DE1965716C3 - Saugfähige Bahn aus Zellulosefasern und Verfahren zu deren Herstellung ' - Google Patents
Saugfähige Bahn aus Zellulosefasern und Verfahren zu deren Herstellung 'Info
- Publication number
- DE1965716C3 DE1965716C3 DE1965716A DE1965716A DE1965716C3 DE 1965716 C3 DE1965716 C3 DE 1965716C3 DE 1965716 A DE1965716 A DE 1965716A DE 1965716 A DE1965716 A DE 1965716A DE 1965716 C3 DE1965716 C3 DE 1965716C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- web
- fibers
- areas
- embossed areas
- embossing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H5/00—Special paper or cardboard not otherwise provided for
- D21H5/26—Special paper or cardboard manufactured by dry method; Apparatus or processes for forming webs by dry method from mainly short-fibre or particle material, e.g. paper pulp
- D21H5/265—Treatment of the formed web
- D21H5/2657—Consolidation
- D21H5/2671—Compression of the web, optionally with the use of a binder
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/44—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
- D21H27/02—Patterned paper
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
- Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor
- Y10T156/1002—Methods of surface bonding and/or assembly therefor with permanent bending or reshaping or surface deformation of self sustaining lamina
- Y10T156/1007—Running or continuous length work
- Y10T156/1023—Surface deformation only [e.g., embossing]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
- Y10T428/24595—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness and varying density
- Y10T428/24603—Fiber containing component
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Paper (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine saugfähige Zellulosefaserbahn
mit einem Grundgewicht von 8,5—85 g/m2 zur h'ersieüüiig 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 «ntwässert Während dieser
Entwässerung entwickeln sich dabei starke Oberflächenspannungskräfte zwischen den Fasern, die die
Ausbildung von Wasserstoffbrücken 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 (ά. 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, so 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. Mu 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 sind.
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
AT-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 abeelaeerte Zelluloseschicht bestimmt. 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 zui Herstellung von Wegwerftüchern oder dergleichen Produkten
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 Wegwerf produkte 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 Wegwerf produkten 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 Wegwerftü
cHern oder dergleichen Produkten verwendet wurden hat die Erfindung vielfache Vorteile. Erstens ist im
Ausgangszustand der Bahn überhaupt keine Faserbindung vorhanden, so daß auch keine mehr oder weniger
übermäßige Faserbindung nachträglich durch Kreppen wieder vermindert werden muß. Ein optimaler Griff und
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
mehr nötig ist, eine übermäßige Festigkeit in Maschi nenrichtung in Kauf zu nehmen, um in Richtung
senkrecht dazu noch eine einigermaßen ausreichende Festigkeit zu erhalten.
Das Prägen der trocken abgelagerten Bahnen wird so durchgeführt, daß die geprägten Gebiete einen geringeren
Abstand voneinander besitzen, als der durchschnittlichen Faserlänge entspricht, so dab 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 id 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, r,
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. 2"
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 Zellulosefaser- 2">
bahn,
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, jo
Fig.4 schematisch die Ansicht einer Modifikation der Vorrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Zellulosefaserbahn,
F i g. 5 die Mikrofotografie eines Ausschnitts aus einer erfindungsgemäßen, einschichtigen Zellulose- r>
faserbahn, die als Handtuchstoff verwendet werden kann,
Fig.6 in Mikrofotografie einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen, zweischichtigen Zellulosefaserbahn,
die als Handtuchstoff verwendet werden kann,
F i g. 7 in Mikrofotografie einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen, einschichtigen Zellulosefaserbahn,
die als Gesichtstuch verwendet werden kann,
Fig.8 schematisch die Ansicht einer Vorrichtung
zum Aufbringen von Zusatzstoffen während der 4> Herstellung der erfindungsgemäßen Zellulosefaserbahn,
Fig.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 Fig.2 dargestellt Es besteht aus einer weichen,
absorbierenden Bahn mit einem Grundgewicht von 8,5 bis 85 g/m2, die dadurch hergestellt ist, daß Zellulosefasern
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 b5
Dicke des Kontinuums ist mindestens 2^mal größer als
die Dicke der verbundenen Gebiete.
Zur kontinuierlichen oder halbkontinuierlichen Herstellung des Produktes gemäß F i g. 2 kann die in F i g. t
dargestellte Vorrichtung benutzt werden, bine im
wesentlichen trockene Zellstoffmattc 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 no^h 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 Spalt zwischen einer glatten, harten Walze 44 und eine*·
Stahlprägewalze 46 gebunden. Anschließend kann die gebundene Bahn 30 getrocknet und aufgerollt oder auf
andere Weise gelagert werden, bis sie gebraucht wird. Es besteht dabei keine Notwendigkeit, daß die Bahn 30
gekreppt wird.
Für die Eigenschaften des Endprodukts ist es wichtig, daß die Fasern vor dem Binden der Zellulosebahn 30
wahllos orientiert und im wesentlichen nicht miteinander verbunden sind. Dies läßt sich im Prinzip mit allen
herkömmlichen Luftablagetechniken erreichen, der in F i g. 1 gezeigte Blaskanal ist dafür aber besonders gut
geeignet. Wie weiter unten beschrieben wird, trägt die wahllose Orientierung der unverbundenen Fasern in der
Bahn wesentlich dazu bei. daß das Endprodukt eine brauchbare Festigkeit zusammen mit einem guten Griff
und einer hohen Saugfähigkeit bekommt
Eine weitere wichtige Maßnahme, die sich auf die Eigenschaften des Endprodukts auswirkt, besteht in der
Einstellung des Feuchtigkeitsgehalts der Zellulosebahn 30 vor dem Binden. Es hat sich gezeigt, daß die Bahn 30
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, sind schädlich, da sie den Griff und die Saugfähigkeit des
Endproduktes verschlechtern, und zwar wahrscheinlich deshalb, weil die Bahn 30 dann in dem Spalt zwischen
den Walzen 44 und 46 so stark zusammengedrückt wird,
daß sich Faserbindungen auch in den ungeprägt bleibenden Gebieten ergeben können. Auf der anderen
Seite ist es bei zu niedrigen Feuchtigkeitsgehalten sehr schwierig, eine ausreichende Festigkeit der Bahn 30 zu
erhalten. Vorzugsweise wird der Feuchtigkeitsgehalt der Bahn 30 vor dem Binden auf 10 bis 30% eingestellt
Schließlich ist auch die Art und Weise, in Her die Zellulosebahn 30 gebunden wiiJ, von erheblicher
Bedeutung für die Eigenschaften des Endprodukts. Dabei hat sich gezeigt, daß das Gebiet, der Druck und
der Abstand der Prägungen Einflußgiüßen darstellen. Im Hinbiick 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 Bahnoberfläche
einnimmt. Zu große Flächenanteile des gesamten Bindungsgebietes wirken sich nachteilig auf die
Saugfähigkeit und den Griff aus, während bei zu geringen Flächenanteilen des gesamten Bindungsgebie
tes die Festigkeit des Endproduktes nicht ausreicht. Der optimale Flächenanieil 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 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 erreichen, sollte"1 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. Eine 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 Bindungsgebiele.
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 iii
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 gemäß 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 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
ri 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
ui 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
is außerhalb der Bindungsgebiete führt, eintreten kann.
Eine gewisse Verdichtung der gesamten Bahn, die z. 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 des 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
jo 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
J5 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.
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 Sprüheinrichtungen
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 nich! besonders kritisch. Es können relativ dünnwandige, κι
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 B3hn bestimmi Zedernfasern ergeben
eine weiche, lockere Bahn, während Pinienfasern eine r> 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 dir 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 2> von mindestens 1,9 cm bewegt.
Nach ." π Kraft-Verfahren gewonnene Zellstoffmatten
haben sich als sehr brauchbares Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Produkt erwiesen. Solange
jedoch die von den Matten separierten Fasern so 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- s-i
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 -tu
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 ->u
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 ή herkömmliche Produkte, die aus mehreren Schichten
zusammengesetzt werden müssen.
Wie aus F i g. 2 zu ersehen ist kennzeichnet sich das erfindungsgemäße Produkt durch ein Kontinuum von
wahllos ausgerichteten Fasern 60, das durch ein Muster wi 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 b·;
unverbundenen Fasern ausbilden. Aus Fig.9 ist der
Charakter der lockeren baus; higen Gebiete ebenfalls mit zu ersehen.
Eine andere Eigenschaft des erfindungsgemäßen Produkts ist in Fig. 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 sii-!i das erfindungsgeinäße
Produkt auch darin von herkömmlichen Produkten, daß die Fasern wahlloser in der Grundebene der Bahn
ausgerichtet sind und die Bahr; 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 verbesser
tem Griff zu geben.
Die Faserausrichtiing in der Bahngrundebene ist bei
dem erfindungsgemäßen Produkt in der Tat völlig wahllos. Die Bahn besitzt infolgedesscr. ci.iu im
wesentlichen gleichmäßige Reißfestigkeit in allen Richtungen. Insbesondere ist die Reißfestigkeit in
Maschinenrichtung uuu 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 Vertiefungen 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 Ol 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 "'ndungsgebiete
befindet), wird das Flächenstück wiederum gewogen. Da das spezifische Gewicht der Zellulosefaser"
und des Öls bekannt ist, kann somit die rrs.ie
Bahndichte (in g/cm3) errechnet werden.
Bei dem Verfahren B wird das Flächenstück in Harz eingebettet und dann mit einen Mikrotom zu 80 in
Marchinenrichtung aufeinanderfolgenden Schnitter, zersctir.iti-ü, von denen jeder 0,025 mm dick ist. Die
UmriGiinien der projizieren Biider dieser Schnitte
werden planimetrieri, und uie Gesamtfläche der 80
Schnitte mal der Dicke Her Schnitte ergibt dann das Voluir.r - Jes Fläcliciistückes. Die Masse des Flächenstückes
wird aus dem Durchschnittsgruncigewicht der
zugrunde gelegten Bahn errechnet, und daraus ergibt sich schließlich die ic<i!e Bahndichte in ^ 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) is: 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 erfindungsgemäßen Produkt mit Grundgewichten zwischen 8,5 und 85 g/cm2 kann eine reale
Bab^ichte von 0,05 bis 0,5 g/cm3 und eine scheinbare
■> Bahndichte von 0,02 bis 0,1 g/cmJ erreicht werden.
Insbesondere besitzen Bahnen ir.it einem Grund^wicht
von 17 bis 34 g/cm2, einem Flächenanteii des gesamten
Bindungsgebietes von 8 bis 20% und einer Anzahl von 6 bis 10 einzelnen Bindungsgebieten pro Zentimeter
Hi Läng? in beiden Richtungen der Bahn eine reale
Bahndichie von 0,10 bis 0,23 g/cm' und eine scheinbare
Bahndichte von 0,03 bis 0,07 g/cm3. Generell gilt, daß die änderung der Dichte innerhalb d;■*■ ι-ken angegebenen
Bereichs direkt proportional der Änderung des
ι % Grundgewichtes und des Flächenan ceils des gesamten
Bindungsgebietes und umgekehrt proportional dem Abstand der einzelner! Bindungsgebiete ist. Wie der
weiter unten nachfolgenden Tafel 2 zu entnehmen ist, besitzt das erfindungsgemäßc Produkt im Vergleich mit
herkömmlichen Produkten von gleichen Grundgewichten eine geringere reale Bahndichte. Die ^hoinbare
Bahndichte Linn 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
jo Verdeutlichung der Vorteile der Erfindung.
Beispiele IbisVI
Die folgenden Beispiele I bis VI beziehen sich auf
ji 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
4·> 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.
Das Sieb 24 wurde mit einer Geschwindigkeit von 8,22 m pro Minute bei den Beispielen I und II und mit
einer Geschwindigkeit von 4,12 m pro Minute bei den Beispielen III bis VI angetrieben.
Beispiel | Il | III | IV | V | Vl | |
I | 22,05 | 28,83 | 43,25 | 43,25 | 28,83 | |
Grundgewicht (g/m2) | 18,65 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
Feuchtigkeitsgehalt vor den | 8 | |||||
Walzen 32 (%) | 20 | 24 | 30 | 30 | 24 | |
Feuchtigkeitsgehalt vor dem | 20 | |||||
Binden (%) | 33,6 | 26,6 | 26,6 | 26,6 | 26,6 | |
Bindungsdruck (kg/cm) | 26,6 | 10 | 7 | 7 | 7 | 7 |
Anzahl der Bindungsgebiete | 7 | |||||
pro Zentimeter Länge | ||||||
Fortsetzung | Beispiel | 19 65 | 716 | 14 | IV | V | VI | |
13 | I | 10 | 10 | 10 | ||||
10 | ||||||||
Flächenanteil des gesamten | — | 0,2 | 0,2 | |||||
Blndungsgebietes (%) | — | Il | 111 | |||||
Naßfestigkeitszusatz*) | 10 | 10 | 03 | |||||
(% angelagerte Festsubstanz) | ||||||||
Stärke") | — | — | Hand | Hand | Gesichts | |||
(% angelagerte Festsubstanz) | Badezim | tuch | tuch | tuch | ||||
Beabsichtigter Gebrauch der | mertuch | |||||||
einschichtigen Bahn | ||||||||
Badezim | Badezim | |||||||
mertuch | 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 repräsentativ 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 (Q) herangezogen.
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 23,90C 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
2(i 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 entfern!
und dem Material 5 min Zeit zur Erholung gegeben. Dei
sich dann einstellende Winkel ist der Falterholungswin kel. Dieser gibt die Schlaffheit und Nachgiebigkeit dei
Bahn wieder, wobei ein geringer Wert die Tatsache widerspiegelt, daß die Knickstellen beim Zerknitterr
eines Materials leicht nachgeben und keine harte Empfindung ergeben.
in Der Reibungskoeffizient ist ähnlich der Verdichtungs·
arbeit ein Maß für die Weichheit der Bahn und gibt die Arbeit (in cm χ g) an, die beim Verdichten der Bahr
durch Reibung zwischen der Bahnoberfläche und einen im wesentlichen glatten Gleitobjekt aufgewendei
r> werden muß. Diese Messung ist dcmit repräsentativ füi
den Fall, daß eine Person das Material zwischer Daumen und Zeigefinger reibt. Wie bei der Verdich
tungsarbeit ist ein höherer Reibungskoeffizient einen weicheren Material zugeordnet. Zur Durchführung de!
Tests wird ein aus der Bahn ausgeschnittenes Flächen
stück auf ein glattes Sperrholzstück gelegt und an einen Ende an dem Holz festgeklammert. Auf dem festge
klemmten Ende des Bahnausschnittes wird ein mi einem geringen Gewicht belasteter Schlitten mit einei
3 Gleitoberfläche aus Teflon placiert. Dieses Ende wire dann langsam hochgehoben, bis der Schlitten sich zi
bewegen beginnt, und der Neigungswinkel des Sperr holzes wird danach so eingestellt, daß der Schlitten mi
einer konstanten Geschwindigkeit von 2,54 bis 5,08 cm/:
r>o abwärts gleitet. Diese Neigung ist ein direktes Maß füi
den Reibungskoeffizienten von Teflon auf dem Probe material.
Bahn | Orund- | RBD*) | SBD | Reißfestigkeit, g/cm | dazu | ORV | VA | FEW | dazu | O |
gewicht | Maschi | senkr. | Maschi | senkr. | ||||||
nen | Richtung | nen | Richtung | |||||||
g/m2 | g/cm3 | g/cm3 | richtung | 66,5 | cm ■ g | richtung | ||||
Beispiel 1 | 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 pemäß | ||||||||||
CH-PS 4 34 957 | ||||||||||
FortsLl/ung |
Grund
gewicht g/m-' |
RBD")
g/cm' |
SBD RciUfcsiigkcit, g/etii
Maschi- da/.u non- scnkr. g/cm1 richtung Richtung |
66,1
31,5 |
ORV |
VA
cm · g |
FEW
Maschi nen richtung |
dazu
senkr. Richtung |
C1 |
Bahn |
27,98
30,53 |
0,251
0,499 |
112,6
1023 |
1,7
3,25 |
0,62
038 |
86
101 |
83
78 |
033
0,225 |
|
Gekrepptes Ge
sichtstuch gemäß CH-PS 4 34 957 Handelsübliches gekrepptes Gesichtstuch··) |
|||||||||
*) Verfahren A angewandt, bei zweischichtigen Produkten Messung nur an einer Schicht durchgeführt
·*) Naß abgelegte Fasern.
Die Tafel 2 gibt die Ergebnisse der vorangehend diskutierten Messungen bei Bahnen gemäß den
Beispielen I und III im Vergleich zu verschiedenen >o
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 m 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 III wurde auch noch die r>
Saugfähigkeit durch das Verfahren der Kapillarspannung bestimmt. Dabei wurde das von B u r g e η i und
Kapor beschriebene Verfahren (Textile Research, Journal 37, Nr. 5. 356 bis 366. Mai 1967) dahingehend
modifiziert daß für diesen Test Wasser als Flüssigkeit -in
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 -r.
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 kenn- «so
zeichnet 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 H2CVg
Fasern betrugen die Saugdrücke bei einer Bahn gemäß r, 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 t,<
> 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 es
der erfindungsgemäß hergestellten Bahn beruht wahrscheinlich Huf dsr 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.
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 UanH nnrl oino andere PrrtKe in rlttt* anXoren
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- n>
sondere dip Durchbiegung der Probe und ihre Glattheit
nach dem Überstreichen mit den Fingern.
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, 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 r>
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 χ 2032 cm geformt. Dieses
Blatt wurde in einer hydraulischen Presse mit einer
Tafel 3
Physikalische
Eigenschaften
Kraft von 101 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:
Trocken abgelegtes, einschichtiges Material gemäß Beispiel VII Handelsübliches,
naß abgelegtes,
zweischichtiges
Material
zweischichtiges
Material
dazu senkr. Richtung 167,3
Dehnung, %
De beiden Materialproben und eine Probe eines im
Hai IeI erhältlichen Handtuches wurden subjektiv auf ihren Griff getestet. Das Handtuch war durch
VirVnden zweier naß abgelegten und gekreppten
Zeil 1 osefaser-Schichten durch Zapfen-auf-Zapfen-Prägui ι helgestellt worden. Eine Polyvinylalkohollösung
Tafel 4
46,5
433,1
221,8
32
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
Probe
Griff
Härte
Steifheit
schichtiges Material gemäß Beispiel VII
auf-Zapfen-geprägtes zweischichtiges Handtuch
Naß abgelegtes, zweischichtiges Material
Beispiel VIII
gen wie beim Beispiel VII. Ungefähr 1,1 g der Fasern
wurden in den Behälter 64 (Fig.4) eingebracht und
danach mittels Luft zu einern Blatt mit einem
Grundgewicht, von etwa 23,8 g/m2 geformt. Das Blatt
würde dann wie beim Beispiel VII 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 Blatten,
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 VII verglichen. Die Ergebnisse sind aus Tafel 5 ersichtlich:
Tafel 5
Physikalische
Eigenschaften
Trocken abge- Handelsübliches, legtes, zwei- naß abgelegtes,
schichtiges zweischichtiges
Material gemäß Material
Beispiel VIII
46,5
46,5
433,1
221,8
32
Grundgewicht, g/cm2
Reißfestigkeit, g/cm
dazu senkr. Richtung 109,8
Dehnung, % 6
RBD,g/cm3 0,212
(Verfahren B)
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
Griff
Harte
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
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 30p 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 Fi g. 7 zeigt eine Mikrofotografie (20fache Vergrößerung) des Produkts, aus der der dreidimensionale
Aufbau ersichtlich ist der den Eindruck erweckt aJs 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 Bipdungsgebiete haben eine durchschnittliche Dicke
von 0,0406 mm, während die ungebundenen Gebiete relativ frei von Bindungen zwischen den Fasern sind und
ι ο 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
Eigenschaften
Trocken abgelegtes Produkt
gemäß
Beispiel IX
Reißfestigkeit, g/cm
Maschinenrichtung 80,5
dazu senkr. Richtung 80,5
Dehnung, % 6
Handelsübliches, naß
abgelegtes
Produkt
31,9
216,5
52,5
10-15
52,5
10-15
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
Trocken abge- Naß abgelegtes Produkt legtes Progemäß dukt
Beispiel IX
Härte
Steifheit
1,0
2,8
Aus gebleichtem Kraftzellstoff aus Pinien wurde in
der in Beispiel VII beschriebenen Weise ein Blatt mit einem Grundgewicht von etwa 30,5 g/m" 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
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 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.
Claims (7)
1. Saugfähige Zellulosefaserbahn mit einem Grundgewicht von 83—85 g/m2 zur Herstellung von
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 geprägten Gebieten, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bahn ein !Continuum 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 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 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.
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.
4. Bahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ihre reale Dichte
(RBD) ungefähr 0,05 bis 0,5 g/cm1 und vorzugsweise 0,1 bis 0,23 g/cm3 beträgt
5. Bahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ihre scheinbare Dichte (SBD) ungefähr 0,02 bis 0,1 g/cm' und
vorzugsweise 0,03 bis 0,07 g/cm' beträgt.
6. Bahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ihr orthotropes
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 Konlinuum 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.
ίο
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL6917625A NL6917625A (de) | 1968-12-16 | 1969-11-21 | |
US882257A US3692622A (en) | 1968-12-16 | 1969-12-04 | Air formed webs of bonded pulp fibers |
CH1877469A CH557927A (de) | 1968-12-16 | 1969-12-16 | Weiche, absorptionsfaehige bahn. |
GB1296840D GB1296840A (de) | 1968-12-16 | 1969-12-16 | |
AT1168769A AT311166B (de) | 1968-12-16 | 1969-12-16 | Papierbahn und Verfahren zu deren Herstellung |
DE1965716A DE1965716C3 (de) | 1968-12-16 | 1969-12-31 | Saugfähige Bahn aus Zellulosefasern und Verfahren zu deren Herstellung ' |
US00145449A US3764451A (en) | 1968-12-16 | 1971-05-20 | Air formed adhesively supplemented hydrogen bonded webs |
US3765997D US3765997A (en) | 1968-12-16 | 1971-05-20 | Laminate |
FR717118522A FR2138296B1 (de) | 1968-12-16 | 1971-05-21 |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US78387768A | 1968-12-16 | 1968-12-16 | |
NL6917625A NL6917625A (de) | 1968-12-16 | 1969-11-21 | |
US88225769A | 1969-12-04 | 1969-12-04 | |
DE1965716A DE1965716C3 (de) | 1968-12-16 | 1969-12-31 | Saugfähige Bahn aus Zellulosefasern und Verfahren zu deren Herstellung ' |
FR717118522A FR2138296B1 (de) | 1968-12-16 | 1971-05-21 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1965716A1 DE1965716A1 (de) | 1971-07-08 |
DE1965716B2 DE1965716B2 (de) | 1978-09-07 |
DE1965716C3 true DE1965716C3 (de) | 1979-05-03 |
Family
ID=27510080
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1965716A Expired DE1965716C3 (de) | 1968-12-16 | 1969-12-31 | Saugfähige Bahn aus Zellulosefasern und Verfahren zu deren Herstellung ' |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3692622A (de) |
AT (1) | AT311166B (de) |
CH (1) | CH557927A (de) |
DE (1) | DE1965716C3 (de) |
FR (1) | FR2138296B1 (de) |
GB (1) | GB1296840A (de) |
NL (1) | NL6917625A (de) |
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 |
ATE20365T1 (de) * | 1980-02-04 | 1986-06-15 | Procter & Gamble | Verfahren zur herstellung eines durch verdichtung gemustertes faservlies mit getrennten, mit bindemittel getraenkten 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 |
US5547541A (en) * | 1992-08-17 | 1996-08-20 | Weyerhaeuser Company | Method for densifying fibers using a densifying agent |
JP3497166B2 (ja) | 1992-08-17 | 2004-02-16 | ウェヤーハウザー・カンパニー | 繊維に対する粒子結合 |
US5998032A (en) | 1992-08-17 | 1999-12-07 | Weyerhaeuser Company | Method and compositions for enhancing blood absorbence by superabsorbent materials |
US5807364A (en) * | 1992-08-17 | 1998-09-15 | Weyerhaeuser Company | Binder treated fibrous webs and products |
US5543215A (en) * | 1992-08-17 | 1996-08-06 | Weyerhaeuser Company | Polymeric binders for binding particles to fibers |
US5308896A (en) * | 1992-08-17 | 1994-05-03 | Weyerhaeuser Company | Particle binders for high bulk 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 |
US5300192A (en) * | 1992-08-17 | 1994-04-05 | Weyerhaeuser Company | Wet laid fiber sheet manufacturing with reactivatable binders for binding particles to fibers |
US5538783A (en) * | 1992-08-17 | 1996-07-23 | Hansen; Michael R. | Non-polymeric organic binders for binding particles to fibers |
US6391453B1 (en) * | 1992-08-17 | 2002-05-21 | Weyernaeuser Company | Binder treated particles |
US5352480A (en) * | 1992-08-17 | 1994-10-04 | Weyerhaeuser Company | Method for binding particles to fibers using reactivatable binders |
US6340411B1 (en) | 1992-08-17 | 2002-01-22 | Weyerhaeuser Company | Fibrous product containing densifying agent |
US5589256A (en) * | 1992-08-17 | 1996-12-31 | Weyerhaeuser Company | Particle binders that enhance fiber densification |
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 |
CA2175240C (en) * | 1993-10-28 | 1999-02-23 | Karl Kristian Kobs Kroyer (Deceased) | Modified latex |
EP0728242B1 (de) * | 1993-10-28 | 1997-09-17 | Kobs Kroyer, Ingelise | Mechanische teilneutralisation von wasserstoffbrücken zur herstellung eines weicheren, seidigeren, luftgelegten faserprodukts |
AU3706895A (en) * | 1994-10-27 | 1996-05-23 | 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 |
DE60144574D1 (de) * | 2000-12-08 | 2011-06-16 | Daio Seishi Kk | 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. |
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 |
DK1985754T3 (en) * | 2002-10-07 | 2016-09-19 | Georgia Pacific Consumer Products Lp | A process for producing a bæltekreppet absorbent cellulose layer, and absorbent layer |
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 |
US7694379B2 (en) | 2005-09-30 | 2010-04-13 | First Quality Retail Services, Llc | Absorbent cleaning pad and method of making same |
US7962993B2 (en) | 2005-09-30 | 2011-06-21 | First Quality Retail Services, Llc | Surface cleaning pad having zoned absorbency 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 |
US7886411B2 (en) * | 2007-07-06 | 2011-02-15 | Jezzi Arrigo D | Apparatus for the uniform distribution of fibers in an air stream |
US8122570B2 (en) * | 2007-07-06 | 2012-02-28 | Jezzi Arrigo D | Apparatus and method for dry forming a uniform non-woven fibrous web |
US20090270823A1 (en) * | 2008-04-28 | 2009-10-29 | Bright Technologies Corp. Inc. | Absorbent pads and method of making such pads |
US8361278B2 (en) | 2008-09-16 | 2013-01-29 | Dixie Consumer Products Llc | Food wrap base sheet with regenerated cellulose microfiber |
US8791321B2 (en) | 2010-08-26 | 2014-07-29 | Medline Industries, Inc. | Disposable absorbent lift device |
PL3017100T3 (pl) | 2013-07-03 | 2019-08-30 | Low & Bonar B.V. | Materiał włókninowy |
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 |
EP3383334B1 (de) | 2015-11-30 | 2020-10-21 | The Procter and Gamble Company | Vlies mit thermischem fusselarmem bondmuster |
WO2017196517A1 (en) | 2016-05-09 | 2017-11-16 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Textured subtractive patterning |
CN111556909B (zh) | 2017-11-22 | 2024-04-09 | 挤压集团公司 | 熔喷模头尖端组件和方法 |
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 GB GB1296840D patent/GB1296840A/en not_active Expired
- 1969-12-16 AT AT1168769A patent/AT311166B/de not_active IP Right Cessation
- 1969-12-16 CH CH1877469A patent/CH557927A/de not_active IP Right Cessation
- 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 |
---|---|
FR2138296B1 (de) | 1973-05-25 |
NL6917625A (de) | 1971-05-25 |
GB1296840A (de) | 1972-11-22 |
DE1965716B2 (de) | 1978-09-07 |
CH557927A (de) | 1975-01-15 |
US3692622A (en) | 1972-09-19 |
AT311166B (de) | 1973-11-12 |
DE1965716A1 (de) | 1971-07-08 |
FR2138296A1 (de) | 1973-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1965716C3 (de) | Saugfähige Bahn aus Zellulosefasern und Verfahren zu deren Herstellung ' | |
DE69124064T2 (de) | Faserpulpe-Vliesstoff und Verfahren zur Herstellung und Verwendung von hydraulisch genadeltem Faserpulpe-Vliesstoff | |
DE2623905C3 (de) | Weicher, voluminöser und saugfähiger Papierbogen und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE2420932C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Hygienepapierproduktes und danach herstellbares Hygienepapierprodukt | |
DE69931073T2 (de) | Weiches und solides papierprodukt mit hoher volumendichte | |
DE69225004T2 (de) | Hochabsorbierende und flexible Zellstoff-Wattevliess | |
DE112014005955T5 (de) | Hygienepapierprodukte | |
DE69905909T2 (de) | Hautreinigungsscheibe aus Baumwolle mit zwei verschiedenen Oberflächen | |
DE112014005895T5 (de) | Hygienepapierprodukte | |
DE69823523T2 (de) | Mehrschichtiger wischgegenstand | |
DE69523770T3 (de) | Papiertuch mit im nassen Zustand federnder Faserstoffbahn | |
DE69021147T2 (de) | Verfahren zur Hydroverwirrung von nichtgewebten faserigen Flächen. | |
DE2000028C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Ganzzeugbahnen aus Zellulosefasern | |
DE112014005959T5 (de) | Hygienetuchprodukte und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE112014005939T5 (de) | Hygienetuchprodukte | |
DE60103753T2 (de) | Fusselfreier dicker und weicher vliesstoff | |
EP2123440B1 (de) | Saugfähige Faserstoffbahn | |
DE2350483C2 (de) | Verfahren und Vorrichtungen zum Verbessern der Eigenschaften von ohne Kreppung verdichtetem Papier | |
DE2659407A1 (de) | Weiche, absorbierende und voluminoese (papier)-bahn und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE1461271A1 (de) | Weiches,voluminoeses und saugfaehiges Papier | |
DE60224705T2 (de) | Verfahren zum erhöhen der weichheit von grundgewebebahnen und daraus hergestellte produkte | |
DE29818178U1 (de) | Saugfähige Faserstoffbahn | |
DE2331501C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung sehr starken Packpapiers aus Stroh | |
DE60130095T2 (de) | Geprägtes und mit Lotion behandeltes Tissuepapier | |
DE2528311C3 (de) | Einlagiges laminares Papiertuch-Material und Verfahren zu dessen Herstellung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: GRUENECKER, A., DIPL.-ING. KINKELDEY, H., DIPL.-ING. DR.-ING. STOCKMAIR, W., DIPL.-ING. DR.-ING. AE.E. CAL TECH SCHUMANN, K., DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT. JAKOB, P., DIPL.-ING. BEZOLD, G., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. MEISTER, W., DIPL.-ING. HILGERS, H., DIPL.-ING. MEYER-PLATH, H., DIPL.-ING. DR.-ING., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |