專利名稱：用于在排干過程中用纖維素纖維制造纖維料幅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)在干法鋪設(shè)工藝中由具有吸收特性的纖維素纖維制造纖維料幅的方法。另外，本發(fā)明還涉及一種按照上述方法制造的纖維料幅。
按照本發(fā)明的纖維料幅應(yīng)能適用于制造衛(wèi)生用品，特別是適用于失禁-用品、一次性尿布、內(nèi)褲襯墊或衛(wèi)生巾，其中，它們主要用于作為所說的衛(wèi)生用品的吸收內(nèi)芯。另外的用途是作為生活日用品包裝的吸收襯層。其他的基于采用纖維素纖維以避免采用不同的纖維材料的用途是本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員公知的。
在于法鋪設(shè)工藝中用纖維素纖維制造纖維料幅的方法是多年來已公知的，其中與濕法鋪設(shè)工藝不同，將纖維在空氣流中落置在(傳送)帶上并且通過壓輥壓密。
關(guān)于可被用于衛(wèi)生產(chǎn)品的纖維素纖維特別可以理解為所謂的“軟纖漿(fluff pulp)”-纖維，這種纖維是從北方的軟木或南美洲的松木中獲取出來的。這種纖維素纖維的平均纖維長(zhǎng)度計(jì)約為2.4至2.8mm。這種松散的被壓密的干纖維的吸收性能約為10-12g液體/每克纖維。相應(yīng)的數(shù)據(jù)可在WO9316228(Norlander)的表2中找到并適用于未經(jīng)處理的標(biāo)準(zhǔn)材料，或者在WO8804704(Graef)的表7中見到。將另外的吸收材料填加到所述纖維基質(zhì)中，是公知的；為此，特別已知，所謂的具有明顯大于10g液體/每克聚合物的吸收性能的超級(jí)吸收力聚合體(SAP)，其也可被制造為纖維形式(SAF＝超級(jí)吸收(能力)的纖維)。
美國(guó)專利文獻(xiàn)3692622描述了一種用于制造紙巾的纖維素纖維料幅形式的具有吸收能力的纖維復(fù)合物，其中纖維料幅帶有預(yù)定的壓花圖案。該纖維料幅是一種由干燥方式鋪設(shè)的基本上未粘合的具有長(zhǎng)度小于1.27cm的纖維構(gòu)成的連續(xù)帶，其通過壓花被如此結(jié)合成一種自身相互關(guān)聯(lián)的料幅，以致于在未被壓印的區(qū)域內(nèi)的厚度至少是在壓印區(qū)域內(nèi)厚度的2.5倍大，所述壓花覆蓋5-40％的料幅表面并且所述壓花相互的間距比各纖維的長(zhǎng)度小。
在只由纖維素纖維構(gòu)成的纖維料幅中，存在的問題是，既要使吸收能力保持在一個(gè)高水平上并同時(shí)又要保持低的碎屑生成量。雖然已公知，可以制造具有可熔化的人造纖維、亦即所謂的雙組分纖維的纖維料幅并且規(guī)定以低的(碎)屑份額進(jìn)行。但是對(duì)于本發(fā)明提出的次要技術(shù)問題是，放棄這種合成的纖維混合物。而是要能夠?qū)崿F(xiàn)制造一種由纖維素纖維構(gòu)成的纖維料幅，其中，通過磨損的掉毛、這個(gè)所謂的碎屑范圍處于原始纖維料幅的0.1％以下。同時(shí)，乳膠-粘合劑的應(yīng)用量應(yīng)保持在一個(gè)低水平上，也就是說，在干燥狀態(tài)時(shí)單位面積重量應(yīng)該處于小于5g/m2的范圍內(nèi)。
這一技術(shù)問題、也就是說特別是防止碎屑“起絨”(Linting)的技術(shù)問題是通過一種在干法鋪設(shè)工藝中用具有吸收特性的纖維素纖維制造纖維料幅的方法得以解決的，該方法具有如下方法步驟-用松散的具有較小的、處于剩余濕度范圍內(nèi)的含濕量的纖維形成基本上均勻干燥的纖維鋪絮層；-將該纖維鋪絮層壓制及軋花成纖維料幅，以形成具有壓密的纖維-結(jié)合區(qū)域的軋花圖案，在這些纖維-結(jié)合區(qū)域內(nèi)纖維基本上成自身粘合地相互連接；-用含水份額高的水-乳膠-混合物將纖維料幅在至少一個(gè)外表區(qū)域上打濕；-通過干燥使乳膠沉淀從而在纖維-結(jié)合區(qū)域的內(nèi)部及外部的纖維相粘合。
作為纖維素纖維可以考慮這些由生產(chǎn)廠家如Weyerhaeuser或Tartas出售的“軟纖漿”-纖維，其以壓實(shí)的卷料形式供貨并且通過錘式磨碎機(jī)再被打松為一種纖維絮和單個(gè)的纖維。被加工成纖維料幅的纖維長(zhǎng)度按照原材料的情況處于2.0至3.0mm的數(shù)量級(jí)內(nèi)，最好是2.3至2.8mm內(nèi)。
為了粘合纖維而應(yīng)用乳膠是一般公知的。通常，乳膠只是用于，實(shí)現(xiàn)粘合未軋壓的纖維素纖維料幅。但是已經(jīng)表明，通過形成具有壓密的纖維-結(jié)合區(qū)域的軋花圖案以及連同在纖維料幅的外表區(qū)域上存在的乳膠粘合劑就足以，將碎屑、也稱為“起毛”或磨損掉毛基本上抑制住，在所述纖維-結(jié)合區(qū)域內(nèi)纖維基本上自身粘合地相互連接。關(guān)于“剩余濕度”可以理解為纖維素纖維中在其制造之后的自然濕度。
關(guān)于自身粘合(“self bonding”)的概念，應(yīng)理解為在纖維素-纖維中公知的趨勢(shì)，即，在高壓力及沒有事先輸入水分的情況下就實(shí)現(xiàn)的一種粘合。
在壓制過程之后涂附一種具有最好是含水量高的水-乳膠-混合物，這有助于進(jìn)一步的粘合，其中一般應(yīng)用一種由重量百分比為90-99-％的水與添加重量百分比為10-1％的乳膠的混合物。所施加的水的份量是重要的，因?yàn)樗?dāng)它被蒸發(fā)時(shí)就在纖維素纖維之間形成氫鍵-結(jié)合。
纖維鋪絮層的壓制和軋花在一個(gè)壓輥裝置中進(jìn)行。優(yōu)選，至少一個(gè)輥?zhàn)邮且粋€(gè)針刺輥。其中要施加的線壓力決取于每單位面積的質(zhì)量，其由纖維鋪絮層所決定。該壓力最好是處于30N/mm至120N/mm的范圍內(nèi)。
使纖維料幅遭受一個(gè)施加到該纖維料幅上的負(fù)壓，使得在用水-乳膠-混合物使纖維料幅沾濕期間和/或之后都能控制其滲透率(Durchdringung)。視所采用的紙漿纖維和其平均的纖維長(zhǎng)度和/或纖維料幅的單位面積重量的情況需要不同的滲透深度。
為了提高吸收性能，纖維鋪絮層或纖維料幅在壓制和軋花以前被摻混了由具有超級(jí)吸收性能的聚合物(所謂的SAP)構(gòu)成的纖維或顆粒。該具有超級(jí)吸收性能的聚合物可以混合在要被鋪設(shè)的纖維中或者填加到纖維鋪絮層中以形成層結(jié)構(gòu)。
特別適合作為SAP的有構(gòu)成-水凝膠的聚合物，其是下面有機(jī)酸的堿金屬鹽聚丙烯酸)、聚甲基丙烯酸)；丙烯酸和異丁烯酸與丙烯酰胺、乙烯醇，丙烯酸酯、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基-硫酸、醋酸乙烯酯、乙烯基嗎啉(Vinylmoroholinon)和乙烯醚的共聚物；水解的變性淀粉；與乙烯、異丁烯、苯乙烯和乙烯基的馬來酐(Maleinanhydrid)-共聚物；多聚糖、如羥甲基-淀粉、羥甲基-纖維素和羥丙基-纖維素；聚丙烯酰胺；聚乙烯吡啶；聚乙烯嗎啉；聚乙烯吡啶；所述前面物質(zhì)的共聚物和混合物。構(gòu)成水凝膠的聚合物最好成網(wǎng)狀交聯(lián)的，因此其是水不可溶解的。特別是，應(yīng)用一種稍微網(wǎng)狀交聯(lián)的聚丙烯酸鈉(Poly-Na-Acrylat)。這種網(wǎng)狀交聯(lián)可以通過輻射感應(yīng)實(shí)現(xiàn)或者通過共價(jià)的、離子的或范德瓦爾斯力以及通過氫鍵結(jié)合引發(fā)實(shí)現(xiàn)。超級(jí)吸收性能的聚合物可以以任意的適合于各加工類型的形式摻混，也就是說，例如作為顆粒、以纖維形式作為纖維基(紡絲)、以絮結(jié)形式作為小結(jié)球、細(xì)絲或類似物。
纖維-結(jié)合區(qū)域的密度要符合所要求的斷裂強(qiáng)度。通常，在纖維料幅中每平方厘米加工16至49個(gè)被壓密的纖維-結(jié)合區(qū)域。
其中，這些被壓密的纖維-結(jié)合區(qū)域最好是分別覆蓋0.03至1mm2的面積。
水-乳膠-混合物可以借助于輥?zhàn)哟驖窕蛲ㄟ^噴灑到纖維料幅上來施加。為了使乳膠沉淀而排干水，這可以借助熱輻射或通過使熱空氣吹拂纖維料幅來實(shí)現(xiàn)。
作為乳膠例如可以采用在Airlaid工業(yè)中通常使用的材料。作為示例，即是所稱的一種乙烯-醋酸-乙烯酯-乳膠，可以按照商標(biāo)名稱AIRFLEX(制造商Air的產(chǎn)品及美國(guó)Allentown化學(xué)品公司(Cemicals Inc.Allentown，USA))來采購(gòu)這種乳膠。也可以應(yīng)用生物可降解的乳膠，特別是一種淀粉基的乳膠。另外如果也要制造這種生物可降解基的超級(jí)吸收性能的聚合物，則纖維料幅就可以在使用之后在一個(gè)漚肥步驟中降解。
還要特別關(guān)注的是乳膠。這可以從開始起通過相應(yīng)的裝備調(diào)整成，使得乳膠在沉淀并粘合纖維料幅之后具有一個(gè)親水或疏水特性。其中，對(duì)于纖維料幅的相對(duì)的兩側(cè)面可以應(yīng)用不同的乳膠。例如對(duì)于尿布而言在背離身體的側(cè)面上可應(yīng)用一種疏水的纖維料幅，而對(duì)于面向身體的側(cè)面選用一種親水的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還涉及一種以較小的乳膠-粘合劑使用量制造的纖維料幅，其中，碎屑度處于0.1％以下，這按照標(biāo)準(zhǔn)化的方法測(cè)得。
下面描述一種用于確定在纖維料幅中碎屑含量的標(biāo)準(zhǔn)化方法，該方法例如已在CONCERT有限公司中應(yīng)用。該方法說明如下應(yīng)用的裝置碎屑-檢測(cè)裝置，其具有透明的封閉的腔室、帶有兩個(gè)垂直桿的旋轉(zhuǎn)盤、樣品固定夾、轉(zhuǎn)數(shù)150U/min的電機(jī)、計(jì)時(shí)器、用于支承樣品的聚酯膜；臺(tái)式-樣品切割器；短時(shí)鬧表；實(shí)驗(yàn)用手套和分析天平METTLER的AG204。
檢測(cè)條件為了檢測(cè)所采用的樣品應(yīng)該在下面的環(huán)境條件下檢測(cè)室溫23度攝氏±2℃相對(duì)濕度50％士2％。
確定的原則將要確定的樣品夾緊在檢測(cè)裝置中并且在其中打擊其一段時(shí)間(等碎屑抖落)。通過樣品在該過程之前和之后的不同稱重推知碎屑耗量并且由此計(jì)算出碎屑含量百分比。
確定的
具體實(shí)施例方式a)制備樣品用于檢測(cè)碎屑的樣品必須在確定之前至少兩個(gè)小時(shí)在實(shí)驗(yàn)室中適應(yīng)上面所給出的室內(nèi)環(huán)境氣候。因?yàn)闃悠肥俏鼭裥缘牟⑶椅{了濕度時(shí)，它們應(yīng)該在可能時(shí)借助手套抓取，以避免影響分析結(jié)果。
b)在采用無SAP的Airlaid型號(hào)的產(chǎn)品時(shí)實(shí)施碎屑確定aa)為了分析從相應(yīng)的樣品位置上每次切割下兩個(gè)125mm×幅寬(＝1樣品單元)的樣品，同樣地切割一片同樣大的聚酯膜。
bb)將所述樣品單元在分析天平上穩(wěn)定時(shí)間20秒(短時(shí)鬧表)后以0.0001g精度稱出重量。
cc)接著將樣品單元在碎屑-檢測(cè)裝置內(nèi)的夾子中按如下方式夾緊將兩個(gè)樣品是對(duì)齊地以想像中帶屑側(cè)面朝外地合并疊置，在其上面或其后面則是支承的聚酯膜。該單元在約4至5cm的短側(cè)邊(剩余部分向上突出)處被如此程度地夾緊在夾子中，使得旋轉(zhuǎn)盤的桿在中央處碰到該樣品單元。為此應(yīng)將腔室門打開并然后又關(guān)閉。
dd)借助開關(guān)向右(右轉(zhuǎn))或向左(左轉(zhuǎn))地啟動(dòng)所述碎屑檢測(cè)裝置，因此，使得樣品(并非膜片)首先被觸及。該裝置以一個(gè)約150U/min的轉(zhuǎn)數(shù)運(yùn)行并具有一個(gè)計(jì)時(shí)器，該計(jì)時(shí)器在一分鐘后自動(dòng)地使裝置停止。在這個(gè)時(shí)間期間，樣品被擊打約300次，以使存在的碎屑落下。
ee)一分鐘之后轉(zhuǎn)動(dòng)樣品并以另一側(cè)夾緊在夾子中。同時(shí)，樣品也被轉(zhuǎn)向(外側(cè)面變?yōu)閮?nèi)側(cè)面)，并且在膜片方面?zhèn)让姹唤粨Q(在樣品之前變?yōu)樵跇悠分?。然后將裝置設(shè)置一個(gè)另外的分鐘，但是總在反方向上。
ff)接著，將樣品單元重新以0.0001g精度稱重。其中該天平應(yīng)該精確地穩(wěn)定20秒長(zhǎng)。
c)對(duì)含有SAP的Airlaid型號(hào)產(chǎn)品實(shí)施碎屑確定，aaa)為了分析，從相應(yīng)的樣品位置上每次切割下兩個(gè)125mm×幅寬的樣品，同樣地切割一片同樣大的聚酯膜。
bbb)將樣品單元在分析天平上穩(wěn)定時(shí)間3分鐘(短時(shí)鬧表)后以0.0001g精度稱出重量。
ccc)接著，將該樣品單元按如下方式夾緊在碎屑-檢測(cè)裝置的夾子中將兩個(gè)樣品對(duì)齊地以想像中帶屑側(cè)面朝外地合并疊置，在其上面或其后面則是支承的聚酯膜。將該單元以約4至5cm的短側(cè)邊(剩余部分向上突出)如此程度地夾緊在夾子中，即，使得旋轉(zhuǎn)盤的桿在中央處觸及到該樣品單元。為此應(yīng)將腔室門打開并然后又關(guān)閉。
ddd)借助開關(guān)向右(右轉(zhuǎn))或向左(左轉(zhuǎn))地啟動(dòng)碎屑檢測(cè)裝置，因此，使得首先觸及到樣品(而非膜片)。裝置以一個(gè)約150U/min的轉(zhuǎn)數(shù)運(yùn)行并具有一個(gè)計(jì)時(shí)器，該計(jì)時(shí)器在一分鐘后自動(dòng)地使裝置停止。在這個(gè)時(shí)間期間，樣品被擊打約300次，一使存在的碎屑落下。
eee)在一分鐘之后樣品被轉(zhuǎn)動(dòng)并以另一側(cè)夾緊在夾子中。同時(shí)，樣品也被轉(zhuǎn)向(外側(cè)面變?yōu)閮?nèi)側(cè)面)，并且在膜片方面?zhèn)让姹唤粨Q(在樣品之前變?yōu)樵跇悠分?。然后該裝置被設(shè)置一個(gè)另外的分鐘，而且總在反方向上。
fff)接著，將樣品單元重新以0.0001g精度稱重。同時(shí)，該天平應(yīng)該精確地穩(wěn)定3分鐘長(zhǎng)。
每次分析都被作為雙倍確定來實(shí)施，這是由于碎屑-檢測(cè)裝置中的兩個(gè)夾子與各兩個(gè)相同類型的樣品(樣品單元)一起使用。至少在每第四次分析之后，應(yīng)能將在檢測(cè)裝置中抖落的碎屑除去。
計(jì)算碎屑(％)＝(A-B)·100/AA＝樣品在檢測(cè)前的重量B＝樣品在檢測(cè)后的重量根據(jù)雙倍確定就可計(jì)算出平均值。
該方法過程的一個(gè)實(shí)施例借助

圖1來描述。
具有2.4mm平均纖維長(zhǎng)度的纖維素纖維10從一個(gè)(未示出的)錘式磨碎機(jī)出來，被從第一成形裝置1.1開始連續(xù)地鋪設(shè)在輸送帶3上作為松散的纖維料幅11，因此，產(chǎn)生一個(gè)由相互處于糾纏蓬亂的纖維素纖維構(gòu)成的絮層。該絮層還在相當(dāng)程度上未被壓密。另一個(gè)預(yù)成形的纖維素纖維層通過成形裝置1.2鋪設(shè)成層料。最后，通過成形裝置1.3鋪設(shè)一個(gè)第三層。這些單個(gè)的纖維層也可以包括不同的纖維和不同的纖維密度。另外，也可以向纖維中混入具有超級(jí)吸收性能的聚合物，以便提高吸收能力。對(duì)此涉及商業(yè)上通用的產(chǎn)品，它們從一個(gè)時(shí)期以來被應(yīng)用在衛(wèi)生領(lǐng)域中并且也已經(jīng)被描述過。這種在層序列中的摻混具有超級(jí)吸收性能的聚合物的方案通過儲(chǔ)料容器2.1和2.2實(shí)現(xiàn)。但是，也可以在鋪撒之前將具有超級(jí)吸收性能的聚合物均勻地?fù)交斓嚼w維中。
纖維-SAP-混合物的濕度含量只是通過所謂的剩余濕度來確定。如在此所應(yīng)用的那樣，剩余濕度在天然纖維中處于約重量百分比為6-10％。作為SAP在描述的實(shí)施例中采用了網(wǎng)化形式的聚丙烯酸鈉，如由生產(chǎn)商Stockhausen兩合公司向市場(chǎng)提供的、在市場(chǎng)上流行的、尤其用于衛(wèi)生用品的、商標(biāo)名為Favor的產(chǎn)品。
通過稱為“纖維料幅傳送器”的輸送裝置4實(shí)現(xiàn)預(yù)壓密和實(shí)現(xiàn)向輥?zhàn)訉?duì)5的傳送，輥?zhàn)訉?duì)5由一個(gè)軋花輥5.1和一個(gè)相對(duì)該軋花輥可調(diào)整的光滑輥5.2組成。這兩個(gè)輥?zhàn)邮撬降叵嗷?duì)齊定位。成形帶料不是通過輥?zhàn)迂灤?dǎo)過的。輥?zhàn)拥牟牧鲜卿摗?br> 軋花輥5.1帶有具有相對(duì)陡斜側(cè)面的軋花針刺。針刺的高度界于0.3與1.0mm之間。在兩個(gè)壓力輥之間的高的線壓力要適配于未被壓軋和已被壓軋區(qū)域之間至少為1∶8、優(yōu)選1∶10的高度差。其中按照纖維鋪絮層的單位面積重量的情況要求不同的壓力。
軋花區(qū)域占據(jù)總料幅表面的約8-40％的面積。過大的面積份額將對(duì)吸收性能起負(fù)作用，而過小的面積份額則使斷裂強(qiáng)度甚至下降到，這個(gè)斷裂強(qiáng)度不再足用。要追求的是，對(duì)于料幅具有一個(gè)至少15N/每50mm幅寬的斷裂強(qiáng)度。
除了總的結(jié)合區(qū)域的面積份額外，結(jié)合密度也是重要的，結(jié)合密度應(yīng)該包括在規(guī)則的平面圖案中分布的纖維結(jié)合區(qū)域。在單個(gè)結(jié)合區(qū)域之間的間距應(yīng)該小于平均的纖維長(zhǎng)度。業(yè)已證實(shí)有利的數(shù)值范圍是，每cm2纖維料幅有16-49個(gè)壓密的纖維-結(jié)合區(qū)域。
在結(jié)合區(qū)域中進(jìn)行壓密時(shí)，必須產(chǎn)生一個(gè)足夠的壓力，由此使在各結(jié)合區(qū)域中的纖維能夠達(dá)到自身結(jié)合。在500g/m2范圍內(nèi)的纖維鋪絮層中必需的線壓力約為40N/mm；在150g/m2范圍內(nèi)的纖維鋪絮層中該壓力處于110N/mm。
通過所實(shí)施的壓密，纖維料幅就獲得了高的斷裂強(qiáng)度和高度的整體性，也就是說，不會(huì)出現(xiàn)脫層，因?yàn)樵诶w維料幅的Z方向上觀察有一個(gè)高的結(jié)合力。
接著，已軋花的纖維料幅通過液體噴射裝置6.1被噴灑一種水-乳膠-混合物。該水-乳膠-混合物在本實(shí)施例中包含96％的水和4％的乳膠(按重量百分比)。這些數(shù)值按照專業(yè)人員的推斷依據(jù)所應(yīng)用乳膠的類型和纖維特性以及纖維壓密度是可以改變的。另外，當(dāng)水蒸發(fā)時(shí)，高的水份額有助于所述粘合，這種情況如將纖維用于造紙中所公知的一樣。此外重要的是，通過所施加的水-乳膠-混合物中高的水份額和通過纖維料幅的過濾作用乳膠只是滲透到纖維料幅的外表區(qū)域中并且因此只有處于外側(cè)的纖維區(qū)域發(fā)生乳膠粘合。而水則較深地滲透到纖維料幅中并且用于形成上面提及的結(jié)合。
為了控制水-乳膠-混合物的滲透，在輸送帶13的下方設(shè)置抽吸裝置16.1，其中通過負(fù)壓的調(diào)節(jié)可以產(chǎn)生不同的滲透深度。
作為乳膠可以應(yīng)用一種合成的聚合物，亦即一種乙烯基-醋酸乙烯酯-共聚物作為水乳狀液，這種水乳狀液具有自動(dòng)交聯(lián)的基群(例如AIRFLEX；生產(chǎn)商Air公司的產(chǎn)品以及美國(guó)Allentown化學(xué)品公司Allentown.PA.USA)。按照纖維料幅的結(jié)合力，采用1-5g干燥狀態(tài)的乳膠/每平方米就足夠了。
水的排干通過組合的紅外線-熱風(fēng)-干燥器7.1實(shí)現(xiàn)。接著使纖維料幅轉(zhuǎn)向并且有選擇地也從背側(cè)噴灑一種水-乳膠-混合物(參考附圖標(biāo)記6.2)。而且在此處也可以通過一個(gè)抽吸裝置16.2影響滲透深度。而且設(shè)置一個(gè)另外的干燥器7.2。然后，以通常的方式通過卷繞裝置8、9實(shí)現(xiàn)卷繞和批量生產(chǎn)。
在乳膠干燥、沉淀和交聯(lián)網(wǎng)化以后，實(shí)際上沒有再觀察到由從纖維區(qū)域排出的纖維、纖維斷裂碎段、SAP-碎粒和碎屑造成的碎屑產(chǎn)物。另外，這種用乳膠的處理則能容易地實(shí)現(xiàn)使纖維料幅具有彈性的不太強(qiáng)烈地趨于彎曲的特性，正如該特性特別是纖維料幅的鋸齒形鋪設(shè)所希望的那樣，同時(shí)這點(diǎn)對(duì)于一個(gè)節(jié)省空間的包裝形式來說也是必要的。
與類似的在市場(chǎng)上已有的產(chǎn)品相比，纖維碎屑的生成量被降低了90％或更多。
圖2表示纖維結(jié)構(gòu)的灰暗及明亮區(qū)域的11倍放大圖，該纖維結(jié)構(gòu)正如由按照本發(fā)明加工步驟制造的纖維料幅中所得知的那樣?；野祬^(qū)域20是針刺輥的壓入?yún)^(qū)域并同時(shí)是其中顯出表面上的乳膠的區(qū)域，乳膠在此處被著以暗色?？梢钥闯?，通過乳膠實(shí)現(xiàn)了平面的非連續(xù)的潤(rùn)濕。這種潤(rùn)濕是自身關(guān)聯(lián)的，但是對(duì)于確定的與上側(cè)面平行的平面卻是不連續(xù)的，因此保持纖維料幅具有一個(gè)好的吸收能力。還可以看出到壓密的纖維-結(jié)合區(qū)域20，纖維料幅的厚度在這些區(qū)域內(nèi)是明顯減小了。
圖3和圖4表示結(jié)合區(qū)域20的電子光柵顯微鏡下的照片，從其可以看出，通過輥?zhàn)拥母邏很堉评w維而形成的纖維自身粘合。圖3表示50倍的放大圖并且示出了整個(gè)的壓制點(diǎn)，相對(duì)于此，圖4則以500倍放大圖只表示出一個(gè)結(jié)合區(qū)域的一部分。
在試驗(yàn)中應(yīng)用的纖維是所謂的(Weyerhaeuser或Tartas的)軟纖漿。類似的照片可以在應(yīng)用其他天然纖維、如棉花或化學(xué)改性、加熱改性或機(jī)械改性的纖維素時(shí)獲得，它們因此同樣是可以應(yīng)用的。而且也可以放棄應(yīng)用具有超級(jí)吸收性能的聚合物。
為了使碎屑離析“起絨”與其他產(chǎn)品作比較，進(jìn)行了比較試驗(yàn)。將一個(gè)纖維料幅VE150.200(不含有SAP)與一個(gè)纖維料幅VE150.202(帶有SAP)作比較以及將兩個(gè)由纖維素-Airlaid-材料構(gòu)成吸收內(nèi)芯的纖維料幅作比較，將它們從內(nèi)衣內(nèi)襯、所謂的女式內(nèi)褲內(nèi)襯料中中取出。下面的表格表示測(cè)試結(jié)果

表格1如同從該表格中所看出的那樣，在按照本發(fā)明制造的試樣中實(shí)現(xiàn)了低的碎屑生成度。
當(dāng)然對(duì)于應(yīng)用合成聚合物作為乳膠的情況，通過這種聚合物的較小含量還總能實(shí)現(xiàn)可漚肥性、亦即可降解性(Kompostierbarkeit)。這當(dāng)然也取決于所應(yīng)用的具有超級(jí)吸收性能的聚合物的類型。但是在此也可以應(yīng)用SAP，其是可降解的(商標(biāo)名Lysorb和Sorbfresh(特別適合于生活用品的吸收內(nèi)襯)，生產(chǎn)商是加拿大的Lysac技術(shù)有限公司)。
按照測(cè)試方法EDANA20.02.89的斷裂強(qiáng)度在干燥之后約為20N/每50mm幅寬，其中該強(qiáng)度的一部分應(yīng)歸因于乳膠涂層。適合作為乳膠的是含有醋酸乙烯酯、丙烯-酸酯-聚合物、乙烯基-醋酸乙烯酯-共聚物、苯乙烯-丁二烯-卡普隆木聚糖(Caproxylat)-共聚物以及聚丙烯腈的水乳狀液。作為可降解的乳膠則應(yīng)用這些淀粉基的(例如維納爾(Vinamul)-聚合物的結(jié)構(gòu)共聚物(StructureCote))。
最終產(chǎn)品具有一個(gè)適合用于衛(wèi)生產(chǎn)品的斷裂強(qiáng)度。此外，在按照下面表格2的對(duì)比試驗(yàn)中已經(jīng)確定，在用具有0.9％的鹽含量的7ml食鹽溶液潤(rùn)濕并擴(kuò)散到一個(gè)具有200cm2的面積上時(shí)將發(fā)生微小的背面潤(rùn)濕(wetback)。Airlaid Hybrid產(chǎn)品，由于其中纖維素纖維是與熔化的雙組分纖維結(jié)合的并且具有乳膠噴灑層，因而顯示出更高的背面濕潤(rùn)度。按照本發(fā)明制造的產(chǎn)品所具有的更好的吸濕性明顯是由于起粘合作用的乳膠是不連續(xù)的潤(rùn)濕。

表格2用途的其他示例在下面的表格3中給出，其給出了用于確定用途的混合范例。其中應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，乳膠的份額在較高的單位面積重量時(shí)減小，而同時(shí)所應(yīng)用的水的份額與干燥的最終產(chǎn)品對(duì)比保持相同的份額。這是通過更強(qiáng)烈地稀釋該水-乳膠-混合物來實(shí)現(xiàn)的。作為范例，可以應(yīng)用一種乳膠占重量百分比6-8％以及，水占重量百分比92-94％的水-乳膠-混合物，(參見表格3)，同時(shí)單位面積重量為120g/m2。在采用具有單位面積重量500g/m2的纖維料幅時(shí)，可以噴灑一種具有2-4％乳膠的稀釋液(Dispersion)。所施加的水的數(shù)量是重要的，因?yàn)橹挥挟?dāng)它蒸發(fā)時(shí)水才在纖維素纖維之間產(chǎn)生氫鍵-結(jié)合。

*)SAF＝具有超級(jí)吸收性能的纖維表格權(quán)利要求
1.一種用于制造適合于生產(chǎn)衛(wèi)生用品、例如特別是失禁用品、一次性尿布、內(nèi)褲襯墊或衛(wèi)生巾或吸收內(nèi)襯層的纖維料幅的方法，該纖維料幅的纖維組分僅由天然原始的纖維素纖維構(gòu)成，所述方法具有如下步驟-由松散的具有微小的處在剩余濕度范圍內(nèi)的含濕量的纖維形成基本上均勻厚度的干纖維鋪絮層，-將該纖維鋪絮層壓縮及軋花成纖維料幅并形成具有壓密的纖維結(jié)合區(qū)域的軋花圖案，纖維在這些纖維結(jié)合區(qū)域內(nèi)基本上自身粘合地相互連接，-用一種水-乳膠-混合物將所述纖維料幅在至少一個(gè)外表區(qū)域上打濕，-通過干燥使乳膠沉淀從而在所述纖維結(jié)合區(qū)域的內(nèi)部和外部使纖維相結(jié)合。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將干燥纖維料幅的單位面積重量調(diào)整到20與500g/m2之間的范圍內(nèi)，優(yōu)選在100至200g/m2之間的范圍內(nèi)。
3.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將所述纖維料幅的上側(cè)面及下側(cè)面以連續(xù)的步驟用水-乳膠-混合物打濕。
4.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述水-乳膠-混合物包含重量百分比90％至99％的水以及重量百分比10％至1％的乳膠。
5.按權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述水-乳膠-混合物包含92-99重量.-％水和8-1重量-％乳膠。
6.按權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于水-乳膠-混合物包含重量百分比95％至99％的水和重量百分比5％至1％的乳膠。
7.按權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述所述的方法，其特征在于在對(duì)所述纖維料幅進(jìn)行潤(rùn)濕期間和/或之后，借助在該纖維料幅上施加的負(fù)壓控制向纖維料幅的滲透。
8.按權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在壓輥裝置中實(shí)施對(duì)所述纖維鋪絮層的壓縮和軋花，其中至少一個(gè)輥?zhàn)邮轻槾梯仭?br> 9.按權(quán)利要求1或8所述的方法，其特征在于根據(jù)所述纖維鋪絮層的單位面積重量，施加在30N/mm-120N/mm線壓力范圍內(nèi)的不同壓力。
10.按前面權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在所述壓縮和軋花之前向所述纖維鋪絮層或纖維料幅中摻混具有超級(jí)吸收性能的聚合物(SAP)，最好是作為具有超級(jí)吸收性能的纖維。
11.按權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于將所述具有超級(jí)吸收性能的聚合物(SAP)、優(yōu)選是作為具有超級(jí)吸收性能的纖維以層結(jié)構(gòu)形式填加到所述纖維鋪絮層中。
12.按權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于在纖維鋪絮之前將所述具有超級(jí)吸收性能的聚合物(SAP)均勻分布地?fù)交斓剿隼w維素纖維中。
13.按前面權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在所述纖維料幅中每平方厘米加工16至49個(gè)被壓密的纖維-結(jié)合區(qū)域。
14.按前面權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述壓密的纖維-結(jié)合區(qū)域分別覆蓋0.03-1mm2的面積。
15.按前面權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于借助輥?zhàn)幼鳛榕菽繉踊蛲ㄟ^噴灑施加所述水-乳膠-混合物。
16.按前面權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于為了使乳膠沉淀而排干水，這借助熱輻射或借助熱空氣吹拂纖維料幅來實(shí)現(xiàn)。
17.按前面權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于應(yīng)用生物可降解的乳膠、特別是淀粉基的乳膠。
18.按前面權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在乳膠沉淀及干燥之后，在所述纖維料幅的至少一側(cè)是親水的。
19.按前面權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于對(duì)于所述纖維料幅的另一相對(duì)側(cè)面應(yīng)用不同的乳膠。
20.按權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于在沉淀和干燥之后，在所述纖維料幅的一個(gè)側(cè)面上乳膠是親水性的并且在另一側(cè)面上乳膠是疏水性的。
21.一種適合于制造衛(wèi)生用品的、按照權(quán)利要求1至20中至少一項(xiàng)制造的纖維料幅，其具有按照標(biāo)準(zhǔn)化方法測(cè)得的低于0.2％的碎屑度。
22.按權(quán)利要求21所述的纖維料幅，其特征在于在干燥的纖維料幅中具有超級(jí)吸收性能的聚合物份額處于重量百分比在0與70％之間。
23.按權(quán)利要求21或22所述的纖維料幅，其特征在于與所述纖維料幅結(jié)合的乳膠的質(zhì)量在干燥狀態(tài)下為1-5g/m2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種僅由天然原始的纖維素纖維制造纖維料幅的方法，其具有如下的方法步驟由松散的具有微小含濕量的纖維形成基本上均勻厚度的干纖維鋪絮層，將所述纖維鋪絮層壓縮及軋花成纖維料幅并形成軋花圖案，用含水份額高(重量百分比75－99％的水)的水－乳膠－混合物將所述纖維料幅潤(rùn)濕以及通過干燥使乳膠沉淀從而在纖維－結(jié)合區(qū)域內(nèi)部和外部粘合所述纖維。
文檔編號(hào)D04H1/541GK1930337SQ200580005824
公開日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2005年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月25日
發(fā)明者莫滕·R·漢森 申請(qǐng)人:康瑟特有限責(zé)任公司