung, daß, wenn genügend Bindemittel in einem Muster auf die Papierbahn in dem zur Bindung jeder Faser in einem Netzwerk erforderlichen Maße aufgebracht wird, ein hartes Blatt entsteht, das eine geringe Weichheit aufweist, insbesondere in den Bereichen, in denen das Bindemittel lokalisiert ist

Es ist ein Verfahren entwickelt worden, das die Härte in dem Bahnbereich, in dem das Bindemittel konzentriert ist. verringert Dieses Verfahren ist in der US-PS 41 58 594 beschrieben und besteht in seiner bevorzugten Ausführungsform darin, daß zunächst eine faserige Bahn unter Bedingungen gebildet wird, die zu einer sehr geringen Bindefestigkeit zwischen den Fasern führt, und zwar nach einer der oben beschriebenen Methoden. Der Bahn wird dann eine Festigkeit dadurch verliehen, daß Bindemittel auf eine Oberfläche der Bahn in einem feinen Muster mit leeren Stellen aufgebracht wird. Die Härte in den gebundenen Bereichen wird vermindert, indem die gebundenen Teile der Bahn fest an einer kreppenden Fläche zum Anhaften gebracht und mit einem Abstreichmesser entfernt werden, wodurch die gebundenen Teile fein gekreppt und weich gemacht worden sind. Diese Form des eingestellten Kreppens oder Kräu-

to selns führt außerdem zu einer Reihe von Verbesserungen von anderen Eigenschaften. Zum Beispiel bewirkt ein selektives Kreppen von den gebundenen Bereichen in der Oberfläche 'ler Bahn eine Kontraktion der Oberfläche der Bahn in allen Richtungen, was zu einer Zunähme der Dehnung in sowohl der Maschinenrichtung als auch in der Richtung der Bahn quer zur Maschinenrichtung führt. Außerdem sind die Teile der Bahn, in denen das Bindemittel nicht lokalisiert ist, im allgemeinen durch die Wirkung des Kreppens auseinandergebrochen, was zu einer Zunahme uc:> BaliiVvolürnens, einer Zunahme der Weichheit der Bahn und einer Erhöhung des Absorptionsvermögens führt. An bestimmten Stellen innerhalb der Bahn, nahe bei dem Bindemittel, entwickelt die Bahn innere Spaltteile, die das Absorptionsvermögen, die Weichheit und das Volumen der Bahn weiter vergrößern. Dieser Effekt an den Teilen, in denen das Bindemittel nicht lokalisiert ist, ist nicht gegeben, mindestens nicht in dem gleichen Ausmaße, bei einer uurch Zugabe von Bindemittel zu der wäßrigen Faseraufschlämmung gebildeten Bahn.

Das Verfahren der US-PS 41 58 594 führt zu einer , Papierbahn mit außergewöhnlicher Weichheit und Festigkeit, d. h. mit zwei Eigenschaften, von denen früher angenommen worden war, daß sie sich gegenseitig weitgehend ausschließen. Dieses Verfahren führt außerdem zu einer Bahn mit ausgezeichnetem Absorptionsvermögen, das auf das Bindemittel zurückzuführen ist, das auf nur einen kleineren Teil der Bahnoberfläche begrenzt ist. Ferner schafft die Kompaktheit der Oberflächenfasern auf Grund des Schrumpfens der gebundenen Teiie auf der Bahn eine Bahnoberfläche, die ein verbessertes Trockenwischvermögen aufweist. Es wird ferner angenommen, daß das Pressen der Bahn an eine kreppende Fläche, während die Bahn feuchte Teile in dem Oberflächenbereich auf Grund des ungehärteten oder ungetrockneten Bindemittels enthält, bewirkt, daß die Fasern in diesen feuchten Bereichen dicht zusammengedrängt werden.

Dieses Verfahren ist besonders zur Herstellung von

so Bahnen mit einem niedrigeren Grundgewichtsbereich für solche Zwecke, wie Toilettenpapiere, geeignet. Dieses Verfahren weist jedoch Nachteile bei der Herstellung von Bahnen für eine Verwendung mit stärkerer Beanspruchung, wie z. B. für Handtücher, auf, bei denen

eine größere Festigkeit, ein größeres Volumen und ein stärkeres Absorptionsvermögen erwünscht ist Beispiele für solche Nachteile sind eine schlechte Abriebfestigkeit auf der nicht gebundenen Seite der Bahn sowie eine geringere Festigkeit in der gesamten Bahn, als sie er-

wünscht sein mag. Diese Eigenschaften können verbessert werden, wenn man bewirkt, daß das Bindemittel die Bahn vollständig durchtränkt, um ein Bindemittelnetzwerk zu schaffen, das die Bahn völlig durchsetzt, doch würde eine solche Bahn in einem geringeren Maße Verbesserungen von den Eigenschaften aufweisen, die bei Durchführung des Verfahrens der US-PS 41 58 594 erzielt werden. Zum Beispiel würde ein Binden der Bahn mit dem sich völlig durch die Bahn erstreckenden Bin-

demittel ein Zerreißen der Fasern innerhalb der Bahn beim Kreppen verringern und daher zu einer Verminderung des Volumens, der Weichheit und des Absorptionsvermögens führen. Außerdem ist es bei Bahnen mit schwererem Grun.igewicht schwierig, ein völliges Durchdringen des Bindemittels durch die Bahn zu erreichen, und entsprechende Versuche führen zu Ansammlungen von überschüssigem Bindemittel an der Bahnoberflä«^ s, wo vieles von dem Bindemittel für ein Verfestigen de,' Zwischenfaserbindungen unwirksam ist. Wenn ferner ein völliges Durchdringen des Bindemittels stattgefunden hat, findet das Bindemittel in dsm Innern der Bahn keine so wirksame Anwendung zur Erhöhung der Scheuerbeständigkeit der Bahn, als wenn das Bindemittel sich nur in der Oberfläche der Bahn befände. Ein Anbringen von dem Bindemittel in dem Innern der Bahn stellt nicht nur einen unwirksamen Einsatz von dem teuren Bindemittel dar, sondern führt auch zu einem härteren Griff der Bahn, wps auf das Unvermögendes Kreppvorgangs zurückzuführen ist. die gebundenen Teile wirksam zu erweichen.

Ein vorteilhaftes Merkmal des in der US-PS 41 58 594 beschriebenen Verfahrens, welches durch völliges Binden der gesamten Bahn abgeschwächt würde, liegt in der Möglichkeit, auf beiden Seiten der Bahn eine Bahnoberfläche mit kompakten Fasern mit einem guten Trockenwischvermögen zu schaffen, während gleichzeitig eine voluminöse bzw. luftige Bahn erzielt wird, die eine große Menge Feuchtigkeit zu absorbieren vermag. Diese Eigenschaften sind nur von geringerer Bedeutung, wenn ein Produkt für solche Zwecke, wie Toilettenpapiere, h rgestellt werden soll, jedoch von großer Bedeutung, wenn das Produkt für Wischtücher oder Handtücher verwendet werden soll. Der Nachteil der schlechten Abriebbeständigkeit auf einer Seite des Blatts beeinträchtigt jedoch das Verfahren der US-PS 41 58 594, wenn ein Wischtuch oder Handtuch hergestellt werden soll, insbesondere ein solches, das bei der Benutzung einer erheblichen Beanspruchung ausgesetzt ist.

Möglicherweise ist das einfachste Verfahren zur Herstellung eines wischtuchähnlichen Papierprodukts mit dem erwünschten Volumen, dem erwünschten Absorptionsvermögen und der erwünschten Abriebfestigkeit, z-vei oder mehrere erhabene konventionelle Papierbahnen mit einem Klebemittel miteinander zu einem schichtförmigen Gebilde zu verbinden. Ein Vorteil dieser Methode liegt darin, daß die dicht zusammengedrängten Fasern der herkömmlichen Papierbahnen gute Trockenwischeigenschaften auf beiden Seiten des Blatts ermöglichen, während gleichzeitig die durch die erhabenen, die Bahnen voneinander trennenden Teile geschaffenen Leerstellen zwischen den Bahnen die Fähigkeit der Bahn, Feuchtigkeit zu halten, erhöhen. Beispiele für dieses Verfahren sind in den US-Patentschriften 34 14 459 und 35 56 907 beschrieben. Die Nachteile dieses Verfahrens sind ersichtlich, wenn das umständliche Verfahren betrachtet wird, zu dem das gesonderte Prägen von zwei oder mehreren Bahnen und dann das Zusammenbringen der Bahnen gehören, wobei gleichzeitig verhindert werden muß, daß sich die erhabenen Vorsprünge der einen Bahn mit den erhabenen Vorsprüngen der anderen Bahn verschachteln. Außerdem erfordert eine bestimmte Länge des mehrschichtigen Produkts zunächst die Herstellung einer doppelt oder mehrfach so langen Bahn auf der Papierherstellungsvorrichtung. Ferner sind die bekannten mehrschichtigen Papierprodufcte im aligemeinen aus herkömmlichen Papierbahnen hergestellt worden, die meistens völlig von steifen Papierbildungsbindungen zur Erzielung einer Festigkeit abhängig sind.

Die mehrschichtigen Papierprodukte sind trotz dieser Nachteile ziemlich erwünscht, weil sie im Vergleich zu ihrem Gewicht sehr voluminös hergestellt werden können, was auf den Hohlräumen zwischen den Schichten beruht, die durch die geprägten Vorsprünge gebildet werden und die Schichten im Abstand voneinander halten. Auf Grund dieses Aufbaus werden mehrschichtige Produkte leicht zwischen den Fingern des Verbrauchers zusammengedrückt, wodurch den Produkten das Gefühl von Weichheit verliehen wird.

Unter Berücksichtigung der Vorteile von mehrschichtigen Produkten und der nachteiligen Härte von bekannten mehrschichtigen Produkten sollte es naheliegen, ein mehrschichtiges Produkt durch schichtförmiges Verbinden von zwei oder mehreren nach dem Verfahren der US-PS 41 58 594 hergestellten Bahnen herzustellen. Die bekannten Methoden zum schichtförmigen Verbinden mehrerer Schichlen von Bahnen enthalten jedoch die unerwünschten Erfordernisse eines umständlichen Laminierungsverfahrens und die Notwendigkeit, für das Laminieren zunächst größere Längen von der Ausgangsbahn herzustellen, wodurch der Vorteil eines derartigen Produkts vermindert wird.

Der vorstehenden Erörterung ist zu entnehmen, daß es sehr vorteilhaft wäre und daher ein Ziel der Erfindung ist, ein Papierprodukt herzustellen, das das Volumen, das Absorptionsvermögen und die Kompressibilitat eines herkömmlichen mehrschichtigen Produkts hat, aber ohne den üblicherweise gleichzeitig vorhandenen Mangel an Weichheit, der auf der starken Abhängigkeit der Festigkeit von den für die Papierherstellung erforderlichen Bedingungen beruht. Es wäre außerdem sehr vorteilhaft und ist ein Ziel der Erfindung, ein Papierprodukt herzustellen, das die erwünschten Eigenschaften eines mehrschichtigen Produkts besitzt, ohne jedoch die Nachteile des notwendigerweise anzuwendenden umständlichen Verfahrens nach dem Stand der Technik und ohne die damit verbundenen wirtschaftlichen Nachteile aufzuweisen.

Die Erfindung schlägt ein Faserblattmaterial vor mit größerem Volumen, größerer Weichheit und größerem Absorptionsvermögen, aus einer Bahn mit einem Grundgewicht von etwa 34 g/m² bis 170 g/m², wobei die Bahn eine auf Feinkreppen einer der Oberflächen der Bahn zurückzuführende wellige Beschaffenheit hat und in einem feinen, Abstände aufweisenden Muster verteiltes Bindemittel enthält und erste und zweite Oberflächenregionen aufweist, die durch eine weiche absorbierende zentrale Kernregion verbunden sind, die im allgemeinen eine geringere Faserkonzentration aufweist als die Cberflächenregionen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn eine integrale schichtartige Bahn ist und jede Oberflächenregion Bindemittel enthält, das dort die Fasern miteinander zu einem starken Netzwerk verbindet, und das Bindemittel aus jeder Oberflächenregion sich über etwa 10% bis 60% der Dicke der Bahn erstreckt und im wesentlichen keine Bindungen zu dem Bindemittel hat, das sich jeweils von der anderen Seite in die Bahn erstreckt, und dar Bindemittel der ersten Oberflächenregion in dem feinen. Abstände aufweisenden Muster mit Bereichen in der ersten Oberflächenregion verteilt ist die fein gekreppt sind

Die Erfindung schlägt außerdem ein Verfahren zur Herstellung der einstückigen Faserbahn nach Anspruch 1 unter Formen einer Faserbahn, Auftragen von Bindemittel auf die Faserbahn, wobei die gebundenen Teile

von einer Seite der Bahn ein feines, Abstände aufweisendes Muster haben und an eine Kreppfläche durch Bindemittel geheftet werden, und Kreppen der Bahn von der Kreppfläche, dadurch gekennzeichnet, daß eine schichtartige Faserbahn gebildet wird, indem auf die erste Seite der Bahn ein erstes Bindemittel aufgetragen wird, das etwa 10% bis 60% durch die Dicke des fertigen Bahnmr'erials eindringt, und auf die zweite Seite der Bahn ein zweites Bindemittel in einem feinen, Abstände aufweisenden Muster aufgetragen wird, das etwa 10% bis 60% durch die Dicke des fertigen Bahnmaterials eindringt und im wesentlichen keine Bindungen mit dem ersten Bindemittel bildet.

Die Erfindung wird im folgenden ausführlicher unter Hinweis auf die Zeichnungen erläutert, in denen die

Fig. 1 einen schematischen Seitenaufriß einer Vorrichtungsform für die Herstellung einer faserigen Bahn darstellt, die für die Behandlung nach dem Verfahren der Erfindung zur Bildung des Blattmaterials der Erfindung geeignet ist,

Fig. 2 einen schematischen Aufriß eines Teils von einer Vorrichtungsform zur Durchführung der Verfahrensstufen der Erfindung darstellt,

F i g. 3 einen schematischen Aufriß eines Teils der bevorzugten Vorrichtungsform zur Durchführung der bevorzugten Verfahrensschritte der Erfindung darstellt,

Fig.4 einen schematischen Aufriß eines Teils einer anderen Vorrichtungsform zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung darstellt,

F i g. 5 eine stark vergrößerte Draufsicht eines Teils von einer Seite des Blattmaterial der Erfindung darstellt, auf die Bindemittel in einer Musterform aufgebracht worden isi.

Fig. 6 eine stark vergrößerte Draufsicht eines Teils von einer Seite des Blattmaterials der Erfindung darstellt, auf die Bindemittel in der bevorzugten Musterrorm aufgebracht worden ist, und

F i g. 7 eine stark vergrößerte Wiedergabe eines Teils des Blattmaterials der Erfindung in einer Schnittdarstellung durch die Bahn der Erfindung ist.

Die F i g. 1 erläutert schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung von Papier die oine Bahn zu bilden vermag, bei der die Verfahrensschritte der Erfindung angewendet werden. Eine Kopfbox 10 ist so ausgestattet, daß sie eine Zufuhr für einzuspeisendes Fasermaterial enthält, das im allgemeinen aus einer dünnen Aufschlämmung von Fasern in Wasser besteht. Die Kopfbox 10 hat Stauvorrichtungsausflußschnauzen 11, die über der sich bewegenden Oberfläche eines Kondensators 12 angeordnet sind, die bei dieser Ausführungsform ein mit Löehern versehenes Drahtnetz, wie z. B. ein Fourdrinier-Drahtnetz, enthält. Das einzuspeisende Fasermaterial in der Kopfbox 10 gelangt von den Stauvorrichtungsausflußschnauzen ti auf die Oberfläche des Drahtnetzes IZ Das Drahtnetz 12 wird curch mehrere Führungsrollen 13 auf einer kontinuierlichen Bahn bewegt, wobei wenigstens eine der Führungsrollen durch Antriebsmittel (nicht dargestellt) angetrieben wird. Eine Vakuumbox 14 ist unterhalb des Drahtnetzes 12 angeordnet und geeignet, das Entfernen von Wasser von dem eingespeisten Fasermaterial zu unterstützen, um eine Bahn aus den Fasern zu bilden. Außerdem können andere Mittel zum Entfernen von Wasser, wie z. B. Wasserventilatcren, Rollgänge u. dgl. (nicht dargestellt), unter dem oberen Lauf des Drahtnetzes 12 angewendet werden, um das Ablaufen von Wasser aus dem eingespeisten Fasermaterial zu unterstützen. Wenn die Bahn sich äem Ende des oberen Laufs des Fcurdrinier-Drahtnetzes 12 nähert, wird die Bahn auf einen zweiten Träger 15 übergeleitet, der entweder ein Drahtnetz oder ein Papiertransporttuch sein kann. Dieser zweite Träger 15 liegt gleichzeitig mehreren Führungsrollen 16 auf, durch die er kontinuierlich bewegt wird.

Das Überleiten der Bahn von dem Drahtnetz 12 zu dem Träger 15 wird durch leichtes Pressen des Trägers 15 zu einem Eingriff mit der Bahn auf dem Drahtnetz 12 durch eine Abgreifwalze 17 bewirkt. Das Überleiten der Bahn von dem Drahtnetz 12 zu dem Träger 15 kann durch andere Mittel bewirkt oder unterstützt werden, wie z. B. durch eine Luftrakel 18, die gegen die der Bahn entgegengesetzte Oberfläche des Drahtnetzes 12 gerichtet ist, oder eine Vakuumbox 20 in der Abgreifwalze 17 oder beides, wobei diese Mittel dem Fachmann auf dem Gebiet der Papierherstellung bekannt sind. Mindestens eine der Walzen 16 oder 17, auf denen der zweite Träger 15 ruht, wird durch Mittel (nicht dargestellt) angetrieben, so daß der Träger 15 eine Geschwindigkeit hat, die vorzugsweise der Geschwindigkeit des Drahtnetzes 12 gleich ist, um so die Bewegung der Bahn fortzuführen.

Die Bahn wird von dem Träger 15 auf die Oberfläche einer drehbaren erwärmten Trockentrommel 21, wie z. B. einen Yankee-Trockner, geleitet. Die Bahn wird leicht gegen die Oberfläche der Trockentrommel 21 gedrückt, der sie anhaftet, was auf den Feuchtigkeitsgehalt der Bahn und deren Bevorzugung für die glattere von zwei Flächen zurückzuführen ist. In einigen Fällen kann es erwünscht sein, ein kreppendes Klebemittel, wie z. B. tierischen Leim, gleichmäßig auf die Bahnoberfläche oder die Trommeloberfläche aufzubringen. In dem Maße, in dem die Bahn einen Teil des rotierenden Weges auf der Oberfläche des Trockners getragen wird, wird der Bahn Wärme verliehen und im allgemeinen das meiste der darin enthaltenen Feuchtigkeit durch Verdampfen entzogen. Die Bahn 19 wird von der Oberfläche des Trockners in der F i g. 1 durch ein kreppendes Messer 22 entfernt, obwohl die Bahn gewünschtenfalls von dem Trockner auch durch Abziehen davon ohne Kreppen entfernt werden kann.

Das Trocknen kann durch andere Trockner als die Trockentrommel 21 bewirkt werden. Der Trockner kann eine wesentlich andere Form besitzen, wie sie z. B. in der US-Patentschrift 34 32 936 beschrieben ist. Dieser Trocknertyp bewirkt das Entfernen von Feuchtigkeit von der Bahn dadurch, daß Luft durch die Bahn geleitet wird, um die Feuchtigkeit zu verdampfen, ohne daß irgendein mechanischer Druck auf die Bahn ausgeübt wird. Dieses letztere Merkmal kann in Verbindung mit vorliegender Erfindung in vorteilhafter Weise für zahlreiche unten angegebene Zwecke ausgenutzt werden. Außerdem ist eine auf diese Weise getrocknete Bahn im allgemeinen nicht gekreppt, und dieses kann in bestimmten Fällen ein vorteilhaftes Merkmal sein.

An diesem Punkt wird ohne Rücksicht auf die angewendete besondere Vorrichtung oder das angewendete Verfahren eine Bahn gebildet, die nach dem Verfahren der Erfindung unter Bildung eines Blattmaterials der Erfindung behandelt werden kann. Die Bahn enthält hauptsächlich Lignocellulosefasern, wie Holzpulpe oder Baumwollinters, die bei der Papierherstellung benutzt werden und kurze Fasern mit einer Länge unter 0,6 cm sind. Die Bahn kann jedoch teilweise oder vollständig aus Fasern gebildet werden, die relativ längere Fasern sind, wobei dennoch die Vorteile der Erfindung erhalten werden. Beispiele für solche relativ längeren Fasern sind Baumwoll-, WoIl-, Reyon-, regenerierte Cellulose-,

Cellulosjesterfasern, wie ζ. B. Celluloseacetatfasern, Polyamidfasern, Acrylfasern, Polyesterfasern, Vinylfasern, Proleinfasern, Fluorkohlenstoffasern, Dinitrilfaern, Nitrilfasern und andere Fasern, natürliche oder synthetische. Die Länge dieser anderen Fasern kann bis zu etwa 6,4 cm betragen, obwohl kürzere Längen bei der Bildung der Bahn auf einer herkömmlichen Papierherstellungsvorrichtung vorteilhaft sind. Ein besonders geeignetes Produkt kann aus einem Gemisch von Fasern für die Papierherstellung und etwa 10% bis 15% kurzen Reyopfasern bestehen. Die Bahn kann auch auf trockne Weise gebildet werden, wie z. B. auf einer herkömmlichen Vorrichtung zum Ablagern an der Luft unter Anwendung eines Gemischs von Fasern für die Papierherstellung und relativ längeren synthetischen Fasern oder von einer dieser Fasern alleine. Aus wirtschaftlichen und anderen Gründen ist es besonders vorteilhaft, mindestens 50% Fasern für die Papierherstellung zu benutzen. Außerdem ist es besonders vorteilhaft, wenn die Fasern willkürlich orientiert und nicht ausgerichtet sind.

Die Bahn 19 hat vorzugsweise ein solches Grundgewicht, daß bei dem fertigen Produkt das Grundgewicht zwischen etwa 9,1 und etwa 45,4 kg je 267,5 m² und noch bevorzugter zwischen 11,4 und 27,2 je 267,5 m² liegt. Das heißt, daß die Bahn 19, nachdem sie als Grundbahn gebildet worden ist, ein Grundgewicht zwischen etwa 7,3 und 36,3 kg und vorzugsweise zwischen etwa 10 kg und etwa 20 kg je 267,5 m² bei Durchführung der bevorzugten Ausführungsform der Erfinüang haben soll. Die Blattprodukte in diesem allgemeinen Bereich profitieren am meisten von dem Verfahren der Erfindung, weil diese in großem Umfange angewendet werden, wenn die Merkmale der Erfindung von Bedeutung sind. In diesem Grundgewichtsbereich verleiht das Verfahren der Erfindung am erfolgreichsten dem erfindungsgemäßen Produkt die erwünschten Eigenschaften.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung besitzt die Bahn an diesem Produkt, d. h. direkt bevor sie den Verfahrensstufen der Erfindung unterworfen wird, vorzugsweise bestimmte physikalische Eigenschaften, so daß, wenn sie durch nachfolgende Stufen des Verfahrens der Erfindung behandelt wird, in ein Blattmaterial mit überlegenen Eigenschaften umgewandelt wird. Allgemein gesagt, sind diese Eigenschaften, die die zu behandelnde Bahn besitzt, durch einen verringerten Grad von Bindefestigkeit zwischen den Fasern bedingt. Der Effekt einer solchen verringerten Bindefestigkeit zwischen den Fasern besteht darin, daß eine Reihe von Eigenschaften der Bahn wesentlich geändert werden, wenn die Bahn dem Verfahren der Erfindung unterworfen wird, wie z. B. das Volumen und die Weichheit der Bahn sowie auch die gesamte Festigkeit der Bahn.

Obwohl irgendeine faserige Bahn in vorteilhafter Weise nach dem Verfahren der Erfindung behandelt werden kann, um eine weichere, festere und im allgemeinen voluminösere Bahn zu schaffen, wird die bevorzugte Form des Blattmaterials der Erfindung durch Behandlung von Bahnen hergestellt, die zunächst relativ weich, voluminös und ziemlich schwach sind. Alle diese Eigenschaften sind im allgemeinen bei einer Bahn vorhanden, die eine geringe Bindefestigkeit zwischen den Fasern aufweist Das Verfahren der Erfindung verleiht dann einer solchen Bahn eine verbesserte Kombination von Weichheit, voluminöser Beschaffenheit, Absorptionsvermögen und Festigkeit

Fasern, die durch Ablagern von trocknen Fasern auf einer formgegebenen Räche, wie z. B. durch herkömmliche Luftablagerungstechniken, gebildet worden sind, sind relativ schwach und weich, besonders wenn die Fasern zu kurz sind, um sich miteinander zu verflechten. Auf herkömmliche Wei:-.e gebildete Papierbahnen sind jedoch im allgemeinen fester als es für die Durchführung der bevorzugten Ausführungsform der Erf'ndi'ng erwünscht ist und sollen vorzugsweise eine verminderte Bindefestigkeit zwischen den Fasern aufweisen. Diese verminderte Bindefestigkeit zwischen den Fasern kann

ίο auf verschiedenen Wegen erreicht werden. So wird in einigen Fällen die Bahn gekreppt, vielleicht während sie von dem Yankee-Trockner 21 entfernt wird, wie in der Fig. 1 dargestellt ist. Eine solche Bahn ist durch eine gute Weiciiheit und eine gute voluminöse Beschaffenhcit ausgezeichnet, was auf die große Anzahl von währen· Jes Kreppvorgangs zerstörten oder zerbrochenen Fasern zurückzuführen ist. Eine solche Bahn ist also relativ schwach und hat gute Dehnungseigenschaften, mindestens in der Maschinenrichtung, und vielleicht in der Richtung quer zur Maschinenrichtung, wenn hintereinander in verschiedenen Richtungen gekreppt worden ist, wie es auf diesem Gebiet bekannt ist.

In anderen Fallen können die zur Bildung der Bahn 19 benutzten Fasern so behandelt werden, daß deren Bindung vermindert wird, indem ζ Β. unaufgereinigte Fasern verwendet werden oder der Aufschlämmung synthetische Fasern zugegeben werden, die keine papierbildenden Bindungen bilden. Außerdem können die Fasern mit einem chemischen Entbindungsmittel behandelt werden, das entweder in dem Fasereintrag enthalten ist oder vor der Zugabe der Fasern dem Eintrag zugegeben wird oder auch nach Bildung der Bahn aber vor dem Trocknen zugegeben wird, z. B. wenn die Bahn auf dem Drahtnetz 12 transportiert wird. Diese chemischen Entbindungsmittel werden im allgemeinen benutzt, um die Anzahl der Stellen entlang den einzelnen Fasern zu reduzieren, die eine Faserbildung des bei der Papierherstellung benutzten Typs zulassen. Zu für diesen Zweck benutzbaren Entbindungsmitteln gehören die in der US-Patentschrift 33 95 708 besch/iebenen kationischen Entbindungsmittel, d. h. Substanzen in der Klasse von langkettigen kationischen Netzmitteln, vorzugsweise mit wenigstens 12 Kohlenstoffatomen und wen'gstens einer Alkylkette, wie z.B. fettsaure Salze von quarte^ären Dialkylaminen (fatty dialkyl quarternary amine salts), monofettsaure Salze von tertiären Alkylaminen, primäre Aminsalze und ungesättigte fettsaure Salze von Alkylaminen, die in der US-Patentschrift 24 32 126 beschriebenen kationenakliven tertiären Aminoxide und

so die in der US-Patentschrift 24 32 127 beschriebenen kationenaktiven Aminoverbindungen.

In Kombination mit einer der oben angegebenen Methoden oder ohne eine solche Kombination wird die Bindefestigkeit zwischen den Fasern weiter verringert wenn die Bahn unter verminderten Preßbedingungen, während sie feucht ist gebildet wird. Das heißt die Bahn wird nicht einer wesentlichen Kompression zwischen zwei Elementen oder Flächen ausgesetzt, bis sie praktisch trocken ist (vorzugsweise mindestens zu 80% trokken ist). So kann im Gegensatz zu den typischen Papierherstellungstechniken, bei denen eine Aufnahmewalze benutzt wird, um ein Papiertransporttuch eng an die Bahn auf dem Drahtnetz zu pressen, um die Bahn von dem Drahtnetz zu dem Papiertransporttuch überzufüh-

ren, dieses Überführen durch Anwendung von Luft oder Vakuum oder beides erreicht werden. Die alternative Anordnung, die in den angedeuteten Linien in der F i g. 1 dargestellt ist, erläutert die Art und Weise, in der dieses

bewirkt werden kann.

_ Die Anwendung eines dieser Systeme führt zu dem Obergang der Bahn, ohne daß ein Druck in einem erheblichen Maße auf die Bahn ausgeübt wird. In Obereinstimmung mit diesen Systemen soll die Bahn, wenn sie feucht ist, nicht gegen eine Fläche des Yankee-Trockners durch Mittel, wie z. B. Preßwalzen, gedrückt werden, was an sich eine Verfahrensstufe ist, die auf herkömmlichen Papierherstellungsvorrichtungen üblicherweise vorgenommen wird, sondern statt dessen soll das Trocknen durch Anwendung eines Luftstroms über oder durch die Bahn, wie z. B. durch den Transpirationstrocknungsprozeß, der in der US-Patentschrift 34 32 936 beschrieben ist, bewirkt werden. Die die Bahn bildenden Fasern werden daher nicht eng aneinandergepreßt, während die Bahn feucht ist, und die Anzahl der BerührungspunKte zwischen den Fasern wird dadurch verringert, was zu einer Verminderung der Bindefestigkeit zwischen den Fasern führt. Solche Bedingungen des verminderten Pressens werden vorzugsweise eingehalten, bis die Bahn praktisch trocken ist, so daß wenige Bindungen zwischen den Fasern gebildet werden.

Den vorstehenden Ausführungen ist zu entnehmen, daß eine Preßwirkung, wie sie üblicherweise benutzt wird, um Feuchtigkeit von einer frisch gebildeten Bahn vor dem Wärmetrocknen abzuziehen, natürlich nicht angewendet werden soll, wenn das bevorzugte Verfahren der Erfindung durchgeführt wird. Eine solche Preßwirkung führt zu einer wesentlichen Verdichtung der Bahn, wodurch die Anzahl der Bindungen zwischen den Fasern erhöht wird und die erhaltene Bindefestigkeit zwischen den Fasern zugenommen hat, wenn die Bahn trocken ist.

Die besten Ergebnisse zum Weichmachen der Bahn werden erzielt, wenn die Fasern in der Bahn mit einem chemischen Entbindungsmittel behandelt werden oder wenn die Bahn unter geringen oder keinen Preßbedingungen, während sie feucht ist, gebildet wird, oder wenn eine Kombination von den vorstehenden Bedingungen gegeben ist und dann die Bahn gekreppt wird. Es wird angenommen, daß dieses auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß das Kreppen einen sehr wesentlichen volumenvergrößernden Effekt auf Bahnen ausübt, die sehr geringe Bindefestigkeit zwischen den Fasern aufweisen. Weil eine voluminöse Beschaffenheit und Weichheit Eigenschaften sind, die nach dem Verfahren der Erfindung erzielt werden sollen, ist es erwünscht, diese Eigenschaften in der Bahn vor der Behandlung nach dem Verfahren der Erfindung möglichst zu fördern, um diese dann noch weiter verbessern zu können. Aber ohne Rücksicht auf die besondere Form der Bahn erhöht die Behandlung nach dem Verfahren der Erfindung die voluminöse Beschaffenheit. Weichheit und Festigkeit und verleiht diese Behandlung der Bahn eine erhebliche Dehnbarkeit in allen Richtungen in ihrer eigenen Ebene zusätzlich zu einer Verbeserung anderer Eigenschaften, die bei einem Wischtuch erwünscht sind.

Die F i g. 2,3 und 4 erläutern drei alternative Formen einer Vorrichtung zur Durchführng des Verfahrens der Erfindung. Die Fig.2 erläutert eine Yorrichtungsform zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung. Bei dieser Vorrichtung wird die Bahn 19, die auf der in F i g. 1 erläuterten Vorrichtung oder durch andere oben beschriebene Mittel hergestellt worden sein kann, durch eine Station 24 zum Aufbringen des ersten Bindemittels geleitet. Diese Station 24 enthält einen durch eine glatte Kautschukpreßwaize 25 und eine mit einem Muster versehene Zylindertiefdruckwalze 26 gebildeten Spalt. Der untere quer verlaufende Teil der Zylindertiefdruckwalze

26 befindet sich in einem Trog 27, der ein erstes Bindemittel 30 enthält Die Zylindertiefdruckwalze 26 trägt das in ihrem eingravierten Muster enthaltene Bindemittel 30 auf die erste Oberfläche 31 der Bahn 19 auf, wenn die Bahn 19 den Spalt passiert Die Bahn 19 kann dann durch eine Trockenstation 29 geleitet werden, wo das Klebemittel getrocknet wird oder genügend erhärtet um zu verhindern, daß es an der Preßwalze in der nächsten Station für das Auftragen von Bindemittel kleben bleibt Die Trockenstation 29 besteht aus irgendeiner bekannten Form einer Erwärmungsanlage, wie z. B. öfen, die durch Infrarotwärme, Mikrowellenenergie, heiße Luft usw. betrieben werden.

Die Bahn 19 passiert dann eine Station 32 zum Auftragen eines zweiten Bindemittels, in der ein Bindemittelauftrag auf die entgegengesetzte Seite 33 der Bahn 19 aufgebracht wird. Die Station 32 zum Auftragen des zweiten Bindemittels besteht beispielsweise aus einer glatten Kautschukpreßwaize 35 und einem Trog 36, der ein zweites Bindemitlei 37 enthält. Dieses Bindemittel wird ebenfalls auf die Bahn 19 in einem Muster aufgetragen, obwohl es nicht erforderlich ist das gleiche Muster aufzutragen, in dem das Bindemittel auf die erste Seite 31 aufgetragen worden ist. Auch wenn die beiden Muster gleich sind, ist es nicht erforderlich, die beiden Muster in Register zu bringen.

Die Bahn 19 wird dann zu einem handfesten Kontakt mit der kreppenden Trommeloberfläche 39 durch die Preßwalze 38 gedrückt und das zweite Bindemittel 37 bewirkt, daß nur solche Teile der Bahn 19, auf die es aufgebracht worden ist, fest der kreppenden Fläche 39 anhaften. Die Bahn 19 wird auf der Oberfläche der kreppenden Trommel 39 uim: gewisse Strecke mitgeführt und dann von dieser durch die Wirkung eines herkömmlichen kreppenden Abstreichmessers 40 entfernt welches einen Kreppvorgang auf den gebundenen Teilen der Bahn 19 bewirkt. Das heißt, den Teilen der Bahn 19, die der kreppenden Fläche 39 anhaften, wird eine Reihe von feinen linienartigen Falten verliehen. Gleichzeitig führt die kreppende Wirkung dazu, daß die ungebundenen oder leicht gebundenen Fasern des Bahnteils sich aufblähen und sich auseinanderziehen, wobei geformte Bahnteile mit ausgezeichneter Weichheit und voluminöser Beschaffenheit gebildet werden. Das Ausmaß und die Form dieses Krepptyps werden hauptsächlich durch das Muster geregelt, in dem die Bahn der kreppenden Trommel 39 anhaftet und werden weiterhin in einem gewissen Grade durch das Muster des Bindemittels auf

so der entgegengesetzten Seite 31 (der von der Trommel

27 abgekehrten Seite) der Bahn gesteuert. Die kreppende Fläche 39 kann durch irgendeine Oberflächenform geschaffen werden, der das Bindemittel fest anhaftet, um ein Kreppen der Bahn 19 durch die Fläche 39 zu ermögliehen. Vorzugsweise wird die kreppende Fläche 39 erwärmt, um die Haftfestigkeit der Bahn an der Trommel zu erhöhen und die Bahn zu trocknen. Ein Beispiel für eine geeignete kreppende Fläche ist ein Yankee-Trockner.

Die Bahn 19 mit einem geregelten Kreppmuster wird mit dem kreppenden Abstreichmesser 40 durch ein Paar angetriebene Zugwalzen 41 abgezogen, die den Kreppgrad durch den Unterschied ihrer Geschwindigkeiten und der Geschwindigkeit der kreppenden Fläche regeln.

Die Bahn 19 wird dann gegebenenfalls durch eine Härtungs- oder Trockenstation 42 geführt, um das Bindemittel auf beiden Seiten und im Innern der Bahn 19 zu härten und zu trocknen, falls ein weiteres Härten erfor-

24 21 UbU

derlich ist Die Hartwigs- oder Trockenstation 42 kann irgendeine an sich bekannte Form haben, wie z. B. die Formen haben, die für die Trockenstatjon 29 angegeben worden sind Nach dem Passieren der Härtungs- oder Trockenstation 42 wird die Bahn 19 zu einer Starom- oder Vorratsrolle mittels üblicher Aufwickelvorrichtungen (nicht dargestellt) aufgewickelt Die Rolle kann dann an irgendeinen anderen Ort gebracht werden, um die Bahn zu Blättern mit handelsüblicher Größe zu zerschneiden.

Die F i g. 3 erläutert eine Vorrichtung zur Durchführung des bevorzugten Verfahrens der Erfindung. Bei dieser Vorrichtung wird die Bahn 19, die auf der in der Fig. I erläuterten Vorrichtung oder anderen oben beschriebenen Vorrichtungen hergestellt worden sein kann, durch die Station 24 für das Aufbringen des ersten Bindemittels geleitet die von dem gleichen Typ sein kann, wie er in der F i g. 2 erläutert ist, und in der Bindemittel 30 auf die erste Seite 31 der Bahn 19 in einem feinen Muster, das dem Muster der Zylindertiefdruckwalze 25 entspricht aufgebracht wird. Ohne Trocknen oder Härten des Bindemittels wird die Bahn 19 dann in einen haftfesten Kontakt mit der kreppenden Trommeloberfläche 39 durch die Preßwalze 38 gedrückt Das Bindemittel 30 bewirkt daß nur solche Teile der Bahn 19, an denen es abgeschieden ist der kreppenden Oberfläche 39 fest anhaften.

Die Bahn 19 wird dann auf der Oberfläche der kreppenden Trommel 39 eine solche Strecke mitgeführt die genügt, das Bindemittel so hinreichend zu erwärmen, daß die Bahn 19 der kreppenden Trommel 39 fest anhaftet und wird dann von dieser durch die Wirkung des kreppenden Abstreichmessers 40 entfernt und zwar unter Bildung eines ersten eingestellten Kreppmusters auf der Bahr. 19.

Die Bahn 19 mit dem eingestellten Kreppmuster wird von dem kreppenden Abstreichmuster 40 durch ein Paar angetriebene Zugrollen 41 abgezogen und wird dann über Umkehrwalzen zu einer Station 32 zum Aufbringen eines zweiten Bindemittels, die eine glatte Kautschukpreßwalze 34, eine Zylindertiefdruckwa Ize 35 und einen Trog 36 enthalten kann, der das zweite Bindemittel 37 enthält, geführt. Dieses Bindemittel wird ebenfalls auf die Bahn 19 in einem Muster aufgetragen, das nicht das gleiche Muster zu sein braucht wie das des ersten Bindemittels.

Nach dem Aufbringen des zweiten Bindemittels auf die Bahn 19 wird die Bahn 19 in Kontakt, mit einer zweiten kreppenden Fläche 39,4 durch die Preßwalze 38Λ gedruckt Die Bahn 19 wird auf der Oberfläche der zweiten kreppenden Trommel 39Λ eine bestimmte Strecke mitgeführt und dann von der Trommel durch die Wirkung eines zweiten kreppenden Abslreichmessers 4OA entfernt, wobei ein Kreppen in einem zweiten eingestellten Muster auf der Bahn 19 erreicht wird.

Die Bahn 19 wird dann von dem kreppenden Absireichmeser 4OA mit einem zweiten Satz von angetriebenen Zugrollen 4\A abgezogen und dann gegebenenfalls durch eine Härtungs- und Trockenstation 42 des in der Fig.2 beschriebenen Typs geleitet. Die Bahn 19 wird dann zu einer Vorratsrolle 43 in der gleichen Weise, wie es bei der F i g. 2 beschrieben worden ist, aufgewickelt.

Die Fig.4 erläutert eine andere Vorrichtung zur Durchführung eines anderen alternativen Verfahrens der Erfindung. Die in der Fig.4 dargestellte Vorrichtung ist die gleiche wie die in der Fig.3 dargestellte Vorrichtung bis zu der Station 32 für das Aufbringen des zweiten Bindemittels, wonach bei der Vorrichtung nach der Fig,4 die Bahn mit dem auf den beiden Seiten 31 und 33 aufgetragenen Bindemittel durch die Härtungsoder Trockenstation 42 geleitet wird, ohne daß ein zwei- tes eingestelltes Kreppmuster ausgeführt wird. Die Bahn 19 wird dann zu der Vorratsrolle 43 wie bei den F i g. 2 und 3 aufgewickelt

Bei den in den F i g. 2,3 und 4 erläuterten Vorrichtungen sind einige Abwandlungen hinsichtlich der Station

zum Aufbringen des Bindemittels möglich. Zum Beispiel kann eine dieser Stationen so angeordnet sein, daß das Bindemittel direkt auf die kreppende Trommel gedruckt wird, unmittelbar bevor die Bahn 19 mit dieser Trommel in Kontakt gebracht wird. Andere Variationen können ebenfalls vorgenommen werden, wobei beachtet werden muß, daß jede Station bei jeder Vorrichtungf Bindemittel auf die entgegengesetzte Seite der Bahn aufbringen muß als die andere Station in der gleichen Vorrichtung. Die Stationen für das Aufbringen des Bindemittels können auch andere Mittel als Zylindertiefdruckwalzen enthalten, z. B. flexigraphische Mittel und Sprühmittel, einschließlich der Anwendung von Siebdruckverfahren. Das Muster des auf die Bahn 19 aufgebrachten Bindemittels, das sich auf beiden Seiten befinden kann und auf einer Seite befinden muß, hat irgendeine Form von feinen Linien oder feinen Bereichen, die einen wesentlichen Teil der Oberfläche der Bahn 19 von Bindemittel freilassen. Vorzugsweise soll das Muster so sein, daß das Bindemittel etwa 15% bis etwa 60% des gesamten Oberflächenbereichs der Bahn einnimmt und etwa 40% bis etwa 85% jeder Oberfläche der Bahn von dem Bindemittel in dem fertigen Produkt frei bleiben. Die in den US-Patentschriften 30 47 444, 30 09 822, 30 59 313 und 30 09 823 beschriebenen Muster können mit Vorteil an gewendet werden. Ein gewisses Wandern von Bindemit tel findet nach dem Bedrucken statt und das Muster der Zylindertiefdruckwalze kann entsprechend gewählt werden. Das Bindemittel dringt so teilweise in die Dicke der Bahn 19 und in alle Richtungen in der Ebene der Bahn 19 ein. Bei Durchführung der bevorzugten Form der Erfindung soll das Wandern in allen Richtungen in der Ebene der Bahn so geregelt werden, daß Bereiche, die etwa 50% bis etwa 75% der fertigen Bahnoberfläche ausmachen, von Bindemitteln frei sind.

Es ist gefunden worden, daß es besonders vorteilhaft ist, wenn die Bahn hauptsächlich aus Fasern für die Papierherstellung besteht, das Bindemittel in einem retikulärem Muster aufzubringen, so daß das Bindemittel eine netzartige feste Bahn auf der gesamten Oberfläche bil det. Es ist bekannt, daß Fasern für die Papierherstellung im allgemeinen eine Länge unter etwa 0,6 cr.i haben und normalerweise Fasern mit einer Faserlänge unter etwa 0,16 cm /orherrschen. Wenn daher einem Blatt hauptsächlich durch Bindemittel Festigkeit verliehen werden soll, wie bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, an Stelle daß diese Festigkeit durch die Bindungen zwischen den Fasern gegeben ist, wie es üblicherweise bei der Papierherstellung der Fall ist, ist es von Bedeutung, daß ein kontinuierlicher gegenseitiger Zu sammenhang von mindestens einigen Fasern durch das Bindemittel in der gesamten Bahn gegeben ist. Wenn das Muster aus dem Bindemitlei in der Form von parallelen Linien, Stäben oder anderen Formen von getrennten Bereichen vorliegt, fehlt der Bahn eine wesentliche Festigkeit, wenn nicht solche getrennten Bereiche in Abständen voneinander vorliegen, die geringer sind als die durchschnittlichen Faserlängen. Wenn das Klebemittelmuster jedoch von retikulärer oder netzartiger

Form ist, schaffen die verschiedenen Linien von Bindemittel ein festes Netzwerk, auch wenn erhebliche Bereiche zwischen den Linien des Bindemittelauftrags als ungebundene Bahnteile vorliegen.

Das bei dem Verfahren und in dem Produkt gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung verwendete Bindemittel muß verschiedenen Funktionen genügen, von denen eine die Fähigkeit ist. Fasern in der Bahn aneinanderzubinden, und eine andere die Fähigkeit ist, die gebundenen Teile der Bahn an der kreppenden Trommel haften zu lassen, so daß die Bahn in regelbarer Weise mit einem Kreppmuster versehen werden kann. Im allgemeinen kann irgendein Material mit diesen beiden Fähigkeiten als Bindemittel verwendet werden, wenn das Material unter Erwärmen getrocknet oder gehärtet werden kann. Unter den Bindemitteln, diesen beiden Funktionen gerecht werden und mit Erfolg angewendet werden können, sind Acrylatlatexkautschukemulsionen, die auf nicht erwärmten und erwärmten kreppenden Flächen geeignet sind. Emulsionen von Harzen, wie Acryiaten, Vinylacetaten, Yinylchloriden und Methacrylaten, die alle auf erwärmten Flächen geeignet sind, und wasserlösliche Harze, wie z. B. Carboxymethylcellulose, Polyvinylalkohol und Polyacrylamid. In anderen Fällen jedoch kann das Bindemittel ein Gemisch von verschiedenen Materialien enthalten, von denen ein Material die Fähigkeit hat, eine Zwischenfaserbindung herzustellen, und das andere Material benutzt werden kann, um ein Haftvermögen der Bahn an der kreppenden Fläche zu schaffen. In einigen Fällen werden die Materialien vorzugsweise als ein aus einem Ganzen bestehenden Gemisch auf die gleichen Bereiche der Bahn aufgetragen. Solche Materialien können auch irgendwelche der oben genannten Materialien enthalten, gemischt mit einer Stärke mit niedrigem Molekulargewicht, wie z. B. Dextrin, oder einem Harz mit niedrigem Molekulargewicht, wie z. B. Carboxymethylcellulose oder Polyvinylalkohol. Bei Durchführung der Ausführungsformen der Erfindung, die nicht zwei eingestellte Kreppmuster erfordern, kann eines der Bindemittel nur auf Grund dessen Fähigkeit gewählt werden, die Fasern miteinander zu binden.

Bei der Herstellung des bevorzugten Produkts der Erfindung werden elastomere Bindemittel verwendet, die grundsätzlich Materialien sind, die mindestens eine 75%ige Dehnung, ohne zu brechen, aufweisen. Solche Materialien haben im allgemeinen einen Elastizitätsmodul beim Dehnen, der unter etwa 1750 kg/cm² liegt. Typische Materialien können vom Butadienacrylnitriltyp oder anderen natürlichen oder synthetischen Kautschuklatices oder Dispersionen davon mit elastomeren Eigenschaften sein, wie z. B. Butadien-Styrol, Neopren, Polyvinylchlorid, Vinylcopolymerisate, Nylon, Vinyläthylenterpolymerisate. Die elastomeren Eigenschaften können durch Zugabe von Weichmachern zu dem Harz verbessert werden.

Die auf die Bahn aufgebrachte Bindemittelmenge kann innerhalb eines großen Bereichs variieren, wobei man dennoch die Vorteile der Erfindung erhält. Weil jedoch die bevorzugte Verwendung für die Produkte der Erfindung absorbierende Wischtücher sind, ist es erwünscht, die Bindemittelmenge auf einem Kleinstmaß zu halten. Bei den bevorzugten Formen der Erfindung ist festgestellt worden, daß etwa 3% bis etwa 20% Gesamtbindemittel (bezogen auf das Trockenfasergewicht des fertigen Bahnprodukts) geeignet sind und etwa 7% bis etwa 12% vorteilhaft sind.

Die kreppende Trommel 27 kann in vielen Fällen aus einem erwärmten Druckkessel bestehen, wie z. B, einem Yankee-Trockner, oder kann in anderen Fallen aus einer kleineren Walze bestehen und kann nicht erwärmt oder erwärmt werden. Die kreppende Trommel ist durch eine äußerst glatte, polierte Oberfläche ausgezeichnet an der das auf die Bahn aufgebrachte Bindemittel haftet Die Notwendigkeit zum Erwärmen hängt sowohl von den Eigenschaften des speziellen angewendeten Bindemittels als auch von dem Feuchtigkeitsgehalt der Bahn ab. So kann das Bindemittel ein Trocknen oder Härten erfordern, in welchem Fall die kreppende Trommel mit einem einfachen Mittel, durch das dieses erreicht wird, ausgestattet sein kann. Oder wenn der Feuchtigkeitsgehalt der Bahn, die der kreppenden Trommel zugeführt wird, höher als erwünscht ist, kann die kreppende Trommel so erwärmt werden, daß etwas von dieser Feuchtigkeit verdampft Es soll hier darauf hingewiesen werden, daß manches Bindemittel die Härtungs- oder Trockenstufe, die in der Härtungs- oder Trockenstation 42 bei den F i g. 2, 3 und 4 oder in der Trockenstation 29 bei der Fig.2 bewirkt wird, nicht benötigt

Der gekreppte Anteil, der bei der Bahn während jeder geregelten Kreppmusterstufe gebildet wird, kann variiert werden, wobei dennoch die Vorteile der Erfindung erhalten werden. Es ist jedoch gefunden worden, daß etwa 3% bis et»va 20% je Kreppoperation zu einem geeigneten Produkt führen und etwa 7% bis etwa 12% je Kreppoperation vorteilhaft sind.

Die F i g. 5 erläutert eine Form des Blattmaterials der Erfindung, bei dem das Bindemittel in vielen gesonderten Bereichen, die sich in einem nahen Abstand voneinander befinden, abgelagert ist. Die F i g. 6 erläutert eine andere Form des Blattmaterials der Erfindung, bei dem das Bindemittel in einem retikulären netzartigen Muster aufgetragen worden ist. Diese beiden Figuren zeigen nur eine Oberfläche des Blatts 71, auf die das Bindemittel 75 aufgetragen worden ist, doch enthalten die gegenüberliegenden Seiten des Blatts ähnliche Bereiche, auf die Bindemittel aufgetragen worden ist. Bei einigen Ausführungsformen kann es erwünscht sein, Bindemittel in gesonderten Bereichen auf eine Seite der Bahn und in einem retikulären netzartigen Muster auf die andere Seite aufzutragen.

Die F i g. 7 erläutert einen Querschnitt eines Blattmaterial, das dem in der F i g. 6 ähnlich ist. Die F i g. 7 ist einer Mikrophotographie von einem tatsächlichen Blatt der Erfindung entnommen, das aus einem Aufschlämmungsgemisch von 90% unaufbereiteten, trocknen Holzschliffasern und 10% 6 mm langen Reyonfasern mit einem Titer 1,5 den, aus dem ein Grundblatt mit einem Grundgewicht von 16,8 kg/267,5 m² gebildet worden ist, hergestellt wurde. Das Grundblatt wurde auf einer Vorrichtung gebildet, die der in der Fig. 1 dargestellten entsprach, und wurde nach dem Verfahren der Erfindung auf einer Vorrichtung behandelt, die der in der F i g. 3 dargestellten entsprach. Das fertige Produkt hatte ein Grundgewicht von 22,7 kg/267,5 m² und ein Volumen bzw. eine Dicke von 1,83 cm je 24 Blätter. Die Probe wurde angefärbt, um die Fasern von dem Bindemittel unterscheiden zu können. Und in der Maschinen« richtung zerschnitten. Die Probe war in der Photographie um das 50fache vergrößert, und die Zeichnung hat etwa den gleichen Maßstab.

In der F i g. 7 zeigt das Blattmaterial 71 Oberflächenregionen 74 und eine Kernregion 76, alles in einer aus integrierenden Teilen bestehenden Bahn. Die Oberflächenregionen sind im allgemeinen gewellt und weisen

( Bindemittel 75 auf, das an mit Zwischenräumen von-[ einande r befindlichen Stellen angeordnet ist, Das Bindemittel 75 bindet mindestens einige der Fasern unter BiI-• dung gebundener Bahnteile, die in den gesamten Oberflächenregionen 74 lokalisiert sind. Die ungebundenen Bahnteile werden im allgemeinen nur durch Bindungen zusammengehalten, die bei der 3ahn vor dem Aufbringen des Bindemittels gebildet worden sind und, wie oben angegeben ist, vorzugsweise eine sehr geringe Zwi- \ schenfaserbindefeoiigkeit haben.

Es ist vorteilhaft, wenn das Bindemittel durch nur einen kleineren Teil der Dicke der Bahn wandert Es ist von Bedeutung für die Erfindung, daß die Bindemittel, die die starken Oberflächenregionen bilden, sich nicht allgemein auf jedem Wege durch die Bahn ausdehnen, ob es das Bindemittel von einer Oberfläche der Bahn ist, das sich bis zu der anderen Oberfläche ausdehnt, oder das Bindemittel von einer Oberfläche ist, das sich bis zu einem Kontakt mit dem Bindemittel von der anderen Oberfläche ausdehnt Die Teile der Bahn, auf die kein Bindemittel nach den Verfahrensstufen der Erfindung aufgebracht worden sind, werden am meisten durch das eingestellte Kreppmuster beeinflußt und bilden oie weiche, absorbierende zentrale Kernregion. Der beste Weg sicherzustellen, daß ein übermäßiges Eindringen von den Bindemitteln nicht stattfindet besteht darin, daß das Eindringen des Bindemittels auf jeder Seite der Bahn auf nicht mehr als etwa 40% der Dicke des fertigen Produkts beschränkt wird. Vorzugsweise erstreckt sich das Bindemittel auf weniger als etwa 30% durch die Dicke der Bahn. Bei einigen Ausführungsformen kann das Eindringen des Bindemittels auf der einen Seite der Bahn mehr als 40% ausmachen, sogar bis zu 60% betragen, sofern das Eindringen des Bindemittels auf der anderen Seite der Bahn nicht so tief ist, daß sich die Bindemittel auf beiden Seiten der Bahn miteinander verbinden. Außerdem kann ein tieferes Eindringen des Bindemittels, bis zu 60% auf beiden Seiten, zugelassen werden, wenn das Muster auf den beiden Seiten so gewählt oder so in bezug aufeinander angeordnet wird, daß ein gemeinsames Verbinden der Bindemittel von den beiden Seiten im allgemeinen nicht stattfindet.

Es wird jedoch sehr bevorzugt, um den größten Vorteil der Erfindung zu erzielen, wenn die Bindemittel eine erhebliche Strecke in die Bahn von der Oberfläche aus eindringen, mindestens bis zu 10% der Bahndicke und vorzugsweise bis zu 15%. Dieser Grad des Eindringens stellt sicher, daß sich die erwünschten Eigenschaften in den Oberflächenregionen, wie oben beschrieben ist, ausbilden.

Das Wandern und Eindringen des Bindemittels wird beeinflußt und kann daher geregelt werden durch Variieren des Grundgewichts der Bahn selbst und durch Variieren des auf die Bahn während des Aufbringens des Bindemittels angewendeten Drucks, weil das Wandern (wie an einem Docht) in die Bahn zunimmt, wenn die Fasern enger zusammengedrückt sind. Außerdem werden das Wandern und Eindringen des Bindemittels durch Änderung der Art des Bindemittels und dessen Viskosität beeinflußt. Ferner wird das Eindringen durch eine Änderung der Zeitspanne zwischen dem Auftragen des Bindemittels und dem Erhärten oder Härten des Materials sowie auch durch Änderung des Feuchtigkeitsgehalts der Grundbahn und die Preßwalzenbelastung bei dem Trockner beeinflußt. Eine Bestimmung der genauen erforderlichen Bedingungen ist für den Fachmann auf dem Gebiet der Papierherstellung leicht und ohne übermäßige experimentelle Arbeit möglich.

wenn es erst einmal entschieden hat, welche Bindemittel er benutzten will und wie stark das Eindringen sein soll. An gelegentlichen Stellen kann das Bindemittel weiter oder weniger weit eindringen, was auf Abweichungen beruht, die bei dem Verfahren möglich sein können. Die hier angegebenen kritischen und bevorzugten Bereiche für das Eindringen und Wandern des Bindemittels beziehen sich daher nur auf den großen Hauptteil der Bahn, und die Möglichkeit gelegentlicher Varianten soll ίο dadurch nicht ausgeschlossen werden. In einigen Fällen kann es auch erwünscht sein, ein bewußt tieferes Eindringen des Bindemittels an bestimmten Stellen zu bewirken, die weniger als etwa 5% des Oberflächenbereichs der fertigen Bahn einnehmen, um die Oberflächen der Bahn miteinander zu verbinden, ohne daß eine nachteilige Verminderung des Absorptionsvermögens und der voluminösen Beschaffenheit der zentralen Kernregion stattfindet Ein solches tieferes Eindringen kann durch tiefere eingravierte Linien oder Punkte an in Abständen voneinander befindlichen Stellen auf der Zylindertiefdruckwalze erreicht werden. Solche Ausführungsformen werden von der Erfindung «rfp.ßt

Die F i g. 7 erläutert eine Bahn, die mit der Vorrichtung nach der Fig.3 hergestellt worden ist Das heißt, die Bahn ist dem gesteuerten Kreppen nach einem Muster auf beiden Seiten unterworfen worden. Die nach dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Fig.2 oder der F i g. 4 hergestellte Bahn ist etwas der Bahn ähnlich, die in der F i g. 7 veranschaulicht wird, mit dem Unterschied jedoch, daß das Produkt mit dem doppelten eingestellten gekreppten Muster eine größere Zahl und eine größere Größe von Spaltbereichen oder Hohlräumen 77 in der zentralen Kernregion 76 der Bahn aufweist als die Bahn mit dem gleichen Kreppgrad und aus der gleichen Grundbahn, wenn sie einem einzigen Kreppvorgang nach einem Muster unterworfen worden ist. Eine der Oberflächen bei der in der F i g. 7 erläuterten Bahn ist etwas flacher als die andere Oberfläche. Die flachere Oberfläche war die Oberfläche, die der Ireppenden Fläche während des letzten eingestellten Kreppens der Bahn nach einem Muster anhaftete. Solche Ober iächenkonfigurationen sind manchmal typisch, obwohl auch andere Variationen auftreten können.

Dieser Effekt der Spaltbereiche 77 wird zum Teil durch lokalisiertes Schrumpfen der gebundenen Bereiche bewirkt, das auf die Kreppwirkung zurückzuführen ist. Das Kreppen der gebundenen Bereiche verursacht so, daß die Bereiche zwischen diesen geschrumpften Bereichen in der Ebene der Bahn in der Schrumpfrichtung komprimiert werden und auf die Ebene der Bahn eine Kraft ausüben, durch die größere Dimensionen von den Bereichen ermöglicht werden, die kein Bindemittel enthalten und durch das Kreppen nicht beeinflußt werden, zumindest nicht in dem gleichen Ausmaß. Gleichzeitig werden die Fasern in der zentralen Region 76 der Bahn stark voneinander weggezogen, wodurch in de gesamten Bahn die Spaltbereiche 7 gebildet werden, und zwar zusätzlich zu der allgemeinen Verminderung der Faserkonzentration in d«m Kernbereich 76. Es ist diese Wirkung, durch die die voluminöse Beschaffenheit und die Weichheit deü Produkts außer einer wesentlichen Erhöhung des Absorptionsvermögens zunehmen. Ferner schaffen die stärkeren Faserkonzentratio.ien in den Oberflächenregionen 74 gute Trockenwischeigenschaften, während die mehr Volumen einnehmenden, weniger konzentrierten Fasern in der zentralen Region für ein gutes Absorptionsvermögen verantwortlich sind. Alle diese erwünschten Eigenschaften werden besser den

beiden Seiten der Bahn verliehen, wenn die bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung durchgeführt wird.

Weil die Teile der Bahnoberfläche, die kein Bindemittel enthalten, einer Kompression durch Schrumpfen der gebundenen Bereiche in dieser Oberfläche unterworfen werden, ermöglichen sie eine Dehnung der Bahn in der Maschinenrichtung und in der Richtung quer zur Maschinenrichtung, was auf der Fähigkeit der komprimierten Fasern beruht, sich voneinander zu entfernen, wenn das Blatt einer Zugspannung ausgesetzt wird. Daher besitzt das erhaltene Blattmaterial ein erhebliches Dehnungsvermögen in allen Richtungen seiner Ebene. Auf diese Weise führt das Verfahren der Erfindung zu einer einfachen und bequemen Methode zur Ausbildung eines Dehnungsvermögens einer Bahn in mehreren Richtungen, ohne daß die oben erörterten umständlichen und schwierigen Verfahi en angewendet werden ,r.ussen, wie ?.. B. ein zweifach?⁵ K rppnrn Hrr Bahn in verschiedenen Richtungen. Zur Erläuterung wird angeführt, daß Blattmaterialien der Erfindung typischerweise eine Dehnung in der Maschinenrichtung bis zu etwa 40% und eine Dehnung in der Querrichtung zur Maschinenrichtung bis zu etwa 25% zeigen.

Wenn ferner die Teile der Bahnoberfläche, die kein Bindemittel enthalten, verdichtet oder zusammengedrückt werden, um die Fasern enger aneinander zu zwingen, vermindern die näher liegenden Fasern die Größe der Öffnungen zwischen den Fasern und erhöhen dadurch die Kapillarwirkung, durch die Feuchtigkeit in die Bahn gezogen wird. Dieses führt zu besseren Trokkenwischeigenschaften der Bahn. Dieses ist besonders vorteilhaft bei trocken gebildeten fasengen Bahnen und im wäßrigen Milieu gebildeten Bahnen mit verminderter Zwischenfaserbindung. bei denen clie Fasern im allgemeinen nicht fest zusammengedrängt nach der Bindung der Bahn vorliegen, wie es für Trockenwischeigenschaften erwünscht ist.

Die Kreppwirkung auf die Bahn führt vorzugsweise zu einem Trennen von Fasern innerhalb der zentralen Region 76 unter Bildung von Spaltregionen 7. Genügend Zwjschenfaserbindungen werden bei Gruppen von verbundenen Fasern unversehrt gelassen, um die beiden Oberflächenregionen 74 an die zentralen Kernregionen 76 und aneinander zu binden. Diese Zwischenfaserbindungen sind entweder die bei der Papierherstellung auftretenden Bindungen oder kommen durch Verflechten von relativ längeren Fasern zustande oder setzen sich aus beiden Arten zusammen. Eine weitere feste Verbindung der beiden Oberflächenregionen kann bei Bahnen, die gegebenenfalls aus wäßrigen Aufschlämmungen von Fasern für die Papierherstellung hergestellt worden sind, durch Zugaben von längeren synthetischen Fasern zu der Bahn erzielt werden. Diese Fasern erhöhen die Festigkeit, indem sie sich gelegentlich von einem Bindemitte! enthaltenden Bereich auf einer Oberfläche bis zu einem anderen Bindemittel enthaltenden Bereich auf der entgegengesetzten Oberfläche der Bahn ausdehnen, und zwar zusätzlich zu einer gewissen Festigkeit, die durch Verflechten mit anderen langen Fasern in der zentralen Kernregion der Bahn erzielt wird.

Bei den F i g. 5 und 6 hat das retikuläre Bindungsmuster, das in der F i g. 6 erläutert ist, einen weiteren Vorteil gegenüber dem Muster in der F i g. 5. Weil das Muster der gebundenen Bereiche netzartig ist und nicht aus einzelnen Bereichen besteht, wird der Kompressionseffekt in den ungebundenen Teilen noch weiter erhöht, was zu einer noch stärkeren Dehnbarkeit in der Maschinenrichtung und in der Richtung quer zur Maschinenrichtung bei dem erhaltenen Produkt führt. Außerdem kann ein höherer Prozentsatz der Bahn ungebunden sein im Vergleich mit einem Produkt des in der Fig.5 dargestellten Typs, wobei dennoch eine vergleichbare Bahnfestigkeit erhalten wird. Weil das Bindungsmuster bei dieser Ausführungsform im wesentlichen kontinuierlich und zusammenhangend ist, können die ungebundenen Bahnteile zwischen den Bindungslinien 75 viel größer sein und dennoch zu der erforderlichen Festigkeit führen. Dieses beruht auf den kontinuierlichen Linien von durch Klebemittel miteinander verbundenen Fasern, die über die Oberfläche verteilt sind und eine netzartige feste Bahn ergeben.

Die nachfolgenden Ausführ.ingsbeispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.

Beispiel 1

Eine Grundbahn wurde in herkömmlicher Weise auf einer konventionellen Papiermaschine aus einem Faserbrei gebildet, der zu 90% aus gebleichten weichen Sulfatholzfasern (trockener Holzschliff) und zu 10% aus ungekräuselten Reyonfasern normaler Qualität mit einer Länge von 0,6 cm und einem Titer von 1,5 den bestand. Zur Verringerung des Anteils von Zwischenfaserbindur? der Fasern wurden dem Faserbrei 0.4 Gew. % (bezogen auf das Gewicht der trockenen Fasern) eines kationischen quarternisierten lmidazolins hohen Molekulargewichts zugegeben. Die Grundbahn wurde dann _f auf einem Yankee-Trockner angeheftet unter Verwendung von 0.5 Gew.-% einer wäßngen Lösung eines Kondensationsprodukts, das durch gemeinsames Erwärmen von I Mol Dicyandiamid und I Mol Diäthylentriamin. Lösen des Kondensationsprodukts bei 20°C ir Wasser. Neutralisieren der Lösung mit konzentrierter Salzsäure bei 20°C und Filtrieren hergestellt wird. Das Kreppklebemittel wurde vor dem Anbringen der Bahn gleichmäßig aufgesprüht. Die Grundbahn wurde bei einem Trockengrad von etwa 86% von dem Yankee-Trockner gekreppt und dann auf herkömmlichen Nachtrocknern bis zu einem Trockengrad von über 92% getrocknet. Die allgemeinen physikalischen Eigenschaften der Grundbahn waren:

Zugfestigkeit in
Maschinen richtung:
Dehnung in
Maschinenrichtung:
Zugfestigkeit quer zur
Maschinenrichtung:
Dehnung quer zur
Maschinenrichtung:
Naßzugfestigkeit quer zur
Maschinenrichtung:
Grundgewicht:
Volumen bzw. Dicke:
Absorptionsvermögen
(0,1 cm³ H₂O):

708.8 g/2.54 cm

5.6%

425.3 g/2,^4 cm
2,8%

482 g/234 cm

61,7 g/m⁵

0,64 cm/24 Blatt

33 Sekunden

Die Grundbahn wurde dann den folgenden Verfahrensstufen der Erfindung unterworfen: Bindemittel wurde auf die erste Seite der Bahn aufgetragen, indem die Bahn durch einen Spalt geführt wurde, der von einer mit einem eingravierten Muster versehenen Zylindertiefdruckwaize und einer glatten Kautschukpreßwalze gebildet wurde. Die Zylindertiefdruckwalze hatte einen Durchmesser von 303 cm und war mit einem sich über

die ganze Oberfläche erstreckenden Karo- oder Rautenmuster von 0,20 cm χ 0,15 cm (mit der längeren Abmessung des Musters in der Maschinenrichtung) sowie mit einem sich wiederholenden Linienmuster mit einer Länge der Linien von 0,33 cm bedeckt. Die eingravierten Linien des Rautenmusters hatten eine Breite von 0,025 cm und eine Tiefe von annähernd 70 μπιιτι und nahmen etwa 25% der Oberfläche auf dem Umfang der Zylindertiofdruckwalze ein. Die Preßwalze hatte einen Durchmesser von 23,5 cm und wies einen Siliconbelag mit einer Dicke von 1,5 cm (mit einer Shore A-Durometerhärte von 55) auf.

Das auf die Bahn bei dieser Bindemittelauftragstation aufgebrachte Bindemittel war eine wäßrige Emulsion aus einer selbstvernetzenden Vinyläthylenterpolymerisatemulsion, die hauptsächlich als Bindemittel für ungewebte Materialien benutzt wird, mit einem Feststoffgehalt von 33%, 0,5% Ammoniumchlorid und 1% eines Entschäumers (alle Prozente beziehen sich auf den gesamten Feststoffgehait). Es hai einen maximalen Fcäi- 2ü stoffgehalt von 52% (Rest Feuchtigkeit), eine Viskosität von 800-120OmPa ■ s (Brookfield-Viskosimeter, Modell LVF, bei 60Upm und 25⁰C), einen pH-Wert von 5.0-6,0, höchstens 0,5% Restmonomer, ein anionisches Neti'mittelsystem, eine mittlere Teilchengröße von 0.1-0,2μιη, eine Dichte von 1,02 g/cm³, 80-90% in Benzol unlösliche Bestandteile, eine Glasübergangstemperatur Tg von -20°C(Differentialwärmeanalyse),eine Bruchfestigkeit von etwa 4,2 N/mm² und eine Dehnungsgrenze von 285% (gemessen an einem Filmstreifen, der unter Anwendung eines Katalysators aus 1% NHjCI lur 5 Minuten bei 150⁰C gehärtet worden ist). Der Entschäumer besteht aus einer anionischen weißen emulgierten Fettsäureglycerid-Flüssigkeit mit einem Feststoffgehalt von 52%, einer Dichte von 0,96 g/cm³, einem pH-Wert (2%ig) von 9,2 und einer Viskosität von 200 mPa · s (Brookfield bei 100 Upm). Die allgemeinen Eigenschaften der Bindemittelflüssigkeit nach dem Auftragen auf die Bahn waten: Viskosität bei 25⁰C 20 mPa ■ s, pH-Wert 4,5 und spezifisches Gewicht 1,035 bei 21⁰C. Der Druck in dem Spalt zum Aufdrucken des Bindemittels wurde auf einen Wert von durchschnittlich 0,"/ N.'iiim² eingestellt. Das mittlere Grundgewicht des Blatts wurde um 15% erhöht, wobei 5% auf die nichtflüchtigen Bestandteile der Bindemittelflüssigkeit ent- fielen.

Die Bahn wurde dann gegen eine Krepptrommel aus Gußeisen mit einem Durchmesser von 120 cm gedruckt, wobei die Seite mit dem darauf abgelagerten Bindemittel gegen die Krepptrommel gerichtet war. Ein Druck wurde mittels einer Kautschukpreßwalze mit einem Durchmesser von 23,5 cm und mit einem Siliconbelag einer Dicke von 1,5 cm unter Anwendung eines mittleren Drucks von 0,7 N/mm² ausgeübt Die Krepptrommel wurde auf eine Oberflächentemperatur von 104⁰C mit Dampf erwärmt und mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 122 m je Minute gedreht Wenn das Blatt an die Trommel gedruckt wurde, betrug der durchschnittliche Trockengrad der Bahn 79%, und wenn die Bahn von der Trommel entfernt wurde, betrug der durchschnittliche Trockengrad 95%. Die Bahn wurde von der Trommeloberfläche mit einem herkömmlichen Kreppabstreichmesser unter Kreppen gelöst, wobei das Abstreichmesser beim Kreppen am Berührungspunkt einen Anstellwinkel von 20° über der Radiallinie bildete. Die Bahn wurde dann von der Krepptrommel mittels . Zugwalzen, die mit einer Walzenumfangsgeschwindigkeit von 122,8 m je Minute betrieben wurden, abgezogen, wobei eine 10%ige Verkürzung der Bahn in der Maschinenrichtung (10% Krepp) erhalten wurde.

Die Bahn wurde dann durch eine zweite Bindemittelauftragstation geführt, die mit der ersten Bindemittelauftragstation identisch war, und in der Bindemittel auf die zweite Seite der Bahn aufgetragen wurde. Die speziellen Daten für das Bindemittel, das Muster auf der Zylindertiefdruckwalze und den Spaltdruck waren die gleichen wie die bei der ersten Bindemittelauftragstation.

Die Bahn wurde dann mit der zweiten Seite der Bahn gegen einen zweiten Krepptrockner mit einem Durchmesser von 120 cm gedruckt. Die Bedingungen entsprachen denen des ersten Trockners.

Der zweite Trockner wurde mit einer Oberflächengeschwindigkeit von annähernd 122,8 m je Minute gedreht. Das Blatt wurde wiederum von dem Kreppabstreichmesser mittels eines gleichen Zugrollensatzes entfernt, und die Bahn wurde zu 10% gekreppt.

Die Bahn wurde dann über hcrkcnmüche, mi: Dampf erwärmte Kanister bei einer durchschnittlichen Temperatur von 152°C und einem Kontakt von 12 Sekunden geleitet, um das Bindemittel in der Bahn zu härten.

Die fertige Bahn (ein Produkt der Erfindung) hat die folgenden allgemeinen physikalischen Eigenschaften:

Zugfestigkeit in
Maschinenrichtung:
Dehnung in
Maschinenrichtung:
Zugfestigkeit quer zur
Maschinenrichtung:
Dehnung quer zur
Maschinenrichtung:
Naßzugfestigkeit quer zur
Maschinenrichtung:
Grundgewicht:
Volumen bzw. Dicke:

Absorptionsvermögen
(0.1 Cm³H₂O):

867,5 g/2,54 cm

34.4%

612,4 g/2.54 cm

18,8%

483 g/2,54 cm

84,9 g/m²

1,83 cm/24 Blatt

sofort

Beispiel 2

Die Grundbahn wurde in herkömmlicher Weise auf einer konventionellen Papiermaschine aus einem Faserbrei gebildet, der zu 90% aus gebleichten weichen Sulfatholzfasern (trockner Holzschliff) und zu 10% aus ungekräuselten Reyonfasern normaler Qualität mit einer Länge von 0,6 cm und einem Titer von 1,5 den bestand und zusätzlich 0,4% des Imidazolin-Entbindemittels aus Beispiel 1 enthielt, um die Zwischenfaserbindung zu vermindern. Die Bahn wurde auf einem Yankee-Trockner unter Anwendung von 0,5% des Heftklebers aus Beispiel i, der gleichmäßig auf die Bahnoberfläche aufgebracht wurde, angeheftet und bei einem Trockengrad von etwa 50% gekreppt Die Bahn wurde mittels üblicher Nachtrockner bis zu einem Trockengrad über 92% getrocknet Die Grundbahn hatte an diesem Punkt die folgenden physikalischen Eigenschaften:

Zugfestigkeit in
M aschinenrichtung:
Dehnung in
Maschinenrichtung:
Zugfestigkeit quer zur
Maschinenrichtung:
Dehnung quer zur
Maschinenrichtung:

710,6 g/2^4 cm

43%

436^ g/234 cm

1,6%

Naßzugfestigkeit quer zur
Maschinenrichtung:
Grundgewicht:
Volumen bzw. Dicke:

56,70 g/2,54 cm

69,5 g/m²

0,70 cm/24 Blatt

Bindemittel auf die zweite Seite der Bahn aufgetragen wurde. Die erhaltene Bahn hatte die folgenden allgemeinen Eigenschaften:

Das Bindemittel wurde auf die erste Seite der Grundbahn unter Führen durch einen Spalt aufgetragen, der durch eine rrit einem Muster versehene Zylindertiefdruckwalze und eine Elastomerwalze mit einem Durchmesser von 12.7 cm und einem Neoprenbelag mit einer Dicke von 1,27 cm und einer Shore A-Durometerhärte von 55 sowie einem weiteren Belag aus einer Polytetrafluoräthylenmanschette mit einer Dicke von 0,051 cm gebildet wurde. Die Zylindertiefdruckwalze hatte einen Durchmesser von 12,7 cm und war auf der gesamten Oberfläche mit einem Rautenrnuster von 0,20 χ 0,15 cm (mit der längeren Abmessung des Musters in Maschinenrichtung) sowie mit einem sich wiederholenden Linienmuster einer Länge von 0,33 cm bedeckt. Die eingravierten Linien des Rautenmusters waren 0,023 cm breit und etwa 65 μιη tief. Die eingravierten Linien des Rautenmusters nahmen etwa 23% des Oberflächenbereichs der Zylindertiefdruckwalze ein.

Die benutzte Bindemittelformulierung war eine wäßrige Emulsion aus der selbstvernetzenden Emulsion des Beispiels 1 mit einem Gehalt an Feststoffen von 38%, 0,50% Ammoniumchlorid und 1% des gleichen Entschäumers (die Prozentangaben beziehen sich auf die gesamten Feststoffe). Die allgemeinen Eigenschaften des auf die Bahn aufgetragenen Bindemiteis waren: Viskosität 20 mPa · s bei 25⁰C, pH-Wert 4,5 und spezifisches Gewicht 1,035 bei 21 °C. Der Druck in dem Druckspalt wurde auf 0,34 N/min² im Durchschnitt eingestellt, und das mittlere Grundgewicht des Blatts wurde um 15% erhöht, von denen 5% auf die nichtflüchtigen Bindemittelbestandteile entfielen.

Die bedruckte Bahn wurde dann an eine Krepptrommel aus Gußeisen mit einem Durchmesser von 91,5 cm mittels einer Elastomerwalze mit einem Duchmesser von 12,2 cm und mit einem Neoprenbelag einer Dicke von 1,27 cm sowie einem weiteren Belag aus einer PoIytetrafluoräthylen-Man.^chetto einer Dicke von 0,051 cm gedruckt. Der durchschnittliche Spaltdruck an der Krepptrommel betrug 0,7 N/mm². Die Krepptrommel wurde auf eine Oberflächentemperatur von 79°C elektrisch erwärmt, und die Trommeloberflächengeschwindigkeit betrug 30,5 m je Minute. Der durchschnittliche Trockengrad der Bahn betrug beim Erreichen der Trommel 79% und beim Verlassen der Trommel 95%. Die Bahn wurde von der Trommeloberfläche unter Kreppen mit einem üblichen Kreppabstreichmesser gelöst, wobei das Abstreichmesser beim Kreppen am Berührungspunkt einen Anstellwinkel von 12° über der Radiallinie bildete. Die Bahn wurde dann von dem Kreppmesser mittels Zug-»valzen, die mit einer Walzenumfangsgeschwindigkeit von 27,5 m je Minute angetrieben wurden, abgezogen, wobei eine 10%ige Verkürzung der Bahn in Maschinenrichtung (10% Krepp) erzielt wurde.

Die Bahn wurde dann durch einen 4,9-m-Infrarotofen mit 64 Quarzlampen (2500 Watt je Lampe bei 480 Volt), von denen nur 12 Lampen bei 480 Volt und 40 Lampen bei 250 Volt bespeist wurden, geleitet Alle Lampen waren mit guten Reflektoren hinterlegt.

Die Bahn wurde dann erneut durch die oben beschriebene Bindemittelauftragstation, über die Krepptrommel und durch den Infrarotofen in gleicher Weise wie das erste Mal geleitet, mit der Ausnahme jedoch, daß das

Zugfestigkeit in
Maschinenrichtung:
Dehnung in
Maschinenrichtung:
Zugfestigkeit quer zur
Maschinenrichtung:
Dehnung quer zur
Maschinenrichtung:
Naßzugfestigkeit quer zur
Maschinenrichtung:
Grundgewicht:
Volumen bzw. Dicke:
Absorptionsvermögen
(0,1 Cm³H₂O):

1451,5 g/2.54 cm
30,9%

904.4 g/2,54 cm
17,7%

552.5 g/2.54 cm
87.9 g/m²

1,84 cm/24 Blatt

sofort

R ρ i s η i e 1 .3

Die Grundbahn wurde in herkömmlicher Weise auf einer konventionellen Papiermaschine aus einem Faserbrei gebildet, der zu 100% aus gebleichten weichen SuI-fatholzfasern (trockener Holzschliff) besiand und ziisätzlich 0,4% des Imidazolin-Entbindemittels von Beispiel I enthielt, um die Faserbindung zu verringern. Die Bahn wurde an einem Yankee-Trockner unter Anwendung von 0,5% des Heftklebers von Beispiel 1 angeheftet, der gleichmäßig auf die Bahnoberfläche aufgetragen worden war, und bei einem Trockengrad von etwa 85% gekreppt. Das Blatt wurde mittels üblicher Nachtrockner bis zu einem Trockengrad über 92% getrocknet. Die physikalischen Eigenschaften der Grundbahn waren an diesem Punkte:

Zugfestigkeit in
Maschinenrichtung:
Dehnung in
Maschinenrichtung:

Zugfestigkeit quer zur
Maschinenrichtung:
Dehnung quer zur
Maschinenrichtung:
Naßzugfestigkeit quer zur

Maschinenrichtung:
Grundgewicht:
Volumen bzw. Dicke:

567,6 g/2,54 cm

5.6%

340,3 g/2,54 cm

2,4%

34,0 g/2,54 cm

46,0 g/m²

0,48 cm/24 Blatt

Die Grundbahn wurde dann durch eine Bindemittelauftragstation geführt, die aus einem Spalt bestand, der durch eine mit einem Muster versehene Zylindertiefdruckwalze und eine Elastomerwalze mit einem Durchmesser von 12,7 cm und einem Neoprenbelag mit einer Dicke von 1,27 cm (Shore A-Durometerhärte von 55) sowie einem weiteren Belag aus einer Polytetrafluoräthylenmanschette einer Dicke von 0,051 cm gebildet wurde. Die Zylinderdruckwalze hatte einen Durchmesser von 12,7 cm und war auf der gesamten Oberfläche mit einem Rautenmuster von 0,15 cm χ 0,20 cm (mit der kürzeren Abmessung des Musters in Maschinenrichtung) sowie mit einem sich wiederholenden Linienmuster mit einer Linienlänge von 0,28 cm bedeckt Die eingravierten Linien des Rautenmusters waren etwa 0,022 cm breit und etwa 50 μιη tief. Die eingravierten Linien des Rautenmusters nahmen annähernd 22% des Oberflächenbereichs der Zylindertiefdruckwalze ein.

Die Bindemittelformulierung war eine wäßrige Emulsion aus der selbstvernetzenden Emulsion des Bei-

spiels 1 mit einem Feststoffgehalt von 42%, 0,5% Ammoniumchlorid und 1% des gleichen Entschäumers (die Prozentangaben beziehen sich auf die gesamten Fest-'*offe). Das Bindemittel hatte eine Viskosität von bOmPa · s bei 25⁰C, einen pH-Wert von 4,5 und dn spezifisches Gewicht von 1,035 bei 2ΓC. Der Druck in dem Druckspalt wurde auf 0,84 N/mm² im Durchschnitt eingestellt, und das mittlere Grundgewicht des Blatts wurde um 15% erhöht, von denen 5% auf die nichtflüchtigen Bindemittelbestandteile entfielen.

Die bedruckte Bahn wurde dann an eine Krepptrommel aus Gußeisen mit einem Durchmesser von 91,5 cm mittels einer Elastomerwalze mit einem Durchmesser von 12,2 cm und mit einem Neoprenbelag mit einer Dikcke von !,27 cm sowie einem weiteren Belag aus einer Polytetrafluoräthylen-Manschette einer Dicke von 0,051 cm gedrückt. Der durchschnittliche Spaltdruck betrug 0,7 N/mm². Die Krepptrommel wurde auf eine Cberflächentemperatur von 79°C elektrisch erter Anwendung des gleichen Verfahrens für die zweite Seite der Bahn geführt. Die erhaltene Bahn hatte die folgenden Eigenschaften:

io

15 Zugfesti^keitin
Maschinenrichtung:
Dehnung in
Maschinenrichtung:
Zugfestigkeit quer zur
Maschinenrichtung:
Dehnung quer zur
Maschinenrichtung:
Naßzugfestigkeit quer zur
Maschinen ichtung:
Grundgewicht:
VoIi' icn bzw. Dicke:

657.7 g/2 54 cm
39,3%

463,6 g/2,54 cm
23,00/o

294.8 g/2,54 cm
62,8 g/m²

1,23 cm/24 Blatt

Vergleichs versuch

UHu uiC ι rOiTirriciöucriiäCncfigcäCiVwinuigkcii 20 Die Li'iindüfig ciTfrGgiiChi die ϊ ici'S'lciiüi'l^ cilice FlU-

betrug 30,5 m je Minute. Der durchschnittliche Trockengrad der Bahn betrug beim Erreichen der Trommel 79% und beim Verlassen der Trommel 95%. Die Bahn wurde von der Trommeloberfläche unter Kreppen mit einem üblichen Kreppabstreichmesser gelöst, wobei das Ab-Streichmesser beim Kreppen an dem Berührungspunkt einen Anstellwinkel von 5° über der Radiallinie bildete. Die Bahn wurde dann von dem Kreppmesser mittels Zugwalzen abgezogen, die mit einer Walzenumfangsgeschwindigkeit von 27,5 m je Minute angetrieben wurden_v wobei eine 10%ige Verkürzung der Bahn in Maschinenrichtung (10% Krepp) erreicht wurde.

Die Bahn wurde dann durch einen 4,9-m-Infrarotofen mit 65 Quarzlampen (2500 Watt je Lampe bei 480 Volt), von denen nur 52 Lampen in Betrieb waren (12 bei 480 Volt und 40 bei 250 Volt), geleitet. Alle Lampen waren mit guten Reflektoren hinterlegt.

Die Bahn wurde dann ein zweites Mal durch die gleiche Auftragstation zum Aufdrucken des Bindemittels, über die Krepptrommel und durch den Infrarotofen un-

Tabelle I

dukts mit vielen überlegenen Eigenschaften gegenüber bekannten Produkten. Zur Erläuterung wurden zwei Produkte aus der gleichen Grundbahn hergestellt. Eines der Produkte wurde nach dem Verfahren der Erfindung gebildet, wobei Bindemittel auf eine Seite der Bahn aufgebracht und die Bahn einem eingestellten musterförmigen Kreppen durch eine Trommel unterworfen wurde, Bindemittel auf die zweite Seite der Bahn aufgetragen und die Bahn einem zweiten eingestellten musterförmigen Kreppen unterworfen wurde. Das andere Produkt wurde nach der US-PS 41 58 594 hergestellt, wobei Bindemittel auf nur eine Seite der Bahn aufgetragen und die Bahn nur einmal dem Kreppen unterworfen wurde. Die auf beide Produkte aufgetragene gesamte Bindemittelmenge und der gesamte Grad des Kreppens, dem jede Bahn unterworfen worden war, waren bei beiden gebildeten Produkten gleich. Die Grundbahn, mit der die beiden Produkte hergestellt wurden, und die Produkte hatten die folgenden allgemeinen Eigenschaften:

Eigenschaften

Grundbahn

Produkt der
Erfindung

Verbesserung

Produkt
nach US-PS

Verb -s-

Zugfestigkeit in Maschinenrichtung (g/2,54 cm)

Dehnung in Maschinenrichtung (%)

Zugfestigkeit quer zur Maschinenrichtung (g/2,54 cm)

Dehnung quer zur Maschinenrichtung (%)

Naßzugfestigkeit in Maschinenrichtung (g/2,54 cm)

Naßzugfestigkeit quer zur
Maschinenrichtung (g/2,54 rm)

Volumen bzw. Dicke (cm/24 Blätter) Grundgewicht (g/m²)
Absorptionsvermögen (0,1 Cm³HjO) H2O-Aufnahmevermögen (%)

Abriebfestigkeit der ersten Seite der Bahn (Zyklen)

Abriebfestigkeit der zweiten Seite der Bahn (Zyklen)

926,3 1352,3

32%

1034,8

1%

7,2	40,5	463%	37,2	417%
567,5	856.2	53%	674,7	21%
2,7	17,7	566%	11,5	326%
292,0	890,2	205%	593,4	103%

130,4 499,0

283%

351,5

170%

0,54	1,60	148%	1,29	99%
69,5	94,2	36%	86,0	29%
4,0 s	sofort	—	sofort	—
338,6	569,8	68%	449,2	33%
	1000 +		96

1000 +

Die Abriebfestigkeit wurde in einer Abriebprüfmaschine von United States Testing Company of Hoboken, N, J, Modell Nr. 4769 (Seriennummer 8306) bestimmt. Das Verfahren bestand darin, daß eine nasse Probe auf einer Drehplatte befestigt wurde, die einen Durchmesser von 15,2 cm haue, und ein glattes S.e-cm-Kopfstück aus Stahl an dem oberen Teil der Probe angebracht wurde. Die Drehplatte oszillierte um 83 cm, während sie gedreht wurde. Die Anzahl der Umdrehungen der Drehplatte wurde als Wert genommen, um das Versagen der Probe zu bestimmen. Wenn ein Versagen bei 1000 Zyklen nicht stattfand, wurde der Test beendet.

Beim Vergleich dieser Eigenschaften ist zu erkennen, daß die Erfindung die Bildung einer voluminöseren

10

Bahn mit größerer Festigkeit, größerer Dehnbarkeit, größerem Aufnahmevermögen für Wasser und größerer Abriebfestigkeit auf beiden Seiten der Bahn ermöglicht, als es bei Durchführung des Verfahrens nach der US-PS erreichbar ist Tabelle I ist außerdem zu entnehmen, daß die Erfindung in ausgezeichneter Weise eine Zunahme der Naßfestigkeit der Bahn ermöglicht

Das Produkt der Erfindung ist außerdem herkömmlichen mehrschichtigen Wischtüchern nach dem Stand der Technik überlegen. Zur Erläuterung wurde ein im Handel erhältliches, gekauftes Produkt, das nach dem in der US-PS 34 14459 beschriebenen Verfahren hergestellt worden war, untersucht und verglichen:

Tabelle!!

Eigenschaften

Produkt der Erfindung	herkömmliches vielschichtiges Produkt
13523	1190,7
40,5	12
856,2	567.0
17,7	6,7
890,2	297,7
499,0	144,6
1,6	0,86
sofort	1,0 s
1000 +	158
1000 +	124

Zugfestigkeit in Maschinenrichtung (g/2,54 cm) Dehnung in Maschinenrichtung (%)

Zugfestigkeit quer zur Maschinenrichtung
(g/234 cm)

Dehnung quer zur Maschinenrichtung (%)

Naßzugfestigkeit in Maschinenrichtung
(g/234 cm)

Naßzugfestigkeit quer zur Maschinenrichtung (g/2,54 cm)

Volumen bzw. Dicke (cm/24 Blätter)
Absorptionsvermögen (0,1 cm³H2O)
Abriebfestigkeit der ersten Seite (Zyklen)
Abriebfestigkeit der zweiten Seite (Zyklen)

Das Produkt der Erfindung sticht gegenüber den herkömmlichen zweischichtigen bekannten Produkten hinsichtlich der voluminösen Beschaffenheit je Grundgewicht und des Absorptionsvermögens hervor. Außerdem ist das Produkt der Erfindung hinsichtlich der Abriebfestigkeit den herkömmlichen bekannten zweischichtigen Produkten überlegen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Voluminöses, weiches und adsorptiousfähiges Faserblattmaterial, aus einer Bahn mit einem Grundgewicht von etwa 34 g/m² bis 170 g/m², wobei die Bahn eine auf Feinkreppen einer der Oberflächen der Bahn zurückzuführende wellige Beschaffenheit hat und in einem feinen, Abstände aufweisenden Muster verteiltes Bindemittel enthält und erste und to zweite Oberflächenregionen aufweist, die durch eine weiche absorbierende zentrale Kernregion verbunden sind, die im allgemeinen eine geringere Faserkonzentration aufweist als die Oberflächenregionen_s dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn ei- is ne integrale schichtartige Bahn ist und jede Oberflächenregion Bindemittel enthält, das dort die Fasern miteinander zu einem starken Netzwerk verbindet, und das Bindemittel aus jeder Oberflächenregion sich über etwa 10% bis 60% der Dicke der Bahn erstreckt and im wesentlichen keine Bedingungen zu dem Bindemittel hat, das sich jeweils von der anderen Seite in die Bahn erstreckt, und das Bindemittel der ersten Oberflächenregion in dem feinen, Abstände aufweisenden Muster mit Bereichen in der ersten Oberflächenregion verteilt ist, die fein gekreppt sind.

2. Faserblattmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn aus willkürlich orientierten Fasern gebildet ist, die eine vorherrschende Länge kleiner als 0,6 cm haben, und jede der Oberflächenrejfionen das in einem feinen. Abstände aufweisenden Muster verteilte Bindemittel aufweist, das etwa 15% bis 60^c/j der Oberfläche des fertigen Bahnprodukts auf jeder Seite der Bahn einnimmt, wobei das Bindemittel von je ier Seite der Bahn her bis zu einer Tiefe von etwa 10% bis 40% der Dicke des fertigen Bahnprodukts reicht.

3. Faserblattmaterial nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein elastomeres Material ist und die Bereiche in beiden Oberflächenregionen, in denen das Bindemittel abgelagert worden ist, fein gekreppt sind.

4. Faserblattmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn insgesamt eine sehr geringe Zwischenfaserbindefestigkeit hat, mit Ausnähme der durch das Bindemittel geschaffenen Bindungen, und daß im allgemeinen die gesamte zentrale Kernregion Spaltteile aufweist.

5. Faserblattmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle Fasern Lignocellulosefasern sind.

6. Faserblaumaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 10% bis 15% des gesamten Fasergemisches aus relativ langen Fasern bestehen, die in der gesamten Bahn gleichmäßig verteilt sind.

7. Faserblattmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel in jeder Oberflächenregion der Bahn in einem diskontinuierlichen intermittierenden Muster abgelagert ist und einzelne Bereiche mit Bindemittel von Bereichen ohne Bindemittel umgeben sind.

8. Faserblattmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel in jeder Oberflächenregion der Bahn in einem kontinuierlichen retikulären Muster so abgelagert ist, daß ein diskontinuierliches intermittierendes Muster von einzelnen Bereichen ohne Bindemittel vorliegt, die

von Bereichen mit Bindemittel umgeben sind.

9. Verfahren zur Herstellung der einstöckigen Faserbahn nach Anspruch 1 unter Formen einer Faserbahn, Auftragen von.Bindemittel auf die Faserbahn, wobei die gebundenen Teile von einer Seite der Bahn ein feines, Abstände aufweisendes Muster haben und an eine Kreppfläche durch Bindemittel geheftet werden, und Kreppen der Bahn von der Kreppfläche, dadurch gekennzeichnet, daß eine schichtartige Faserbahn gebildet wird, indem auf die erste Seite der Bahn ein erstes Bindemittel aufgetragen wird, das etwa 10% bis 60% durch die Dicke des fertigen Bahnmaterials eindringt, und auf die zweite Seite der Bahn ein zweites Bindemittel in einem feinen, Abstände aufweisenden Muster aufgetragen wird, das etwa 10% bis 60% durch die Dicke des fertigen Bahnmaterials eindringt und im wesentlichen keine Bindungen mit dem ersten Bindemittel bildet

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bahn mit einem Grundgewicht von etwa 273 g/m² bis i35,7 g/m² aus willkürlich orientierten Fasern mit einer vorherrschenden Länge kleiner als 0,6 cm geformt wird, das erste Bindemittel auf die erste Seite der Bahn in einem feinen. Abstände aufweisenden Muster aufgetragen wird, das etwa 15% bis 60% des Ober-iiächenbereichs der fertigen Bahn einnimmt und in die Bahn bis zu einer Tiafe von etwa 10% bis 40% der Dicke der fertigen Bahn eindringt, das zweite Bindemittel auf die zweite Seite der Bahn in einem feinen, Abstände aufweisenden Muster aufgetragen wird, das etwa 15% bis 60% des Oberflächenbereichs der fertigen Bahn einnimmt und in die Bahn bis zu einer Tiefe von etwa 10% bis 40% der Dicke der fertigen Bahn eindringt.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn unter Bedingungen geformt wird, die zu einer sehr geringen Zwischenfaserbindefestigkeit führen, und das Bindemittel ein elastomeres Material hl.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreppen der Bahn durchgeführt wird, bevor das zweite Bindemittel auf die zweite Seite der Bahn aufgetragen wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche auf der anderen Seite der Bahn mit dem Bindemittel dort angeheftet werden, wo das Bindemittel an einer Kreppfläche abgelagert wird, und die Bahn von der Kreppfläche gekreppt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn aus einer wäßrigen Aufschlämmung von hauptsächlich Lignocellulosefasern gebildet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Lignocellulosefasern vor dem Trocknen der Bahn zur Verminderung des Zwischenfaserbindungsvermögens der Bahn mit einem chemischen Entbindemittsl behandelt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn unter vermindertem Druck, bis sie im wesentlichen trocken ist, gebildet wird, um den Anteil von Zwischenfaserkontakt und die Zwischenfaserbindefestigkeit zu verringern.

17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn vor dem Aufbringen des ersten Bindemittels auf der gesamten Oberfläche gekreppt wird, um durch die Kreppwirkung Zwi-

schenfaserbindungen aufzubrechen,

18. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn vollständig aus Lignocellulosefasern gebildet wird,

19. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn 10% bis 15% relativ lange Fasern enthält

20. Verfahren nach ehiem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das auf jede Seite der Bahn aufgebrachte Bindemittel in die Bahn bis zu etwa 15% bis 30% der Dicke der fertigen Bahn eindripgt

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel auf beide Seiten der Bahn in einem diskontinuierlichen intermittierenden Muster mit einzelnen Bereichen mit Bindemittel, umgeben von Bereichen ohne Bindemittel, aufgebracht wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel auf beide Seiten der Bahn in einem kontinuierlichen retikulären Muster mit einzelnen Bereichen olne Bindemittel, umgeben von Bereichen mit Bindemittel, aufgebracht wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel auf jede Seite der Bahn in einem Muster aufgebracht wird, in dem das Bindemittel etwa 25% bis 50% des Oberflächenbereichs auf jeder Seite der fertigen Bahn einnimmt

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