DE1965716B2 - Saugfähige Bahn aus Zellulosefasern und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Saugfähige Bahn aus Zellulosefasern und Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine saugfähige Zellulosefaserbahn mit einem Grundgewicht von 8,5—85 g/m2 zur
Herstellung vorzugsweise einschichtiger Papiertuchwaren, wobei die Bahn in einem vorbestimmten, einen Teil
der Bahnoberfläche bedeckenden Muster mit Prägungen versehen ist und die Dicke der Bahn in den
geprägten Gebieten geringer ist als in den nicht geprägten Gebieten. Solche saugfähigen Bahnen aus
Zellulosefasern dienen zur Herstellung von zahlreichen Wegwerfprodukten insbesondere im sanitären Bereich,
wie z. B. Wischtüchern, Handtüchern oder Gesichtstüchern.
Das am weitesten verbreitete Verfahren zur Herstellung solcher Bahnen geht von dem Prinzip der üblichen
Papierherstellung aus. Es wird ein normalerweise aus Holzzellstoff gewonnener Faserbrei naß auf ein
Ablagesieb aufgebracht, und die sich auf dem Sieb ausbildende Faserbahn wird anschließend durch Pressen
und/oder Trocknen entwässert Während dieser Entwässerung entwickeln sich dabei starke Oberflächenspannungskräfte
zwischen den Fasern, die die Ausbildung von Wasberstoffbrücken zwischen den
aneinander anliegenden Fasern ermöglichen und zu einer entsprechend starken Bindung der Fasern
aneinander führen. Das gilt auch dann, wenn die Bahn
zur Entwässerung nicht oder nur geringfügig gepreßt wurde. Aufgrund dieser starken Bindung der Fasern
aneinander besitzt eine derartige naß abgelegte Bahn von Natur aus nur einen schlechten Griff (d. h. sie ist
hart, steif und wenig bauschig) und auch nur eine geringe Saugfähigkeit, d. h. sie ist nicht ohne weiteres für die
Herstellung von Tüchern oder entsprechenden Wegwerfprodukten geeignet. Vielmehr ist es notwendig,
eine solche naß abgelagerte Bahn zusätzlich zu kreppen, indem sie mittels einer Kreppklinge von der Trockentrommel
der Papiermaschine abgenommen wird. Durch das Kreppen werden die Bindungen der Fasern
aneinander bis zu einem gewissen Grade wieder aufgehoben, se daß sich der Griff und die Saugfähigkeit
der Bahn etwas verbessern.
Dem Kreppen sind jedoch mehrere Grenzen gesetzt. Erstens ist es nur wirksam bei einer Bahn mit einem
niedrigen Grundgewicht von weniger als etwa 25 g/m2, denn naß abgelagerte Bahnen mit höheren Grundgewichten
sind völlig steif und grundsätzlich zur Verwendung als Wegwerftuch ungeeignet Um auch mit
einer Bahn von niedrigem Grundgewicht ein Endprodukt von ausreichender Bauschigkeit und Weichheit zu
erzeugen, müssen normalerweise zwei oder mehr Schichten des Materials aufeinandergelegt und miteinander
verbunden werden, was einen zusätzlichen Arbeitsaufwand bedeutet und, infolge der zur Verbindung
der Schichten notwendigen Maßnahmen, auch insbesondere dem Griff und der Weichheit des
Materials nicht zugute kommt. Eine zweite Grenze, die dem Kreppen gesetzt ist, besteht darin, daß selbst bei
einer Bahn mit niedrigem Grundgewicht die nachteiligen Eigenschaften, die eine Folge der starken Bindung
der Fasern aneinander sind, nicht völlig beseitigt werden, da das Kreppen die Faserbindungen keineswegs
in großem Umfang aufhebt.
Es kommt bei einer naß abgelagerten Bahn noch hinzu, daß sie normalerweise eine bevorzugte Faserausrichtung
in Maschinenrichtung des Ablagersiebes besitzt. Als Folge davon ist die Reißfestigkeit in der
Maschinenrichtung immer höher als in der dazu senkrechten Querrichtung. Da das Material aber auch in
der Querrichtung eine für den Gebrauch ausreichende Festigkeit haben muß, bedeutet dies, daß die Festigkeit
in Maschinenrichtung immer unverhältnismäßig groß ist, was ebenfalls der Ausbildung eines optimalen Griffes
entgegenwirkt
Um den Griff und die Saugfähigkeit von naß abgelagerten Bahnen zu verbessern, ist es aus der
CH-PS 4 34 957 auch bereits bekannt, die naß abgelagerte Bahn zunächst thermisch auf einen
Wassergehalt, der geringer ist als der Wassergehalt einer üblicherweise auf die Trockentrommel einer
Papiermaschine überführten Bahn, vorzutrocknen, die solcherart vorgetrocknete Bahn anschließend mittels
einer Prägewalze durch Prägung zu binden und dann erst endgültig zu trocknen. Auf diese Weise ergibt sich
zwar eine Verbesserung der Eigenschaften, die aber noch keineswegs optimal ist. Da nämlich in jedem Fall,
auch bei einer Trocknung ohne Pressen, eine naß abgelagerte Bahn eine verhältnismäßig starke Bindung
der Fasern aneinander aufweist, bekommen die zwischen den geprägten Gebieten verbleibenden
lockeren, ungepreßten Bereiche nicht ihre maximal mögliche Bauschigkeit, Weichheit und Saugfähigkeit.
Infolgedessen ist es auch hier für die Praxis normalerweise notwendig, die Bahn noch einmal zu kreppen, um
durch Aufbrechen weiterer Faserbindungen in den ungepreßten Gebieten die Bauschigkeit und Weichheit
(also den Griff) sowie die Saugfähigkeit zu verbessern. Im übrigen bestehen auch hier Beschränkungen
hinsichtlich des Grundgewichts der Bahn, so daß für viele Anwendungsgebiete weiterhin zweischichtige
Materialien notwendig sind.
Neben naß abgelagerten Bahnen sind auch bereits trocken abgelagerte Bahnen aus Zellulosefasern bekannt.
Bei derartigen trocken abgelagerten Bahnen ergeben sich keinerlei Probleme hinsichtlich einer zu
starken Eigenbindung der Fasern aneinander, da infolge des Fehlens des Wassers bei der Ablagerung keinerlei
nennenswerte Bindungskräfte wirksam werden können. Demzufolge haben trocken abgelagerte Bahnen aber
auch den grundsätzlichen Nachteil, daß sie keine eigene Festigkeit besitzen, sondern noch durch zusätzliche
Maßnahmen verfestigt werden müssen. Diese zusätzlichen Maßnahmen werden dabei entsprechend dem
beabsichtigten Verwendungszweck ausgewählt. Wenn es im wesentlichen auf eine gute Reißfestigkeit
ankommt und nicht zu sehr auf den Griff und die Saugfähigkeit, erfolgt die Verfestigung durch Zugabe
eines Klebemittels zur Bahn. Mit einem Klebemittel lassen sich, im Verein mit der Tatsache, daß trocken
abgelagerte Fasern im allgemeinen wahlloser orientiert und nicht so stark in der Maschinenrichtung ausgerichtet
sind wie naß abgelagerte Fasern, recht gute und vor allem auch in allen Bahnrichtungen weitgehend
gleichmäßige Festigkeiten erzielen, nicht aber ausreichende Werte hinsichtlich des Griffs und der Saugfähigkeit,
so daß die durch Klebstoffe befestigten, trocken abgelagerten Bahnen für die hier zur Debatte stehenden
Anwendungsfälle grundsätzlich nicht geeignet siiic.
Wenn die Verfestigung der trocken abgelagerten Bahnen dagegen mehr in Richtung auf eine möglichst
gute Saugfähigkeit ausgewählt wird, wie das z. B. für absorbierende Saugkissen oder dergleichen verlangt
wird, dann ergibt sich normalerweise keine ausreichende Eigenfestigkeit der Bahn. Es muß dann, wie z. B. die
OE-PS 2 65 841 zeigt, die Verfestigung durch ein gesondertes Trägermaterial erfolgen, welches mit der
trocken abgelagerten Zellulosebahn verbunden wird und diese umgibt. Dadurch leidet aber der Griff des
Materials ganz erheblich, denn dann wird der Griff allein durch das Trägermaterial und nicht durch die
trocken abgelagerte Zelluloseschicht bestimme. Das Trägermaterial ist aber immer zwangsläufig so beschaffen,
daß es sich wesentlich härter und steifer anfühlt als eine Zellulosebahn. Damit sind auch die bekannten,
trocken abgelagerten und durch ein Trägermaterial verfestigten Zellulosebahnen trotz ihrer guten Saugfähigkeit
nicht für Wegwerftücher oder dergleichen Produkte geeignet.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine zur Herstellung von Wegwerftüchern oder dergleichen Produkten
ίο geeignete Bahn aus Zellulosefasern zu schaffen, die in
Hinsicht auf Höhe und Isotropie optimale Festigkeitseigenschaften mit einem optimalen Griff und einer
optimalen Saugfähigkeit verbindet, und die damit den bisher bekannten Materialien zur Herstellung solcher
Wegwerfprodukte überlegen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bahn ein Kontinuum aus trocken abgelagerten,
im wesentlichen unverbundenen Fasern mit einer Länge von weniger als 1,27 cm ist, welches durch Prägungen,
die 5 bis 40% der Bahnoberfläche bedecken und einen geringeren Abstand voneinander haben, als der Länge
der einzelnen Fasern entspricht, zu einer in sich zusammenhängenden Bahn derart verbunden ist, daß
die Dicke der Bahn in den nicht geprägten Gebieten mindestens 2,5mal so groß ist wie in den geprägten
Gebieten.
Die Erfindung geht somit von einer trocken abgelagerten Zellulosefaserbahn aus. Bislang wurde
angenommen, daß trocken abgelagerte Zellulosefaserbahnen zwar in vieler Hinsicht Vorteile bringen, aber
nicht zur Herstellung von Wegwerfprodukten eingesetzt werden können. Einen solchen Einsatz macht die
Erfindung jedoch nunmehr möglich, und zwar dadurch, daß die Verfestigung der trocken abgelagerten Fasern
durch einen genau bestimmten Prägevorgang erfolgt. Damit gelingt es, die trocken abgelagerten Fasern so zu
einer Bahn zu verfestigen, daß die Eigenschaften hinsichtlich Griff und Saugfähigkeit in vollem Umfang
nutzbar gemacht werden können, d. h. durch die Verfestigung nicht mehr eine Beeinträchtigung des
Griffs und/oder der Saugfähigkeit eintritt.
Gegenüber Bahnen aus naß abgelagerten Zellulosefasern, wie sie bislang für die Herstellung von Wegwerftüchern
oder dergleichen Produkten verwendet wurden, hat die Erfindung vielfache Vorteile. Erstens ist im
Ausgangszustand der Bahn überhaupt keine Faserbin dung vorhanden, so daß auch keine mehr oder weniger
übermäßige Faserbindung nachträglich durch Kreppen wieder vermindert werden muß. Ein optimaler Griff und
so eine optimale Saugfähigkeit sind also von vornherein vorgezeichnet und brauchen nicht erst nachträglich
durch Zusatzmaßnahmen eingestellt zu werden. Weiterhin kann eine trocken abgelagerte Bahn auch ohne
weiteres mit höheren Grundgewichten hergestellt werden, so daß nunmehr auch schwerere Produkte in
einschichtiger Ausführung möglich sind. Schließlich ergibt sich aber auch, wegen der ausgeprägt wahllosen
Verteilung der Faserausrichtung, eine sehr gleichmäßige Festigkeit in allen Bahnrichtungen, so daß es nicht
bu mehr nötig ist, eine übermäßige Festigkeit in Maschinenrichtung
in Kauf zu nehmen, um in Richtung senkrecht dazu noch eine einigermaßen ausreichende
Festigkeit zu erhalten.
Das Prägen der trocken abgelagerten Bahnen wird so
Das Prägen der trocken abgelagerten Bahnen wird so
e>5 durchgeführt, daß die geprägten Gebiete einen geringeren
Abstand voneinander besitzen, als der durchschnittlichen Faserlänge entspricht, so daß im Mittel alle
Fasern gut in die Bahn eingebunden werden. Die
geprägten Gebiete werden dabei so bemessen, daß ihre Gesamtfläche 40% der gesamten Bahnoberfläche nicht
überschreitet, daß noch eine ausreichende Fläche für die Ausbildung nicht geprägter und damit die Eigenschaften
der trocken abgelagerten Ausgangsbahn aufweisender Gebiete zur Verfügung steht. Dadurch wird sichergestellt,
daß der gute Griff und die hohe Saugfähigkeit, die in der Ausgangsbahn vorgezeichnet sind, auch beim
Endprodukt erhalten bleiben.
In verfahrensmäßiger Hinsicht hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das Kontinuum aus trocken
abgelagerten, im wesentlichen unverbundenen Fasern durch den Spalt zwischen einer Prägewalze und einer
glatten Gegenwalze hindurchzuführen und zuvor auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 6 bis 35% einzustellen,
wobei der Druck im Prägespalt auf mindestens 140 kg/cm2 gehalten wird. Diese Maßnahme ermöglicht
in besonders einfacher Weise die Ausbildung ausreichender Fasernbindungen im Bereich der geprägten
Gebiete.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
Dabei stellt dar
F i g. 1 schematisch eine Ansicht einer Vorrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zellulosefaserbahn,
F i g. 2 schematisch die Ansicht eines Ausschnitts aus einer erfindungsgemäßen Zellulosefaserbahn,
F i g. 3 die Mikrofotografie einer Zellulosefaserbahn entsprechend F i g. 2 im Querschnitt,
Fig.4 schematisch die Ansicht einer Modifikation der Vorrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Zeilulosefaserbahn,
F i g. 5 die Mikrofotografie eines Ausschnitts aus einer erfindungsgemäßen, einschichtigen Zellulosefaserbahn,
die als Handtuchstoff verwendet werden kann,
F i g. 6 in Mikrofotografie einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen, zweischichtigen Zeilulosefaserbahn,
die als Handtuchstoff verwendet werden kann,
F i g. 7 in Mikrofotografie einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen, einschichtigen Zellulosefaserbahn,
die als Gesichtstuch verwendet werden kann,
F i g. 8 schematisch die Ansicht einer Vorrichtung zum Aufbringen von Zusatzstoffen während der
Herstellung der erfindungsgemäßen Zellulosefaierbahn,
F i g. 9 eine elektronenmikroskopische Aufnahme einer erfindungsgemäßen Zellulosefaserbahn, und
Fig. 10 schematisch in vergrößertem Maßstab den Querschnitt einer erfindungsgemäßen Zellulosefaserbahn.
Das erfindungsgemäß beschaffene Produkt ist in F i g. 2 dargestellt Es besteht aus einer weichen,
absorbierenden Bahn mit einem Grundgewicht von 8,5 bis 85 g/m2, die dadurch hergestellt ist, daß Zellulosefaserr.
mit einer durchschnittlichen Länge von weniger als 1,27 cm zunächst trocken zu einem Kontinuum aus im
wesentlichen unverbundenen Fasern abgelegt werden und dann durch eine in einem gleichmäßigen Muster
aufgebrachte Prägung zu einer zusammenhängenden Struktur verbunden werden. Die durch Prägung
verbundenen Gebiete nehmen dabei 5 bis 40% der Bahnoberfläche ein und sind in einem Abstand
zueinander angeordnet, der geringer ist als die durchschnittliche Länge der einzelnen Fasern. Die
Dicke des !Continuums ist mindestens 2,5mal größer als die Dicke der verbundenen Gebiete.
Zur kontinuierlichen oder halbkontinuierlichen Her
stellung des Produktes gemäß F i g. 2 kann die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung benutzt werden. Eine im
wesentlichen trockene Zellstoffmatte 10, die in üblicher Weise aus Holz gewonnen ist und aus fest miteinander
verbundenen Zellulosefasern besteht, wird von einer Rolle 12 abgespult und über Zuführwalzen 16 einer
Pickerkammer 14 zugeführt. Dort ist eine rund um ihren Umfang mit Zähnen versehene Pickerwalze 18 vorgesehen,
die die Matte 10 in die einzelnen Fasern 20 aufteilt. Diese werden über einen Luftkanal 22 auf ein sich
bewegendes Ablagesieb 24 befördert Durch eine Luftzufuhr 26 und ein Vakuumgehäuse 28 wird in dem
Luftkanal 22 ein nach unten gerichteter Luftstrom erzeugt, so daß sich auf dem Ablagesieb 24 eine
Zellulosefaserbahn 30 aus im wesentlichen unverbundenen Fasern ausbildet.
Diese Zellulosefaserbahn 30 wird anschließend durch Kalanderwalzen 32 durchgeführt, zwischen denen sie
leicht so weit zusammengedrückt wird, daß sie einen zur Überführung auf ein Transportband 34 genügenden
Zusammenhalt bekommt. Dabei kann noch aus einer Düse 36 Wasser auf die Bahn 30 aufgesprüht werden,
um einer statischen Anziehung zwischen der Bahn und dem Sieb entgegenzuwirken. Nach der Überführung der
Bahn 30 auf das Transportband 34 läuft das Ablagesieb 24 zwischen einem Luftgebläse 38 und einem Vakuumgehäuse
40 hindurch, um zurückgebliebene lose Fasern von dem Sieb 24 zu entfernen.
Auf dem Transportband 34 wird der Feuchtigkeitsgehalt der Zellulosebahn 30 mittels einer Wassersprüheinrichtung
42 auf 6 bis 35% eingestellt Danach wird die Bahn 30 durch Hindurchführen durch den Spall
zwischen einer glatten, harten Walze 44 und einer Stahlprägewalze 46 gebunden. Anschließend kann die
gebundene Bahn 30 getrocknet und aufgerollt oder aul andere Weise gelagert werden, bis sie gebraucht wird
Es besteht dabei keine Notwendigkeit, daß die Bahn 3C gekreppt wird.
Für die Eigenschaften des Endprodukts ist es wichtig daß die Fasern vor dem Binden der Zellulosebahn 3C
wahllos orientiert und im wesentlichen nicht miteinander verbunden sind. Dies läßt sich im Prinzip mit aller
herkömmlichen Luftablagetechniken erreichen, der in F i g. 1 gezeigte Blaskanal ist dafür aber besonders gui
geeignet. Wie weiter unten beschrieben wird, trägt die wahllose Orientierung der unverbundenen Fasern in dei
Bahn wesentlich dazu bei, daß das Endprodukt eine brauchbare Festigkeit zusammen mit einem guten Grifl
und einer hohen Saugfähigkeit bekommt
Eine weitere wichtige Maßnahme, die sich auf die Eigenschaften des Endprodukts auswirkt besteht in dei
Einstellung des Feuchtigkeitsgehalts der Zellulosebahr 30 vor dem Binden. Es hat sich gezeigt daß die Bahn 3C
vor dem Binden einen Feuchtigkeitsgehalt von 6 bis 35% (auf das Gewicht der befeuchteten Bahn bezogen
besitzen sollte. Höhere Feuchtigkeitsgehalte, d. h Feuchtigkeitsgehalte bis zu einem Ausmaß, in dem die
Feuchtigkeit das offene Porenvolumen voll ausfüllt, sine schädlich, da sie den Griff und die Saugfähigkeit de!
Endproduktes verschlechtern, und zwar wahrscheinlich deshalb, weil die Bahn 30 dann in dem Spalt zwischer
den Walzen 44 und 46 so stark zusammengedrückt wird daß sich Faserbindungen auch in den ungepräg
bleibenden Gebieten ergeben können. Auf der anderer Seite ist es bei zu niedrigen Feuchtigkeitsgehalten sehi
schwierig, eine ausreichende Festigkeit der Bahn 30 zi
erhalten. Vorzugsweise wird der Feuchtigkeitsgehal der Bahn 30 vor dem Binden auf 10 bis 30% eingestellt.
Schließlich ist auch die Art und Weise, in der die Zellulosebahn 30 gebunden wird, von erheblicher
Bedeutung für die Eigenschaften des Endprodukts. Dabei hat sich gezeigt, daß das Gebiet, der Druck und
der Abstand der Prägungen Einflußgrößen darstellen. Im Hinblick darauf müssen die Prägevorsprünge auf der
Prägewalze 46 so beschaffen sein, daß das durch die Prägung insgesamt erzeugte Bindungsgebiet in der
fertigen Bahn einen Anteil von 5 bis 40%, und vorzugsweise von 8 bis 20% der gesamten Bahnoberflä- ι ο
ehe einnimmt. Zu große Flächenanteile des gesamten Bindungsgebietes wirken sich nachteilig auf die
Saugfähigkeit und den Griff aus, während bei zu geringen Flächenanteilen des gesamten Bindungsgebietes
die Festigkeit des Endproduktes nicht ausreicht. Der ι ■>
optimale Flächenanteil des gesamten Bindungsgebietes hängt dabei etwas von dem Gewicht der Bahn ab. Für
Bahnen mit einem Grundgewicht von weniger als 34 g/m2, also mit einem Grundgewicht von 8,5 bis
34 g/m2, sind Flächenanteile des gesamten Bindungsgebietes von 10 bis 40% am günstigsten, wobei Werte von
10 bis 20% bevorzugt werden. Auf der anderen Seite sind für Bahnen mit größeren Grundgewichten als
34 g/m2 also für Grundgewichte von 34 bis 85 g/m2, Flächenanteile des gesamten Bindungsgebietes von 5 bis 2f>
25% und vorzugsweise von 8 bis 15% am brauchbarsten.
Neben dem Flächenanteil des gesamten Bindungsgebietes ist auch die Bindungshäufigkeit sehr wichtig. Um
eine ausreichende Festigkeit des Endprodukts zu 3d erreichen, sollten die Abstände zwischen den einzelnen
Bindungsgebieten geringer sein als die durchschnittliche Länge der Zellulosefasern, aus denen die Bahn besteht.
Weiterhin wird ein regelmäßig wiederkehrendes Bindungsmuster bevorzugt, um eine gleichmäßige Festigkeit
über die gesamte Bahnoberfläche zu erhalten. Bei einem Flächenanteil des gesamten Bindungsgebietes
von 5 bis 40% sind vorzugsweise 4 bis 16 einzelne Bindungsgebiete pro Zentimeter Länge in beiden
Richtungen der Bahn vorgesehen Sne Häufigkeit von 6 bis 14 einzelnen Bindungsgebieten pro Zentimeter
Länge wird im allgemeinen bevorzugt. Die Fläche eines einzelnen Bindungsgebietes ergibt sich dann aus dem
Flächenanteil des gesamten Bindungsgebietes und der Häufigkeit der einzelnen Bindungsgebiete.
Während des Bindens muß ein ausreichender Druck ausgeübt werden, damit die Fasern in den einzelnen
Bindungsgebieten Wasserstoffbrücken bilden. Unter dem Begriff »Wasserstoffbrücke« wird dabei die
Bindung verstanden, die üblicherweise in selbstgebundenen naß abgelagerten Papierprodukten vorhanden ist
und die wahrscheinlich auf Sekundärvalenz-Bindungen zwischen OH-Gruppen und Η-Atomen der sich
berührenden Fasern beruht. Die F i g. 9 zeigt, wie die Bindungsgebiete in der ge.näß dem nachfolgenden
Beispiel II hergestellten Bahn unter einem Elektronenmikroskop bei hundertfacher Vergrößerung aussehen.
Die Bindungsgebiete erscheinen als in hohem Maße zusammengepreßte Fasern.
Um eine ausreichende Bindung zu erreichen, sollte feo
der auf die einzelnen Bindungsgebiete ausgeübte Druck mindestens 140 kg/cm2 betragen. Zu einem großen
Ausmaß ist der Maximaldruck durch die Belastungsgrenze der entsprechenden Walzen gegeben. Für
praktische Zwecke wird dieser Druck im allgemeinen 2100 kg/cm2 nicht überschreiten. Dabei ist es besonders
zweckmäßig, mit der Prägewalze eine nachgiebige, z. B. aus Nylon bestehende, glatte Walze zusammenwirken
zu lassen, da dann die Abnutzung der Prägewalze herabgesetzt wird.
Die Gestaltung der Prägevorsprünge auf der Prägewalze ist nicht besonders kritisch, obgleich sie bis
zu einem gewissen Ausmaß die richtungsmäßige Widerstandsfestigkeit des Endprodukts beeinflussen
kann. Um jedoch beim Prägen eine merkliche Verdichtung der Zellulosebahn 30 außerhalb der
Bindungsgebiete zu vermeiden, ist es zweckmäßig, die Prägevorsprünge mit vergleichsweise steilen Flanken
zu versehen. Auch die Höhe der Prägevorsprünge, die bevorzugt im Bereich von 0,38 bis 0,76 mm liegt, muß in
jedem Fall so beschaffen sein, daß keine übermäßige Verdichtung der Bahn, die zu einer Bindung der Fasern
außerhalb der Bindungsgebiete führt, eintreten kann. Eine gewisse Verdichtung der gesamten Bahn, die i.. B.
um 50% betragen kann und von dem Grundgewicht und der Bindungshäufigkeit abhängt, tritt während des
Prägens meistens ein, ist in der Größenordnung aber nicht weiter schädlich.
Die Bindungsgebiete der. Endproduktes besitzen im allgemeinen eine Dicke von weniger als 40% und
vorzugsweise von weniger als 20% der Dicke der ungebundenen Gebiete. Mit anderen Worten ist die
Dicke der endgültigen Bahn in den ungebundenen Gebieten mindestens 2,5mal und vorzugsweise mindestens
5mal so groß wie die Dicke der Bindungsgebiete. Es wird angenommen, daß dieses Dicken-Verhältnis
zusammen mit der Tatsache, daß im wesentlichen keine Bindung der Fasern außer in den vorgesehenen
Bindungsgebieten vorhanden ist, zum Griff und zu der Saugfähigkeit der fertigen Bahn wesentlich beiträgt.
Darauf hingewiesen sei auch noch, daß die Bahn zur Bindung mit relativ geringem Druck durch mehrere
Walzenspalte hindurchgeführt wird. Überraschenderweise wird beispielsweise beim Durchführen der Bahn
durch zwei Walzenspalte im wesentlichen die gleiche Reißfestigkeit erreicht, wie wenn die Bahn mit
doppeltem Druck durch einen einzigen Walzenspalt hindurchgeführt wird. Wenn es gewünscht wird, können
auch mehr als zwei Walzenspalte mit entsprechend niedrigerem Druck benutzt werden. Auf diese Weise
kann die Verfahrensgeschwindigkeit wesentlich erhöht und die Abnutzung der Prägewalze wesentlich verringert
werden. Allerdings verhalten sich die Auswirkungen mehrerer Walzenspalte nicht streng additiv. Es gibt
vielmehr einen Minimaldruck, unterhalb dessen die gewünschte Verdichtung unabhängig von der Anzahl
der verwendeten Walzenspalte nicht erhalten wird. Dieser Minimaldruck liegt bei 140 kg/cm2 und dementsprechend
sollte auch, wenn beispielsweise zwei Walzenspalte verwendet werden, der Druck in dem
zweiten Walzenspalt mindestens 140 kg/cm2 betragen.
In einer Reihe von Anwendungsfällen, wie z. B. allgemein bei Gesichtstüchern und Handtüchern,
müssen Papierprodukten noch naßfestigkeitssteigernde
Zusätze wie Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Melamin-Formaldehyd-Harze,
Polyamide oder Polyimine zugegeben werden. Dies gilt auch für das erfindungsgemäße
Produkt. Die Zugabe derartiger Zusätze kann entweder vor oder nach dem Binden z. B. durch Aufsprühen
erfolgen. Vorzugsweise wird jedoch eine Anordnung gemäß F i g. 8 verwendet, damit die Auswirkungen der
Zusätze in bezug auf die Saugfähigkeit und den Griff möglichst klein gehalten werden. Gemäß F i g. 8 ist eine
Walze 48 vorgesehen, die zum Teil in einen Behälter 50 eintaucht, der mit einer Lösung 52 eines naßfestigkeitssteigernden
Harzes gefüllt ist. Die Walze 48 nimmt das
Harz auf und führt es über Walzen 54 und 56 der Prägewalze 46 zu. Dadurch wird sichergestellt, daß das
Harz der Bahn nur in den Bindungsgebieten zugeführt wird. In der Weise, aber auch durch Aufsprühen vor
oder nach dem Binden beispielsweise an den Sprühein- r>
richtungen 42 oder 58 in F i g. 1, kann auch Stärke oder ein anderes Bindemittel in die Bahn eingebracht werden,
um ein »Fusseln« zu verhindern.
Die verwendete Art von Zellulosefasern ist nicht besonders kritisch. Es können relativ dünnwandige, ι ο
lange Fasern aus Zedern bis hin zu groben, dickwandigen Fasern aus Pinien verwendet werden. Die Art der
Fasern wird dabei im allgemeinen durch die Art der gewünschten Bahn bestimmt. Zedernfasem ergeben
eine weiche, lockere Bahn, während Pinienfasern eine mehr wollige Bahn ergeben. Lange Fasern werden
bevorzugt, da dann der Abstand der einzelnen Bindungsgebiete vergrößert werden kann und das
Endprodukt flexibler wird. Zusätzlich hat sich herausgestellt, daß dünnwandige Fasern ein wenig zur Weichheit
des Produkts beitragen. Auf jeden Fall besitzen die verwendeten Zellulosefasern eine Länge von maximal
1,27 cm und vorzugsweise eine Länge in dem Bereich von 1 bis 5 mm; sie sind also kürzer als normale
Textilfasern, deren Länge sich in der Größenordnung von mindestens 1,9 cm bewegt.
Nach dem Kraft-Verfahren gewonnene Zellstoffmatten haben sich als sehr brauchbares Ausgangsmaterial
für das erfindungsgemäße Produkt erwiesen. Solange jedoch die von den Matten separierten Fasern
anschließend in der vorangehend beschriebenen Weise gebunden werden können, ist die Art der Gewinnung
der Matten nicht bedeutungsvoll. Insbesondere bei kontinuierlicher Herstellung des erfindungsgemäßen
Produkts ist die Auswahl von passenden Zellfasermat- y>
ten davon abhängig, wie leicht das Zerfasern erfolgen kann. Es ist in einem solchen Fall zweckmäßig, daß
Matten geringer Dichte aus ungemahlenen Fasern verwendet werden. Um das Zerfasern noch weiter zu
erleichtern, kann ein Entbindungsmittel oder eine mechanische Entbindungsoperation angewandt werden.
Der Einsatz eines Entbindungsmittels sollte aber nur in einem solchen Umfang geschehen, daß nicht das
nachfolgende Binden des erfindungsgemäßen Produkts behindert wird.
Das Grundgewicht des erfindungsgemäßen Produkts richtet sich etwas nach dem beabsichtigten Verwendungszweck.
Bei Grundgewichten zwischen 8,5 und 34 g/cm2 ist das Produkt insbesondere im Badezimmer
und für Gesichtstücher verwendbar, während es bei höheren Grundgewichten bis zu 50 g/cm2 und gegebenenfalls
auch darüber vorzugsweise für Handtücher geeignet ist. Völlig überraschend kann das Produkt für
viele Anwendungsgebiete einschichtig verwendet werden, wobei es ähnliche Grundgewichte besitzt wie r>5
herkömmliche Produkte, die aus mehreren Schichten zusammengesetzt werden müssen.
Wie aus Fig.2 zu ersehen ist, kennzeichnet sich das
erfindungsgemäße Produkt durch ein Kontinuum von wahllos ausgerichteten Fasern 60, das durch ein Muster
von Bindungsgebieten 62 unterbrochen ist. Wenn, wie in F i g. 3 gezeigt, ein Querschnitt entlang einer Reihe von
Bindungsgebieten gelegt wird, wird erkennbar, daß sich zwischen den Bindungsgebieten lockere bauschige und
damit sehr weiche Gebiete aus im wesentlichen unverbundenen Fasern ausbilden. Aus Fig.9 ist der
Charakter der lockeren bauschigen Gebiete ebenfalls But zu ersehen.
Eine andere Eigenschaft des erfindungsgemäßen Produkts ist in F i g. 10 schematisch für den Querschnitt
eines Teils der gemäß Beispiel I hergestellten Bahn dargestellt. Wie dort ersichtlich ist, besitzen die dicht an
der Oberfläche der lockeren bauschigen Gebiete befindlichen Fasern beim Verlassen des Bindungsgebietes
eine Ausrichtung, die von der Grundebene der Bahn wegweist (d.h. Ausrichtung in Z-Richtung). Diese
verhältnismäßig große Ausrichtung in Z-Richtung scheint ebenfalls zu dem gewünschten Griff der Bahn
beizutragen.
Abgesehen von den Gebieten mit unverbundenen Fasern, die auch eine hohe Ausrichtung in Z-Richtung
aufweisen, unterscheidet sich das erfindungsgemäße Produkt auch darin von herkömmlichen Produkten, daß
die Fasern wahlloser in der Grundebene der Bahn ausgerichtet sind und die Bahn bei gleichem Grundgewicht
weniger dicht ist. Beide dieser letztgenannten Kenngrößen scheinen ebenfalls in wichtigem Maße
dazu beizutragen, dem Produkt die gewünschte Kombination von Festigkeit, Saugfähigkeit und verbessertem
Griff zu geben.
Die Faserausrichtung in der Bahngrundebene ist bei dem erfindungsgemäßen Produkt in der Tat völlig
wahllos. Die Bahn besitzt infolgedessen eir.e im wesentlichen gleichmäßige Reißfestigkeit in allen
Richtungen. Insbesondere ist die Reißfestigkeit in Maschinenrichtung und in Richtung senkrecht dazu
ziemlich gleich. Das Verhältnis der Reißfestigkeit zwischen diesen beiden Richtungen, d. h. das orthotrope
Reißfestigkeitsverhältnis (ORV), übersteigt im allgemeinen nicht 1,5 und ist gewöhnlich geringer als 1,2. Als
Folge davon braucht die Bahn nur so weit gebunden zu werden, daß sich die erforderliche Reißfestigkeit für den
speziellen Verwendungszweck ergibt. Es braucht infolgedessen keine zu große Bindung in einer der
Richtungen in Kauf genommen zu werden, was sich selbstverständlich auf einen verbesserten Griff auswirkt.
Aufgrund der wahllosen Faserausrichtung in der Bahn wird ebenfalls eine erwünschte isotrope Saugfähigkeit
erhalten.
Die als weitere Kenngröße dienende Dichte der Bahn kann sowohl als »reale Bahndichte (RBD)« als auch als
»scheinbare Bahndichte (SBD)« gemessen werden. Die reale Bahndichte bezieht sich dabei auf dasjenige
Volumen eines Bahnausschnittes vorgegebener Fläche, das durch die einander gegenüberliegenden wirklichen
Oberflächen der Bahn eingeschlossen wird. Die scheinbare Bahndichte dagegen geht von einem fiktiven
Volumen eines solchen Bahnausschnittes aus, indem an die Bahn zwei die äußersten Oberflächenerhebungen
berührende Tangentialebenen angelegt werden und das sich dazwischen ergebende Volumen zugrunde gelegt
wird. Bei der scheinbaren Bahndichte zählen damit auch alle außerhalb der wirklichen Bahnoberfläche liegenden
Unebenheiten, wie die Täler zwischen den Kreppfalten bei gekreppten Produkten oder, bei dem erfindungsgemäßen
Produkt, die Vertie'^gen im Bereich der Bindungsgebiete, mit zum Volumen.
Zur Bestimmung der realen Bahndichte (RBD) sind zwei Verfahren (A und B) geeignet. Bei dem Verfahren
A wird ein vorher gewogenes einschichtiges Flächenstück, das aus der betreffenden Bahn ausgeschnitten ist,
mit einem für pharmazeutischen Gebrauch geeigneten Mineralöl geringer Viskosität gesättigt. Nach der
Sättigung wird das überschüssige öl durch wiederholtes
Auflegen des Flächenstückes auf eine Polyäthylenschicht von dessen beiden Oberflächen entfernt, wobei
das überschüssige öl auf dem Polyäthylen zurückbleibt.
Sobald alles überschüssige öl von den Oberflächen entfernt worden ist (und durch Beobachtung mit einem
Stereomikroskop geprüft wurde, daß das in der Probe verbleibende öl sich in dem feinen, inneren Kapillarsystem
und nicht mehr beispielsweise in etwaigen Kreppfalten oder in den Vertiefungen der Bindungsgebiete
befindet), wird das Flächenstück wiederum gewogen. Da das spezifische Gewicht der Zellulosefaseru
und des Öls bekannt ist, kann somit die reale Bahndichte (in g/cm3) errechnet werden.
Bei dem Verfahren B wird das Flächenstück in Harz eingebettet und dann mit einem Mikrotom zu 80 in
Maschinenrichtung aufeinanderfolgenden Schnitten zerschnitten, von denen jeder 0,025 mm dick ist. Die
Umrißlinien der projizierten Bilder dieser Schnitte werden planimetriert, und die Gesamtfläche der 80
Schnitte mal der Dicke der Schnitte ergibt dann das Volumen des Flächenstückes. Die Masse des Flächenstückes
wird aus dem Durchschnittsgrundgewicht der zugrunde gelegten Bahn errechnet, und daraus ergibt
sich schließlich die reale Bahndichte in g/cm3. Von diesen beiden Verfahren beansprucht das Verfahren A
am wenigsten Zeit und ist wohl auch am genauesten.
Die Charakterisierung einer Bahn durch Angabe der scheinbaren Bahndichte (SBD) ist besonders für
ungekreppte Bahnen nützlich, da dort kein zusätzliches Volumen aufgrund von Kreppfalten eingeht. Zur
Messung der scheinbaren Bahndichte wird zweckmäßig ein Instron-Prüfgerät des Typs verwendet, wie es zur
Messung von Bahndicken üblich ist. Dieses Prüfgerät besitzt zwei relativ zueinander verfahrbare Platten,
zwischen die das aus der zu untersuchenden Bahn ausgeschnittene Flächenstück gelegt wird. Dann werden
die Platten so gegen das Flächenstück verfahren, daß sie mit einem vorbestimmten geringen Andruck an dem
Flächenstück anliegen, ohne dieses zu verdichten. Der sich dabei einstellende Plattenabstand gibt die Dicke an.
Aus dieser Dicke, der bekannten Fläche und dem bekannten Grundgewicht des Flächenstückes wird
anschließend die scheinbare Bahndichte in g/cm3 errechnet
Die Werte für die reale Bahndichte und für die scheinbare Bahndichte werden durch den Flächenanteil
des gesamten Bindungsgebietes, den Abstand der einzelnen Bindungsgebiete und das Grundgewicht der
Bahn beeinflußt. Große Flächenanteile des gesamten Bindungsgebietes, geringe Abstände der einzelnen
Bindungsgebiete oder große Grundgewichte führen zu größeren Dichten und umgekehrt. Somit kann bei dem
vorgegebenen Grundgewicht die gewünschte Dichte der Bahn durch geeignete Auswahl des Flächenanteils
des gesamten Bindungsgebietes und der Abstände der
Tafel 1
einzelnen Bindungsgebiete erhalten werden.
Bei dem erfindungsge.näßen Produkt mit Grundgewichten
zwischen 8,5 und 85 g/cm2 kann eine reale Bahndichte von 0,05 bis 0,5 g/cm3 und eine scheinbare
Bahndichte von 0,02 bis 0,1 g/cm3 erreicht werden. Insbesondere besitzen Bahnen mit einem Grundgewicht
von 17 bis 34 g/cm2, einem Flächenanteil des gesamten
Bindungsgebietes von 8 bis 20% und einer Anzahl von 6 bis 10 einzelnen Bindungsgebieten pro Zentimeter
ίο Länge in beiden Richtungen der Bahn eine reale
Bahndichte von 0,10 bis 0,23 g/cm3 und eine scheinbare Bahndichte von 0,03 bis 0,07 g/cm3. Generell gilt, daß die
Änderung der Dichte innerhalb des oben angegebenen Bereichs direkt proportional der Änderung des
Grundgewichtes und des Flächenanteils des gesamten Bindungsgebietes und umgekehrt proportional dem
Abstand der einzelnen Bindungsgebiete ist. Wie der weiter unten nachfolgenden Tafel 2 zu entnehmen ist,
besitzt das erfindungsgemäße Produkt im Vergleich mit herkömmlichen Produkten von gleichen Grundgewichten
eine geringere reale Bahndichte. Die scheinbare Bahndichte kann nicht verglichen werden, da die
herkömmlichen Produkte gekreppt sind. Es kann jedoch davon ausgegangen werden, daß bei Durchführung
eines solchen Vergleichs vor dem Kreppen der herkömmlichen Produkte die erfindungsgemäßen Produkte
auch eine geringere scheinbare Bahndichte besitzen.
Es folgen nunmehr Zahlenbeispiele insbesondere zur Verdeutlichung der Vorteile der Erfindung.
Beispiele I bis VI
Die folgenden Beispiele I bis VI bezieben sich auf
j5 Produkte, die mit der Vorrichtung und dem Verfahren
gemäß F i g. 1 hergestellt sind. Die Tafel 1 gibt die grundsätzlichen Verfahrensbedingungen an. Die der
Pickerwalze 18 zugeführte Zellstoffmatte bestand aus gebleichtem Kraftzellstoff (aus einer Mischung aus
nordamerikanischer Schwarzfichte, Strauchkiefer und Balsamtanne) und hatte eine Dichte von 0,6 g/cm3 sowie
ein Grundgewicht von etwa 120 g/m2. Die Kalanderwalzen 32 wurden mit einem Liniendruck von etwa 2 kg/cm
betrieben und als Walze 44 wurde eine glatte Nylonwalze benutzt. Die Bahnen wurden durch
Flächenheizung getrocknet, nachdem sie durch den Bindungs-Walzenspalt gelaufen waren. Die Prägewalze
46 besaß karoförmige Prägevorsprünge, die in einem Muster gemäß einem 60°-Dreieck angeordnet waren.
so Das Sieb 24 wurde mit einer Geschwindigkeit von 8,22 m pro Minute bei den Beispielen I und Il und mit
einer Geschwindigkeit von 4,12 m pro Minute bei den Beispielen III bis VI angetrieben.
Beispiel I |
U | III | IV | V | Vl | |
Grundgewicht (g/m2) Feuchtigkeitsgehalt vor den Walzen 32 (o/o) Feuchtigkeitsgehalt vor dem Binden (%) |
18,65 8 20 |
22,05 8 20 |
28,83 8 24 |
43,25 8 30 |
43,25 8 30 |
28,83 8 24 |
Bindungsdruck (kg/cm) Anzahl der Bindungsgebiete pro Zentimeter Länge |
26,6 7 |
33,6 10 |
26,6 7 |
26,6 7 |
26,6 7 |
26,6 7 |
Fortsetzung
Beispiel | Il | IM | IV | V | Vl | |
! | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
Flächenanteil des gesamten | 10 | |||||
Bindungsgebietes (%) | — | — | — | 0,2 | 0,2 | |
Naßtestigkeitszusatz*) | — | |||||
(% angelagerte Festsubstanz) | — | — | — | — | 03 | |
Stärke·*) | — | |||||
(% angelagerte Festsubstanz) | Badezim | Badezim | Hand | Hand | Gesichts | |
Beabsichtigter Gebrauch der | Badezim | mertuch | mertuch | tuch | tuch | tuch |
einschichtigen Bahn | mertuch | |||||
Vor dem Binden aufgesprüht
Nach dem Binden aufgesprüht.
Nach dem Binden aufgesprüht.
Die gemäß diesen Beispielen hergestellten Bahnen wurden hinsichtlich ihrer Reißfestigkeit und ihres Griffs
mit herkömmlichen Produkten verglichen. Die Auswertung wurde dabei wie folgt durchgeführt:
Die Reißfestigkeit wurde mit einem Instron-Prüfgerät
an Bahnausschnitten von vorbestimmter Größe bei 23,9° C und einer relativen Feuchtigkeit von 50%
gemessen und ist in Gramm pro Zentimeter Probenbreite angegeben.
Der Griff beruht auf dem allgemeinen ästhetischen Eindruck beim Anfassen einer Bahn und kann nicht mit
einer einzigen objektiven Messung wirklich repräsenta- jo
tiv dargestellt werden. Im Rahmen einer Annäherung an eine objektive Darstellung des Griffs wurde die
Messung der Verdichtungsarbeit (VA), die Messung des Falterholungswinkels (FEW) und die Messung des
Reibungskoeffizienten (tyherangezogen.
Die Verdichtungsarbeit ist ein Anzeichen für die Weichheit der Bahn und soll diejenige Arbeit (in
cm χ g) zum Ausdruck bringen, die eine Person aufwenden muß, um durch Zusammendrücken der
Oberfläche eines Blattes zwischen Daumen und Zeigefinger einen Eindruck von dessen Weichheit zu
erhalten. Eine größere Arbeit ist dabei mit einer größeren Weichheit verbunden. Zur Messung der
Verdichtungsarbeit wird ein Bahnausschnitt vorbestimmter Größe in einem Instron-Prüfgerät mit einem
graduell bis auf 15,5 g/cm2 ansteigenden Druck verdichtet,
wobei eine Kraft-Zeit-Kurve aufgenommen und anschließend integriert wird. Vor der Messung der
Proben wurden diese acht Stunden lang auf eine Temperatur von 23,9°C und eine relative Feuchtigkeit
von 50% gebracht
Der Falterholungswinkel wurde nach dem ASTM-
Tafel 2
Test D 1295 (ASTM Standards part 24; 274 bis 278, Oktober 1968) gemessen. Bei diesem Test wird ein
Bahnausschnitt gefaltet und 5 min lang unter einer Last von 500 g gehalten. Danach wird die Belastung entfernt
und dem Material 5 min Zeit zur Erholung gegeben. Der sich dann einstellende Winkel ist der Falterholungswinkel.
Dieser gibt die Schlaffheit und Nachgiebigkeit der Bahn wieder, wobei ein geringer Wert die Tatsache
widerspiegelt, daß die Knickstellen beim Zerknittern eines Materials leicht nachgeben und keine harte
Empfindung ergeben.
Der Reibungskoeffizient ist ähnlich der Verdichtungsarbeit ein Maß für die Weichheit der Bahn und gibt die
Arbeit (in cm χ g) an, die beim Verdichten der Bahn durch Reibung zwischen der Bahnoberfläche und einem
im wesentlichen glatten Gleitobjekt aufgewendet werden muß. Diese Messung ist damit repräsentativ für
den Fall, daß eine Person das Material zwischen Daumen und Zeigefinger reibt Wie bei der Verdichtungsarbeit
ist ein höherer Reibungskoeffizient einem weicheren Material zugeordnet Zur Durchführung des
Tests wird ein aus der Bahn ausgeschnittenes Flächenstück auf ein glattes Sperrholzstück gelegt und an einem
Ende an dem Holz festgeklammert. Auf dem festgeklemmten Ende des Bahnausschnittes wird ein mil
einem geringen Gewicht belasteter Schlitten mit einet Gleitoberfläche aus Teflon placiert. Dieses Ende wird
dann langsam hochgehoben, bis der Schlitten sich zu bewegen beginnt, und der Neigungswinkel des Sperrholzes
wird danach so eingestellt, daß der Schlitten mil einer konstanten Geschwindigkeit von 2,54 bis 5,08 cm/s
abwärts gleitet. Diese Neigung ist ein direktes Maß für den Reibungskoeffizienten von Teflon auf dem Probematerial.
Bahn | Grund | RBD·) | SBD | Reißfestigkeit, g/cm | dazu | ORV | VA | FEW | dazu | Cf |
gewicht | Maschi | senkr. | Maschi | senkr. | ||||||
nen | Richtung | nen | Richtung | |||||||
g/m* | g/cm3 | g/cm3 | richtung | 66,5 | cm ■ g | richtung | ||||
Beispiel I | 18,65 | 0,136 | 0,04 | 66,5 | 87,4 | 1 | 0,59 | 80 | ||
Beispiel III | 28,83 | 0,144 | 0,06 | 88,9 | 51,9 | 1 | 0,7 | 73 | 87 | 0,272 |
Gekrepptes Bade | 29,68 | 0,271 | 104,7 | 1,95 | 0,45 | 75 | 0,233 | |||
zimmertuch gemäß | ||||||||||
CH-PS 4 34 957 | 42,1 | 70 | ||||||||
Gekrepptes Bade | 16,96 | 0,276 | 89,7 | 2,1 | 0,48 | 70 | 0,233 | |||
zimmertuch gemäß | ||||||||||
CH-PS 4 34 957 | ||||||||||
15 | RBD·) | 19 65 | 716 | dazu | GRV | VA | 16 | dazu | Cf | |
senkr. | senkr. | |||||||||
Fortsetzung | Grund- | Richtung | FcW | Richtung | ||||||
bahn | gewicht | g/cm1 | SBD Reißfestigkeit, g/cm | 66,1 | cm · g | Maschi- | 83 | |||
0,251 | Maschi- | 1,7 | 0,62 | nen- | 0,233 | |||||
g/m2 | ncn- | richlung | ||||||||
27,98 | g/cm1 richtung | 31,5 | 86 | 78 | ||||||
Gekrepptes Ge | 0,499 | 112,6 | 3,25 | 0,38 | 0,225 | |||||
sichtstuch gemäß | ||||||||||
CH-PS 4 34 957 | 30,53 | 101 | ||||||||
Handelsübliches | 102,3 | |||||||||
gekrepptes | ||||||||||
Gesichtstuch*·) | ||||||||||
#) Verfahren A angewandt, bei zweischichtigen Produkten Messung nur an einer Schicht durchgeführt
NaB abgelegte Fasern.
Die Tafel 2 gibt die Ergebnisse der vorangehend diskutierten Messungen bei Bahnen gemäß den
Beispielen I und III im Vergleich zu verschiedenen Produkten gemäß dem Stand der Technik an. Die
orthotropen Reißfestigkeitsverhältnisse und die Bahndichten sind ebenfalls in der Tafel 2 vermerkt.
Wie aus Tafel 2 ersichtlich ist, besitzen die Bahnen gemäß den Beispielen I und III im wesentlichen die
gleiche Reißfestigkeit in Maschinenrichtung und dazu senkrechter Richtung. Außerdem sind bei den beiden
Bahnen die Dichten gering. Im Hinblick auf die den Griff repräsentierenden Messungen besitzen die beiden
Bahnen weiterhin einen eindeutigen Trend in Richtung auf eine bessere Erscheinungsform. Dies ist insbesondere
aus den Messungen der Verdichtungsarbeit und des Reibungskoeffizienten ersichtlich und wurde im übrigen
auch durch einen subjektiven Grifftest bestätigt.
Für die Bahn gemäß Beispiel HI wurde auch noch die Saugfähigkeit durch das Verfahren der Kapillarspannung
bestimmt. Dabei wurde das von B u r g e η i und Kapor beschriebene Verfahren (Textile Research
Journa! 37, Nr. 5, 356 bis 366, Mai 1967) dahingehend modifiziert, daß für diesen Test Wasser als Flüssigkeit
und eine Ausgleichszeit von 100 Minuten benutzt wurden. Mit dem Verfahren der Kapillarspannung kann
der Saugdruck gemessen werden, den eine Bahn bei verschiedenen Sättigungsniveaus ausübt. Der Saugdruck
ist wiederum ein Anzeichen für die Neigung der Bahn, bei dem bestimmten Sättigungsniveau noch mehr
Wasser zu absorbieren, denn bei gleichen Sättigungsniveaus absorbiert die Bahn mit dem höheren Saugdruck
aktiver zusätzliches Wasser als die Bahn mit dem geringeren Saugdruck. Diese Art der Messung kennzeichnet
die Saugfähigkeit besonders gut, da beim wirklichen Gebrauch ein Produkt kaum das Niveau
totaler Sättigung erreicht.
Bei Sättigungsniveaus von 2 bzw. 4 bzw. 6 g H2O/g
Fasern betrugen die Saugdrücke bei einer Bahn gemäß Beispiel III 40 bzw. 20 bzw 11 cm H2O. Solche Drücke
sind kennzeichnend für eine gute Saugfähigkeit der Bahn. Dabei sei noch erwähnt, daß eine in der
vorausgehend beschriebenen Weise unter Verwendung von Kraftzellstoffen hergestellte Bahn bei gleichem bo
Sättigungsniveau einen höheren Saugdruck aufweist und eine höhere Sättigungskapazität besitzt als
herkömmliche Produkte, insbesondere solche, die mit Sulfitzellstoff hergestellt und für mindestens mehrere
Monate gealtert worden sind. Die gute Saugfähigkeit μ der erfindungsgemäß hergestellten Bahn beruht wahrscheinlich
auf der feinen Porenstruktur der lockeren bauschigen Gebiete zwischen den Bindungsgebieten. Es
wird angenommen, daß die Verteilung der Porengröße in diesen lockeren bauschigen Gebieten dergestalt ist,
daß ein großer Anteil des gesamten Porenvolumens der Bahn aus solchen Poren besteht, die gerade bei der
Flüssigkeitsabsorption an Zwischenniveaus der Bahnsättigung besonders wirksam sind.
Beispiele VIIbisX
Die Beispiele VII bis X gehen nicht von der Vorrichtung gemäß F i g. 1 zur großtechnischen Herstellung
der Zellulosebahnen aus, sondern von dem in F i g. 4 gezeigten Gerät, das statt längerer Bahnen nur
einzelne Blätter lieferte. Die Zellulosefasern wurden dabei in einen Behälter 64 gegeben, der an seinem
unteren Ende ein Gitter 66 besitzt. Von einer nicht gezeigten Quelle aus wurde Druckluft durch das Gitter
geleitet, damit etwa noch verbliebene Faserklumpen so klein zerteilt wurden, daß sie das Gitter passieren
konnten. Nach dem Passieren des Gitters gelangten die einzelnen Fasern 68 durch einen Metalltrichter 70 nach
unten durch eine zylindrische Kammer 72 und ein sich erweiterndes Kammerteil 74 hindurch auf ein feines
Ablagesieb 76, das am Boden des Kammerteils 74 angeordnet war. Durch ein Gebläse 78 wurde ein
Saugdruck erzeugt, so daß sich durch das unter dem Gitter 76 liegende Gitter 80 ein gleichmäßiger
Luftstrom ergab.
Die Reißfestigkeit der so hergestellten Blätter wurde in der vorangehend beschriebenen Weise gemessen, für
den Griff wurden jedoch mehr subjektive Meßmethoden eingesetzt.
Mit einem Härtetest wurden die Unebenheit und Grobheit der Probenoberflächen bestimmt. Nachdem
die Proben den Bedingungen des Testraumes angepaßt waren, wurde dazu jede Probe mit einer Hand des
Prüfers gegen eine flache Oberfläche gedrückt, während die sensitiven Gebiete der Finger der anderen Hand mit
einem Druck, der dem beim Gebrauch des Produktes üblicherweise aufgewendeten Druck entsprach, in
Maschinenrichtung über die Mitte der Probe geführt wurden. Die Probe wurde dann auf gleiche Weise in der
entgegengesetzten Richtung überstrichen und danach in der Härte mit den anderen Proben verglichen. Der
Prüfer befühlte die zu testenden Proben so oft wie nötig, um die relativen Härten zu bestimmen. Die Proben
wurden dann in Werte von 1 — 10 eingestuft, wobei die Härte mit zunehmenden Werten zunimmt.
Mit einem Steifheitstest wurde weiterhin der Knitterwiderstand bestimmt. Dazu wurden eine Probe
in einer Hand und eine andere Probe in der anderen Hand leicht zerknittert. Während des Testens wurden
die Proben auf Armlänge gehalten, wobei die zum Zerknittern aufgewandten Drucke etwa denen entsprachen,
denen das Produkt üblicherweise ausgesetzt werden soll. Die Einstufung ist die gleiche wie beim
Härtetest, wobei die Steifheit mit zunehmenden Werten zunimmt.
Schließlich wurde die Gesamt-Weichheit durch Anfassen einer Probe mit beiden Händen und
Vergleichen der Qualität mit der Qualität einer anderen Probe bestimmt Der Prüfer beobachtete dabei insbe- ι ο
sondere die Durchbiegung der Probe und ihre Glattheit nach dem Überstreichen mit den Fingern.
15
Gebleichter Kraftzellstoff aus Pinien wurde in Wasser dispergiert und zu Bögen mit einer Breite von
30,48 cm und einem Grundgewicht von etwa 510 g/m2 geformt Die Bögen wurden auf einer üblichen
Papiermaschine mit minimaler Naßpressung geformt, in
um so eine niedrige Dichte zu erhalten. Nach dem Trocknen auf einer dampfbeheizten Trockentrommel
wurde jeder Bogen in Streifen von 4,45 cm Breite geschnitten und mit einer Pickerwalze in seine einzelnen
Fasern aufgeteilt 2i
Ungefähr 2,1 g der so erhaltenen Fasern wurden in den Behälter 64 (F i g. 4) eingebracht und mittels Luft zu
einem Blatt von 20,32 cm :< 20,32 cm geformt. Dieses Blatt wurde in einer hydraulischen Presse mit einer
Tafel 3
Kraft von 10 t verdichtet. Danach wurde es dann für 2'/2
Stunden einer Atmosphäre mit 97% relativer Feuchtigkeit ausgesetzt, wobei es ungefähr 20% Feuchtigkeit
(auf der Grundlage des feuchten Blattes) aufnahm.
Das befeuchtete Blatt wurde anschließend durch Prägen in einem Zweiwalzenkalander gebunden, deren
Walzen einen Durchmesser von 7,62 cm besaßen. Die obere Walze war mit einem Karomuster von 8
Prägevorsprüngen pro Zentimeter Länge in Maschinenrichtung und 10 Prägevorsprüngen pro Zentimeter
Länge in der dazu senkrechten Richtung versehen, wobei jeder Prägevorsprung eine Fläche von 0,168 mm2
umfaßte. Die untere Walze war eine glatte Stahlwalze. Der Kalander wurde mit einem Liniendruck von etwa
16 kg/cm gefahren. Die Schicht wurde so geführt, daß sie den Walzenspalt zweimal durchlaufen konnte. Bei
der Annahme, daß drei Punktreihen in dem Walzenspalt miteinander in Kontakt standen, betrug der Bindungsdruck pro Durchlauf 703 kg/cm2.
Eine Mikrofotografie (20fache Vergrößerung) des so
hergestellten Produkts ist in Fig.5 gezeigt. Die physikalischen Eigenschaften dieses Produkts wurden
mit einem handelsüblichen Zweischichtenmaterial verglichen, das aus naß abgelagerten Fasern hergestellt und
von einer Trockentrommel abgekreppt worden war. Das zweischichtige Material wurde unter Zusatz von
Polyvinylalkohol hergestellt, damit die Schichten besser aneinander haften konnten. Die Ergebnisse sind in der
Tafel 3 gezeigt:
Physikalische | Trocken abge | handelsübliches, |
Eigenschaften | legtes, ein | naß abgelegtes, |
schichtiges | zweischichtiges | |
Material | Material | |
gemäß | ||
Beispiel VII | ||
Grundgewicht, g/cm2 | 48,7 | 46,5 |
Reißfestigkeit, g/cm | ||
Maschinenrichtung | 172,3 | 433,1 |
dazu senkr. Richtung | 167,3 | 221,8 |
Dehnung, % | 5 | 32 |
EM ϊ beiden Materialproben und eine Probe eines im
Handel erhältlichen Handtuches wurden subjektiv auf ihren Griff getestet. Das Handtuch war durch
Vcrhir den zweier naß abgelegten und gekreppten ZeIIi ilosefaser-Schichten durch Zapfen-auf-Zapfen-Prägung
hergestellt worden. Eine Polyvinylalkohollösung
Tafel 4
war den Berührungsflächen der beiden Schichten zugesetzt worden, um eine Haftung der Schichten
aneinander zu erhalten. Das zweischichtige Material besaß Eindrücke auf beiden Seiten mit Kapillaren
zwischen den beiden Schichten. Die Ergebnisse sind in Tafel 4 gezeigt:
Probe
Griff
Härte
Härte
Steifheit
Trocken abgelegtes, einschichtiges Material gemäß Beispiel VII
Naß abgelegtes, Zapfenauf-Zapfen-geprägtes zweischichtiges Handtuch
Naß abgelegtes, zweischichtiges Material
Naß abgelegtes, zweischichtiges Material
Beispiel VIII
Es wurde von den gleichen Zellulosefasern ausgegangen wie beim Beispiel VII. Ungefähr 1,1 g der Fasern
wurden in den Behälter 64 (Fig.4) eingebracht und danach mittels Luft zu einem Blatt mit einem
Grundgewicht von etwa 23,8 g/m2 geformt. Das Blatt
wurde dann wie beim Beispiel VIl gebunden.
Zwei dieser Blätter wurden anschließend mit einer hydraulischen Presse miteinander verbunden. Die
Preß-Anordnung bestand dabei aus einer flachen Metallplatte, einer gummigedämpften Scheibe, einer
Messingabstandscheibe mit einer Dicke von 0,00254 cm, einem groben, achtmaschigen Netz, den beiden Blättern
und einer zweiten flachen Metallplatte. Diese Preß-Anordnung wurde in eine hydraulische Presse gegeben und
mit einer Kraft von 301 zusammengepreßt. F i g. 6 zeigt
eine Mikrofotografie (12,6fache Vergrößerung) eines Teils des so hergestellten zweischichtigen Produkts.
Die physikalischen Eigenschaften wurden mit denen eines naß abgelegten, zweischichtigen Materials gemäß
Beispiel VlI verglichen. Die Ergebnisse sind aus Tafel 5 ersichtlich:
Tafel 5
Physikalische
Eigenschaften
Eigenschaften
Trocken abge- Handelsübliches,
legtes, zwei- naß abgelegtes,
schichtiges zweischichtiges
Material gemäß Material Beispiel VIII
46,5
93,5
Grundgewicht, g/cm2
Reißfestigkeit, g/cm
Reißfestigkeit, g/cm
Maschinenrichtung
dazu senkr. Richtung 109,8
Dehnung, % 6
Dehnung, % 6
RBD, g/cmä 0,212
(Verfahren B)
46,5
433,1
221,8
32
Probe
Griff Härte
Steifheit
4,5
8,0
7,0
Trocken abgelegtes zweischichtiges Material gemäß
Beispiel VIII
Naß abgelegtes, Zapfenauf-Zapfen-geprägtes
zweischichtiges Handtuch
Naß abgelegtes, zweischichtiges 6,5 Handtuch
Beispiel VIII
Naß abgelegtes, Zapfenauf-Zapfen-geprägtes
zweischichtiges Handtuch
Naß abgelegtes, zweischichtiges 6,5 Handtuch
Relativ lange, dünne Fasern aus Zedernholz wurden in Wasser dispergiert und zu 30,48 cm breiten Bögen mit
einem Grundgewicht von etwa 510 g/m2 geformt. Diese wurden in 4,45-cm-Streifen geschnitten und in einzelne
Fasern aufgefasert, wie beim Beispiel VII. Ungefähr 1,4 g der Fasern wurden in den Behälter 64 gegeben und
mittels Luft zu einem Blatt mit einem Grundgewicht von 30,5 g/m2 geformt. Das Blatt wurde dann 2 h lang bei
97% relativer Feuchtigkeit so angefeuchtet, daß es einen Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 20% erreichte.
Das angefeuchtete Blatt wurde wie beim Beispiel VII gebunden, so daß es ein weiches, glattes und flexibles
Produkt bildete. Beim Anfühlen vermittelte dieses Produkt einen leicht schlüpfrigen oder seidigen Griff.
Die F i g. 7 zeigt eine Mikrofotografie (20fache Vergrößerung) des Produkts, aus der der dreidimensionale
Der Griff wurde ebenso wie beim Beispiel VII für beide Proben und für das handelsübliche Zapfen-auf-Zapfen-geprägte,
zweischichtige Handtuch ermittelt. Die Ergebnisse sind in Tafel 6 gezeigt:
Tafel 6
Aufbau ersichtlich ist, der den Eindruck erweckt, als ob es sich um ein feingewebtes Tuch handele. Die F i g. 3
zeigt weiterhin eine Mikrofotografie (30fache Vergrößerung) eines Querschnitts durch das gebundene Blatt,
der durch die Mittelpunkte der Bindungsgebiete gelegt ist. Es ist hieraus der bauschige Aufbau zu ersehen. Die
Bindungsgebiete haben eine durchschnittliche Dicke von 0,0406 mm, während die ungebundenen Gebiete
relativ frei von Bindungen zwischen den Fasern sind und eine durchschnittliche Dicke von 0,2769 mm besitzen.
Die physikalischen Eigenschaften eines solchen Materials, das als Gesichtstuch geeignet ist, sind mit im
Handel erhältlichen Gesichtstüchern verglichen worden, die in üblicher Weise naß abgelegt sind. Die
handelsüblichen Tücher wurden dabei gefaltet, um ein zweischichtiges Produkt zu erhalten. Die Ergebnisse
sind in Tafel 7 wiedergegeben:
Tafel 7
Physikalische | Trocken abge | Handelsüb |
Eigenschaften | legtes Produkt | liches, naß |
gemäß | abgelegtes | |
Beispiel IX | Produkt | |
Grundgewicht, g/m2 | 31,4 | 31,9 |
Reißfestigkeit, g/cm | ||
Maschinenrichtung | 80,5 | 216,5 |
dazu senkr. Richtung | 80,5 | 52,5 |
Dehnung, % | 6 | 10-15 |
RBD, g/cm3 (Verfahren | B) 0,205 |
Der Griff der nach diesem Beispiel erhaltenen Probe wurde verglichen mit dem Griff einer naß abgelegten
Bahn, die ohne Verdichtung teilweise getrocknet, dann auf einen gewirkten Stoff gegeben und danach auf einen
Trockner gepreßt worden war, wobei sich das Oberflächenmuster des Stoffes auf die Bahn übertrug.
Die Ergebnisse sind aus Tafel 8 ersichtlich:
Tafel 8
Griff | 4r> | Trocken abge | Naß abge |
legtes Produkt | legtes Pro | ||
gemäß | dukt | ||
Beispiel IX |
Gesamt-Weichheit
Härte
Steifheit
1,0
2,8 5
Aus gebleichtem Kraftzellstoff aus Pinien wurde in der in Beispiel VII beschriebenen Weise ein Blatt mit
v, einem Grundgewicht von etwa 30,5 g/m2 geformt.
Dieses Blatt wurde genau wie beim Beispiel VII gebunden, wobei allerdings zusätzlich mittels einer
Gummiwalze eine Lösung mit 5 Gew.-% Festsubstanz eines naßfestigkeitssteigernden Klebemittels auf die
bo Prägevorsprünge der Prägewalze aufgetragen wurde.
Zwei der so hergestellten Blätter wurden in einem Instron-Prüfgerät trocken und drei weitere Blätter
wurden naß auf ihre Festigkeit getestet. Die nassen Proben wurden dazu trocken auf die Instron-Backen
b5 gelegt, dann mit Wasser durchtränkt, worauf sie für
mindestens 45 bis 60 Sekunden anpassen konnten. Die trockene Reißfestigkeit betrug durchschnittlich
498 g/cm und die nasse Reißfestigkeit lag bei 110 g/cm.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Saugfähige Zellulosefaserbahn mit einem Grundgewicht von 8,5—85 g/m2 zur Herstellung von r>
vorzugsweise einschichtigen Papiertuchwaren, wobei die Bahn in einem vorbestimmten, einen Teil der
Bahnoberfläche bedeckenden Muster mit Prägungen versehen ist und die Dicke der Bahn in den
geprägten Gebieten geringer ist als in den nicht ι ο geprägten Gebieten, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bahn ein Kontinuum aus trocken abgelagerten, im wesentlichen unverbundenen Fasern
mit einer Länge von weniger als 1,27 cm ist, welches durch Prägungen, die 5 bis 40% der
Bahnoberfläche bedecken und einen geringeren Abstand voneinander haben, als der Länge der
einzelnen Fasern entspricht, zu einer in sich zusammenhängenden Bahn derart verbunden ist,
daß dte Dicke in den nicht geprägten Gebieten mindestens 2,5mal so groß ist wie in den geprägten
Gebieten.
2. Bahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Holzzellstoff-Fasern besteht, das
Grundgewicht etwa 17 bis 51 g/m2 und vorzugsweise 2
17 bis 34 g/m2 beträgt, die geprägten Gebiete etwa 8 bis 20% der gesamten Bahnoberfläche bedecken
und die Dicke der Bahn in den nicht geprägten Gebieten mindestens fünfmal so groß ist wie in den
geprägten Gebieten. jo
3. Bahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die geprägten
Gebiete in beiden Ausdehnungsrichtungen der Bahn mit einer Häufigkeit von ungefähr 6 bis 14 pro
Zentimeter Länge angeordnet sind. J r>
4. Bahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ihre reale Dichte
(RBD) ungefähr 0,05 bis 0,5 g/cm3 und vorzugsweise 0,1 bis 0,23 g/cm3 beträgt
5. Bahn nach einem der vorhergehenden Anspriiehe, dadurch gekennzeichnet, daß ihre scheinbare
Dichte (SBD) ungefähr 0,02 bis 0,1 g/cm3 und vorzugsweise 0,03 bis 0,07 g/cm3 beträgt
6. Bahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ihr orthotropes 4ri
Reißfestigkeitsverhältnis (ORV) weniger als 1,5 und vorzugsweise weniger als 1,2 beträgt
7. Verfahren zum Herstellen einer Zellulosefaserbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet daß das Kontinuum aus trocken abgelagerten, im wesentlichen unverbundenen
Fasern durch den Spalt zwischen einer Prägewalze und einer glatten Gegenwalze hindurchgeführt
und zuvor auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 6 bis 35% eingestellt wird, wobei der Druck im
Prägespalt auf mindestens 140 kg/cm2 gehalten wird und die Prägevorsprünge der Prägewalze so
beschaffen und verteilt sind, daß 5—40% der Bahnoberfläche durch Prägungen bedeckt werden
und der Abstand zwischen zwei Prägungen geringer als 1,27 cm wird.
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Families Citing this family (71)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3976734A (en) * | 1971-05-20 | 1976-08-24 | Kimberly-Clark Corporation | Method for forming air formed adhesive bonded webs |
US3825194A (en) * | 1971-09-22 | 1974-07-23 | Procter & Gamble | Apparatus for preparing airfelt |
US3938522A (en) * | 1972-06-26 | 1976-02-17 | Johnson & Johnson | Disposable diaper |
US4097640A (en) * | 1972-07-08 | 1978-06-27 | Karl Kroyer St. Anne's Limited | Production of fibrous sheet material |
US3978257A (en) * | 1973-08-06 | 1976-08-31 | Kimberly-Clark Corporation | Internally adhesively bonded fibrous web |
US4005169A (en) * | 1974-04-26 | 1977-01-25 | Imperial Chemical Industries Limited | Non-woven fabrics |
DE2747749C2 (de) * | 1977-10-21 | 1984-08-09 | Kimberly-Clark Corp., Neenah, Wis. | Faservliesmaterial |
US4252761A (en) * | 1978-07-14 | 1981-02-24 | The Buckeye Cellulose Corporation | Process for making spontaneously dispersible modified cellulosic fiber sheets |
US4267002A (en) * | 1979-03-05 | 1981-05-12 | Eastman Kodak Company | Melt blowing process |
US4366111A (en) * | 1979-12-21 | 1982-12-28 | Kimberly-Clark Corporation | Method of high fiber throughput screening |
EP0033988B1 (de) * | 1980-02-04 | 1986-06-11 | THE PROCTER & GAMBLE COMPANY | Verfahren zur Herstellung eines durch Verdichtung gemustertes Faservlies mit getrennten, mit Bindemittel getränkten Stellen hoher Dichte |
US4400148A (en) * | 1981-05-13 | 1983-08-23 | James River-Dixie/Northern, Inc. | Recovery of fines in air laid papermaking |
US4417931A (en) * | 1981-07-15 | 1983-11-29 | Cip, Inc. | Wet compaction of low density air laid webs after binder application |
US4612231A (en) * | 1981-10-05 | 1986-09-16 | James River-Dixie Northern, Inc. | Patterned dry laid fibrous web products of enhanced absorbency |
US4536432A (en) * | 1984-04-18 | 1985-08-20 | Personal Products Co. | Stabilized absorbent structure and method of making same |
US4636418A (en) * | 1984-05-17 | 1987-01-13 | James River Corporation | Cloth-like composite laminate and a method of making |
US4634621A (en) * | 1984-05-17 | 1987-01-06 | The James River Corporation | Scrim reinforced, cloth-like composite laminate and a method of making |
US4637949A (en) * | 1984-07-03 | 1987-01-20 | James River Corporation | Scrim reinforced, flat cloth-like composite laminate and a method of making |
US4765780A (en) * | 1986-05-28 | 1988-08-23 | The Procter & Gamble Company | Apparatus for and method of providing a multiplicity of streams of air-entrained fibers |
US5230959A (en) | 1989-03-20 | 1993-07-27 | Weyerhaeuser Company | Coated fiber product with adhered super absorbent particles |
AU634849B2 (en) * | 1990-01-16 | 1993-03-04 | Chicopee | Absorbent fibrous structure |
US5256224A (en) * | 1991-12-31 | 1993-10-26 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for making molded, tufted polyolefin carpet |
US6391453B1 (en) * | 1992-08-17 | 2002-05-21 | Weyernaeuser Company | Binder treated particles |
US5538783A (en) * | 1992-08-17 | 1996-07-23 | Hansen; Michael R. | Non-polymeric organic binders for binding particles to fibers |
US5589256A (en) * | 1992-08-17 | 1996-12-31 | Weyerhaeuser Company | Particle binders that enhance fiber densification |
US5998032A (en) | 1992-08-17 | 1999-12-07 | Weyerhaeuser Company | Method and compositions for enhancing blood absorbence by superabsorbent materials |
US6340411B1 (en) | 1992-08-17 | 2002-01-22 | Weyerhaeuser Company | Fibrous product containing densifying agent |
US5352480A (en) * | 1992-08-17 | 1994-10-04 | Weyerhaeuser Company | Method for binding particles to fibers using reactivatable binders |
US5807364A (en) * | 1992-08-17 | 1998-09-15 | Weyerhaeuser Company | Binder treated fibrous webs and products |
AU5019993A (en) | 1992-08-17 | 1994-03-15 | Weyerhaeuser Company | Particle binders |
US5547541A (en) * | 1992-08-17 | 1996-08-20 | Weyerhaeuser Company | Method for densifying fibers using a densifying agent |
US5543215A (en) * | 1992-08-17 | 1996-08-06 | Weyerhaeuser Company | Polymeric binders for binding particles to fibers |
US7144474B1 (en) | 1992-08-17 | 2006-12-05 | Weyerhaeuser Co. | Method of binding particles to binder treated fibers |
US5641561A (en) * | 1992-08-17 | 1997-06-24 | Weyerhaeuser Company | Particle binding to fibers |
US5308896A (en) * | 1992-08-17 | 1994-05-03 | Weyerhaeuser Company | Particle binders for high bulk fibers |
US5300192A (en) * | 1992-08-17 | 1994-04-05 | Weyerhaeuser Company | Wet laid fiber sheet manufacturing with reactivatable binders for binding particles to fibers |
US5667636A (en) * | 1993-03-24 | 1997-09-16 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method for making smooth uncreped throughdried sheets |
US5399412A (en) * | 1993-05-21 | 1995-03-21 | Kimberly-Clark Corporation | Uncreped throughdried towels and wipers having high strength and absorbency |
US5607551A (en) * | 1993-06-24 | 1997-03-04 | Kimberly-Clark Corporation | Soft tissue |
WO1995012032A1 (en) * | 1993-10-28 | 1995-05-04 | KRØYER, Ingelise, Kobs (heiress of KRØYER, Karl, Kristian, Kobs (deceased)) | Mechanical partial neutralization of hydrogen bonds for production of a softer and more silky air-laid fibrous product |
EP0725855B1 (de) * | 1993-10-28 | 1997-09-17 | Kobs Kroyer, Ingelise | Modifiziertes latex |
WO1996013382A1 (en) * | 1994-10-27 | 1996-05-09 | Dermot Christopher John Barrow | Absorbent materials and uses thereof |
DE19750890A1 (de) * | 1997-11-18 | 1999-05-27 | Alexander Maksimow | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer aus Zellstoff-Fasern bestehenden Faserstoffbahn |
DE19861467B4 (de) * | 1998-06-04 | 2017-08-10 | Alexander Maksimow | Verfahren zur Herstellung eines Folienverbundes |
US6675702B1 (en) * | 1998-11-16 | 2004-01-13 | Alexander Maksimow | Method and device for producing a strip of cellulose fiber material for use in hygiene articles |
EP1350497B1 (de) * | 2000-12-08 | 2011-05-04 | Daio Paper Corporation | Absorptionsmittel, verfahren zu dessen herstellung und das absorptionsmittel umfassender absorbierender gegenstand |
ES2305368T3 (es) * | 2002-05-10 | 2008-11-01 | THE PROCTER & GAMBLE COMPANY | Tisu estampado en relieve que tiene fibras superficiales sueltas y metodo para su produccion. |
DE60324829D1 (de) | 2002-10-07 | 2009-01-02 | Georgia Pacific Consumer Prod | Verfahren zum herstellen einer gekreppten zellstoffbahn |
US7442278B2 (en) | 2002-10-07 | 2008-10-28 | Georgia-Pacific Consumer Products Lp | Fabric crepe and in fabric drying process for producing absorbent sheet |
US7789995B2 (en) | 2002-10-07 | 2010-09-07 | Georgia-Pacific Consumer Products, LP | Fabric crepe/draw process for producing absorbent sheet |
US8592329B2 (en) | 2003-10-07 | 2013-11-26 | Hollingsworth & Vose Company | Vibrationally compressed glass fiber and/or other material fiber mats and methods for making the same |
DE102004009556A1 (de) * | 2004-02-25 | 2005-09-22 | Concert Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Faserbahn aus Cellulosefasern in einem Trockenlegungsprozess |
US8293072B2 (en) | 2009-01-28 | 2012-10-23 | Georgia-Pacific Consumer Products Lp | Belt-creped, variable local basis weight absorbent sheet prepared with perforated polymeric belt |
GB0412380D0 (en) * | 2004-06-03 | 2004-07-07 | B & H Res Ltd | Formation of leather sheet material using hydroentanglement |
US20060151945A1 (en) * | 2005-01-07 | 2006-07-13 | Yueh-Chun Lin | Nozzle for a random selection machine |
US7749355B2 (en) * | 2005-09-16 | 2010-07-06 | The Procter & Gamble Company | Tissue paper |
US7962993B2 (en) | 2005-09-30 | 2011-06-21 | First Quality Retail Services, Llc | Surface cleaning pad having zoned absorbency and method of making same |
US7694379B2 (en) | 2005-09-30 | 2010-04-13 | First Quality Retail Services, Llc | Absorbent cleaning pad and method of making same |
US8540846B2 (en) | 2009-01-28 | 2013-09-24 | Georgia-Pacific Consumer Products Lp | Belt-creped, variable local basis weight multi-ply sheet with cellulose microfiber prepared with perforated polymeric belt |
US7744723B2 (en) * | 2006-05-03 | 2010-06-29 | The Procter & Gamble Company | Fibrous structure product with high softness |
US8122570B2 (en) * | 2007-07-06 | 2012-02-28 | Jezzi Arrigo D | Apparatus and method for dry forming a uniform non-woven fibrous web |
US7886411B2 (en) * | 2007-07-06 | 2011-02-15 | Jezzi Arrigo D | Apparatus for the uniform distribution of fibers in an air stream |
US20090270823A1 (en) * | 2008-04-28 | 2009-10-29 | Bright Technologies Corp. Inc. | Absorbent pads and method of making such pads |
WO2010033536A2 (en) | 2008-09-16 | 2010-03-25 | Dixie Consumer Products Llc | Food wrap basesheet with regenerated cellulose microfiber |
US8791321B2 (en) | 2010-08-26 | 2014-07-29 | Medline Industries, Inc. | Disposable absorbent lift device |
KR20160027179A (ko) | 2013-07-03 | 2016-03-09 | 보나 비.브이. | 부직 재료 |
USD756666S1 (en) * | 2014-06-03 | 2016-05-24 | Bonar B.V. | Non-woven textile |
EP3383333B1 (de) | 2015-11-30 | 2020-10-21 | The Procter and Gamble Company | Vlies mit thermischem fusselarmem bondmuster |
CN108289771A (zh) * | 2015-11-30 | 2018-07-17 | 宝洁公司 | 带有低绒毛的非织造布热粘结图案 |
GB2564820B (en) | 2016-05-09 | 2021-03-03 | Kimberly Clark Co | Texture subtractive patterning |
JP2021504600A (ja) | 2017-11-22 | 2021-02-15 | エクストルージョン グループ, エルエルシーExtrusion Group, Llc | メルトブローンダイチップアセンブリ及び方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2880111A (en) * | 1956-01-11 | 1959-03-31 | Chicopee Mfg Corp | Textile-like nonwoven fabric |
US3059313A (en) * | 1958-03-26 | 1962-10-23 | Chicopee Mfg Corp | Textile fabrics and methods of making the same |
US3301746A (en) * | 1964-04-13 | 1967-01-31 | Procter & Gamble | Process for forming absorbent paper by imprinting a fabric knuckle pattern thereon prior to drying and paper thereof |
US3616157A (en) * | 1969-08-08 | 1971-10-26 | Johnson & Johnson | Embossed nonwoven wiping and cleaning materials |
-
1969
- 1969-11-21 NL NL6917625A patent/NL6917625A/xx unknown
- 1969-12-04 US US882257A patent/US3692622A/en not_active Expired - Lifetime
- 1969-12-16 CH CH1877469A patent/CH557927A/de not_active IP Right Cessation
- 1969-12-16 AT AT1168769A patent/AT311166B/de not_active IP Right Cessation
- 1969-12-16 GB GB1296840D patent/GB1296840A/en not_active Expired
- 1969-12-31 DE DE1965716A patent/DE1965716C3/de not_active Expired
-
1971
- 1971-05-21 FR FR717118522A patent/FR2138296B1/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3692622A (en) | 1972-09-19 |
AT311166B (de) | 1973-11-12 |
NL6917625A (de) | 1971-05-25 |
CH557927A (de) | 1975-01-15 |
DE1965716A1 (de) | 1971-07-08 |
DE1965716C3 (de) | 1979-05-03 |
FR2138296A1 (de) | 1973-01-05 |
GB1296840A (de) | 1972-11-22 |
FR2138296B1 (de) | 1973-05-25 |
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---|---|---|
DE1965716C3 (de) | Saugfähige Bahn aus Zellulosefasern und Verfahren zu deren Herstellung ' | |
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