DD296718A5 - Saugfaehiges faservlies mit zellstoffhaltigem recyclingmaterial - Google Patents
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Abstract
Alle zellstoffhaltigen Recyclingmaterialien koennen verwertet werden, insbesondere jedoch Papier und/oder Textilien. Das Recyclingmaterial wird zerfasert, die zellstoffhaltigen Fasern gereinigt und mit Fasern aus wenigstens einem thermoplastischen Kunststoff zu einer homogenen Pulpe gemischt. Diese wird formatiert und einer Waermebehandlung zum Verbinden der Fasern an vielen Punkten unterworfen, wodurch eine netzartig verbundene, kompakte Schicht aus zellstoffhaltigen Recycling-Fasern und Kunststoffasern mit erhoehter, jedoch elastischer Formfestigkeit entsteht. Das Verfahren wird zur Herstellung von geformten Saugkernen durch Kontaktieren der formatierten Faserflocken mit wenigstens einer heiszen Flaeche angewendet. Das hergestellte Vlies kann als Saugkern in hygienischen Artikeln und Betteinlagen sowie fuer industrielle und medizinische Zwecke verwendet werden.{Recyclingmaterial; Kunststoffaser; Papier; Vliesherstellung, saugfaehig; Faserflocken; Anwendung; hygienische Artikel}
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines saugfähigen Faservlieses mit zellstoffhaltigem Recyclingmaterial, insbesondere aus Papier und/oder Textilien. Weiter bezieht sich die Erfindung auf die Anwendung des Verfahrens zur Herstellung von geformten Saugkissen und die Verwendung des Vlieses als Saugkern.
Es ist bekannt, flüssigkeitsabsorbierende Saugkissen oder -matten durch mechanische Zerfaserung einer Zellulosepulpe in einem Trockenprozeß herzustellen, und das zerfaserte Material anschließend in die gewünschte Kissen- oder Mattenform zu überführen.
Nach einem besonderen Verfahren wird gemäß der EP. B 1.0202237 naßfestes oder beschichtetes Abfallmaterial als zellulosehaltiges Ausgangsmaterial verwendet. Wenn nötig, wird dieses auf die zur Zerfaserung geeignete Größe geschnitten.
Während oder unmittelbar vor der Zerfaserung wird ein Gemisch aus Wasser und einem Tensid zu dem Papierabfall gegeben, um die Absorptionskapazität der Zelluslosefasern wieder herzustellen. Dabei beträgt die Menge des Gemischs bis zu 25 Vol.-%, bezogen auf das Volumen des Abfallpapiers.
Obwohl die Absorptionskapazität der Zellulosefasern mit dem Gemisch aus Wasser und einem Tensid wieder hergestellt ist, weisen Saugkissen oder -matten, welche nach dem Verfahren des obenstehenden europäischen Patents hergestellt werden, weder den heute üblichen Tragkomfort noch die für ein konkurrenzfähiges Produkt notwendig Qualität auf.
Der Erfinder hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchem trotz des Einsatzes billiger Ausgangsmaterialien in einem wirtschaftlichen Herstellungsprozeß hochwertige Vliese hergestellt werden können, die auch zur Herstellung von geformten, angenehm zu tragenden Saugkernen geeignet sind.
In bezug auf das Verfahren wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Recyclingmaterial zerfasert, die zellstoffhaltigen Recycling-Fasern gereinigt und mit Fasern aus wenigstens einem thermoplastischen Kunststoff zu einer homogenen Pulpe gemischt werden, welche formatiert und einer Wärmebehandlung zum Verbinden der Fasern an vielen Punkten unterworfen wird, wodurch eine netzartig verbundene kompakte Schicht aus zellstoffhaltigen Recycling-Fasern und Kunststoffasern mit erhöhter, jedoch elastischer Formfestigkeit entsteht.
Die Zerfaserung von Recyclingmaterial, insbesondere aus Papier und/oder Textilien, erfolgt in an sich bekannter Weise und entspricht im Prinzip der Zerfaserung von aus Rundholz gewonnenen Hackschnitzeln im Devibrator. Wenn notwendig, muß das Recyclingmateria) vor dem Zerfasern zumindest auf das für die Maschine zulässige Höchstformat zugeschnitten werden. Es sind alle Materialien geeignet, welche Zellstoffe enthalten, die nach dem Gebrauch und/oder vor der Verarbeitung anfallen.
Die aus dem Recyclingmaterial gewonnenen, zellstoffhaltigen Recycling-Fasern werden in an sich bekannter Weise mit wenigstens einem physikalischen und/oder chemischen Verfahren gereinigt. Dabei wird das allenfalls reduzierte Absorptionsvermögen der zellstoffhaltigen Recycling-Fasern weitgehend wieder hergestellt.
Die zellstoffhaltigen Recycling-Fasern und die Kunststofffasern werden zur Bildung von homogenen Faserflocken innig gemischt, vorzugsweise in einem Verhältnis von 30:1 bis 4:1.
Vor dem Einmischen in die zellstoffhaltigen Recycling-Fasern werden die Kunststoffasern zweckmäßig mit einem Benetzungsmittel behandelt. Dieses oberflächenaktive Mittel setzt die Oberflächenspannung von Wasser herab, erleichtert so das Eindringen von Körperflüssigkeit in das Vlies und beschleunigt das Verteilen der Flüssigkeit auf der Oberfläche der Kunststoffasern. Die einzusetzenden Benetzungsmittel sind dem Fachmann bekannt. Als Beispiel für ein Benetzungsmittel (wetting agent) sei das Produkt „Triton X-100" der Firma DUPONT erwähnt.
Die verwendeten Kunststoffasern bestehen bevorzugt aus einem Polyolefin oder aus einem Polyester. Beispiel für Materialien von Kunststoffasern sind Polyäthylen, Polypropylen, Copolymere von Äthylen und Propylen sowie Copolymere von Propylen und Butylen.
Die mit den zellstoffhaltigen Recycling-Fasern gemischten Kunststoffasern haben in der Regel einen Durchmesser von 1-40 μητι, insbesondere 5-20 цт.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, zellstoffhaltige Fasern mit vibrilliertem Polyäthylen zu mischen. Ein unter dem Handelsnamen „PULPLUS" bekanntes Produkt der Firma DUPONT oder ein anderes Produkt „PULPEX" der Firma Hercules beispielsweise bestehen aus feinen, 1-20μιη dicken Fibrillen, welche bei der Wärmebehandlung (Thermobonding) zahlreiche Verbindungspunkte bilden. Neben dem sehr kleinen Durchmesser haben diese Kunststoffasern u.a. folgende vorteilhafte Eigenschaften:
- hohe Festigkeit und Orientierung
- leicht schmelzbar
- leicht bearbeitbar
- hohe spezifische Oberfläche
- chemisch inert
- umweltschonend
- preisgünstig.
Aus dem Fasergemisch hergestellte Saugkissen mit thermisch verbundenen Fasern haben folgende vorteilhafte Eigenschaften:
- größeres Rückhaltevermögen für Flüssigkeiten
- verbessertes Rückhaltevermögen für pulverförmiger! Superabsorber
- erhöhte Formfestigkeit, unter Beibehaltung der Elastizität
- höhere Festigkeit vor und nach der Benetzung
- starke Erniedrigung des spezifischen Gewichts.
Die Wärmebehandlung, beispielsweise in einem Heißluftstrom, zur punktförmigen Schmelzverklebung der Fasern erfolgt vorzugsweise bei einer knapp unterhalb der Verbrennungstemperatur von Zellulose liegenden Temperatur, insbesondere bei 200-220°C. Sowohl bezüglich des Verfahrens als auch der Vorrichtung wird auf die CH-PS ... (schweizerisches Patentgesuch Nr. 3938/88) des Anmelders verwiesen.
Die zellstoffhaltigen Recycling-Fasern werden vorteilhaft nicht nur mit Kunststoffasern, sondern auch mit einem chemischen Absorptionsmittel, insbesondere mit einem Superabsorber, gemischt. Wahlweise kann das Absorptionsmittel, insbesondere ein Superabsorber, auch nach der Wärmebehandlung möglichst homogen im Vlies verteilt werden.
Superabsorber sind hochsaugaktive Polymere, die ein Mehrfaches ihres Gewichts an salzhaltigem Wasser oder Urin binden können und dabei ein Gel bilden, das auch unter Druckeinwirkung stabil bleibt. Diese Retention ist eine besonders wichtige Eigenschaft für Windeln, Einlagen, Binden, Tampons und dgl. Die Sauggeschwindigkeit eines Superabsorbers ist hauptsächlich von dessen Korngröße abhängig, d. h. bei kleineren Körnern ist die gesamte Oberfläche des Superabsorbers größer und deshalb erfolgt die Absorption oder Gel-Bildung wesentlich schneller. Die Einstellung der Saugfähigkeit einer Saugschicht wird mit Superabsorbern unterschiedlicher Natur und/oder verschiedenen Mengen von Superabsorbern erreicht. Als Superabsorber werden beispielsweise folgende Produkte verwendet:
Aridall 1125 vonChemdal,U.S.A.
Drytech 510 vonDowChemical,U.S.A.
PR 9910 S vonFloerger, U.S.A.
FAVOR 922 SK von Stockhausen, BRD
Falls ein Absorptionsmittel thermoplastische Kunststoffasern, z. B. vibrilliertes Polyäthylen, enthält (vgl. beispielsweise US. A1. 4458042), kann sich die separate Zugabe von Kunststoffasern erübrigen. Die im Absorptionsmittel enthaltenen Kunststoffasern können bei der Wärmebehandlung eine hinreichende Verfestigung des Vlieses bewirken.
Die erfindungsgemäße Anwendung des Verfahrens dient der Herstellung von geformten Saugkernen durch Kontaktieren der fertigen Mischpulpe mit wenigstens einer heißen Fläche. Diese heiße Fläche kann z. B. als Heizbett, Heißwalze oder wanderndes, endloses Heizband ausgebildet sein.
Erfindungsgemäß wird das nach dem Verfahren hergestellte Vlies als Saugkern in Windeln und Windelhöschen für Kleinkinder und kranke Erwachsene, Inkontinenzeinlagen, Monats- und Wo'chnerinnenbinden, Slipeinlagen, Betteinlagen und medizinische Wegwerf-Saugkompressen verwendet. Das Vlies ist jedoch auch ganz allgemein für medizinische und industrielle Zwecke verwendbar, insbesondere für Schutzkissen gegen Wassereinwirkung und zur Aufnahme von vorhandenem Wasser.
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung eines saugfähigen Faservlieses mit zellstoffhaltigem Recyclingmaterial, insbesondere aus Papier und/oder Textilien, dadurch gekennzeichnet, daß das Recyclingmaterial zerfasert, die zellstoffhaltigen Recycling-Fasern gereinigt und mit Fasern aus wenigstens einem thermoplastischen Kunststoff zu einer homogenen Pulpe gemischt werden, welche formatiert und einer Wärmebhandlung zum Verbinden der Fasern an vielen Punkten unterworfen wird, wodurch eine netzartig verbundene, kompakte Schicht aus zellstoffhaltigen Recycling-Fasern und Kunststoffasern mit erhöhter, jedoch elastischer Formfestigkeit entsteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zellstoffhaltigen Recycling-Fasern und die Kunststoffasern in einem Verhältnis von 30:1 bis 4:1 gemischt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffasern vor dem Einmischen mit einem Benetzungsmittel behandelt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die zellstoffhaltigen Recycling-Fasern mit Kunststoffasern aus einem Polyolefin oder aus einem Polyester gemischt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die zellstoffhaltigen Recycling-Fasern mit Kunststoffasern eines Durchmessers im Bereich von 1-40 цт, vorzugsweise 5-20 pm, gemischt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die zellstoffhaltigen Rcycling-Fasern mitfibrilliertem Polyäthylen gemischt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung bei einer knapp unterhalb der Verbrennungstemperatur von Zellulose liegenden Temperatur, vorzugsweise bei 200-2200C, durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die zellstoffhaltigen Recycling-Fasern mit Kunststoffasern und einem chemischen Absorptionsmittel, vorzugsweise mit einem Superabsorber, gemischt werden, oder ein chemisches Absorbtionsmittel, vorzugsweise ein Superabsorber, nach der Wärmebehandlung möglichst homogen im Vlies verteilt wird.
9. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-8 zur Herstellung von geformten Saugkernen durch Kontaktieren der formatierten Pulpe mit wenigstens einer heißen Fläche.
10. Verwendung des nach einem der Ansprüche 1-8 hergestellten Faservlieses als Saugkern in Windeln und Windelhöschen für Kleinkinder und kranke Erwachsene, Inkontinenzeinlagen, Monats- und Wöchnerinnenbinden, Slipeinlagen, Betteinlagen sowie für industrielle und medizinische Zwecke, wie Wegwerf-Saugkompressen.
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