DE68913280T2 - Haltbare hydrophile Fasern. - Google Patents

Haltbare hydrophile Fasern.

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Description

  • Diese Erfindung betrifft synthetische Fasern, die für das Deckmaterial einer Wegwerfwindel, Damenbinde etc. brauchbar sind.
  • Wegwerfwindeln etc. sind aus drei Schichten zusammengesetzt, nämlich einer Deckmaterialschicht, einer absorbierenden Schicht und einer Abstützschicht, in der Reihenfolge von der Seite her, an der sie sich zur Zeit des Tragens in Kontakt mit der Haut befinden. Für das Deckmaterial wird nicht nur Wasserdurchlässigkeit verlangt, aufgrund welcher eine zu absorbierende Flüssigkeit rasch zu der absorbierenden Schicht überführt wird, sondern auch die Eigenschaft einer trockenen Berührung, die ein trockenes Anfühlen auf der Haut dadurch gewährleistet, daß ein Rückfluß der absorbierten Flüssigkeit verhindert ist. Hydrophile Eigenschaften werden zur Verbesserung der Wasserdurchlässigkeit verlangt, während hydrophobe Eigenschaften erforderlich sind, um die Eigenschaft der trockenen Berührung zu erhalten. Um derartige konträre Ziele zu erreichen, wurde ein Vliesstoff vorgeschlagen, der dadurch gewonnen wird, dar eine kleine Menge einer Mischung von oberflächenaktiven Mitteln mit hydrophoben Fasern aus Polyolefin oder Polyester verhaftet wird, wodurch die gewünschten hydrophilen Eigenschaften vermittelt werden (JP-A-636166 und JP-A6349158).
  • Im Falle der Windel, bei welcher Deckmaterial, hergestellt aus den hydrophoben Fasern mit darauf verhafteten oberflächenaktiven Mitteln, wie oben beschrieben, verwendet wird, fliegen die oberflächenaktiven Mittel rasch aus dem Deckmaterial aus, wenn eine Flüssigkeit ein- oder zweimal darin absorbiert wird, und die Wasserdurchlässigkeit reduziert sich; wenn das Material daher für eine lange Zeit, beispielsweise über Nacht, in Benutzung ist, tritt ein unangenehmes, klebriges Gefühl auf.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die betreffenden Erfinder haben eine extensive Forschung betrieben, um die obenerwähnten Nachteile des konventionellen Deckmaterials zu beheben. Als Ergebnis haben wir gefunden, dar dann, wenn eine Mischung aus (A) einem Fettsäurediäthanolamid, (B) einem Polyäther-modifizierten Silikon, (C) einem Sorbitan-Fettsäure-Ester, (D) einem Metallsalz eines Alkylsulfonats in Mischverhältnissen von (A): 30 bis 60 %, (B): 20 bis 55 %, (C): 10 bis 25 % und (D): 5 bis 10 %, wobei jeder Gew.%wert auf dem Gewicht der Mischung basiert, mit der Oberfläche der Fasern, welche Polyolefin oder Polyester in einer Menge von 0,2 bis 1,0 Gew.%, basierend auf dem Gewicht der Fasern, verhaftet wird, es möglich wird, das obige Ziel zu erreichen und haben die vorliegende Erfindung vervollständigt.
    • DETALLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die hier in Bezug genommenen Fasern, die Polyolefin oder Polyester umfassen, bedeuten Polyolefinfasern, beispielsweise Polyethylenfasern, Polypropylenfasern, Polypropylenpolyethylen-Verbundfasern, Polypropylenethylen- Vinyl-Acetatcopolymerisat-Verbundfasern etc., oder Polyesterfasern, beispielsweise Polyethylenterephthalat(PET)fasern, Polyethylenterephthalatpolyethylenterephthalat- Isophthalat-Copolymerisat-Verbundfasern etc und weiterhin Polyesterpolyolefin-Verbundfasern, beispielsweise PETpolyethylen-Verbundfasern.
  • Das Fettsäure-Diäthanolamid (A) ist vorzugsweise ein Amid einer Fettsäure mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen mit Diäthanolamin, und bevorzugter ein Amid von Stearinsäure oder Oleinsäure.
  • Das Polyäther-modifizierte Silikon (B) ist vorzugsweise ein Erzeugnis das durch Propfpolymerisation von Äthylenoxyd auf Polydimethylsiloxan gewonnen wird. Ein Produkt mit einem Polyäthergehalt von 40 bis 60 Gew.% und einem Gesamtmolekulargewicht von 2.000 bis 10.000 wird stärker bevorzugt.
  • Der Sorbitan-Fettsäure-Ester (C) ist vorzugsweise ein Ester von Sorbitan mit einer Fettsäure aus 12 bis 18 Kohlenstoffatomen.
  • Oleinsäure-Sorbitan-Monoester oder Laurinsäure-Sorbitan- Monoester wird stärker bevorzugt.
  • Als Metallsalz eines Alkylsulfonats (D) wird Natrium- oder Kaliumsalz eines Sulfonsäureesters eines Alkylalkohols mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen bevorzugt.
  • Die jeweiligen Verhältnisse von (A), (B), (C) und (D) in der Mischung sind (A) 30 bis 60 %, (B) 20 bis 55 %, (C) 10 bis 25 % und (D) 5 bis 10 %, jeweils in Gew.%, basierend auf dem Gewicht der Mischung, wobei angenommen wird, daß deren Gesamtgew.%satz zu 100 % gemacht ist. Wenn der Anteil (A) kleiner als 30 Gew.% ist, werden die dauerhaften hydrophilen Eigenschaften der Fasern ungenügend, während bei einem Überschreiten von 60 Gew.% die Durchgängigkeit der Fasern in der Spinn- oder Kardierphase gering ist. Wenn der Anteil von (B) kleiner als 20 Gew.% ist, sind sowohl die anfänglichen hydrophilen Eigenschaften als auch die dauerhaften hydrophilen Eigenschaften ungenügend, während dann, wenn dieser Wert 55 Gew.% übersteigt, die hydrophilen Eigenschaften nicht so sehr verbessert werden; daher sind derartige übermäßigen Anteile unwirtschaftlich. Wenn der Anteil von (C) geringer als 10 Gew.% ist, werden die Stabilität der Mischung als Schmiermittel und die dauerhaften hydrophilen Eigenschaften der Faser ungenügend, während dann, wenn 25 Gew.% überschritten werden, die antistatischen Eigenschaften der Fasern geringer werden und Störungen in der Spinn- oder Kardierphase verursachen. Wenn der Anteil von (D) geringer als 5 Gew.% ist, werden die antistatischen Eigenschaften ungenügend, während dann, wenn dieser Wert 10 Gew.% übersteigt, die dauerhaften hydrophilen Eigenschaften ungenügend werden. Somit ist die Menge der Mischung aus (A), (B), (C) und (D) (nachstehend als ein Schmiermittel abgekürzt), die mit den obengenannten hydrophoben Fasern verhaftet werden, 0,2 bis 1,0 Gew.%, vorzugsweise 0,3 bis 0,6 Gew.%, basierend auf dem Gewicht der Fasern. Wenn diese Verhaftungsmenge geringer als 0,2 Gew.% ist, werden die anfänglichen hydrophilen Eigenschaften, die dauerhaften hydrophilen Eigenschaften und die antistatischen Eigenschaften ungenügend, während dann, wenn dieser Wert 1 Gew.% übersteigt, derartige Probleme auftreten, daß sich die Fasern in der Kardierphase leicht an der Walze festklammern, und das aus solchen Fasern hergestellte Deckmaterial ergibt ein klebriges Anfühlen, so daß die Berührung als unzureichend empfunden wird; etc.
  • Das Verfahren der Verhaftung der Mischung aus diesen oberflächenaktiven Mitteln auf den hydrophoben Fasern hat keine besondere Begrenzung, und konventionelle Verfahren können angewandt werden, beispielsweise solche Verfahren, bei denen Schmierrollen in der Spinnphase Anwendung finden; Sprüh- oder Immersionsprozesse, nachdem die Fasern zu einer Bahn aus Vliesstoff verarbeitet sind; etc.
  • Die dauerhaften hydrophilen Fasern der vorliegenden Erfindung sind in ihren anfänglichen hydrophilen Eigenschaften und dauerhaften hydrophilen Eigenschaften überlegen und gewährleisten eine gute Hautberührung ohne klebriges Anfühlen; wenn sie daher zu einem Deckmaterial verarbeitet und als solches verwendet werden, beispielsweise für Wegwerfwindeln etc. ist es möglich, ein Produkt mit einer Absorptionsfähigkeit zu erhalten, die sich auch nach langer Gebrauchszeit nicht verringert, und das eine gute Hautberührung hat. Was das Verfahren der Herstellung des obengenannten Oberflächenmaterials mit den dauerhaften hydrophilen Fasern der vorliegenden Erfindung betrifft, so kann irgendein konventionelles Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffes verwendet werden, beispielsweise ein Prozeß der Verarbeitung der Fasern zu einer Bahn mit einem gewünschten Basisgewicht mit Hilfe einer Karde etc., gefolgt von einem Nadelstanzprozeß oder einem Heizrollenprozeß, so daß sich ein Vliesstoff ergibt.
  • Die vorliegende Erfindung wird mit Hilfe von Beispielen und Vergleichsbeispielen in ihren Einzelheiten beschrieben, sie soll jedoch hierauf nicht beschränkt sein. Bei diesen Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden zur Berechnung der physikalischen Eigenschaften die folgenden Methoden angewandt:
    • Stabilität des Schmiermittels
  • Die Mischung der oberflächenaktiven Mittel (Schmiermittel) wird in Wasser aufgelöst, um eine 10%ige Lösung herzustellen, wonach man die Lösung bei Raumtemperatur während 24 Stunden stehenläßt.
  • Ein Schmiermittel, welches leicht löslich ist und keine unlöslichen Substanzen enthält (also eine gute Löslichkeit besitzt) und keine Phasentrennung oder abgesetzte Substanzen bildet (also eine gute Lösungsstabilität aufweist) wird durch ein Symbol A ausgedrückt; ein Schmiermittel, welches mit Bezug auf eine der beiden obigen Eigenschaften ungenügend ist, wird durch ein Symbol B ausgedrückt; und ein Schmiermittel, welches mit Bezug auf die beiden obigen Eigenschaften ungenügend ist, wird durch ein Symbol C ausgedrückt.
    • Antistatische Eigenschaften
  • Stapelfasern einer Probe werden zu einer Bahn mit Hilfe einer Karde unter den Bedingungen von 20º C und einer relativen Feuchtigkeit von 45 % verarbeitet, worauf die Spannung der statischen Elektrizität gemessen wird, die in der Bahn erzeugt und unter den folgenden Normen berechnet wird:
  • A ... < 50 V, A-B ... < 100 V,
  • B ... < 500 V, C ... &ge; 500 V.
    • Karde-Passiereigenschaften
  • Grobe Stapelfasern (40 g) werden mit Hilfe einer Versuchskardenmaschine unter den Bedingungen von 30º C und einer relativen Feuchtigkeit von 80% und einer Durchlaufgeschwindigkeit von 7 m/min. kardiert, worauf sich eine Beobachtung der an der Walze der Karde festgeklammerten Fasern und eine Berechnung unter den folgenden Normen anschließt:
  • A ... kein Festklammern;
  • B ... teilweises Festklammern;
  • C ... vollständiges Festklammern
    • Hydrophile Eigenschaften der Fasern
  • Grobe Stapelfasern (5 g), die durch Passieren durch eine Karde kardiert wurden, werden in einen Kupferdrahtkorb von 3 cm Durchmesser, 8 cm Länge und 3 g Gewicht gepackt. Der Korb wird anschließend sanft auf die Wasseroberfläche eines Tanks bei einer Wassertemperatur von 25º C aufgelegt. Anschließend wird die Zeitperiode, die verstreicht, bis die Probe zusammen mit dem Korb im Wasser versunken ist, gemessen. Die versunkene Probe wird unmittelbar darauf aus dem Wasser herausgenommen, woran sich eine Entwässerung mit Hilfe einer Zentrifuge anschließt und eine Trocknung bei 50º C während einer Stunde. Die gleiche Prozedur wie oben wird zur Messung der Zeitdauer bis zum Versinken wiederholt. Die Messung wird fünfmal wiederholt. In dem Fall, dar die Zeit bis zum Versinken kürzer als 10 s ist, werden die hydrophilen Eigenschaften als gut beurteilt. In dem Fall, in dem auch der Wert der fünften Messung kürzer als 10 s ist, werden die dauerhaften hydrophilen Eigenschaften als gut beurteilt.
    • Anfängliche hydrophile Eigenschaften des Vliesstoffes
  • Ein Vliesstoff mit einem Basisgewicht von 30 g/m² wird unter Verwendung einer Bahn hergestellt, die durch Kardierung von Stapelprobefasern hergestellt ist. Dieser Vliesstoff wird auf ein Filterpapier (Nr. 50, hergestellt von Toyo Filter Paper Co., Ltd.). Dann wird ein Tropfen (etwa 0,05 ml) Wasser auf die Oberfläche des Vliesstoffes aus einer Pyrette getropft, deren Spitze in einer Höhe von 1 cm oberhalb der Vliesstoffläche eingesetzt wird. Die Zeitdauer, die verstreicht, bis der Wassertropfen auf der Oberfläche des Vliesstoffes verschwunden ist, wird gemessen. Diese Messung wird an 20 Punkten der Oberfläche des Vliesstoffes ausgeführt, und die Zahl der Punkte, an denen die verstrichene Zeit kleiner als 3 Sekunden ist, wird aufgelistet. Wenn die Zahl der Punkte 18 oder mehr beträgt, werden die anfänglichen hydrophilen Eigenschaften als gut betrachtet.
    • Dauerhafte hydrophile Eigenschaften des Vliesstoffes
  • Ein Vliesstoff (10 cm x 10 cm), hergestellt durch das oben erwähnte Verfahren, wird auf eine handelsübliche Papierwindel aufgelegt. Auf den Vliesstoff wird ein Zylinder von 6 cm Innendurchmesser plaziert. Dann wird Wasser (65 ml) in den Zylinder eingegossen, so daß es durch den Vliesstoff hindurch in der Papierwindel absorbiert wird. Man läßt die Materialien nach dem Eingießen des Wassers 3 Minuten lang stehen. Dann wird der Vliesstoff zwischen zwei trockene Filterpapiere (Nr. 50, hergestellt durch Toyo Filter Paper Co., Ltd.) gelegt. Eine Platte (10 cm x 10 cm) mit einem Gesamtgewicht von 3,5 kg wird auf diese Materialien gelegt und bleibt 3 Minuten lang liegen, um den Vliesstoff zu entwässern. Nach Lufttrocknung des Vliesstoffes während 5 Minuten, wobei der Teil des Vliesstoffes im Innendurchmesser des Zylinders mit Wasser benetzt ist, wird die Zeitdauer, während welcher der Wassertropfen verschwindet, an 20 Punkten auf der Innenseite des erwähnten Teils entsprechend der obenerwähnten Testmethode der anfänglichen hydrophilen Eigenschaften des Vliesstoffes gemessen. Die Anzahl von Punkten kleiner als 3 Sekunden wird aufgelistet. Wenn die Anzahl 18 oder mehr beträgt, wurde der Stoff in seinen dauerhaften hydrophilen Eigenschaften als gut betrachtet.
    • Hautberührung
  • Die Hautberührung des Vliesstoffes der Probe wird entsprechend eines organoleptischen Tests durch fünf Testpersonen beurteilt, wobei der Stoff, der von fünf Testpersonen so beurteilt wird, dar er eine sanfte Berührung ohne klebriges Anfühlen hat, mit "A" ausgedrückt wird; der Stoff, der von zwei oder weniger Testpersonen so beurteilt wird, daß er ein klebriges Anfühlen oder ein unangenehmes Anfühlen habe, wird durch "B" ausgedrückt; und der Stoff, der durch drei oder mehr Testpersonen so beurteilt wird, daß er ein klebriges Anfühlen besitze, wird durch "C" ausgedrückt.
    • Beispiele 1 - 5 und Vergleichsbeispiele 1 - 16
  • In der Spinnphase von Verbundfasern des Mantel- und Kern- Typs, die aus Polypropylen als Kernkomponente und Polyäthylen als Mantelkomponente zusammengesetzt waren (Zusammensetzungsverhältnis: 50/50), wurden oberflächenaktive Mischungen als Schmiermittel verschiedener Zusammensetzungen, wie sie in Tab. 1 dargestellt sind, haftend aufgebracht, worauf sich ein Strecken und Schneiden anschloß, so daß sich Stapelfasern mit einer Einzelfaserfeinheit von 2 Deniers und einer Faserlänge von 51 mm ergaben. Die jeweiligen Stapelfasern wurden zu einer kardierten Bahn verarbeitet, worauf sich eine Wärmebehandlung mit Hilfe eines Saugtrockners (140º C) anschloß, so daß sich ein Vliesstoff mit einem Basisgewicht von etwa 30 g/m² ergab. Die physikalischen Eigenschaften der obigen oberflächenaktiven Mischungen, Stapelfasern und Vliesstoffe sind in Tabelle 1 aufgelistet. TABELLE 1 (1) Schmiermittel Fasern Vlies Anteile der Komponenten Spinneigenschaften Sinkgeschwindigkeit von Rohbaumwolle (sec) Skarinsäurediäthanolamid Polyäther-modifiziertes Silikon (EO-modifiziert) Polyäther-modifiziertes Silikon (PO/EO-modifiziert) Sorbitanmonooleat NA-Salz von Alkyl(C&sub1;&sub4;-C&sub1;&sub8;)sulfonat POE(20) Sorbitan-Monofettsäureester PEG (400) Fettsäureester K Salz von Alkyl (C&sub8;-C&sub1;&sub2;)phosphat Anhaftende Menge (%) Schmiermittelstabilität Antistatische Eigenschaften Karden-Durchlaufeigenschaften Basisgewicht des Vliesstoffes (g/cm²) Anfängliche hydrophile Eigenschaften (20 Punkte; volle Markierung) Dauerhafte hydrophile Eigenschaften (20 Punkte; volle Markierung) Berührungseigenschaft (Touch) TABELLE 1 (2) Schmiermittel Fasern Vlies Anteile der Komponenten Spinneigenschaften Sinkgeschwindigkeit von Rohbaumwolle (sec) Skarinsäurediäthanolamid Polyäther-modifiziertes Silikon (EO-modifiziert) Polyäther-modifiziertes Silikon (PO/EO-modifiziert) Sorbitanmonooleat NA-Salz von Alkyl(C&sub1;&sub4;-C&sub1;&sub8;)sulfonat POE(20) Sorbitan-Monofettsäureester PEG (400) Fettsäureester K Salz von Alkyl (C&sub8;-C&sub1;&sub2;)phosphat Anhaftende Menge (%) Schmiermittelstabilität Antistatische Eigenschaften Karden-Durchlaufeigenschaften Basisgewicht des Vliesstoffes (g/cm²) Anfängliche hydrophile Eigenschaften (20 Punkte; volle Markierung) Dauerhafte hydrophile Eigenschaften (20 Punkte; volle Markierung) Berührungseigenschaft (Touch)
  • Wie sich aus den in Tabelle 1 aufgeführten Daten ergibt, vermitteln die hydrophoben Fasern unter Verwendung der oberflächenaktiven Mittel mit den gezeigten Proportionen in der vorliegenden Erfindung einen Vliesstoff mit überlegenen anfänglichen hydrophilen Eigenschaften und dauerhaften hydrophilen Eigenschaften sowie mit einer guten Hautberührung. Die Fasern sind nützlich als Deckmaterial einer Wegwerfwindel etc.

Claims (7)

1. Fasern, die ein Polyolefin oder einen Polyester umfassen, mit einem mit der Faseroberfäche verhafteten Schmiermittel in einer Menge von 0,2 bis 1,0 Gew.% basierend auf dem Gewicht der Fasern, bei denen das Schmiermittel eine Mischung umfaßt aus (A) einem Fettsäure-Diäthanolamid, (B) einem Polyäther-modifizierten Silikon, (C) einem Sorbitan-Fettsäureester und (D) einem Metallsalz eines Alkylsulfonats, in Mengen von (A): 20 bis 60 %, (B): 20 bis 55 %, (C): 10 bis 25 % und (D): 5 bis 10 %, wobei jeder Gew.%satz auf dem Gewicht der Mischung basiert.
2. Fasern nach Anspruch 1, bei denen die Polyolefin- oder Polyesterfasern Polyethylenfasern, Polypropylenfasern, Polypropylen-Polyethylen-Verbundfasern, Polypropylen-Ethylen-Vinyl-Acetatcopolymerisat-Verbundfasern, Polyethylenethylenterephthalat(PET)fasern, Polyethylenterephthalat-Polyethylenterephthalat-Isophthalat-Copolymerisat-Verbundfasern oder Polyester- Polyolefin-Verbundfasern sind.
3. Fasern nach Anspruch 1 oder 2, bei denen das Fettsäure-Diäthanolamid ein Diäthanolamid einer C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub2; Fettsäure ist.
4. Fasern nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei denen das Polyäther-modifizierte Silikon ein Erzeugnis ist, das durch Tropfpolymerisation von Ethylenoxyd auf Polydimethylsiloxan gewonnen ist und einen Polyäthergehalt von 40 bis 60 Gew.% und ein Gesamtmolekulargewicht von 2.000 bis 10.000 hat.
5. Fasern nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei denen der Sorbitan-Fettsäureester ein Ester von Sorbitan mit C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub8; Fettsäure ist.
6. Fasern nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei denen das Metallsalz eines Alkylsulfonats ein Natrium- oder Kaliumsalz eines Sulfonsäureesters eines C&sub8;-C&sub1;&sub6; Alkylalkohols ist.
7. Fasern nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei denen das Schmiermittel in einer Menge von 0,3 bis 0,6 Gew.%, basierend auf dem Gewicht der Fasern, mit den Fasern verhaftet ist.
DE68913280T 1988-12-08 1989-12-04 Haltbare hydrophile Fasern. Expired - Fee Related DE68913280T2 (de)

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