DE10345086A1

DE10345086A1 - Vollsynthetisches Wischtuch, Verfahren und Anlage zur Herstellung des Wischtuchs

Info

Publication number: DE10345086A1
Application number: DE10345086A
Authority: DE
Inventors: Karl Dimpfl; Robert W. Fuss; Alfred Watzl
Original assignee: Kuraray Specialities Europe GmbH; Fleissner GmbH
Current assignee: Kuraray Europe GmbH; Truetzschler Nonwovens GmbH
Priority date: 2003-07-16
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2005-02-03
Also published as: CN1871391B; CN1871391A

Abstract

Es ist ein Wischtuch zur Nass- und Feuchtreinigung bekannt, das aus einem Nonwoven aus schrumpfenden, Wasserstrahl verwirbelten Polyvinylalkoholfasern besteht, die mit einem Polyvinylalkoholbindemittel verfestigt sind. Das Wischtuch nach der Erfindung besteht dabei aus reinen, unter normalen Bedingungen nicht schrumpfenden Polyvinylalkoholfasern, die zur Erhöhung der Festigkeit untereinander verwirbelt sind und zusätzlich mit einem polyhydroxylgruppenhaltigen Bindemittel getränkt sind, dessen Weichmacher chemisch gebunden und nach Schaumaufgabe und folgender Polykondensation nicht mehr separierbar sind.

Description

Wischtücher dienen der Reinigung der Oberfläche von Gegenständen und sind zur Aufnahme von Flüssigkeiten jeder Art sehr vorteilhaft. Um dies zu bewältigen, müssen sie eine hohe Abriebfestigkeit und ein hohes Aufnahmevermögen von Flüssigkeiten haben.
Wegen der aufzunehmenden Verunreinigungen ist es vorteilhaft, wenn das Tuch eine vollsynthetische Zusammensetzung hat. In diesem Zusammenhang ist durch die EP-B-0 081 218 ein Wischtuch bekannt, das aus gegenseitig verflochtenen, bei Temperatureinwirkung schrumpfenden, heißwasserlöslichen Polyvinylalkoholfasern besteht, die zur weiteren Verbindung mit einem Harz aus Polyvinylalkohol imprägniert sind. Bei der Imprägnierung schrumpfen die Fasern. Deshalb wird gemäß der EP das Vlies bei der Imprägnierung und auch während der Trocknung gestreckt. Weiterhin muss die Trocknungstemperatur beim Trockenvorgang unter der Erweichungstemperatur der Faser gehalten werden. Ein solches Tuch hat zwar eine hohe Abriebfestigkeit, aber der Griff ist aufgrund der geschrumpften Fasern zusätzlich gummiähnlich. Probleme entstehen auch, wenn über einen längeren Zeitraum die behandelten Wischtücher dieser Art lagern. Das weichgemachte Polyvinylacetal schwitzt aus, es entsteht eine Migration von Komponenten über den Querschnitt des Vlieses.
Weiterhin ist durch die DE-A-199 17 275 ein Wischtuch als vernadeltes Sandwichvlies bekannt, wozu es aus mehreren Schichten aus Mikrofasern unterschiedlicher Polymere und zusätzlich aus Sekundärstapelfasern besteht, die saugfähig sind. Diese Mikrofasern haben eine gute Reinigungswirkung, sind aber nicht flüssigkeitsaufnahmefähig. Deshalb wurden die Sekundärfasern hinzugenommen, die auch aus Polyvinylalkohol hergestellt sein können. Dennoch leiden diese Wischtücher an geringerer Flüssigkeitsaufnahmefähigkeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vollsynthetisches Wischtuch zu entwickeln, das eine maximal mögliche Flüssigkeitsaufnahmefähigkeit, eine gute Reinigungswirkung und einen tuchartigen Griff ausweist. Auch soll es problemlos zur vollständigen Reinigung Temperaturen bis zu 100 °C, also Kochtemperaturen, ausgesetzt werden können.
Die hohe Flüssigkeitsaufnahmefähigkeit ist nur mit Polyvinylalkoholfasern erzielbar, die Tatsache der vollsynthetischen Zusammensetzung nur mit einem Bindemittel aus einem Polyvinylalkoholacetal. In einfacher Weise werden aber für das Vlies keine bei Temperatur oder Wärme schrumpfenden Fasern verwendet, sondern eben nicht schrumpfende Polyvinylalkoholfasern, die lediglich zur Erzielung der notwendigen Festigkeit des Tuches verwirbelt, wie vernadelt werden müssen, um anschließend mit dem Acetal imprägniert zu werden. Dieses muss aber ein solches sein, das als Weichmacher Substanzen enthält, die sich nicht von den restlichen Polymeren separieren. Das plastifizierte Acetal soll sein Eigenschaftsprofil auf Dauer nicht verändern, eine Migration von Bestandteilen darf nicht entstehen. Das Tuch soll auch im trockenen Zustand einen weichen Griff haben und bei nassem Tuch unverändert tuchfähig bleiben und nicht einen gummiähnlichen Charakter annehmen. Es solches Tuch hat den großen Vorteil, dass es ein Flüssigkeitsaufnahmevermögen bis zu 800 % hat und neben den anderen genannten Eigenschaften zur eigenen Reinigung gekocht werden kann, und dieses ohne sich in den Abmaßen zu verändern.
Ein Bindemittel dieser Art besteht gemäß DE 102 29 213.2 aus einer Mischung aus:

A) 50,0 bis 99,99 Gewichtsteilen mindestens eines Polymers (A), welches a.) 1,0 bis 99,9 Gew.-% Struktureinheiten der Formel (1)
wobei R¹ Wasserstoff oder Methyl bedeutet, b.) 0 bis 99,0 Gew.-% Struktureinheiten der Formel (2)
wobei R² Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt, c.) 0 bis 70,0 Gew.-% Struktureinheiten der Formel (3)
wobei R³, R⁴, R⁵ und R⁶, jeweils unabhängig voneinander Reste mit einem Molekulargewicht im Bereich von 1 bis 500 g/mol sind, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers (A) enthält, und
B) 0,01 bis 50,0 Gewichtsteilen mindestens einer Hydroxylverbindung (B) der Formel (4)
wobei R⁷ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, R⁸ Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen darstellt und n eine Zahl größer gleich 2 ist,
C) mit mindestens einer Verbindung (C) der Formel (5) umsetzt,
wobei R⁹ und R¹⁰ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, COOH, eine Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen sind, wobei man pro mol Hydroxylgruppen, die das Polymer (A) und die Hydroxylverbindung (B) in Summe enthalten, 0,0005 bis 0,5 mol der Verbindung (C) einsetzt.

Die Weichmacher in diesem Alkohol sind chemisch gebunden, ein Separieren ist nicht möglich.
Mit Vorteil wird die Umwandlung des Alkohols in ein wasserunlösliches Acetal mit einer Mineralsäure oder einer organischen Säure durchgeführt. Bevorzugt ist die Umsetzung mit der umweltfreundlichen Glyoxalsäure. Die eingesetzte(n) organische(n) Säure(n) kann (können) neben Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff auch weitere Hetroatome besitzen, insbesondere Schwefel, Stickstoff und Phosphor. Neben Säuregruppen können ebenso Aldehydfunktionen in eingesetzten Verbindungen vorhanden sein. Bevorzugt ist der Einsatz von Oxalsäure.
Die verwendbare Rezeptur könnte bestehen aus:
Ein besonderes Ausführungsbeispiel könnte genauer bestehen aus:
Ein Wischtuch dieser Art kann vorzugsweise auf einer Maschinenanlage produziert werden, die besteht aus

a) einer Vlieslegemaschine wie Krempel mit ggf. einer Vliesstrecke für die Polyvinylalkoholfasern
b) einer Vliesverfestigungseinrichtung wie Vernadelungseinrichtung,
c) einer Schaumauftrageinrichtung für das polyhydoxylgruppenhaltige Bindemittel,
d) einem Trockner wie Durchströmtrockner mit ggf. einem vorgeschalteten Infrarottrockenschacht und einer nachgeschalteten Hotflue und
e) ggf. einer Vlies-Aufwickeleinrichtung. Dies deshalb, weil es sinnvoll ist, die Weiterbehandlung mit einer anderen Produktionsgeschwindigkeit durchzuführen. Es würde dann folgen in einer anderen Maschinenstraße eine Abwickeleinrichtung zur erneuten Vorlage zu einer dann folgenden
f) Waschmaschine,
g) einem weiteren Trockner wie Siebtrommeltrockner und letztlich
h) erneut einer Wickel- und/oder Konfektioniereinrichtung.

Claims

Wischtuch zur Nass- und Feuchtreinigung bestehend aus einem Nonwoven aus Polyvinylalkoholfasern, das mit einem Polyvinylalkoholbindemittel verfestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Wischtuch aus reinen, unter normalen Bedingungen nicht schrumpfenden Polyvinylalkoholfasern besteht, die zur Erhöhung der Festigkeit untereinander verwirbelt sind und zusätzlich mit einem polyhydroxylgruppenhaltigen Bindemittel getränkt ist, dessen Weichmacher chemisch gebunden und nach Schaumaufgabe und folgender Polykondensation nicht mehr separierbar sind.
Wischtuch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern zur Verfestigung des Vlieses mechanisch verwirbelt, wie vernadelt sind.
Wischtuch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern zur Verfestigung des Vlieses hydrodynamisch verwirbelt, wie vernadelt sind.
Verfahren zur Herstellung eines vollsynthetischen Wischtuches nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nicht schrumpfende Stapelfasern aus Polyvinylalkohol mittels einer Karde zu einem Vlies abgelegt, dann untereinander zur Erhöhung der Vliesfestigkeit verwirbelt wie vernadelt werden und dann lediglich mit einem polyhydroxylgruppenhaltigen Bindemittel imprägniert wird, dessen Weichmacher chemisch gebunden sind, dieses Bindemittel schaumförmig aufgegeben wird und das Vlies anschließend getrocknet und der Polykondensation ausgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das polyhydroxylgruppenhaltige Bindemittel hergestellt ist aus einer Mischung aus: A.) 50,0 bis 99,99 Gewichtsteilen mindestens eines Polymers (A), welches a.) 1,0 bis 99,9 Gew.-% Struktureinheiten der Formel (1)
wobei R¹ Wasserstoff oder Methyl bedeutet, b.) 0 bis 99,0 Gew.-% Struktureinheiten der Formel (2)
wobei R² Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt, c.) 0 bis 70,0 Gew.-% Struktureinheiten der Formel (3)
wobei R³, R⁴, R⁵ und R⁶, jeweils unabhängig voneinander Reste mit einem Molekulargewicht im Bereich von 1 bis 500 g/mol sind, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers (A) enthält, und B.) 0,01 bis 50,0 Gewichtsteilen mindestens einer Hydroxylverbindung (B) der Formel (4)
wobei R⁷ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, R⁸ Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen darstellt und n eine Zahl größer gleich 2 ist, C.) mit mindestens einer Verbindung (C) der Formel (5) umsetzt,
wobei R⁹ und R¹⁰ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, COOH, eine Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder eine gegebenenfalls substituierte Arkylgruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen sind, wobei man pro mol Hydroxylgruppen, die das Polymer (A) und die Hydroxylverbindung (B) in Summe enthalten, 0,0005 bis 0,5 mol der Verbindung (C) einsetzt.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der auftragbaren Flotte für die Imprägnierung des Faservlieses eine Rezeptur verwendet wird, die eine Mineralsäure und/oder eine ein- oder mehrwertige organische Säure, die aliphatisch, aromatisch und/oder cyclisch sein kann, enthält.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Acetalisierung des Polyhydroxylbindemittels folgende Rezeptur verwendet wird:
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Acetalisierung des polyhydroxylgruppenhaltigen Bindemittels folgende Rezeptur verwendet wird:
Anlage zur Herstellung eines Wischtuchs zur Nass- und Feuchtreinigung bestehend aus einem Nonwoven aus Polyvinylalkoholfasern, das mit einem Polyvinylalkoholbindemittel verfestigt ist, wobei das Wischtuch aus reinen, unter normalen Bedingungen nicht schrumpfenden Polyvinylalkoholfasern besteht, die zur Erhöhung der Festigkeit untereinander verwirbelt sind und zusätzlich mit einem polyhydroxylgruppenhaltigen Bindemittel getränkt ist, dessen Weichmacher chemisch gebunden und nach Schaumaufgabe und folgender Polykondensation nicht mehr separierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass sie besteht aus hintereinander angeordneten a) Vlieslegemaschine wie Krempel mit ggf. einer Vliesstrecke für die Polyvinylalkoholfasern b) Vliesverfestigungseinrichtung wie Vernadelungseinrichtung, c) Schaumauftrageinrichtung für das polyhydoxylgruppenhaltige Bindemittel, d) Trockner wie Durchströmtrockner mit ggf. einem vorgeschalteten Infrarottrockenschacht und einer nachgeschalteten Hotflue und e) ggf. einer oder zwei Auf- und in einer anderen Straße folgenden Abwickeleinrichtung zur erneuten Vorlage zu einer dann folgenden f) Waschmaschine, g) einem weiteren Trockner wie Siebtrommeltrockner und letztlich h) erneut einer Wickel- und/oder Konfektioniereinrichtung.
Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchströmtrockner gemäß d) auf Temperaturen um 80 °C aufheizbar ist.
Anlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hotflue gemäß d) für eine Verweilzeit von 15 min und mehr und für eine Temperatur von 80–85 °C ausgelegt ist.
Anlage von Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockner gemäß g) für Temperaturen um 100 °C und mehr ausgelegt ist.