DE3034718A1 - ABSORBENT MATERIAL AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF - Google Patents
ABSORBENT MATERIAL AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOFInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein absorbierendes Material, das nicht delignifizierte Holzpulpe fas em enthält, deren Struktur für die Herstellung absorbierender Materialien mit großem Plüssigkeitshaltevermögen besonders geeignet ist.The invention relates to an absorbent material containing undelignified wood pulp fibers, the structure thereof is particularly suitable for the production of absorbent materials with high liquid retention capacity.
Nicht delignifizierte Holzpulpefasern, wie thermomechanisch oder in der Papierstoffmühle behandelte Holzpulpefasern, erlangten in den letzten Jahren große Bedeutung. Diese Fasern werden auch "Pasern in großer Ausbeute" genannt. Ihr Wert steigt ständig aus verschiedenen Gründen. Die Verfahren zur Herstellung der Fasern setzen mehr Rohstoffe ein. Beispielsweise können dabei 90 % und mehr eines Baums verarbeitet wer- ■ den, während im Fall eines typisch chemischen Verfahrens nur etwa 50 % Verwendung finden. Außerdem vermindern die Verfahren zur Herstellung von nicht delignifizierter Holzpulpe die Umweltprobleme, wie sie von chemischen Verfahren bekannt sind. Insbesondere tritt bei den Verfahren zur Herstellung dieser in großer Ausbeute anfallenden Fasern eine beträchtlich geringere Luft- und tfasserverschmutzung auf als bei den entsprechenden chemischen Verfahren. Diese verschiedenen Faktoren und begleitende wirtschaftliche Überlegungen machen diese Verfahren mit großer Ausbeute, wie das thermbmechanische Pulpeverfahren, sehr attraktiv.Non-delignified wood pulp fibers, such as wood pulp fibers treated thermomechanically or in the paper pulp mill, have gained great importance in recent years. These fibers are also called "high-yield fiber". Their value is constantly increasing for various reasons. The processes used to manufacture the fibers use more raw materials. For example, 90 % or more of a tree can be processed, while in the case of a typical chemical process, only about 50 % are used. In addition, the methods of making undelignified wood pulp reduce the environmental problems known from chemical processes. In particular, the processes for producing these fibers, which are obtained in high yield, have considerably less air and drum pollution than the corresponding chemical processes. These various factors and accompanying economic considerations make these high yield processes, such as the thermal mechanical pulp process, very attractive.
Verfahren bezüglich nicht delignifizierter Holzpulpe sind seit einiger Zeit bekannt und betreffen hauptsächlich Holzpulpen zur Herstellung von Papier, z.B. Zeitungspapier. Diese Holzpulpen fanden keinen rechten Eingang in den Bereich der absorbierenden Materialien, i*ie Papierservietten und Einmalwindeln. Dies ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, daßMethods relating to undelignified wood pulp have been known for some time and relate primarily to wood pulps for the production of paper, e.g. newsprint. These wood pulps did not find their way into the area of the absorbent materials, i * ie paper napkins and disposable diapers. This is mainly due to the fact that
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die Produkte aus diesen Pulpen als absorbierende Kerne von aufsaugenden Materialien relativ schlecht geeignet sind.the products made from these pulps are relatively unsuitable as absorbent cores of absorbent materials.
Wenn übliche chemisch behandelte Holzpulpefasern in Luft zu einer Bahn gelegt werden, verleihen sie dieser einen gewissen. Grad an Kohäsion. In allgemeinen sind chemisch behandelte Holzpulpe fasern etwas eingefallen und erscheinen bandartig. Diese Form ermöglicht den Fasern eine gegenseitige Verflechtung während der Herstellung der in Luft gelegten Bahn. Die Folge ist ein gewisses Maß an innerem Zusammenhalt und eine einheitliche Faserstruktur.When conventional chemically treated wood pulp fibers are laid into a web in air, they give it a certain feel. Degree of cohesion. In general they are chemically treated Wood pulp fibers are somewhat sunken and appear like a ribbon. This shape enables the fibers to interweave during the manufacture of the air-laid web. The result is a certain degree of internal cohesion and a uniform fiber structure.
Im Gegensatz dazu sind nicht delignifizierte Holzpulpe fasern nicht eingefallen, steifer und elastischer. Aus diesen Fasern hergestellte Bahnen weisen zwar ein größeres Flüssigkeitshalte vermögen auf, sind aber in sich weniger einheitlich und neigen daher zum Zerbrechen.In contrast, non-delignified wood pulps are fibers not sunken, stiffer and more elastic. Sheets made from these fibers have a greater liquid holding capacity, but are inherently less uniform and therefore tend to break.
Hinzu kommt, daS absorbierende Materialien aus nicht delignifizierten Holzpulpe fasern im wesentlichen hydrophob und nicht benetzbar sind. Bei jedem absorbierenden Material, das zufriedenstellend sein soll, ist aber erforderlich, daß esIn addition, absorbent materials are not delignified Wood pulp fibers are essentially hydrophobic and non-wettable. For any absorbent material that is satisfactory should be, but it is necessary that it
1. eine Flüssigkeit leicht aufnimmt,1. easily absorbs a liquid,
2. die Flüssigkeit von einem Bereich des Materials leicht zu einem anderen Bereich transportiert und2. The liquid is easily transported from one area of the material to another area and
3. die aufgenommene Flüssigkeit hält.3. Holds the absorbed liquid.
Zur Verbesserung des Abs orp ti ons Verhaltens von nicht delignifizierter Holzpulpe wurden bereits verschiedene Techniken entwickelt oder vorgeschlagen, z.B. das Abtrennen von Feinfasern aus dem Holzpulpeprodukt oder der Einsatz verschiedener Lösungsmittel oder die Anwendung anderer chemischer Behandlungen, um die Holzpulpe sowohl zu bleichen als auch ihre Absorptionseigenschaften zu fördern. Aber diese VerfahrensweisenTo improve the absorption behavior of non-delignified Various techniques have already been developed or proposed for wood pulp, such as the separation of fine fibers from the wood pulp product or the use of various solvents or the application of other chemical treatments, to both bleach the wood pulp and its absorption properties to promote. But these procedures
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erhöhen die Kosten der Holzpulpe und verstärken in verschiedenen Fällen die Umweltprobleme. Deshalb konnten dadurch die Vorteile von Verfahren bezüglich nicht delignifizierter Holzpulpe noch nicht voll ausgeschöpft werden.increase the cost of wood pulp and, in various cases, exacerbate environmental problems. Therefore the Advantages of Non-Delignified Wood Pulp Processes not yet be fully exploited.
Es sind Techniken zur Entwicklung von absorbierenden Materialien unter Verwendung nicht delignifizierten Holzpulpen bekannt. Gemäß der G3-PS 1 5OO 053 werden Fasern spezieller Längen und Durchmesser eingesetzt. Das hydrophile Verhalten der Faseroberfläche wird durch Bleichen verbessert. Die hydrophilen Fasern werden an der Luft zu einer Bahn gelegt und bis zu einer bestimmten Dichte gepreßt. Das Bleichen und das nachfolgende Pressen erhöhen die Benetzbarkeit des sonst nydrophoben Materials, jedoch wird gleichzeitig das Flüssigkeitshaltevermögen dieses Produkts vermindert.Techniques are known for developing absorbent materials using undelignified wood pulps. According to G3-PS 1 5OO 053 fibers of special lengths and diameters are used. The hydrophilic behavior of the The fiber surface is improved by bleaching. The hydrophilic fibers are laid into a web in the air and up to pressed to a certain density. The bleaching and the subsequent pressing increase the wettability of the otherwise hydrophobic Material, but at the same time the liquid holding capacity of this product is reduced.
Wie erwähnt, muß ein zufriedenstellendes absorbierendes Material nicht nur eine Flüssigkeit halten können, sondern diese auch aufnehmen und transportieren können. Das Flüssigkeitshaitevermögen hängt von der Porengröße der Faserschicht und dem Naßbiegemodul der Fasern ab. Wenn die Porengröße, d.h. der die Fasern umgebende Raum,groß und der NaSbiegemodul, d.h. die Steifheit, der Fasern hoch sind, weist das Material ein relativ hohes Flussigkeitshaltevermögen auf, wobei aber im allgemeinen die Annahme und der Transport der Flüssigkeit nicht sehr gut sind. Sind andererseits die Porengröße geringer und der Biegemodul relativ niedrig, nimmt das Material leicht eine Flüssigkeit auf und transportiert sie auch, während das Flüssigkeitshalte vermögen gering ist.As mentioned, a satisfactory absorbent material must be able to hold not only a liquid, but also it be able to pick up and transport. The ability to hold fluids depends on the pore size of the fiber layer and the wet flexural modulus of the fibers. If the pore size, i.e. the Fibers surrounding space, large and the NaS bending modulus, i.e. the Stiffness, the fibers are high, the material has a relatively high liquid holding capacity, but generally the acceptance and transport of the liquid are not very good. On the other hand, the pore size is smaller and the Flexural modulus is relatively low, the material easily absorbs a liquid and also transports it while holding the liquid wealth is low.
Die beim Verfahren zur Herstellung von nicht delignifizierter Holzpulpe anfallenden Fasern können ein absorbierendes Material mit beträchtlicher Porengröße und einem hohen Naßbiegemodul der Fasern bilden. Jedoch nimmt dieses Material FlüssigkeitenThe process used to produce non-delignified Fibers made from wood pulp can be an absorbent material with a substantial pore size and a high wet flex modulus of the fibers form. However, this material takes liquids
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nicht gut an und kann auch nicht leicht verdichtet oder geprägt werden, um die Aufnahme und den Transport von Flüssigkeiten zu verbessern«does not respond well, nor can it be easily compacted or embossed for the purpose of absorbing and transporting liquids to improve"
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein absorbierendes Material zur Verfugung zu stellen, das ein gutes Verhalten bezüglich Aufnahme, Transport und Halten von Flüssigkeiten und eine möglichst einheitliche Struktur aufweist. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.The invention is based on the object of overcoming the aforementioned disadvantages of the prior art and of providing an absorbent material which has good behavior with regard to the absorption, transport and holding of liquids and a structure that is as uniform as possible. This object is achieved by the invention.
Es hat sich gezeigt, daß aus nicht delignifizierten Holzpulpefasern ein absorbierendes Material hergestellt werden kann, das Flüssigkeiten gut aufnimmt, leicht in sich transportiert und ein sehr gutes Flüssigkeitshaltevermögen hat. Das erfindungsgemäße Material bringt den weiteren Vorteil mit sich, daß es durch den Einsatz von nicht delignifizierten Holzpulpefasern besonders kostengünstig herstellbar ist.It has been shown that from undelignified wood pulp fibers an absorbent material can be made that absorbs liquids well, easily transports in itself and has a very good fluid retention capacity. The material according to the invention has the further advantage that it can be produced particularly inexpensively through the use of non-delignified wood pulp fibers.
Das erfindungsgemäße absorbierende Material enthält eine Schicht von nicht delignifizierten Holzpulpefasern, die mit etwa 1 Gewichtsprozent oder mehr eines Hydroxylgruppen enthaltenden Polymerisats gemischt sind.The absorbent material according to the invention contains a Layer of non-delignified wood pulp fibers that contain about 1 percent by weight or more of one containing hydroxyl groups Polymer are mixed.
Das absorbierende Material wird dadurch hergestellt, daß man nicht delignifizierte Holzpulpe zerfasert und die Fasern an der Luft zu einer Bahn legt. Die als Ausgangsmaterial.dienende Holzpulpe wird z.B. in Form von Tafeln, Krümel, Klumpen oder Ballen eingesetzt, in die das Hydroxylgruppen enthaltende Polymerisat eingearbeitet worden ist.The absorbent material is made by not delignified wood pulp is frayed and the fibers are laid in the air to form a web. The one used as the starting material Wood pulp is used, for example, in the form of bars, crumbs, lumps or balls, in which the hydroxyl groups contain Polymer has been incorporated.
Die Verfahren zur Herstellung von nicht delignifizierter Holzpulpe entfernen nicht das Lignin aus den Holzfasern, wie- es bei den chemischen Verfahren geschieht. Die Anwesenheit vonThe processes for making undelignified wood pulp do not remove the lignin from the wood fibers, as happens with chemical processes. The presence of
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Lignin in oder auf den Fasern verleiht diesen eine Elastizität und eine Beständigkeit gegen Zusammenpressen im nassen Zustand. Werden absorbierende Materialien aus einer faserigen Schicht hergestellt, die z.B. in Einmalwindeln und Papierservietten verwendet werden, ist erwünscht, daß die faserige Schicht die aufzunehmende Flüssigkeit von dem Bereich ihres Eintritts in die Schicht nach anderen Bereichen des absorbierenden Materials transportieren kann.Lignin in or on the fibers gives them elasticity and resistance to being compressed when wet State. Are absorbent materials made of a fibrous layer, e.g. in disposable diapers and paper napkins are used, it is desirable that the fibrous layer, the liquid to be absorbed from the area of their Entry into the layer can transport to other areas of the absorbent material.
Dieser Flüssigkeitstransport wurde bisher durch Verdichten eines ausgewählten Bereichs erzielt, um dort eine Struktur mit kleineren Kapillarräumen und damit einen höheren Kapillardruck zu erreichen. Ein Verfahren zum Verdichten eines Bereichs ist von Burgeni in der US-PS 3 017 304 beschrieben, wonach eine papierähnliche Haut auf einer Oberfläche des absorbierenden Materials gebildet wird, das in einer Windei Verwendung findet. Ein anderes Verfahren zum Verdichten ausgewählter Faserbereiche ist in der US-PS 3 938 522 angegeben.This liquid transport was previously achieved by compressing a selected area to create a structure there to achieve a higher capillary pressure with smaller capillary spaces. A method of densifying an area is described by Burgeni in U.S. Patent 3,017,304, according to which a paper-like skin is formed on a surface of the absorbent material which is in use in a diaper finds. Another method of densifying selected areas of fiber is disclosed in U.S. Patent No. 3,938,522.
Bei diesen absorbierenden Materialien, in denen ein Bereich verdichtet worden ist, um den Kapillarradius zwischen benachbarten Fasern zu verringern und dementsprechend die pro Zeiteinheit transportierte Flüssigkeitsmenge zu erhöhen, hält der verdichtete Bereich nicht so viel Flüssigkeit wie der unverdichtete Bereich. Die Folge ist ein geringeres Flüssigkeitshaltevermögen des absorbierenden Materials. Demgegenüber verbessert die Erfindung den Flüssigkeitstransport und die Gleichmäßigkeit der Struktur, d.h. die Stabilität,- des absorbierenden Materials, ohne daß das Flüssigkeitshaltevermögen vermindert vii r d.In these absorbent materials, in which one area has been compressed, around the capillary radius between adjacent ones To reduce fibers and accordingly to increase the amount of liquid transported per unit of time, the holds compacted area does not have as much fluid as the uncompacted area. The result is a lower fluid retention capacity of the absorbent material. In contrast, the invention improves liquid transport and uniformity the structure, i.e. the stability, of the absorbent material without reducing the liquid holding capacity vii r d.
Das erfin dungs gemäße Material ist eine Schicht aus locker verdichteten nicht delignifizierten Holzpulpefasern, die hauptsächlich durch Bindungen zwischen den Fasern zusammengehalten werden und keinen zusätzlichen Klebstoff erfordern. DamitThe inven tion, contemporary material is a layer of loosely compacted non-delignified wood pulp fibers, which mainly are held together by bonds between the fibers and do not require additional glue. In order to
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ein absorbierendes Material erhalten wird, soll die Faserschicht im wesentlichen benetzbar sein. Es hat sich gezeigt, daß die Zugabe von etwa 1 % oder mehr eines Hydroxylgruppen enthaltenden Polymerisats, das mit den Pasern der Schicht vermischt ist, ein rasches Benetzen der Faserschicht gewährleistet. an absorbent material is obtained, the fiber layer should be substantially wettable. It has been found that the addition of about 1 % or more of a polymer containing hydroxyl groups, which is mixed with the fibers of the layer, ensures rapid wetting of the fiber layer.
Die zur Herstellung des erfin dungs ge mäßen absorbierenden Materials eingesetzten Fasern können aus irgendeinem Weichholz, wie Fichte, Balsamtanne, westlicher Hemlocktanne, Douglastanne, Weißtanne oder einer Kiefer, insbesondere einer südlichen Kiefer, wie Loblolly-Kiefer (pinus taeda) oder karibischer Kiefer, stammen. Beispielsweise wird thermomechanisch eine Pulpe erhalten, wenn das Holz zunächst in Chips geschnitten und diese in einem Dampf drucl<kessel mit Wasserdampf vorbehandelt werden. Diese Vorbehandlung erweicht das Holz und erlaubt die Zerfaserung unter Einsatz von Scheiben. Die Herstellung von nicht delignifizierten Holzpulpefasern ist bekannt.The absorbent material used to produce the absorbent material according to the invention Fibers used can be made from any softwood such as spruce, balsam fir, western hemlock, Douglas fir, Silver fir or a pine, especially a southern pine such as the Loblolly pine (pinus taeda) or the Caribbean pine, come. For example, pulp becomes thermomechanically obtained when the wood is first cut into chips and these are pretreated with steam in a steam pressure kettle. This pretreatment softens the wood and allows it to be defibrated using discs. The making of no delignified wood pulp fibers are known.
Erfindungsgemäß wird als Hydroxylgruppen enthaltendes Polymerisat Stärke, Polyvinylalkohol, Guar-Mehl oder ein anderes, in Wasser dispergierbares, Hydroxylgruppen enthaltendes Polymerisat, eingesetzt. Die Stärke kann irgendeine Stärke, z.B. Getreidestärke, Kartoffelstärke, wachsartige Stärke oder Stärke mit hohem Amylosegehalt sein. Die Stärke kann vernetzt oder in anderer Weise modifiziert sein und als kationische, anionische oder nichtionische Stärke vorliegen. Stärkederivate, wie Stärkephosphate, Hydroxyäthylstärke und Stärkeacetat,kommen gleichfalls in Frage. Auch kann ein Polyvinylalkohol, wie Guar-Mehl, verwendet werden. Das Hydroxylgruppen enthaltende Polymerisat liegt in den erfindungsgemäßen Materialien in einer Menge von etwa 1 Gewichtsprozent oder mehr, vorzugsweise etwa 1 bis etwa 20 Gewichtsprozent, insbesondere etwa 1 bis etwa 5 Gewichtsprozent, vor.According to the invention, the polymer containing hydroxyl groups is used Starch, polyvinyl alcohol, guar flour or another water-dispersible polymer containing hydroxyl groups, used. The starch can be any starch such as corn starch, potato starch, waxy starch, or starch be high in amylose. The strength can be networked or otherwise modified and present as a cationic, anionic or nonionic starch. Starch derivatives, such as starch phosphates, hydroxyethyl starch and starch acetate, come also in question. A polyvinyl alcohol such as guar flour can also be used. The one containing hydroxyl groups Polymer is present in the materials according to the invention in an amount of about 1 percent by weight or more, preferably about 1 to about 20 percent by weight, in particular about 1 to about 5 percent by weight.
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Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung wird das Hydroxylgruppen enthaltende Polymerisat in Form von Stärke in einer Menge von etwa 1 bis etwa 20 Gewichtsprozent, bezogen auf die thermomechanisch behandelten Pulpefasern, in Wasser zu einer Aufschlämmung mit einem Peststoffgehalt von unter 30 Gewichtsprozent verarbeitet. Die Aufschlämmung wird dann auf 950C erhitzt und 20 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. In der Zwischenzeit werden die von der Raffinierung kommenden, nicht delignifizierten und thermomechanisch behandelten Holzpulpefasern in die Form einer verdünnten wäßrigen Aufschlämmung überführt. Die beiden wäßrigen Aufschlämmungen werden vereinigt und gemischt. Aus dem erhaltenen Gemisch wird eine Tafel gebildet. Diese wird dann gemahlen. Anschließend wird das absorbierende Material in Form einer in Luft gelegten Bahn hergestellt.According to a preferred embodiment of the invention, the polymer containing hydroxyl groups is processed in the form of starch in an amount of about 1 to about 20 percent by weight, based on the thermomechanically treated pulp fibers, in water to form a slurry with a pesticide content of less than 30 percent by weight. The slurry is then heated to 95 ° C. and held at this temperature for 20 minutes. In the meantime, the non-delignified and thermomechanically treated wood pulp fibers coming from refining are converted into the form of a dilute aqueous slurry. The two aqueous slurries are combined and mixed. A sheet is formed from the resulting mixture. This is then ground. The absorbent material is then made in the form of an air-laid sheet.
Das absorbierende Material in Form einer Schicht kann mit einer feuchtigkeitsundurchlässigen Folie laminiert werden. Z.B. kann auf eine Seite der Faserschicht eine feuchtigkeitsundurchlässige Rückschicht und auf die andere Seite der Faserschicht eine feuchtigkeitsdurchlässige Deckschicht unter Bildung einer Windel aufgebracht werden. Andererseits kann die Faserschicht auch in eine geeignete Hülle eingebracht werden, um ein saugendes Tuch zu erhalten. Die faserige Schicht kann auch z.3. in Tampons, Wäscheeinlagen, Damenbinden und andere absorbierende Produkte eingearbeitet werden.The absorbent material in the form of a layer can be laminated with a moisture-impermeable film. E.g. can a moisture-impermeable backing layer on one side of the fiber layer and one on the other side of the fiber layer moisture-permeable cover layer can be applied to form a diaper. On the other hand, the fiber layer can also placed in a suitable envelope to obtain an absorbent wipe. The fibrous layer can also z.3. in tampons, Linens, sanitary napkins and other absorbent Products are incorporated.
Wird die absorbierende Schicht in einer Einmalwindel verwendet, ist es besonders vorteilhaft, die Faserschicht so zu behandeln, daß sie einen guten Flüssigkeitstransport gewährleistet. Wenn das die Windel tragende Kind die Windel benetzt, tritt der ganze Urin in einem begrenzten Bereich in die Windel. Deshalb ist es erforderlich, dem absorbierenden Material gute Eigenschaften für den Flüssigkeitstransport zu verleihen, damit der Urin rasch von der Stelle seines Eintritts in die Windel abgeführt wird. Wie erwähnt, sind zwei Systeme bekannt, nach denenIf the absorbent layer is used in a disposable diaper, it is particularly advantageous to treat the fiber layer in such a way that that it ensures good liquid transport. When the child wearing the diaper wets the diaper, he kicks whole urine in a limited area in the diaper. It is therefore necessary to give the absorbent material good properties for fluid transport so that the urine is quickly drained from the point of entry into the diaper will. As mentioned, two systems are known according to which
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absorbierende Materialien flüssigkeitsleitend ausgestattet werden können.absorbent materials are equipped to conduct liquids can be.
Nach Burgeni wird im allgemeinen auf der Rückseite der Windel eine papierähnliche Haut gebildet, die den Urin vom Punkt des Eintritts zur Rückseite der Windel und vom Kind weg abziehen hilft. Verdichtete Bereiche, die im allgemeinen als in der Längsrichtung der Windel angeordnete Linien auf der absorbierenden Schicht ausgebildet sind, unterstützen den Flüssigkeitstransport zu den Enden der absorbierenden Schicht.According to Burgeni, this is generally done on the back of the diaper a paper-like skin is formed which will pull the urine from the point of entry to the back of the diaper and away from the child helps. Compressed areas, generally as lines in the longitudinal direction of the diaper on the absorbent Layer are formed, support the liquid transport to the ends of the absorbent layer.
Nicht delignifizierte Holzpulpe fasern, die an der Luft zu einer Bahr? gelegt worden sind, können nicht leicht verdichtet werden und bilden auch keine wirksame Haut nach Burgeni. überraschenderweise können jedoch bei den erfindungsgemäßen absorbierenden Materialien leicht verdichtete Bereiche und gegebenenfalls eine Haut nach Burgeni hergestellt werden. Mt anderen Worten, die Verwendung des Hydroxylgruppen enthaltenden Polymerisats bei den absorbierenden Materialien verbessert wesentlich die Fähigkeit der Faserstruktur, verdichtete Bereiche anzunehmen. Auch wird eine Haut nach Burgeni leicht in üblicher Weise gebildet. Die verdichteten Bereiche oder die Haut nach Burgeni oder eine Kombination hiervon verbessern erheblich die Struktur der absorbierenden Schicht. Bisher war es nicht möglich, sowohl das Verhalten bezüglich des Flüssigkeitstransports als auch die strukturelle Gleichmäßigkeit einer aus nicht delignifizierten Holzpulpefasern bestehenden Schicht zu verbessern. Es wird angenommen* daß bei der Herstellung von verdichteten Bereichen und einer Haut nach Burgeni bei absorbierenden Schichten aus einer chemischen Pulpe die Anwesenheit von Feuchtigkeit ein Einfallen der Faser verursacht und dadurch die verdichteten Bereiche entstehen. Im Fall der nicht delignifizierten Holzpulpefasern tritt dieses Einfallen in Gegenwart von Feuchtigkeit nicht ein. Die Zugabe des Hydroxylgruppen enthaltenden PolymerisatsNon-delignified wood pulp fibers which in the air form a Bahr? cannot be easily compacted are and do not form an effective skin according to Burgeni. Surprisingly, however, with the inventive absorbent materials slightly compacted areas and if necessary, a skin can be made according to Burgeni. Mt In other words, the use of the hydroxyl-containing polymer in the absorbent materials is improved essentially the ability of the fiber structure to accept densified areas. A Burgeni skin is also light formed in the usual way. Improve the densified areas or the Burgeni skin or a combination thereof significantly the structure of the absorbent layer. So far it has not been possible to determine both the behavior with regard to the Liquid transport as well as the structural evenness of a wood pulp fiber that is not delignified Layer to improve. It is believed * that in the manufacture of densified areas and a skin According to Burgeni, in the case of absorbent layers made of chemical pulp, the presence of moisture causes collapse caused by the fiber and this creates the compressed areas. In the case of the non-delignified wood pulp fibers this collapse does not occur in the presence of moisture. The addition of the polymer containing hydroxyl groups
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gestattet aus verschiedenen Gründen ein Verdichten der Faserschicht in Gegenwart von Druck und/oder Feuchtigkeit.permits densification of the fiber layer for various reasons in the presence of pressure and / or moisture.
Gemäß einer anderen Ausführungs form der Erfindung werden nicht delignifizierte Holzpulpefasern in Kombination mit bis zu etwa 50 Gewichtsprozent chemisch behandelten Holzpulpe fasern, Baumwoll-Linters oder Gemischen hiervon, eingesetzt. Es kommen auch Gemische in Betracht, die kleine Msngen Rayon-Fasern enthalten.According to another embodiment of the invention will not delignified wood pulp fibers in combination with up to about 50 percent by weight chemically treated wood pulp fibers, Cotton linters or mixtures thereof are used. There come Mixtures containing small amounts of rayon fibers are also considered.
Die absorbierenden Materialien, die außer den nicht delignifizierten Holzpulpefasern noch andere Fasern enthalten, können dadurch hergestellt werden, daß man die Fasern vormischt» daraus ein Ausgangsmaterial herstellt, dieses Material mahlt und dann die .in Luft gelegte Bahn ausbildet. Es kann auch eine Schicht aus nicht delignifi zierten Holzpulpefasern in engem Kontakt mit einer anderen Schicht aus chemisch behandelten Holzpulpefasern hergestellt werden. Weiterhin ist möglich, eine Schicht aus nicht delignifizierten Holzpulpefasern mit einer anderen Schicht aus chemisch behandelten Holzpulpefasern zu laminieren.The absorbent materials other than those not delignified Wood pulp fibers may also contain other fibers can be produced by premixing the fibers » produces a starting material from it, grinds this material and then forms the web laid in the air. It can also be a Layer of non-delignified wood pulp fibers in close contact with another layer of chemically treated Wood pulp fibers are produced. It is also possible one layer of non-delignified wood pulp fibers with another layer of chemically treated wood pulp fibers to laminate.
Das 3eispiel erläutert die Erfindung.The example explains the invention.
70 g nicht delignifizierte, thermomechanisch behandelte HoIzpulpefasern,
werden mit Wasser getränkt und in einer Vorrichtung zu einer Platte von 3'
dient als Vergleichsprobe.70 g of non-delignified, thermomechanically treated wood pulp fibers are soaked with water and in a device to form a plate of 3 '
serves as a comparison sample.
2 tung zu einer Platte von 30,5 x 30,5 cm geformt. Diese Probe2 formed into a plate of 30.5 x 30.5 cm. This sample
Weitere 70 g der Pulpe werden mit V/asser getränkt. Ss wird eine Aufschlämmung von 500 ml hergestellt, die 7 g einer mit Säure leicht modifizierten Stärke enthält. Das Stärkegemisch wird 20 Minuten auf 95°C erhitzt und dann in die Aufschlämmung der thermomechanisch behandelten Pulpe eingemischt. Das GemischAnother 70 g of the pulp are soaked in water. Ss will prepared a 500 ml slurry containing 7 g of a starch slightly modified with acid. The starch mix is heated to 95 ° C for 20 minutes and then mixed into the slurry of the thermomechanically treated pulp. The mixture
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wird in eine Platte der gleichen Größe wie die Kontrollprobe überführt. Die Kontrollplatte wiegt 66,2 g, die stärkehaltige Platte 70,1 g. Die Platten werden in einer Hammermühle zerkleinert. Die erhaltenen Pasern werden an der Luft zu einer Schicht gelegt. Die Faserschicht wird in Proben geteilt und gemäß nachfolgender Methode auf das Flüssigkeitstransportvermögen, die Zugfestigkeit, die Prägelinien usw. geprüft. Nachfolgend ist eine Methode zur Bestimmung des Flüssigkeitstransports in einer vertikal angeordneten faserigen Bahn angegeben. is transferred to a plate of the same size as the control sample. The control plate weighs 66.2 g, the starchy one Plate 70.1 g. The plates are crushed in a hammer mill. The obtained strands become one in the air Layer laid. The fiber layer is divided into samples and checked for the liquid transport capacity according to the following method, the tensile strength, the embossed lines, etc. checked. Below a method for determining the liquid transport in a vertically arranged fibrous web is given.
Die Prüfvorrichtung besteht aus zwei zusammenpassenden durchsichtigen Kunststoffplatten mit den Abmessungen veu jeweilsThe test fixture consists of two matching clear Plastic sheets with the dimensions veu respectively
12,7 x 27,9 cm . Der Spalt zwischen den Platten wird mit Justierschrauben so eingestellt, daß die gewünschte Dicke der Faserschicht und damit deren vorgesehene Dichte erreicht wird. Streifen der Faserschicht mit den Abmessungen von jeweils 7,6 χ12.7 x 27.9 cm. The gap between the plates is made with adjusting screws adjusted so that the desired thickness of the fiber layer and thus its intended density is achieved. Strips of the fiber layer with the dimensions of 7.6 χ each
2 22 2
20,3 cm (Gewicht der Faserschichten etwa 271 g/m"), werden zwischen den Platten derart angeordnet, daß die untere Kante des Faserschichtstreifens mit den Unterkanten der beiden Platten abschließt. Der Spalt zwischen den Platten wird auf die gewünschte Trockendichte der Faserschicht eingestellt. Die Anordnung wird vertikal angeordnet. Eine große Petrischale, die eine l,59/»ige Kochsalzlösung enthält, wird auf einen Justierbaren Träger gestellt und bis zum Kontakt mit der unteren Oberfläche des Faserschichtstreifens angehoben. Nach einer bestimmten Zeit werden die von der aufgesaugten Flüssigkeit zurückgelegte Strecke und das Gewicht der aufgesaugten Lösung im Probestreifen bestimmt.20.3 cm (weight of the fiber layers about 271 g / m ") arranged between the plates in such a way that the lower edge of the fiber layer strip with the lower edges of the two plates concludes. The gap between the plates is adjusted to the desired dry density of the fiber layer. The order is arranged vertically. A large Petri dish, which contains 1.59% saline solution, is placed on an adjustable Carrier placed and raised to contact with the lower surface of the fibrous sheet strip. After a certain Time becomes the distance covered by the absorbed liquid and the weight of the absorbed solution determined in the test strip.
Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt." The results are summarized in the table below. "
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gWeight,
G
g/cm^density
g / cm ^
keittransported liquid
speed
* keits-
transport
In 8 Mi η Fluid-
* ability
transport
In 8 Mi η
Beim Vergleich der Kontrollproben mit den die Stärke enthaltenden Proben ergibt sich, daß die in 8 Minuten von der Flüssigkeit zurückgelegten Strecken etwa gleich sind. Jedoch ist die Menge der transportierten Flüssigkeit bei den die Stärke enthaltenden Proben um mindestens 13 % größer, wie sich aus der letzten Spalte der Tabelle entnehmen läßt.A comparison of the control samples with the samples containing the starch shows that the distances covered by the liquid in 8 minutes are approximately the same. However, the amount of liquid transported in the samples containing the starch is at least 13 % greater, as can be seen from the last column of the table.
Die Platten werden mit Prägelinien versehen. Jede dieser Linien ist 3,2 mm breit und wird mit einer Prägevorrichtung bei einem Druck von l,4l kg/cm erzeugt. Die Prägelinie wird dann aus der Platte ausgeschnitten und in einem Instron-Gerät, bei dem der volle Zeigerausschlag einer Belastung von 100 g entspricht, auf ihre Zugfestigkeit geprüft. Die Kontrollprobe erreicht eine Zugfestigkeit von 33,6 g, während der entsprechende Wert für die Stärke enthaltende Probe bei 60,2 g liegt.The plates are provided with embossed lines. Each of these lines is 3.2 mm wide and is attached with an embossing device a pressure of 1.4l kg / cm generated. The embossed line is then cut from the plate and placed in an Instron machine, at the full pointer deflection corresponds to a load of 100 g, tested for tensile strength. Reached the control sample a tensile strength of 33.6 g, while the corresponding value for the sample containing starch is 60.2 g.
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Aus den Meßergebnissen ist ersichtlich, daß die Stärke die Menge der transportierten Flüssigkeit um mindestens 10 % erhöht. Somit wird in der gleichen Zeit mehr Flüssigkeit; transportiert. Außerdem ist die gleichförmige Struktur des erfindungsgemäßen absorbierenden Materials um über 50 % verbessert. It can be seen from the measurement results that the starch increases the amount of the transported liquid by at least 10 % . Thus, in the same time, there is more fluid; transported. In addition, the uniform structure of the absorbent material according to the invention is improved by over 50%.
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