DE19963828A1 - Verfahren zur schichtweisen Applikation von Behandlungschemikalien auf flächige Erzeugnisse auf Faserbasis und damit hergestellte Produkte - Google Patents
Verfahren zur schichtweisen Applikation von Behandlungschemikalien auf flächige Erzeugnisse auf Faserbasis und damit hergestellte ProdukteInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Applikation von Behandlungschemikalien auf ein flächiges Erzeugnis auf Faserbasis, welches die folgenden Schritte umfasst: DOLLAR A a) das Aufbringen einer ersten DOLLAR A Behandlungszusammensetzung, die mindestens eine Behandlungschemikalie enthält, auf das flächige Erzeugnis, um eine erste Schicht mit mindestens einer ersten Behandlungschemikalie zu erzeugen, und DOLLAR A b) das Aufbringen mindestens weiner weiteren Behandlungszusammensetzung, die mindestens eine weitere Behandlungschemikalie enthält, um auf der ersten Schicht mindestens eine weitere Schicht mit mindestens einer weiteren Behandlungschemikalie zu erzeugen, DOLLAR A und ein nach diesem Verfahren erhältliches Tissueprodukt. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, Produkte herzustellen, in denen die Behandlungschemikalien je nach Verwendungszweck optimal verteilt sind und ihre Eigenschaften entwickeln können.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Applikation von Behandlungschemikalien auf flächige
Erzeugnisse auf Faserbasis, insbesondere Tissue, eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und die hiermit
hergestellten Produkte. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung
umfasst der Begriff "Tissue" insbesondere "Tissuepapier" oder
"Rohtissue", wie es üblicherweise als einlagige Tissuebahn in
der Tissue-(Papier-)maschine erzeugt wird, als auch mehrlagige
(Zwischen-)Produkte, z. B. in Form von mehrlagig doublierten
Bahnen oder in Form von Mutterrollen für die
Weiterverarbeitung sowie fertig konfektionierte ein- und
mehrlagige Tissueprodukte, wie z. B., Papiertaschentücher,
Gesichtstücher, Toilettenpapier, Haushaltstücher, wie etwa
Küchentücher, Handtücher und andere Wischtücher, etc.
Die "Tissue"-Erzeugung zählt aufgrund der grundlegenden
Übereinstimmung der Herstellungsverfahren (Nasslegen) zu den
Verfahren der Papiererzeugung. Die Tissue- oder besser die
Rohtissueerzeugung, wenn das auf einer speziellen
Papiermaschine der Tissue- oder Tissuepapiermaschine
hergestellte einlagige (Zwischen-)Produkt gemeint ist, grenzt
sich gegenüber der Papiererzeugung durch das extrem geringe
Flächengewicht, üblicherweise unter 40 g/m2, und das im
Vergleich zu Papier sehr viel höhere spezifische
Arbeitsaufnahmevermögen ab. Das spezifische
Arbeitsaufnahmevermögen ergibt sich, indem das
Arbeitsaufnahmevermögen auf das Testprobenvolumen vor der
Prüfung bezogen wird (Länge, Breite, Dicke der Probe zwischen
den Klemmen vor Zugbeanspruchung).
Darüber hinaus unterscheiden sich Papier und Tissuepapier
generell hinsichtlich des E-Moduls, der das Spannungs-
Dehnungsverhalten dieser flächigen Produkte als
Materialkenngrösse charakterisiert, abhängig von den
Herstellbedingungen, den verwendeten Rohstoffen und den
chemischen Zusatzstoffen.
Das hohe spezifische Arbeitsaufnahmevermögen eines
Tissuepapiers resultiert aus der äußeren und/oder inneren
Kreppung. Die erstere wird durch Stauchung der auf einem
Trockenzylinder haftenden Tissue-Papierbahn durch die
Einwirkung eines Kreppschabers oder im letzteren Fall durch
Geschwindigkeitsdifferenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Sieben oder beispielsweise zwischen einem Blattbildungs-Sieb
und einem sogenannten Fabric oder zwischen zwei Fabrics
erzeugt.
So kann etwa bei der Anwendung der Durchström-Vortrocknungs-
Verfahrenstechnik (TAD-Verfahren) zur Rohtissue-Herstellung
und der üblichen Doppelsieb-Blattbildung in
C-wrap-Konfiguration das sogenannte innere Blattbildungssieb
mit einer bis zu 40% höheren Geschwindigkeit gegenüber der des
nächstfolgenden Fabrics oder der des nächstfolgenden Filzes
betrieben werden, wobei die initial gebildete und bereits
vorentwässerte Papierbahn an das nachfolgende TAD-Fabric
übergeben wird. Hierdurch wird die noch feuchte und dadurch
plastisch deformierbare Papierbahn durch Stauchung und
Scherung innerlich aufgelockert und damit bei Beanspruchung
dehnfähiger als ein Papier, das weder eine "innere" noch eine
äußere Kreppung erfahren hat.
Diese Übergabe (Transfer) einer noch plastisch deformierbaren
Papierbahn bei gleichzeitig wirkender
Differenz-Geschwindigkeit kann in anderen Ausführungsformen
auch zwischen einem Transfer-Fabric und dem sogenannten
TAD-Imprinting-Fabric oder zwischen zwei Transfer-Fabrics
erfolgen.
Der Begriff "Fabric" entstammt dem englischen Sprachraum und
hat sich eingebürgert für Papiermaschinen-Bespannungen mit
siebartigem Gewebeaufbau, bei denen als Fadenmaterial anstelle
metallischer Drähte Fäden aus Kunststoff verwendet werden.
Aus dem hohen spezifischen Arbeitsaufnahmevermögen (s. DIN EN
12625-4 und DIN EN 12625-5) resultieren die meisten der für
Tissue und Tissueprodukte üblichen Gebrauchseigenschaften. Ein
Beispiel sind Tissueprodukte für hygienische Anwendungen
(Hygieneprodukte, insbesondere Hygiene-Papierprodukte), die
z. B. bei der Körperpflege und -hygiene, im Haushalt, der
Industrie, im institutionellen Bereich bei den
unterschiedlichsten Reinigungsvorgängen zum Einsatz kommen.
Sie dienen zur Aufnahme von Flüssigkeiten, zur Dekoration, zur
Verpackung oder auch nur als Unterlagsmaterial, wie etwa in
der ärztlichen Praxis oder einem Krankenhaus üblich.
Hygiene-Papierprodukte in ihrer breiten Vielfalt zählen heute
zu den Produkten des täglichen Bedarfs.
Zu den Hygienepapieren zählt man vorrangig sämtliche
trockengekreppte Tissuepapiere aber auch nassgekreppte
Papiere.
Als "Tissuepapiere" oder besser als Rohtissuepapiere
beschreibt man im allgemeinen die von der Papiermaschine
kommenden einlagigen Zwischenprodukte aus leichten, d. h. mit
niedrigem Flächengewicht erzeugten Papieren, die in der Regel
auf einem sogenannten Yankee-Zylinder mit Hilfe eines
Kreppschabers trockengekreppt wurden. Dabei kann das einlagige
Rohtissue aus jeweils einer oder aus mehreren Schichten
aufgebaut sein.
Als "Tissueprodukte" bezeichnet man sämtliche aus Rohtissue
hergestellten ein- oder mehrlagigen Endprodukte, die auf die
Bedürfnisse des Endverbrauchers ausgerichtet, d. h. mit
unterschiedlichstem Anforderungsprofil konfektioniert sind.
Typische Eigenschaften von Tissuepapieren sind die gute
Fähigkeit Zugspannungsenergie zu absorbieren, ihre
Drapierbarkeit, eine gute textilartige Flexibilität,
Eigenschaften, die oft als Knüllweichheit bezeichnet werden,
eine hohe Oberflächenweichheit, ein hohes spezifisches Volumen
mit einer fühlbaren Dicke, eine möglichst hohe
Flüssigkeits-Absorptionsfähigkeit und je nach Anwendung eine
geeignete Nass- und Trockenfestigkeit sowie ein interessantes
optisches Erscheinungsbild der äußeren Produktoberfläche.
Aufgrund dieser Eigenschaften werden Tissuepapiere zu
Tissueprodukten (Tissue-Papierprodukten) verarbeitet und
stehen dann dem Endverbraucher in unterschiedlichster Form und
Konfektionierung zur Verfügung, beispielsweise als
Wischtücher, Handtücher, Haushaltstücher, insbesondere als
Küchentücher, als Sanitärprodukte (z. B. Toilettenpapiere), als
Papiertaschentücher, Kosmetiktücher oder Servietten.
Für den erfolgreichen Einsatz von Tissueprodukten in den
unterschiedlichsten Anwendungs-Bereichen sind, abhängig vom
Verwendungszweck, häufig unterschiedliche und zum Teil
einander entgegenlaufende Eigenschaften erforderlich.
Hierzu wird das Tissue häufig mit Substanzen, Additiven,
Hilfsstoffen und anderen Behandlungschemikalien versehen.
Erfindungsgemäß werden alle allgemein als
Behandlungschemikalien bezeichneten Substanzen und
Substanzgemische, die üblicherweise nach dem Trocknungs- und
Kreppungsschritt am Yankee-Zylinder auf das Tissue aufgebracht
werden, von diesem Begriff mit umfasst.
Behandlungschemikalien können einen Einfluss auf die
physikalischen Eigenschaften, z. B. die Weichheit, insbesondere
die Knüllweichheit, die Festigkeit im trockenen und im nassen
Zustand, die Absorptionsgeschwindigkeit von Flüssigkeiten,
insbesondere die von Wasser oder Öl oder die Gefügefestigkeit
des Tissues/Tissueprodukts selbst haben und/oder zu deren
unterschiedlichen Verwendung, z. B. im Bereich von Pflege und
Schutz der Haut, Healthcare, etc. beitragen. Im letzteren Fall
spricht man auch speziell von "Lotionen".
Beispielsweise bei Haushaltstüchern, insbesondere bei
Küchentüchern und in noch höherem Maße bei Papierhandtüchern,
ist eine Festigkeit, vor allem im nassen Zustand, und hohe
Saugleistung erforderlich, um den Ansprüchen des Verbrauchers
zu genügen. Bei Toilettenpapieren bestimmt eher eine
Kombination von Trockenfestigkeit neben guter Weichheit die
Gebrauchseignung und die Verbraucherakzeptanz. Bei anderen
Tissueprodukten, wie Taschentüchern oder Gesichtstüchern, sind
Weichheit der Oberfläche und sehr gute Anschmiegsamkeit
hervorstechende Eigenschaften, die neben Festigkeit den
Gebrauchswert dieser Produkte bestimmen.
Bei den letztgenannten Tissueprodukten spielen auch in dem
Produkt enthaltene, insbesondere auf seinen Oberflächen
enthaltene, kosmetische Komponenten eine wichtige Rolle. Diese
kosmetischen Komponenten umfassen unter anderem Duftstoffe,
Feuchtigkeitsmittel, Hautpflegemittel, Healthcare-Substanzen,
wie D-Panthenol oder der Kamillenwirkstoff α-Bisabolol.
Bei kosmetischen Komponenten ist es wichtig, eine optimale,
d. h. in Bezug auf deren Menge ausreichende Übertragung der
Komponenten, wie Pflegemittel oder Feuchtigkeitsmittel, vom
Tissueprodukt auf die Haut zu erreichen, um die gewünschte
Wirkung zu entfalten. Hierfür sind hohe Auftragsmengen der
kosmetischen Substanzen auf das Tissue erforderlich.
Andererseits darf sich das Tissue selbst nicht unangenehm
anfühlen oder beispielsweise ein Nässegefühl auf der Haut
zurücklassen.
Für die Hersteller von Tissueprodukten ist es daher eine
besondere Herausforderung, die verschiedenen, einander oft
widersprechenden Einflussfaktoren in eine besondere Balance zu
bringen, um hieraus die vom Verbraucher geforderten optimalen
Eigenschaftskombinationen für die angestrebten Endprodukte zu
erreichen. In dem Artikel "Weichheit und Weichmachung von
Hygiene-Tissue" im Wochenblatt für Papierfabrikation, Heft
11/12, 1988, Seite 435 ff., werden die Eigenschaften von
Hygiene-Tissue ausführlich beschrieben und deren Bedeutung für
Tissueprodukte bei verschiedenen Anwendungen diskutiert.
So ist vom Markt her eine generelle Verbesserung der Weichheit
quer über alle Bereiche der Tissueprodukte eine der
wichtigsten Forderungen an den Hersteller. Eigenschaften wie
die Weichheit eines Tissueprodukts werden in ihrer
Grundausbildung durch den Herstellungsprozess, insbesondere
durch eine TAD-Vortrocknung und die Auswahl der Roh- und
Hilfsstoffe bestimmt.
Weichheit ist eine wichtige Eigenschaft von Tissueprodukten
wie Taschentüchern, Kosmetiktüchern, Toilettenpapier,
Servietten aber auch Hand- oder Küchentüchern, und beschreibt
einen charakteristischen taktilen Sinneseindruck, welches das
Tissueprodukt bei Berührung der Haut erzeugt.
Der Begriff "Weichheit" ist zwar allgemein verständlich, aber
äußerst schwierig zu definieren, da keine physikalische
Bestimmungsmethode und deshalb auch keine anerkannte
Industrienorm als Standard zur Einstufung verschiedener
Weichheitsgrade vorhanden ist.
Um die Weichheit zumindest halbquantitativ erfassen zu können,
wird sie in der Praxis durch eine subjektive Methode
ermittelt. Hierzu wendet man einen sogenannten "Panel-Test"
an, bei dem mehrere geschulte Testpersonen ein vergleichendes
Urteil abgeben.
Weichheit lässt sich vereinfachend in ihre
Hauptcharakteristika, die Oberflächenweichheit und die
Knüllweichheit, untergliedern:
Oberflächenweichheit beschreibt das Gefühl, das man empfindet, wenn man beispielsweise mit den Fingerkuppen leicht über die Oberfläche des Tissueblatts fährt. Unter Knüllweichheit versteht man den sensorischen Eindruck des Widerstandes gegen mechanische Deformation, den ein mit den Händen durch knittern, falten oder knüllen und/oder durch Kompression deformiertes Tissue oder Tissue-Produkt während des Vorgangs der Deformation erzeugt.
Oberflächenweichheit beschreibt das Gefühl, das man empfindet, wenn man beispielsweise mit den Fingerkuppen leicht über die Oberfläche des Tissueblatts fährt. Unter Knüllweichheit versteht man den sensorischen Eindruck des Widerstandes gegen mechanische Deformation, den ein mit den Händen durch knittern, falten oder knüllen und/oder durch Kompression deformiertes Tissue oder Tissue-Produkt während des Vorgangs der Deformation erzeugt.
Das Auftragen der oben beschriebenen Behandlungschemikalien,
mit denen beispielsweise die gewünschten Weichheits-
Charakteristika oder andere Eigenschaften erreicht werden
sollen, erfolgt im Stand der Technik durch verschiedene
Walzen- und Sprühauftragungsverfahren. Andere Methoden
umfassen Imprägnierverfahren.
Die WO 94/05857 beschreibt ein Verfahren zur Applikation eines
chemischen Papierherstellungsadditivs auf ein trockenes.
Tissuepapiervlies (Tissuepapiervliesstoff, Rohtissue). Das
Aufbringungsverfahren zeichnet sich durch die folgenden
Schritte aus: Bereitstellung eines trockenen
Tissuepapiervliesstoffs, das Verdünnen eines chemischen
Papierherstellungsadditivs mit einem geeigneten Lösungsmittel
zur Bildung einer verdünnten chemischen Lösung, die
Applikation dieser verdünnten chemischen Lösung auf eine
erhitzte Transferoberfläche, das teilweise Verdampfen des
Lösungsmittels durch die Transferoberfläche unter Bildung
eines dieses Papierherstellungsadditiv enthaltenden Films und
die Übertragung des Films von der erhitzten Transferoberfläche
auf die Oberfläche des Tissuevliesstoffs.
Die EP-A-03 47 177 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Softtissuepapier, welches folgende Schritte aufweist:
Blattbildung aus wässriger Suspension von Zellulosefasern unter Bildung eines Vlieses, Applikation einer ausreichenden Menge eines wasserlöslichen nicht-kationischen Tensids sowie Trocknung und Kreppung des Vlieses, wobei dieses Tissuepapier ein Basisgewicht von 10 bis 65 g/m2 und eine Dichte von weniger als 0,6 g/m3 aufweist.
Blattbildung aus wässriger Suspension von Zellulosefasern unter Bildung eines Vlieses, Applikation einer ausreichenden Menge eines wasserlöslichen nicht-kationischen Tensids sowie Trocknung und Kreppung des Vlieses, wobei dieses Tissuepapier ein Basisgewicht von 10 bis 65 g/m2 und eine Dichte von weniger als 0,6 g/m3 aufweist.
Die Behandlungslösung kann also sowohl im Nassteil einer
Tissuepapiermaschine (Wattemaschine), am Ende der Siebpartie,
vor oder innerhalb der Pressenpartie (mechanische
Entwässerung), d. h. bei Feststoffgehalten zwischen 20 und
50%, sowie in der nach der Pressenpartie angeordneten
Trockenpartie bei Feststoffgehalten von 40 bis 97%
Fasertrockengewicht zugegeben werden.
Stand der Technik sind Aufgabeorte auf dem Transfersieb/Belt,
z. B. vor dem Vliestransfer bei einer TAD-Anordnung sowie die
Zuführung auf das feuchte Faservlies nach dessen Transfer auf
den Transport-(Trocken-)filz vor der oder den Pressen bei
einer konventionellen Ein- oder Zweifilz-Tissuemaschine.
Weiterhin ist im Stand der Technik die Zuführung von
Behandlungschemikalien durch Sprühauftrag auf den Yankee-
Zylinder bekannt.
Ferner erfolgt die Zugabe des Behandlungsmittels in der
Tissueerzeugungsmaschine durch Sprühauftrag auf den
Pope-Roller unter Erzeugung eines Behandlungsmittelfilms und
dessen anschließendem Transfer auf die Tissuebahn während des
Aufrollvorgangs. Hierbei weist üblicherweise die bereits
gekreppte "Tissuebahn" als Folge des vorausgegangenen
Trocknungsvorganges auf dem Yankee-Zylinder noch eine
Resttemperatur zwischen 20°C und etwa 70°C auf, was für die
Verteilung des Behandlungsmittels und dessen Eindringen in das
Rohtissue günstig ist.
Neben einem Sprühauftrag über einen Düsenbalken kann auch der
Einsatz von Schleuderrotoren oder Bürstwerken in Frage kommen.
Der Auftrag kann auch direkt auf die Tissuepapierbahn
erfolgen.
Eine Zugabe des Behandlungsmittels innerhalb einer sogenannten
Doubliermaschine bzw. innerhalb der Verarbeitungsmaschine auf
die Außenlagen der mehrlagig doublierten Bahn vor oder während
der Kalibrierung/Glättung wird im allgemeinen bevorzugt.
Häufig findet der Auftrag des Behandlungsmittels innerhalb der
Verarbeitungsmaschine auf die Außenlagen der durch Verwendung
mehrerer Abrollungen in der Verarbeitungsmaschine mehrlagig
geführten oder bereits zuvor mehrlagig doublierten Bahn statt.
In WO 98/41687 wird ein Verfahren zur Herstellung von
Tissueprodukten der vorgenannten Art beschrieben, welches
dadurch gekennzeichnet ist, dass man eine Zusammensetzung der
vorstehenden Art auf das Faservlies oder die Tissuebahn
innerhalb der Siebpartie, Pressenpartie, TAD-Partie, am
Yankee-Zylinder und/oder Trockenpartie, d. h. bei einer
Faserstoffdichte von 20 bis 97%, bezogen auf das
Trockenfasergewicht der Bahn, in einer Menge von 0,1 bis 40%,
vorzugsweise 1 bis 20%, kontinuierlich oder diskontinuierlich
auf oder in der Bahn appliziert und die Bahn gegebenenfalls
nach der Applikation einer Nachglättung unterzieht.
Eine dort genannte alternative Ausführungsform ist ein
Verfahren zur Herstellung von Tissueprodukten, welches dadurch
gekennzeichnet ist, dass man eine Zusammensetzung der
vorgenannten Art auf das Faservlies oder die Tissuebahn nach
der Trockenpartie an der Wattemaschine, der Doubliermaschine
und/oder beim Verarbeitungsautomaten in einer Menge von 0,1
bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 20 Gew.-%, kontinuierlich
oder diskontinuierlich auf oder in der Bahn appliziert und die
Bahn gegebenenfalls nach der Applikation einer Nachglättung
unterzieht.
Die zuvor beschriebenen Verfahren lehren entweder
Applikationsverfahren, in denen die Behandlungs-Chemikalien
möglichst gleichmäßig in das Tissue eindringen sollen, oder
betreffen die äußere Applikation von Behandlungs-Chemikalien
in einer einzigen Schicht, die nicht vollständig in das Tissue
eindringt.
Sind die Behandlungszusammensetzungen Mischungen mehrerer
Komponenten, die in einer einzigen Schicht aufgebracht werden,
so können manchmal einzelne Komponenten ihre Wirkung nicht
optimal entfalten. Ein Beispiel hierfür sind kosmetische
Lotionen, welche die Haut beim Kontakt mit dem Tissue pflegen,
in Kombination mit (Poly)siloxanen, welche die
Oberflächenweichheit des Tissues beeinflussen.
Ein weiterer Nachteil bei der Applikation von Mischungen ist,
dass die einzelnen Bestandteile der Behandlungszusammensetzung
oft sehr unterschiedliche physikalische Eigenschaften
aufweisen, so dass die Auftragung in einem einzigen
Auftragungsverfahren technische Schwierigkeiten bereiten kann.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren zur Verfügung zu stellen, das eine für die jeweilige
Verwendung optimierte und gesteuerte Verteilung von
Behandlungszusammensetzungen (z. B. Lotionen) in einem
flächigen Erzeugnis auf Faserbasis, insbesondere Tissue
ermöglicht.
Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
flächiges Erzeugnis, insbesondere Tissue bereitzustellen, dass
sich durch eine entsprechend optimierte
Eigenschaftskombination auszeichnet.
Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren zur Applikation von
Behandlungschemikalien auf ein flächiges Erzeugnis auf
Faserbasis, insbesondere Tissue gelöst, welches die folgenden
Schritte umfasst:
- a) das Aufbringen einer ersten Behandlungszusammensetzung, die mindestens eine erste Behandlungschemikalie enthält, auf das flächiges Erzeugnis, um eine erste Schicht mit mindestens einer ersten Behandlungschemikalie zu erzeugen, und
- b) das Aufbringen mindestens einer weiteren Behandlungszusammensetzung, die mindestens eine weitere Behandlungschemikalie enthält, um auf der ersten Schicht einer weitere Schicht mit mindestens einer weiteren Behandlungschemikalie zu erzeugen.
Gegebenfalls können sich an Schritt (a) und/oder (b)
Trocknungsschritte anschließen, um flüchtige Bestandteile,
z. B. Lösungsmittel zu entfernen.
Beim Aufbringen von mehr als zwei Schichten unterscheiden sich
die "weiteren" Behandlungs-Chemikalien von der Behandlungs-
Chemikalie der Schicht, auf die sie aufgebracht werden. Das
Aufbringen von zwei Schichten ist bevorzugt.
Der Ausdruck "Schicht", wie er hier im Zusammenhang mit der
Applikation von Behandlungszusammensetzungen verwendet wird,
ist nicht auf Schichten begrenzt, die sich auf der äußeren
Oberfläche des flächigen Erzeugnisses auf Faserbasis,
insbesondere Tissues befinden. So kann insbesondere die erste
(innere) Schicht vollständig in das flächiges Erzeugnis,
insbesondere das Tissue eindringen.
Man kann die erste Schicht und die weitere(n) Schicht(en)
nacheinander mit der gleichen Vorrichtung, jedoch unter
unterschiedlichen Bedingungen, insbesondere verschiedenen
Temperaturen aufbringen. Möchte man beispielsweise einen
Feststoff (bei Raumtemperatur, z. B. ein Wachs) und eine
Flüssigkeit aufbringen, kann man z. B. nacheinander mit zwei
Druckwalzen des gleichen Typs arbeiten, wobei die den
Feststoff applizierende Walze erhitzt wird. Eine solche
gezielte Auftragung spielt insbesondere im Bereich der
kosmetischen Lotionen eine große Rolle, wo viele Bestandteile
Erweichungstemperaturen oberhalb von 25°C aufweisen, jedoch
keiner übermäßigen Erwärmung (z. B. nicht mehr als 80°C)
bedürfen, um in den flüssigen Zustand überführt zu werden.
Alternativ kann man die erste Schicht und die weitere
Schicht(en) nacheinander mit unterschiedlichen Vorrichtungen
aufbringen.
In Abhängigkeit von den Eigenschaften der zu applizierenden
Behandlungszusammensetzung wählt man die
Auftragvorrichtung(en) beispielsweise unter einem Sprühwerk
(z. B. über einen Düsenbalken), einem Rieselwerk, einem
Bürstwerk, einem Schleuderrotor, einem Glättwerk und/oder
einer Auftragswalze (z. B. Druckwalzen) aus. Ferner kann man
mit einer Transfertechnik, wie sie z. B. in WO 94/05857
beschrieben ist, arbeiten.
Ein geeigneter Zeitpunkt zur Auftragung der ersten und/oder
weiterer Schichten innerhalb der Herstellung des flächigen
Erzeugnisses, z. B. der Tissue(papier)herstellung kann auf
fachbekannte Weise gewählt werden. Hier eignen sich
beispielsweise auch die Vorgehensweisen, wie sie im
einleitenden Teil der Anmeldung im Hinblick auf den Stand der
Technik beschrieben wurde. Bei einer konventionellen Ein- oder
Zweifilz-Tissuemaschine kann die Applikation der
Behandlungszusammensetzung beispielsweise durch Zuführung auf
das feuchte Faservlies nach dessen Transfer auf den
Transport-(Trocken-)filz erfolgen. Beim Aufbringen in
Reinsubstanz, insbesondere wenn die
Behandlungszusammensetzungen eine hohe Viskosität aufweisen,
eignen sich insbesondere Druckwalzen oder Glättwerke.
Die Behandlungszusammensetzung kann aus einer einzelnen
Behandlungschemikalie oder einer Mischung von mindestens zwei
Behandlungschemikalien bestehen. Sie kann ferner Verbindungen
enthalten, die keinen oder nur einen geringen Einfluss auf die
Eigenschaften des behandelten flächigen Erzeugnis,
insbesondere des Tissues, ausüben, z. B. Lösungsmittel (z. B.
Wasser und/oder Alkohol), Hilfsstoffe und/oder Additive. Sie
kann somit z. B. als wäßrige Lösung oder Dispersion (z. B.
Suspension oder Emulsion) vorliegen oder aus einer oder
mehreren Behandlungschemikalien (Wasser nicht mitgerechnet)
bestehen. Wasser kann jedoch auch ein wesentlicher
Wirkbestandteil der Behandlungszusammensetzung sein, vor allem
bei kosmetischen Lotionen, die ein angenehmes Feuchtegefühl
auf der Haut erzielen sollen. Dann setzt man es vorzugsweise
in Verbindung mit hygroskopischen Verbindungen ein, z. B. den
nachstehend beschriebenen Polyhydroxyverbindungen. Der Anteil
von gegebenenfalls vorhandenen Lösungsmitteln (Wasser
eingeschlossen) in der Behandlungszusammensetzung beträgt, je
nach Funktion derselben, vorzugsweise weniger als 60 Gew.-%,
stärker bevorzugt weniger als 30 Gew.-%, noch stärker
bevorzugt weniger als 10 Gew.-%, insbesondere weniger als 5
Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der
Zusammensetzung.
Die Behandlungs-Chemikalie(n) kann (können) aus den folgenden
Verbindungsklassen bzw. Verbindungen ausgewählt werden:
Mittel zur Pflege und zum Schutz der Haut, sog. kosmetische
Lotionen, wie
- - Feuchthaltemittel, z. B. Ersatzstoffe für den NMF (natural moisturizing factor) der Haut, die z. B. Spaltprodukte des Kollagens, Glycerin, etc. enthalten;
- - Hautpflegemittel, z. B. langkettige Fettsäureester (wie Sorbitanfettsäureester oder Cetiol®), Lanolin oder Derivate davon;
- - Duftstoffe, z. B. natürliche, naturidentische oder künstliche Riechstoffe; und/oder
- - kosmetische Wirkstoffe, wie D-Panthenol oder der Kamillenwirkstoff α-Bisabolol oder
Mittel mit anderen Funktionen, z. B.
- - Mittel zur Erhöhung der Festigkeit, insbesondere Nassfestmittel, wie Epichlorhydrinharze oder vernetzte Polyalkylenamine,
- - die Weichheit (z. B. Knüllweichheit oder die
Oberflächenweichheit) des flächigen Erzeugnisses,
insbesondere des Tissues fördernde Mittel; z. B. eine
Polyhydroxy-Verbindung (z. B. Ethylenglykol, Propylenglykol,
ein flüssiges Polyethylenglykol(derivat), ein flüssiges
Polypropylenglykol(derivat) und/oder Glyzerin), ferner
quaternäre Ammoniumverbindungen, wie sie z. B. in US
5,312,522 oder 5 397 435 und dem dort zitierten Stand der
Technik beschrieben sind, gegebenenfalls in Kombination mit
den in diesen beiden Dokumenten beschriebenen
Polyhydroxyverbindungen;
oder ein (Poly)siloxan, insbesondere die in EP-A-347 153 und EP-A-347 154 beschriebenen (Poly)siloxane, - - Tenside, die z. B. als Mittel zur Absorptionsgeschwindigkeitssteuerung eingesetzt werden, z. B. langkettige quaternäre Ammoniumverbindungen, die auch weichheitsfördernde Wirkung aufweisen können,
- - Wachse, Öle, und/oder
- - anorganische oder organische Pigment- oder Farbstoffe.
Eine bevorzugte Basiszusammensetzung zur Verbesserung der
Weichheit, insbesondere der Knüllweichheit, umfasst die
folgende Rezeptur:
Glycerin: 40-45%
Propylenglycol: 28-30%
Lindenextrakt: 2,5-3,5%
Wasser auf 100
Propylenglycol: 28-30%
Lindenextrakt: 2,5-3,5%
Wasser auf 100
Die im behandelten Flächenbereich des flächigen Erzeugnisses,
insbesondere des Tissues aufgebrachte Gesamtmenge
nicht-flüchtiger Behandlungs-Chemikalie(n) beträgt
vorzugsweise 0,01 bis 50 Gew.-%, stärker bevorzugt 0,5-45
Gew.-% und noch stärker bevorzugt 0,75-40 Gew.-%, bezogen
auf das Gewicht des unbehandelten otro-flächigen Erzeugnis,
insbesondere Tissues (otro heißt ofentrocken gemäß DIN EN
20638). Werte von 1-35 Gew.-%, insbesondere 2-30 Gew.-% sind
noch stärker bevorzugt (Als flüchtig werden alle Komponenten
betrachtet, die sich bei der weiteren Verarbeitung des
flächigen Erzeugnis, insbesondere Tissues verflüchtigen, z. B.
Lösungsmittel wie Wasser, soweit es nicht in der
Zusammensetzung, z. B. einer kosmetische Lotion verbleiben
soll.).
Es ist bevorzugt, dass die erste Schicht ein (Poly)siloxan
und/oder ein Tensid umfasst. Tenside können eine Absorptions
beschleunigende Wirkung (für auf das flächige Erzeugnis
aufgebrachte Flüssigkeiten) aufweisen und/oder die Weichheit
des flächigen Erzeugnisses, insbesondere Tissues fördern.
(Poly)siloxane, z. B. die in EP-A-347 153 und EP-A-347 154
beschriebenen Verbindungen, fördern die taktilen
Eigenschaften, insbesondere die Weichheit, des flächigen
Erzeugnisses, insbesondere von Tissues.
Bevorzugtermaßen umfasst die weitere Schicht (insbesondere die
äußerste Schicht) einen oder mehrere Bestandteile einer
kosmetischen Lotion. Auf diese Weise können die kosmetischen
Bestandteile, ohne nachteilige Beeinflussung durch die
Behandlungs-Chemikalie(n) der ersten Schicht, ihre Wirkung
beim Gebrauch (z. B. Hautpflege, Oberflächenweichheit, usw.)
voll entfalten. Die kosmetische Lotion ist vorzugsweise
cremeartig.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die erste Schicht
ein (Poly)siloxan und/oder ein Tensid in einer Gesamtmenge von
1-3 Gew.-%, und die zweite Schicht einen oder mehrere
Bestandteile einer kosmetischen Lotion in einer Gesamtmenge
von 4-5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das flächige Erzeugnis
(otro).
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein mit einer
Behandlungszusammensetzung versehenes flächiges Erzeugnis auf
Faserbasis, das man nach einem Verfahren erhalten kann, das
die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte umfasst. Der
Ausdruck "flächiges Erzeugnis auf Faserbasis", wie er hier
verwendet wird, steht für aus Fasern (insbesondere Cellulose
haltigen Fasern, wie Zellstoff) hergestellte flächige
Erzeugnisse, wie z. B. Nonwoven oder Tissue, wobei Tissue eine
besonders bevorzugte Ausführungsform darstellt.
Unter dem Begriff "Tissue" im Sinne der vorliegenden Erfindung
versteht man sämtliche Arten von aus wässriger Dispersion
hergestellten, gekreppten Papieren mit einem
Flächengewichtsbereich von typischerweise zwischen 10 und 65
g/m2. Der Begriff "Tissue" deckt erfindungsgemäß sowohl
- - den gesamten Bereich der gekreppten Rohpapiere, auch "Rohtissue" genannt, insbesondere den Bereich der trockengekreppten Rohtissuepapiere, unabhängig davon ob diese ein- oder mehrschichtig sind,
- - sowie alle aus diesen gekreppten Rohpapieren hergestellten ein- oder mehrlagigen Endprodukte
ab.
"Rohtissue" wird üblicherweise als einlagige Tissuebahn in der
Tissue-(Papier-)maschine erzeugt oder als ggf. mehrlagiges
(Zwischen-)Produkt, z. B. in Form von mehrlagig doublierten
Bahnen oder in Form von Mutterrollen für die
Weiterverarbeitung. Der Ausdruck "Schichten" bezieht sich auf
einer Änderung der chemischen und/oder physikalischen
Eigenschaften innerhalb einer Tissuelage, die z. B. durch eine
andere Faserzusammensetzung verursacht werden kann. Schichten
sind im Unterschied zu Lagen in der Regel nicht voneinander
trennbar.
Das Endprodukt ist vorzugsweise
- - ein Wischtuch, z. B. Wischpapier, ein Windschutzscheiben- Wischtuch, ein Wischtuch für industrielle Anwendungen, ein Handtuch, oder ein Wischtuch für den Gebrauch im Haushalt, z. B. Küchenpapier;
- - ein Sanitärprodukt, z. B. Toilettenpapier (auch feucht);
- - ein Papiertaschentuch (auch feucht);
- - ein Haushaltstuch, z. B. Küchentücher;
- - ein Handtuch;
- - ein Tuch für den Gebrauch im Gesicht, z. B. ein Abschminktuch (facial) bzw. Kosmetiktuch;
- - eine Serviette;
- - Bettwäsche;
- - ein Kleidungsstück, z. B. Wegwerfkleidung für Krankenhaus- oder Küchenbedienstete.
Besonders bevorzugte Tissueprodukte sind Taschentücher, Tücher
für den Gebrauch im Gesicht, Sanitärprodukte (z. B.
Toilettenpapier) und Handtücher, bei denen insbesondere die
Applikation von kosmetischen und/oder Weichheit vermittelnden
Behandlungszusammensetzungen (Lotionen) eine Rolle spielt.
Der Begriff Tissuepapier ist weiterhin unabhängig vom zu
verwendenden Faserrohstoff zu sehen, insbesondere unabhängig
davon, ob der Faserrohstoff ausschließlich oder überwiegend
aus nativen Zellstoffen z. B. nach dem Sulfat- oder dem
Sulfitverfahren erzeugt, oder in Abmischung mit chemo-thermo
mechanischen Holzstoffen (z. B. CTMP, oder HTCMP) verwendet
wird, oder ob der verwendete Faserrohstoff einem
Sekundärfaser-Aufbereitungsverfahren entstammt und demnach der
zur Tissueerzeugung benötigte Faserrohstoff ganz oder
teilweise aus "recycled fibers" besteht.
Zur Abgrenzung gegenüber sogenannten Vliesstoffen (Nonwovens)
sei angemerkt, dass zwar für die Tissuepapiererzeugung die
überwiegende Verwendung papiermacherisch aufgeschlossener,
natürlicher (Cellulose-haltiger), also pflanzlicher
Zellstofffasern, charakteristisch ist, eine anteilige
Verwendung durch Veredlung modifizierter Zellstofffasern in
einem Bereich von 10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Fasern, oder sogar eine Verwendung
papiermacherisch geeigneter Kunststofffasern in einem Anteil
von 10 bis 30% unter die vorgenannte Begriffsdefinition von
Tissue fällt. Eine Anwendung des Verfahrens ist über den
Bereich der Tissueerzeugung hinaus auf entsprechende Gebiete
des Nonwoven-Bereichs und des textilen Bereichs in analoger
Übertragung möglich.
Bei der Applikation der Behandlungszusammensetzung kann man
z. B. von einer mehrlagigen, üblicherweise zwei- bis vier- oder
mehrlagigen (doublierten) Mutterrolle ausgehen, die in einer
separaten Doubliermaschine hergestellt wurde. Alternativ
können mehrere einlagige Tissuebahnen behandelt werden
(jeweils eine Abrollung) und anschließend gemeinsam über eine
Aufrollung zu einem mehrlagigen Tissueprodukt aufgerollt
werden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass z. B. die
inneren Lagen mit einer anderen Behandlungschemikalie
behandelt werden können als die äußeren. Beispielsweise können
bei einem vierlagigen Endprodukt die Innenlagen unbehandelt
bleiben, oder mit einem festigkeitsfördernden Mittel behandelt
werden, während die beiden Außenlagen mit einer
Behandlungschemikalie zur Verbesserung der
Oberflächenweichheit behandelt wurden. Prinzipiell sind die
unterschiedlichsten Kombinationen aus verschieden behandelten
Tissuelagen denkbar.
In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Tissue um ein
vier- oder dreilagig doubliertes Rohtissue für die
Taschentuch- oder die Gesichtstuch-Erzeugung, das in Form von
Mutterrollen für die Applikation eines Behandlungsmittels in
einer dafür geeigneten Verarbeitungsmaschine zur Verfügung
gestellt wird, wobei die Verarbeitungsmaschine aus mindestens
einer Abroll-Vorrichtung für die Mutterrollen sowie einer
Aufrollung für das nach Auftrag eines Behandlungsmittels
fertiggestellte Produkt und eine zwischengeschaltete
Applikations-Vorrichtung zur Aufbringung des
Behandlungsmittels besteht.
Zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung wird auch auf den
einleitenden Teil der Beschreibung Bezug genommen, wo
allgemeine Eigenschaften und Herstellungsschritte für
Tissue(produkte) näher beschrieben sind.
Claims (15)
1. Verfahren zur Applikation von Behandlungschemikalien auf
ein flächiges Erzeugnis auf Faserbasis, welches die
folgenden Schritte umfasst:
- a) das Aufbringen einer ersten Behandlungszusammensetzung, die mindestens eine Behandlungschemikalie enthält, auf das flächige Erzeugnis, um eine erste Schicht mit mindestens einer ersten Behandlungschemikalie zu erzeugen, und
- b) das Aufbringen mindestens einer weiteren Behandlungszusammensetzung, die mindestens eine weitere Behandlungschemikalie enthält, um auf der ersten Schicht mindestens eine weitere Schicht mit mindestens einer weiteren Behandlungschemikalie zu erzeugen.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin man die erste Schicht
und die weitere(n) Schicht(en) nacheinander mit der
gleichen Vorrichtung, jedoch unter unterschiedlichen
Bedingungen aufbringt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, worin man die Schicht(en) bei
unterschiedlichen Temperaturen aufbringt.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin man die erste Schicht
und die weitere(n) Schicht(en) nacheinander mit
unterschiedlichen Vorrichtungen aufbringt.
5. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
worin man zwei Schichten aufbringt.
6. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5,
worin die Auftragevorrichtung(en) aus Sprühwerken,
Rieselwerken, Bürstwerken, Schleuderrotoren, Glättwerken
und/oder Auftragswalzen ausgewählt werden.
7. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6,
worin die Behandlungs-Chemikalie mindestens einen der
folgenden Bestandteile umfasst:
Feuchthaltemittel, Hautpflegemittel, Duftstoffe, kosmetische Wirkstoffe, Mittel zur Erhöhung der Festigkeit, die Weichheit des flächigen Erzeugnisses fördernde Mittel, Tenside, Wachse, Öle, anorganische oder organische Pigment- oder Farbstoffe.
Feuchthaltemittel, Hautpflegemittel, Duftstoffe, kosmetische Wirkstoffe, Mittel zur Erhöhung der Festigkeit, die Weichheit des flächigen Erzeugnisses fördernde Mittel, Tenside, Wachse, Öle, anorganische oder organische Pigment- oder Farbstoffe.
8. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7,
worin die Gesamtmenge der aufgebrachten Behandlungs-
Chemikalien 0,01 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das flächige
Erzeugnis (otro) ist.
9. Verfahren gemäß mindestens einem, der Ansprüche 1 bis 8,
worin die erste Schicht ein (Poly)siloxan und/oder ein
Tensid umfasst.
10. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9,
worin die weitere Schicht einen oder mehrere Bestandteile
einer kosmetischen Lotion umfasst.
11. Verfahren gemäß Anspruch 9 und 10, worin die erste
Schicht ein (Poly)siloxan und/oder ein Tensid in einer
Gesamtmenge von 1-3 Gew.-%, und die zweite Schicht
einen oder mehrere Bestandteile einer kosmetischen Lotion
in einer Gesamtmenge von 4-5 Gew.-%, jeweils bezogen
auf das flächige Erzeugnis (otro) enthält.
12. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1-11,
worin das flächige Erzeugnis Tissue ist.
13. Flächiges Erzeugnis auf Faserbasis, erhältlich nach einem
Verfahren, das die Verfahrensschritte gemäß mindestens
einem der Ansprüche 1 bis 12 umfasst.
14. Flächiges Erzeugnis gemäss Anspruch 13, das ein
Tissueprodukt ist.
15. Tissueprodukt gemäss Anspruch 14, das in Form eines
Wischtuchs, eines Sanitärprodukts, eines
Papiertaschentuchs, eines Tuchs für den Gebrauch im
Gesicht, einer Serviette, als Bettwäsche oder als
Kleidungsstück vorliegt.
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