DE68918627T2

DE68918627T2 - Synthetische Bikomponentenfaser und Verfahren zu ihrer Herstellung.

Info

Publication number: DE68918627T2
Application number: DE68918627T
Authority: DE
Inventors: Anders Staf Hansen; Bjorn Marcher; Peter Schloss
Original assignee: Danaklon AS
Current assignee: Danaklon AS
Priority date: 1988-05-05
Filing date: 1989-05-03
Publication date: 1995-02-16
Anticipated expiration: 2009-05-04
Also published as: PT90447A; EP0340763A1; DE340763T1; NZ228981A; NO177192C; FI905450A0; KR960015656B1; KR900702098A; EP0340763B1; ATE112593T1; DE68918627D1; DK245488D0; CA1334047C; NO904763L; US5456982A; NO177192B; AU626554B2; ES2012024T3; ES2012024A4; NO904763D0

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine lange wärmebindungsfähige, synthetische Bikomponentenfaser, die zur Verwendung bei der Herstellung von saugfähigem Material geeignet ist, und ein Verfahren zur Herstellung der Faser und ein saugfähiges Material, in das diese einverleibt ist. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Faser, die eine äußere Mantelkomponente und eine innere Kernkomponente aufweist, wobei die Kernkomponente einen höheren Schmelzpunkt als die Mantelkomponente hat. Die Faser ist permanent im wesentlichen hydrophil. Der Ausdruck "hydrophil" bezieht sich auf die Tatsache, daß die Faser eine Affinität für Wasser aufweist und so leicht in Wasser oder wässerigen Mischungen dispergiert wird. Diese Affinität kann dem Vorhandensein von polaren Gruppen auf der Faseroberfläche zugeschrieben werden. Der Ausdruck "permanent" im wesentlichen hydrophil bezieht sich auf die Tatsache, daß die Faser ihre hydrophilen Eigenschaften nach wiederholtem Dispergieren in Wasser beibehält. Dies kann dadurch erreicht werden, daß ein oberflächenaktives Mittel oder ein hydrophiles Polymer oder Copolymer der Mantelkomponente der Faser einverleibt wird oder daß eine Faser hergestellt wird, bei der die Mantelkomponente ein hydrophiles Polymer oder Copolymer aufweist. Die erfindungsgemäße Faser ist bei der Herstellung von "Flaum" nützlich, der ein flaumiges, faserartiges Material ist, das als saugfähiger und/oder flüssigkeitsleitender Kern bei der Herstellung von saugfähigen Hygieneprodukten wie Wegwerfwindeln verwendet wird. Flaum wird durch Zerfasern und Trockenformen von sogenannter "Flaumpulpe" hergestellt, die aus Natur- und/oder Kunststoff- Fasern besteht.
In den letzten Jahren bestand ein Trend zu festeren, dünneren und leichteren Wegwerfwindeln und anderen saugfähigen Hygienewegwerfprodukten. Ein Faktor bei diesem Trend war die Entwicklung einer Anzahl von Kunststoff-Fasern, nämlich wärmebindungsfähigen Kunststoff-Fasern, die verwendet wurden, um mindestens einige der Naturcellulosefasern in diesen Produkten zu ersetzen. Solche wärmebindungsfähige Kunststoff-Fasern werden typischerweise verwendet, um die Cellulosefasern zusammen zu verbinden, wodurch ein saugfähiges Material mit verbesserter Festigkeit erreicht und die Herstellung dünnerer und leichterer Produkte gestattet wird. Beispiele von Patenten, die solche Fasern oder ihre Verwendung oder Herstellung beschreiben, sind die US Patente 4 189 338 (Faservlies, das Seite-an-Seite-Bikomponentenfasern umfaßt), 4 234 655 (wärmebindungsfähige Verbundfasern), 4 269 888 (wärmebindungsfähige Verbundfasern), 4 425 126 (Fasermaterial, bei dem thermoplastische Kunststoff-Fasern verwendet werden), 4 458 042 (saugfähiges Material, das mit einem Benetzungsmittel behandelte Polyolefinpulpe enthält) und 4 655 877 (saugfähige Gewebestruktur, die kurze, hydrophile, thermoplastische Fasern enthält) und die europäische patentanmeldung 0 248 598 (Faservlies vom Polyolefintyp).
Die EP-A-0 337 296 (veröffentlicht am 18.10.1989, Stand der Technik gemäß Art. 54(3) EPÜ) offenbart eine faserartige Zusammensetzung, die synthetische Verbundfasern des Mantel- und Kern-Typs mit einer Länge von 5 bis 20 mm enthält, bei der ein oberflächenaktives Mittel den polymeren Materialien einverleibt werden kann, aus denen die Fasern bestehen. Die Fasern können einen Polypropylenkern und einen Polyethylenmantel aufweisen.
Die Verwendung dieser Kunststoff-Fasern bei saugfähigen Produkten war jedoch nicht problemlos. Ein Problem, das auftreten kann, besteht darin, daß es schwierig sein kann, die Kunststoff-Fasern in die durch ein Naßverfahren hergestellte Flaumpulpe zu verteilen, da diese Kunststoff-Fasern im allgemeinen von hydrophober Natur sind. Solche hydrophoben Fasern stoßen Wasser ab und neigen deshalb dazu, Konglomerate in der Flaumpulpe zu bilden oder an der Oberfläche der nassen Flaumpulpe zu schwimmen, falls sie leichter als Wasser sind. Falls die Kunststoff-Fasern auch ungleichmäßig in dem Flaum verteilt sind, dann können Sperrschichten, die den Transport von Feuchtigkeit behindern, in dem saugfähigen Produkt aufgrund der Verschmelzung der miteinander wärmeverbundenen Fasern in Bereichen, in denen es eine Anhäufung solcher Fasern gibt, geschaffen werden. Außerdem sind die Kunststoff-Fasern die gegenwärtig bei der Herstellung von Flaum verwendet werden, im allgemeinen ziemlich kurz, d.h. normalerweise kürzer als die Cellulosefasern, die typischerweise eine wesentlichen Teil des Flaums ausmachen. Die Stützstruktur des saugfähigen Materials wird deshalb aus Cellulosefasern in dem Material gebildet, und da saugfähige Kerne solcher Naturcellulosefasern dazu neigen, unter der Spannung und dem Biegen zu brechen, denen beispielsweise Windeln unterworfen werden, werden leicht Dochtwirkungssperrschichten gebildet. Saugfähige Kerne, die nur aus Naturcellulosefasern bestehen, d.h. die keine Kunststoff-Fasern enthalten, können auch Bruch und der Bildung von Dochtwirkungssperrschichten aufgrund von Spannung und Biegen unterworfen sein.
Saugfähige Hygieneprodukte umfassen oft ein sogenanntes supersaugfähiges Polymer in der Form eines Pulvers oder kleiner Teilchen, das dem Material einverleibt ist, um eine Gewichtsverringerung zu erzielen. Das supersaugfähige Polymer in diesem Materialien neigt jedoch oft dazu, sich aus der Lage, in die es ursprünglich verbracht wurde aufgrund des Mangels einer Struktur zu verschieben, die die kleinen Teilchen wirksam zurückhalten kann.
Die erfindungsgemäße lange Bikomponenten-Kunststoff-Faser spricht die vorstehend erwähnten Probleme an. Die erfindungsgemäßen Bikomponentenfasern sind wesentlich länger als andere, typischerweise bei der Herstellung von Flaum verwendete Fasern. Während der Herstellung von saugfähigen Produkten aus Flaum, der die Bikomponentenfaser enthält, wird der Flaum einer Wärmebehandlung (Wärmeverbindung) unterzogen, bei welcher die Mantelkomponente der Bikomponentenfaser geschmolzen wird, während die hoch schmelzende Kernkomponente der Faser intakt bleibt. Die Kernkomponenten der langen Bikomponentenfasern werden so durch das Schmelzen der Mantelkomponente zusammengeschmolzen, wobei eine feste gleichförmige, dreidimensionale Stützmatrix in dem saugfähigen Material gebildet wird. Das saugfähige Material ist so imstande, einem Biegen zu widerstehen ohne aufgrund eines Bruchs des saugfähigen Kerns Dochtwirkungssperrschichten zu entwickeln. Außerdem verleiht die durch die Bikomponentenfasern gebildete Matrixstruktur dem Material eine verbesserte Formbeständigkeit unter dynamischer Spannung während der Verwendung des saugfähigen Produkts.
Die dreidimensionale maschenartige Struktur, die durch die hoch schmelzende Komponente der Bikomponentenfasern in den wärmeverbundenen Material gebildet ist, ermöglicht es, das supersaugfähige Polymer in der gewünschten Lage zu halten. Dies ist ein weiterer Vorteil, der zu einer wirksameren Verwendung des supersaugfähigen Polymers führt und hilft, die Porosität zu erhöhen und auch zu der Möglichkeit, leichtere, saugfähige Materialien zu herzustellen, führt.
Außerdem wurde die niedrig schmelzende Mantelkomponente bevorzugt permanent im wesentlichen hydrophil gemacht, wodurch die Fasern homogen in der naß verarbeiteten Flaumpulpe verteilt werden können, die typischerweise bei der Herstellung des saugfähigen Materials verwendet wird. Es ist auch wünschenswert, daß die Fasern im Endprodukt hydrophil sind, so daß die saugfähigen und flüssigkeitsleitenden Eigenschaften des Produkts nicht beeinträchtigt werden, wie es der Fall bei einem Produkt mit einem wesentlichen Gehalt an hydrophoben Fasern sein kann.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wärmebindungsfähigen synthetischen Mantel- und Kern- Bikomponentenfasern mit einer Länge von mindestens 3 mm durch Schmelzspinnen und Strecken, wobei das Verfahren die Schritte des Schmelzens der Bestandteile der Mantel- und Kern-Komponenten, des Spinnens der niedrig schmelzenden Mantelkomponente und der hoch schmelzenden Kernkomponente zu einem gesponnenen Bündel aus Bikomponentenfäden, des Streckens des Fadenbündels, des Trocknens und Fixierens der Fasern und des Schneidens der Fasern zu der gewünschten Länge umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelkomponente ein Polyolefin umfaßt und die Kernkomponente ein Polyolefin oder ein Polyester umfaßt, daß ein oberflächenaktives Mittel der schmelzflüssigen Mantelkomponente vor dem Spinnen einverleibt wird und daß das gesponnene Fadenbündel unter Verwendung eines Streckverhältnisses von 2,5:1 bis 4,5:1 gestreckt wird, um Fasern herzustellen, die permanent im wesentlichen hydrophil sind.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine wärmebindungsfähige, synthetische Bikomponentenfaser mit einer Länge von etwa 12 mm oder mit einer Länge von 6 mm, mit einer inneren Kernkomponente und einer äußeren Mantelkomponente, bei der die Kernkomponente ein Polyolefin oder ein Polyester umfaßt, die Mantelkomponente ein Polyolefin umfaßt und die Kernkomponente einen höheren Schmelzpunkt als die Mantelkomponente aufweist, wobei die Faser aufgrund der Einverleibung eines oberflächenaktiven Mittels, beispielsweise eines Fettsäureesters von Glyceriden, eines Fettsäureamids, eines Polyglycolesters, eines polyethoxylierten Amids, eines nichtionischen obrflächenaktiven Mittels, eines kationischen oberflächenaktiven Mittels oder einer Mischung der vorstehenden und/oder anderer Verbindungen, die normalerweise als Emulgatoren, oberflächenaktive Mittel oder Detergentien verwendet werden, in die Mantelkomponente permanent im wesentlichen hydrophil ist.
Bei einer Mantel- und Kern-Bikomponentenfaser ist die Kernkomponente von der Mantelkomponente umgeben im Gegensatz zu einer Seite-an-Seite- oder bilateralen Bikomponentenfaser, bei der die zwei Komponenten beide eine kontinuierliche äußere Längsfläche aufweisen. Ein kleiner Teil der Kernkomponente kann jedoch an der Oberfläche in dem Fall einer sogenannten "azentrischen" Mantel- und Kernfaser, wie nachstehend erklärt, freigelegt sein.
Die Mantelkomponente der Bikomponentenfaser wird ausgewählt aus der Gruppe der Polyolefine, während die Kernkomponente ein Polyolefin oder ein Polyester umfassen kann. Die Kernkomponente hat typischerweise einen Schmelzpunkt von mindestens etwa 150ºC, vorzugsweise mindestens etwa 160ºC, und die Mantelkomponente hat typischerweise einen Schmelzpunkt von etwa 140ºC oder weniger, vorzugsweise etwa 135ºC oder weniger. Die beiden Komponenten der Faser haben so Schmelzpunkte, die sich beträchtlich voneinander unterscheiden, was es gestattet, daß die niedrig schmelzende Mantelkomponente in einem Wärmebindungsverfahren geschmolzen wird, während die hoch schmelzende Kernkomponente im wesentlichen intakt bleibt. Obgleich die spezifischen Schmelzpunkte nachstehend angegeben sind, muß bedacht werden, daß diese Materialien wie alle kristallinen polymeren Materialien in Wirklichkeit allmählich über einen Bereich von einigen Grad schmelzen. Dies ist jedoch kein Problem, da die beiden Komponenten der Faser in der Praxis so ausgewählt werden, daß ihre Schmelzpunkte sich wesentlich voneinander unterscheiden.
Die Faser umfaßt vorzugsweise eine Mantelkomponente, die ein niedrig schmelzenden Polyolefin wie Niederdruckpolyethylen (Schmelzpunkt etwa 130ºC), Hochdruckpolyethylen (Schmelzpunkt etwa 110ºC), lineares Hochdruckpolyethylen (Schmelzpunkt etwa 125ºC) oder Poly-(1-Buten) (Schmelzpunkt etwa 130ºC) oder Mischungen oder Copolymere der Vorstehenden zusammen mit einer Kernkomponente, die ein Polyolefin wie Polypropylen (Schmelzpunkt etwa 160ºC) umfaßt. Die Mantelkomponente kann weiterhin ein Ethylen-Propylen-Copolymer auf der Basis von Propylen mit bis zu etwa 7% Ethylen (Schmelzpunkt etwa 145ºC) aufweisen.
Die erfindungsgemäße Faser kann auch eine Kernkomponente mit Poly-(4-methyl-1-penten) (Schmelzpunkt etwa 230ºC) und eine Mantelkomponente, die eines der vorstehend erwähnten Polyolefine (d.h. Niederdruckpolyethylen, Hochdruckpolyethylen, lineares Hochdruckpolyethylen, Poly-(1-buten) oder Polypropylen) aufweist, umfassen.
Alternativ kann die Kernkomponente ein Polyester mit einem hohen Schmelzpunkt (d.h. von mehr als etwa 210ºC) wie Poly(ethylenterephthalat) (Schmelzpunkt etwa 255ºC), Poly(Butylenterephthalat) (Schmelzpunkt etwa 230ºC) oder Poly(1,4-cyclohexylendimethylenterephthalat) (Schmelzpunkt etwa 290ºC) oder andere Polyester oder Copolyester aufweisen, die die vorstehend erwähnten Strukturen und/oder andere Polyester aufweisen. Wenn die Faser einen Polyesterkern aufweist, kann der Mantel irgendwelche der vorstehend erwähnten Materialien (beispielsweise Niederdruckpolyethylen, Hochdruckpolyethylen, lineares Hochdruckpolyethylen, Poly-(1-buten), Polypropylen oder Copolymere oder Mischungen dieser Materialien) oder ein anderes Material mit einem Schmelzpunkt von etwa 170ºC oder weniger aufweisen.
Außerdem kann die Mantelkomponente eine Mischung von beispielsweise Hochdruckpolyethylen und entweder einem (Ethylvinylacetat-)Copolymer oder einem (Ethylenacrylsäure-)Copolymer (Schmelzpunkt etwa 100ºC) wie nachstehend erklärt aufweisen.
Die Zusammensetzung der beiden Komponenten der Faser kann so variiert werden, so daß eine Reihe unterschiedlicher Grundmaterialien umfaßt wird, und die genaue Zusammensetzung in jedem Fall hängt offensichtlich von dem Material ab, in dem die Faser zu verwenden ist, und auch von der Vorrichtung und dem Herstellungsverfahren, die verwendet werden, um das fragliche saugfähige Material herzustellen.
Der Faser wurden permanente hydrophile Oberflächeneigenschaften verliehen, indem der Mantelkomponente ein oberflächenaktives Mittel einverleibt wurde oder indem ein hydrophiles Polymer oder Copolymer in der Mantelkomponente enthalten ist.
Das oberflächenaktive Mittel kann typischerweise ausgewählt werden aus Verbindungen, die normalerweise als Emulgatoren, oberflächenaktive Mittel oder Detergentien verwendet werden und kann Mischungen dieser Verbindungen umfassen. Beispiele solcher Verbindungen sind Fettsäureester von Glyceriden, Fettsäureamide, Polyglycolester, polyethoxylierte Amide, nichtionische oberflächenaktive Mittel und kationische oberflächenaktive Mittel.
Spezifische Beispiele solcher Verbindungen sind ein Polyethylenglycol-Laurylether mit der Formel:
CH&sub3;(CH&sub2;)&sub1;&sub1;-O-(CH&sub2;CH&sub2;O)n-H
Glycerolmonostearat mit der Formel:
C&sub1;&sub7;H&sub3;&sub5;)COOCH&sub2;CHOHCH&sub2;OH
Erucamid mit der Formel:
C&sub1;&sub2;H&sub4;&sub1;CONH&sub2;
Stearinsäureamid mit der Formel:
CH&sub3;(CH&sub2;)&sub1;&sub6;CONH&sub2;
ein Trialkylphosphat mit der Formel:
Alkylphosphataminester mit der Formel:
ein Laurylphospatkaliumsalz mit der Formel:
und ein Ethylendiaminpolyethylenglycol mit der Formel:
Die Verbindungen sollten vorzugsweise einen hydrophoben Teil, um sie mit dem olefinischen Polymer kompatibel zu machen, und einen hydrophilen Teil aufweisen, um die Oberfläche der Faser benetzbar zu machen. Mischungen von Verbindungen können verwendet werden, um die hydrophilen Eigenschaften zu steuern.
Das oberflächenaktive Mittel wird typischerweise der Mantelkomponente in einer Menge von 0,1 bis 5%, und vorzugsweise 0,5 bis 2%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Faser, einverleibt. Diese Menge des oberflächenaktiven Mittels reicht aus, um der Faser die gewünschte Hydrophilie zu verleihen ohne irgendwelche nachteilige Wirkungen auf andere Eigenschaften der Faser zu haben.
Die Mantelkomponente kann außerdem ein hydrophiles Polymer oder hydrophiles Copolymer umfassen. Beispiele solch eines hydrophilen Copolymers sind (Ethylvinylacetat-)Copolymer und (Ethylenacrylsäure-)Copolymer. In diesem Fall kann die Mantelkomponente außer dem oberflächenaktiven Mittel, wie vorstehend beschrieben, eine Mischung von beispielsweise 50 bis 75% Hochdruckpolyethylen und 50 bis 25% des hydrophilen Copolymers umfassen, und die Menge an Vinylacetat bzw. Acrylsäure ist typischerweise 0,1 bis 5%, und vorzugsweise 0,5 bis 2%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Faser.
Die Fasern können mit Bezug auf die Hydrophilie getestet werden, indem beispielsweise die Zeit gemessen wird, die erforderlich ist, um sie in Wasser beispielsweise gemäß dem Standard der European Disposable Non-Woven Association Nr. 10.1- 72 sinken zu lassen. Die Fasern können in ein Metallnetz auf der Oberfläche des Wassers verbracht werden, und sie können als hydrophil definiert werden, falls sie innerhalb von etwa 10 Sekunden, und vorzugsweise innerhalb etwa 5 Sekunden, unter die Oberfläche sinken.
Das Gewichtsverhältnis der Mantel- und Kernkomponenten in der Bikomponentenfaser liegt vorzugsweise im Bereich von 10:90 bis 90:10. Falls die Mantelkomponente weniger als etwa 10% des Gesamtgewichts der Faser umfaßt, kann es schwierig sein, eine ausreichende Wärmeverbindung der Kernkomponente mit anderen Fasern in dem Material zu erzielen. In ähnlicher Weise kann es, falls die Kernkomponente weniger als etwa 10% des Gesamtgewichts der Faser umfaßt, nicht möglich sein, daß die wärmeverbundene Kernkomponente dem Endprodukt eine ausreichende Festigkeit verleiht. Insbesondere liegt das Gewichtsverhältnis der Mantel- und Kernkomponenten typischerweise bei 30:70 bis 70:30, und vorzugsweise etwa 40:60 bis 65:35.
Der Querschnitt der Bikomponentenfaser ist vorzugsweise kreisförmig, da die bei der Herstellung von synthetischen Bikomponentenfasern verwendete Vorrichtung normalerweise Fasern mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt herstellt. Der Querschnitt kann jedoch auch oval oder unregelmäßig sein. Die Konfiguration der Mantel- und Kernkomponenten kann entweder konzentrisch oder azentrisch sein (wie in Fig. 1 veranschaulicht), wobei die letztere Konfiguration manchmal als "modifizierte Seite-an-Seite-" oder "exzentrische" Bikomponentenfaser bekannt ist. Die konzentrische Konfiguration ist dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelkomponente eine im wesentlichen gleichmäßige Dicke aufweist so daß die Kernkomponente in etwa in dem Zentrum der Faser liegt. Bei der azentrischen Konfiguration variiert die Dicke der Mantelkomponente, und die Kernkomponente liegt deshalb nicht im Zentrum der Faser. In beiden Fällen ist die Kernkomponente im wesentlichen von der Mantelkomponente umgeben. Bei einer azentrischen Bikomponentenfaser kann jedoch ein Teil der Kernkomponente derart freigelegt sein, daß in der Praxis bis zu etwa 20% der Oberfläche der Faser aus der Kernkomponente bestehen können. Die Mantelkomponente in einer Faser mit einer azentrischen Konfiguration macht nichtsdestoweniger den größten Teil der Oberfläche der Faser, d.h. mindestens etwa 80%, aus. Sowohl der Querschnitt der Faser als auch die Konfiguration der Komponenten hängen von der Vorrichtung, die bei der Herstellung der Faser verwendet wird, den Verfahrensbedingungen und den Molekulargewichten der beiden Komponenten ab.
Die Fasern haben vorzugsweise eine Feinheit von 1 bis 7 decitex (dtex), wobei ein decitex das Gewicht in Gramm von 10 km der Faser ist. Die Länge der Fasern muß in Betracht gezogen werden, wenn die Feinheit solcher Fasern gewählt wird, und da, wie nachstehend erklärt, die Bikomponentenfasern der vorliegenden Erfindung relativ lang sind, sollte die Feinheit entsprechend vorgegeben werden. Die Fasern haben so typischerweise eine Feinheit von 1,5 bis 5 dtex, vorzugsweise 1,7 bis 3,3 dtex und weiter bevorzugt 1,7 bis 2,2 dtex. Wenn mehr als ein Typ solcher Fasern bei dem gleichen Flaummaterial verwendet wird, beispielsweise Fasern unterschiedlicher Länge, kann das Verhältnis dtex/Länge der einzelnen Fasertypen konstant oder variabel sein.
Die Fasern sind vorzugsweise gekräuselt, d.h. ihnen wird eine wellige Form verliehen, damit sie einfacher zu verarbeiten sind, wenn die Flaumpulpe hergestellt wird. Typischerweise haben sie 0 bis 10 Kräuselungen/cm und vorzugsweise 0 bis 4 Kräuselungen/ cm.
Die Länge der erfindungsgemäßen, synthetischen Bikomponentenfasern ist von Bedeutung, da sie wesentlich länger als andere Fasern sind, die bei der Herstellung von Flaum typischerweise verwendet werden. Beispielsweise sind Naturcellulosepulpefasern, die typischerweise der Hauptbestandteil bei Flaum sind, normalerweise nicht länger als etwa 3 mm. Die wärmebindungsfähigen, synthetischen Fasern, die gegenwärtig bei der Herstellung von Flaum verwendet werden sind typischerweise kürzer als Cellulosefasern, und die Cellulosefasern machen deshalb die Grundstruktur des Materials aus. Die erfindungsgemäßen, synthetischen Bikomponentenfasern sind jedoch wesentlich länger als beispielsweise Cellulosefasern. Deshalb macht die hoch schmelzende Kernkomponente der Bikomponentenfaser die Grundstruktur des wärmeverbundenen, saugfähigen Materials aus, und verleiht ihm mit Bezug auf Festigkeit und Formbeständigkeit verbesserte Eigenschaften.
Die erfindungsgemäßen Fasern werden so zu einer Länge von 3 bis 24 mm, typischerweise von 5 bis 20 mm, bevorzugt von 6 bis 18 mm geschnitten. Besonders bevorzugte Längen sind etwa 6 mm und etwa 12 mm. Die gewünschte Länge wird in Übereinstimmung mit der bei der Herstellung des saugfähigen Materials verwendeten Vorrichtung sowie der Natur des Materials selbst gewählt. Obgleich sie relativ lang sind, können die Fasern trotzdem im wesentlichen intakt durch die Gitteröffnungen in den Hammermühlen gehen, die bei der Herstellung von Flaum verwendet werden, da diese Öffnungen typischerweise einen Durchmesser von etwa 10 bis 18 mm haben, wie nachstehend beschrieben wird.
Die Fasern werden unter Verwendung eines Verfahrens hergestellt, daß folgende Schritte umfaßt:
- Schmelzen der Bestandteile der Kern- und Mantelkomponenten,
- Einverleiben eines oberflächenaktiven Mittels oder eines hydrophilen Polymers oder Copolymers in die Mantelkomponente,
- Spinnen der niedrig schmelzenden Mantelkomponente und der hoch schmelzenden Kernkomponente zu einem gesponnenen Bündel aus Bikomponentenfasern, vorzugsweise durch herkömmliches Schmelzspinnen,
- Strecken des gesponnenen Faserbündels,
- vorzugsweise Kräuseln der Fasern,
- Trocknen und Tempern der Fasern, und
- Schneiden der Fasern auf die gewünschte Länge.
Die vorstehenden Schritte werden nachstehend detaillierter beschrieben:
Die Bestandteile der Mantel- bzw. der Kernkomponenten werden in getrennten Extrudern geschmolzen (ein Extruder für jeden der zwei Bestandteile), welche die jeweiligen Bestandteile derart mischen, daß die Schmelzen vor dem Spinnen eine gleichförmige Konsistenz und Temperatur aufweisen. Die Temperaturen der geschmolzenen Komponenten in den Extrudern liegen beträchtlich oberhalb ihrer jeweiligen Schmelzpunkte, typischerweise mehr als 90ºC oberhalb der Schmelzpunkte, wodurch sichergestellt wird, daß die Schmelzen Fließeigenschaften haben, die für das anschließende Spinnen der Fasern geeignet sind.
Der geschmolzenen Mantelkomponente wird das oberflächenaktive Mittel in einer geeigneten Menge, bezogen auf das Gesamtgewicht der gesponnenen Fasern, wie vorstehend erklärt, zugegeben. Außerdem kann, wie vorstehend erklärt, die Mantelkomponente ein hydrophiles Polymer oder Copolymer aufweisen. Das oberflächenaktive Mittel oder das hydrophile Polymer oder Copolymer ist für die Herstellung von naß verarbeiteter Flaumpulpe wichtig, da es, wie vorstehend erklärt, notwendig ist, daß die Oberfläche der synthetischen Bikomponentenfasern im wesentlichen hydrophil gemacht wird, so daß sie homogen in der Flaumpulpe verteilt werden können. Es ist möglich, die Oberfläche der gesponnenen Fasern mit einem Benetzungsmittel zu behandeln, aber das Ergebnis ist nicht notwendigerweise permanent und so besteht die Gefahr, daß die gewünschten hydrophilen Oberflächeneigenschaften während der Herstellung des saugfähigen Materials verloren gehen. Indem der Mantelkomponente ein oberflächenaktiven Mittel oder ein hydrophiles Polymer oder Copolymer vor dem Spinnen einverleibt wird, wird die gesponnene Faser permanent im wesentlichen hydrophil gemacht, wodurch sichergestellt wird, daß die gewünschte homogene Verteilung der Bikomponentenfasern in der Flaumpulpe erhalten werden kann und die Funktion des saugfähigen Produkts durch die Anwesenheit der hydrophoben Fasern nicht beeinträchtigt wird.
Die geschmolzenen Komponenten werden typischerweise vor dem Spinnen gefiltert, beispielsweise unter Verwendung eines Metallnetzes, um jegliche möglicherweise vorhandenen, nicht geschmolzenen oder vernetzten Substanzen zu entfernen. Das Spinnen der Fasern wird typischerweise unter Verwendung des herkömmlichem Schmelzspinnens erzielt (auch als "Langspinnen" bekannt), insbesondere des herkömmlichen Spinnens mit mittlerer Geschwindigkeit, aber sogenanntes "Kurzspinnen" oder "Kompaktspinnen" kann auch verwendet werden (Ahmed, M., Polypropylene Fibers - Science and Technology, 1982). Das herkömmliche Spinnen umfaßt ein Zweischrittverfahren, bei dem der erste Schritt das Extrudieren der Schmelzen und das eigentliche Spinnen der Fasern ist, während der zweite Schritt das Strecken der gesponnenen Fasern ("im gesponnenen Zustand") ist. Das Kurzspinnen ist ein Einschrittverfahren, bei dem die Fasern in einem einzigen Arbeitsgang sowohl gesponnen als auch gestreckt werden.
Die geschmolzenen Mantel- und Kernkomponenten, wie vorstehend erhalten, werden von ihren jeweiligen Extrudern durch ein Verteilungssystem geleitet und durch die Löcher in einer Spinndüse geführt. Die Herstellung von Bikomponentenfasern ist komplizierter als die Herstellung von Monokomponentenfasern, weil die zwei Komponenten in geeigneter Weise auf die Löcher verteilt werden müssen. Deshalb wird im Fall der Bikomponentenfasern eine besondere Art Spinndüse verwendet, um die jeweiligen Komponenten zu verteilen, beispielsweise eine Spinndüse auf der Grundlage der in dem US Patent 3 584 339 beschriebenen Prinzipien. Der Durchmesser der Löcher in der Spinndüse beträgt typischerweise etwa 0,4 bis 1,2 mm in Abhängigkeit von der Feinheit der Fasern, die hergestellt werden. Die extrudierten Schmelzen werden dann durch einen Abschreckkanal geleitet, wo sie durch einen Luftstrom gekühlt werden und gleichzeitig zu Bikomponentenfäden gezogen werden, die zu Fadenbündeln vereinigt werden. Die Bündel enthalten typischerweise mindestens etwa 100 Fäden und mehr typischerweise mindestens etwa 700 Fäden. Die Spinngeschwindigkeit unter dem Abschreckkanal beträgt typischerweise mindestens etwa 200 m/min und mehr typischerweise etwa 500 bis 2000 m/min.
Die Fadenbündel werden anschließend vorzugsweise unter Verwendung eines sogenannten Offline-Streckens oder Offline-Ziehens gestreckt, was, wie vorstehend erwähnt, getrennt von dem Spinnverfahren stattfindet. Das Strecken wird typischerweise unter Verwendung einer Anzahl von heißen Walzen oder einem Heißluftofen durchgeführt, in dem eine Anzahl von Fadenbündeln gleichzeitig gestreckt wird. Die Faserbündel werden zuerst durch einen Satz Walzen geführt, worauf ein Durchlauf durch einen Heißluftofen und dann ein Durchlauf durch einen zweiten Satz Walzen folgt. Die heißen Walzen haben typischerweise eine Temperatur von etwa 70 bis 130ºC, und der Heißluftofen hat typischerweise eine Temperatur von etwa 80 bis 140ºC. Die Geschwindigkeit des zweiten Walzensatzes ist höher als die Geschwindigkeit des ersten Satzes, und die erhitzten Fadenbündel werden deshalb gemäß dem Verhältnis zwischen den zwei Geschwindigkeiten gestreckt (Streck- oder Zugverhältnis genannt). Ein zweiter Ofen und ein dritter Satz Walzen können auch verwendet werden (Zweistufenstrecken), während der dritte Walzensatz eine höhere Geschwindigkeit als der zweite Satz hat. In diesem Fall das Streckverhältnis ist das Verhältnis zwischen der Geschwindigkeit des letzten und des ersten Walzensatzes. In ähnlicher Weise können zusätzliche Walzensätze und zusätzliche Öfen verwendet werden. Die erfindungsgemäßen Fasern werden mit einem Streckverhältnis von 2,5:1 bis 4,5:1, und vorzugsweise von 3,0:1 bis 4,0:1 gestreckt, was zu einer geeigneten Feinheit, d.h. 1 bis 7 dtex, typischerweise 1,5 bis 5 dtex, vorzugsweise 1,7 bis 3,3 dtex und mehr bevorzugt 1,7 bis 2,2 dtex wie vorstehend erklärt führt.
Die Fasern werden vorzugsweise gekräuselt, typischerweise in einer sogenannten Stauchkammer, um ihre Verarbeitung zu Flaumpulpe aufgrund einer höheren Faser-zu-Faser-Reibung zu erleichtern. Die Fadenbündel werden durch ein Paar Druckwalzen in eine Kammer in der Stauchkammer geführt, wo sie aufgrund des Drucks gekräuselt werden, der sich aus der Tatsache ergibt, daß sie innerhalb der Kammer nicht nach vorne gezogen werden. Der Grad der Kräuselung kann durch den Druck der Walzen vor der Stauchkammer, dem Druck und der Temperatur in der Kammer und der Dicke des Fadenbündels gesteuert werden. Als Alternative können die Fasern lufttexturiert werden, indem sie durch eine Düse mittels eines Düsenluftstroms geführt werden.
Die gekräuselten Fasern werden dann vorzugsweise getempert, um Spannungen zu verringern, die nach den Streck- und Kräuselvorgängen vorhanden sein können, und sie sollten zusätzlich getrocknet werden. Das Tempern und Trocknen kann gleichzeitig stattfinden, indem typischerweise die Faserbündel aus der Stauchkammer, beispielsweise mittels eines Förderbands durch einen Heißluftofen geführt werden. Die Temperatur des Ofens hängt von der Zusammensetzung der Bikomponentenfasern ab, aber muß offensichtlich beträchtlich unter dem Schmelzpunkt der Mantelkomponente liegen.
Die getemperten und getrockneten Faserbündel werden dann einem Schneider zugeführt, wo die Fasern auf die gewünschte Länge geschnitten werden. Das Schneiden wird typischerweise durchgeführt, indem die Fasern über ein Rad geführt werden, das radial angeordnete Messer aufweist. Die Fasern werden gegen die Messer durch den Druck der Walzen gepreßt und so auf die gewünschte Länge geschnitten, die gleich der Entfernung zwischen den Messern ist. Wie vorstehend erklärt werden die erfindungsgemäßen Fasern relativ lang geschnitten, d.h. 3 bis 24 mm, typischerweise 5 bis 20 mm, vorzugsweise 6 bis 18 mm, wobei die besonders bevorzugten Längen etwa 6 mm und etwa 12 mm betragen.
Wie vorstehend erwähnt, ist die lange, wärmebindungsfähige Bikomponentenfaser der vorliegenden Erfindung nützlich bei der Herstellung von Flaum, d.h. dem flaumigen, faserartigen Material, das als saugfähiger Kern bei der Herstellung von saugfähigen Hygieneprodukten wie Wegwerfwindeln, Hygienebinden, Inkontinenzprodukten für Erwachsene usw. verwendet wird. Die Verwendung der Bikomponentenfaser bei der Herstellung von Flaum führt zu saugfähigen Materialien mit überlegenen Eigenschaften, einschließlich, wie vorstehend erklärt, verbesserter Festigkeit und Formbeständigkeit und einer wirksameren Verwendung des supersaugfähigen Polymers, wodurch die Herstellung von dünneren und leichteren Produkten und/oder Produkten mit verbesserter Absorptionsfähigkeit ermöglicht wird.
Ein wesentlicher Teil der bei der Herstellung von saugfähigen Produkten verwendeten Flaumpulpe besteht typischerweise aus Cellulosepulpefasern. Wie vorstehend erwähnt, kann die Flaumpulpe auch zusätzliche Fasern, beispielsweise wärmebindungsfähige Kunststoff-Fasern enthalten. Die Cellulosefasern und die Kunststoff-Fasern werden typischerweise in einer Pulpeanlage zusammengemischt und dann zu einer sogenannten Mischplatte geformt, die auf eine Spule aufgerollt und zu einer Konvertierungsanlage transportiert, wo die tatsächliche Herstellung des Flaums und der saugfähigen Produkte stattfindet. Die Mischplatte wird durch ein "Naß" -Verfahren gebildet, bei dem eine nasse Mischung, die Cellulosefasern und Kunststoff- Fasern enthält, zu einer Platte geformt wird, die anschließend über ein Förderband zu einem Trockner, typischerweise einem Ofen, geführt wird, wo sie getrocknet wird. Flaummischungen von Fasern können auch unter Verwendung eines Trockenverfahrens hergestellt werden, in welchem Fall synthetische Fasern aus einem Ballen mit Pulpefasern in der Konvertierungsanlage verarbeitet werden. Das Naßverfahren, bei dem die Mischplatte hergestellt wird, wird jedoch bevorzugt, weil die Mischplatte in Spulenform direkt einer Hammermühle in der Konvertierungsanlage zugeführt werden kann, wodurch das Konvertierungsverfahren weniger kompliziert ist.
Das saugfähige Material, das die langen, wärmebindungsfähigen Bikomponentenfasern, wie vorstehend beschrieben, enthält, kann wie folgt hergestellt werden:
- Unterziehen der Bikomponentenfasern und Nicht-Bikomponentenfasern einem Mischen durch Dispergieren in Wasser in einem Flaumpulpeherstellungsverfahren, um eine Flaumpulpemischung zu erhalten, bei der die Bikomponentenfasern in einer im wesentlichen zufälligen und homogenen Weise verteilt sind,
- Formen der nassen Mischung der Bikomponentenfasern und Nicht-Bikomponentenfasern zu einer Mischplatte,
- Trocknen der Mischplatte und deren Aufwickeln auf eine Spule,
- Zerfasern der getrockneten Flaumpulpe,
- Formen des Flaums zu einer Matte,
- wahlweise Einverleiben eines supersaugfähigen Polymers in die Flaummatte, und
- Wärmeverbinden der niedrig schmelzenden Mantelkomponente der Bikomponentenfasern in dem Material.
Die Nicht-Bikomponentenfasern in dem Flaum können eine Vielzahl von unterschiedlichen Typen von Natur- und/oder Kunststoff-Fasern gemäß dem bestimmten herzustellenden saugfähigen Material umfassen. Naturcellulosefasern zur Verwendung bei der Herstellung des Flaums umfassen typischerweise gebleichte Qualitäten von CTMP (chemisch-thermisch-mechanische Pulpe), Sulphitpulpe oder Kraftpulpe.
Das Gewichtsverhältnis der Bikomponentenfasern zu den Nicht- Bikomponentenfasern in dem Flaum liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 1:99 bis 80:20. Es ist notwendig, daß der Flaum eine bestimmte Mindestmenge der Bikomponentenfasern enthält, damit die verbesserten Eigenschaften aufgrund der Stütz struktur der wärmeverbundenen Bikomponentenfasern erzielt werden können. So wird ein Bikomponentenfasergehalt von etwa 1% als notwendiges Minimum angesehen. Andererseits, müssen die erfindungsgemäßen Bikomponentenfasern nicht notwendigerweise einen großen Teil des Flaums ausmachen. Tatsächlich ist einer der Vorteile dieser Fasern, daß sie in einer verringerten Menge im Vergleich zu der Menge verwendet werden können, die typischerweise in Produkten verwendet wird, die andere gegenwärtig erhältliche, wärmebindungsfähige Kunststoff-Fasern aufweisen. Das Gewichtsverhältnis der Bikomponentenfasern zu den Nicht-Bikomponentenfasern in dem Flaum beträgt deshalb typischerweise etwa 3:97 bis 50:50, vorzugsweise etwa 5:95 bis 20:80, mehr bevorzugt etwa 5:95 bis 15:85 und insbesondere etwa 5:95 bis 8:92.
Die Bikomponentenfasern, die vorzugsweise permanent im wesentlichen hydrophil gemacht worden sind, können leicht auf zufällige und im wesentlichen homogene Weise in der nassen Flaumpulpe wie vorstehend erklärt verteilt werden.
Es ist möglich, daß während des Naßverfahrens, bei dem die Flaumpulpe gemischt wird, eine bestimmte Menge des oberflächenaktiven Mittels in gewissen Fällen von der Oberfläche der synthetischen Bikomponentenfasern entfernt wird. Es wird jedoch nicht angenommen, daß dies zu einer permanenten Verringerung der hydrophilen Eigenschaften der Fasern führt, da angenommen wird, daß das oberflächenaktive Mittel, daß das oberflächenaktive Mittel, das auch im Inneren der Mantelkomponente der Fasern vorhanden ist, anschließend innerhalb einer kurzen Zeit, typischerweise innerhalb von etwa 24 Stunden, nach außen zu der Oberfläche der Fasern wandert, wodurch die hydrophilen Eigenschaften der Fasern wiederhergestellt werden.
Die nasse Flaumpulpe wird dann zu einem Netz verbracht, wobei eine Mischplatte gebildet wird, die zu einem Trockner, typischerweise einem Ofen geführt und unter Verwendung einer Temperatur getrocknet wird, die beträchtlich unterhalb des Schmelzpunkts der Mantelkomponente der Bikomponentenfasern liegt. Die Mischplatte wird typischerweise auf einen Wassergehalt von etwa 6 bis 9% getrocknet. Die Mischplatte, die typischerweise etwa 550 bis 750 g/m², und mehr typischerweise etwa 650 g/m² wiegt, wird dann aufgerollt und die Spule wird dann normalerweise zu einer Konvertierungsanlage transportiert, wo die restlichen Schritte bei der Herstellung des saugfähigen Materials typischerweise stattfinden.
In der Konvertierungsanlage wird die Flaumpulpe von der Spule typischerweise einer Hammermühle (wie in Fig. 4 gezeigt) beispielsweise über ein Paar von Zuführrollen zugeführt, wo die Flaumpulpe zerfasert wird. Das Zerfasern kann jedoch auch durch andere Verfahren durchgeführt werden, beispielsweise unter Verwendung einer Stachelmühle, einer Sägezahnmühle oder eines Scheiben-Refiners. Das Hammermühlengehäuse umfaßt eine Reihe von Hämmern, die an einem Rotor befestigt sind. Der Rotor hat typischerweise einen Durchmesser von beispielsweise 800 mm und dreht sich typischerweise mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise 3000 UpM. Die Hammermühle wird typischerweise von einem Motor mit einer Leistung von beispielsweise 100 kW angetrieben. Die Zerfaserung wird durchgeführt, wenn die Fasern der Flaumpulpe durch die Gitterlöcher in der Hammermühle ausgestoßen werden. Die Größe der Gitterlöcher hängt von dem Typ des hergestellten Flaums ab, aber sie haben typischerweise einen Durchmesser von etwa 10 bis 18 mm. Die Bikomponentenfasern sollten eine Länge aufweisen, die mit der Größe der Gitterlöcher kompatibel ist, so daß die Fasern die Zerfaserung in der Hammermühle im wesentlichen intakt überstehen. Dies bedeutet, daß die Fasern nicht wesentlich länger als der Durchmesser der Gitterlöcher sein sollten.
Der zerfaserte Flaum wird dann in einer Flaummattenbildungshaube zu einer Flaummatte durch Ansaugen auf ein Drahtgitter geformt, worauf typischerweise ein Durchlauf durch eine Reihe von Kondensations- oder Gaufrierwalzen folgt. Die Matte wird vorzugsweise komprimiert (d.h. entweder kondensiert oder gaufriert), aber sie kann auch nicht komprimiert sein je nachdem wie das saugfähige Material verwendet werden soll. Eine Komprimierung der Matte kann alternativ entweder während oder nach dem Wärmeverbinden stattfinden.
Vor dem Wärmeverbinden wird oft ein supersaugfähiges Polymer in der Form eines Pulvers oder kleiner Teilchen dem Material einverleibt, typischerweise indem es in die Flaummatte aus einer Düse eingesprüht wird, die sich in der Flaummattenbildungshaube befindet. Der Zweck der Verwendung eines Supersaugfähigen Polymers ist es, eine Gewichts- und Größenverringerung des saugfähigen Produkts zu erzielen, damit die Menge an Flaum in dem Produkt verringert werden kann. Der Typ des verwendeten supersaugfähigen Polymers ist nicht kritisch, aber es ist typischerweise ein chemisch vernetztes Polyacrylsäuresalz, vorzugsweise ein Natriumsalz oder ein Natriumammoniumsalz. Solche Superabsorbenzien sind typischerweise imstande, etwa 60 mal ihr eigenes Gewicht an Urin, Blut oder anderen Körperflüssigkeiten oder etwa 200 mal ihr eigenes Gewicht an reinem Wasser zu absorbieren. Sie haben auch den zusätzlichen Vorteil, daß sie beim Benetzen ein Gel bilden, wodurch es dem saugfähigen Produkt ermöglicht wird, die absorbierte Flüssigkeit unter Druck wirksamer zurückzuhalten. Wie vorstehend erklärt, wird das supersaugfähige Polymer in der gewünschten Stellung in dem saugfähigen Material aufgrund der stabilen Matrixstruktur fixiert, die von den Bikomponentenfasern bei der Wärmeverbindung gebildet wird. Eine wirksamere Verwendung des supersaugfähigen Polymers wird so erzielt, und Anhäufungen des Superabsorbens, die zu Sperrschichten, die von dem Gel, das sich beim Benetzen und Quellen bildet, verursacht werden, führen können, werden vermieden.
Ein Gramm des supersaugfähigen Polymers kann typischerweise etwa fünf Gramm Pulpefaser (beispielsweise Cellulosefaser) in dem saugfähigen Material ersetzen. Das supersaugfähige Polymer wird typischerweise in einer Menge von etwa 10 bis 70%, vorzugsweise etwa 12 bis 40%, mehr bevorzugt etwa 12 bis 20%, und insbesondere etwa 15%, bezogen auf das Gewicht des Materials, einverleibt.
Nach dem Einverleiben des supersaugfähigen Polymers wird die Matte wärmeverbunden, beispielsweise unter Verwendung eines Luftdurchgangsofens, Infraroterwärmung oder Ultraschallverbinden, so daß die niedrig schmelzende Komponente der Bikomponentenfasern schmilzt und mit anderen Bikomponentenfasern und mindestens einigen der Nicht-Bikomponentenfasern verschmilzt, während die hoch schmelzende Komponente der Bikomponentenfasern im wesentlichen unter Bildung einer dreidimensionalen Stützmatrix in dem saugfähigen Material intakt bleibt (wie in Fig. 3 gezeigt). Abgesehen davon, daß diese Matrix dem saugfähigen Material die verbesserten Eigenschaften verleiht, die bereits erörtert wurden, ermöglicht sie es auch, die saugfähigen Produkte warmzuformen, beispielsweise, um Kanäle für die Flüssigkeitsverteilung zu erhalten oder den Produkten eine anatomische Form zu verleihen.
Das wärmeverbundene, saugfähige Material wird dann typischerweise zu Einheiten geformt, die zur Verwendung bei der Herstellung von saugfähigen Hygieneprodukten, wie Wegwerfwindeln, Damenbinden und Inkontinenzprodukten für Erwachsene, geeignet sind, beispielsweise durch Wasserstrahlschneiden. Alternativ kann das saugfähige Material vor dem Wärmeverbinden zu solchen einzelnen Einheiten geformt werden. Das Restmaterial (Verschnitt) kann anschließend in die Hammermühle zurückgeführt werden, um bei der Herstellung von Flaum wiederverwendet zu werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen vollständiger beschrieben.
Fig. 1 zeigt Bikomponentenfasern, bei denen die Komponenten in einer konzentrischen (a) und einer azentrischen (b) Konfiguration angeordnet sind.
Fig. 2 zeigt die langen Bikomponentenfasern und die anderen Fasern in dem Flaum vor dem Wärmeverbinden.
Fig. 3 zeigt die durch die Bikomponentenfasern nach dem Wärmeverbinden gebildete Matrixstruktur.
Fig. 4 zeigt die Hammermühle und die Vorrichtung für die Herstellung des saugfähigen Materials.
Fig. 1a zeigt einen Schnitt durch eine Bikomponentenfaser 8 mit einer konzentrischen Konfiguration. Eine Kernkomponente 10 ist von einer Mantelkomponente 12 mit einer im wesentlichen gleichförmigen Dicke umgeben, was zu einer Bikomponentenfaser führt, bei der die Kernkomponente 10 im wesentlichen zentrisch angeordnet ist.
Fig. 1b zeigt einen Querschnitt durch eine Bikomponentenfaser 14 mit einer azentrischen Konfiguration. Eine Kernkomponente 16 ist im wesentlichen von einer Mantelkomponente 18 unterschiedlicher Dicke umgeben, was zu einer Bikomponentenfaser führt, bei der die Kernkomponente 16 nicht zentrisch angeordnet ist.
Fig. 2 zeigt die Struktur des Flaums vor dem Wärmebinden. Erfindungsgemäße Bikomponentenfasern 20, die eine niedrig schmelzende Mantelkomponente und eine hoch schmelzende Kernkomponente aufweisen, sind in einer im wesentlichen zufälligen und homogenen Weise unter Nicht-Bikomponentenfasern 22 in dem Flaum angeordnet.
Fig. 3 zeigt die gleiche Struktur, wie sie in Fig. 2 gezeigt wird, nach dem Wärmebinden. Die Mantelkomponente der Bikomponentenfasern wurde durch das Wärmeverbindungsverfahren geschmolzen, wodurch die intakten Kernkomponenten bei 24 zusammengeschmolzen werden, wodurch eine dreidimensionale Stützmatrix gebildet wird. Die Nicht-Bikomponentenfasern 22 sind zufällig in den von den Bikomponentenfasern begrenzten Räumen angeordnet. Einige der Nicht-Bikomponentenfasern 22 wurden bei 26 mit den Bikomponentenfasern verschmolzen.
In Fig. 4 wird Flaumpulpe 30 von einer Spule 32 durch Wasser, das aus einer Düse 34 gesprüht wird, befeuchtet, während sie einer Hammermühle 36 zugeführt wird. Die befeuchtete Flaumpulpe wird über Zuführrollen 38 in die Hammermühle 36 eingeleitet. Die Flaumpulpe 30 umfaßt eine Mischung aus erfindungsgemäßen Bikomponentenfasern und anderen Nicht-Bikomponentenfasern. Die Hammermühle 36 umfaßt ein Hammermühlengehäuse 40, primäre Lufteinlässe 42 und einen sekundären Lufteinlaß 44, an einem Rotor 48 befestigte Hämmer, ein Gitter 50 und einen Auslaß 52 für das zerfaserte Material 54. Ein Gebläse 56 führt das zerfaserte Material 54 zu einer Flaummattenbildungshaube 62 über einen Abführungsauslaß 60. Ein supersaugfähiges Polymerpulver wird über eine Düse 61 in der Flaummatte 63 verteilt. Die Flaummatte 63 wird von einem Drahtnetz 64 durch Kondensier- oder Gaufrierwalzen 66 zu einem anderen Drahtnetz 72 geführt, wo die Bikomponentenfasern durch Wärmebehandlung in einem Luftgangsofen 68 wärmeverbunden werden, bei dem heiße Luft durch das Material mit Hilfe eines Saugkastens 70 gezogen wird. Eine Konvertierungsmaschine 74 wird für die Herstellung der saugfähigen Hygieneprodukte aus dem wärmeverbundenen Material verwendet.
Die Flaumpulpespule 32, die, wie vorstehend erklärt, eine getrocknete Mischung der erfindungsgemäßen Bikomponentenfasern und Nicht-Bikomponentenfasern umfaßt, wird in einer Pulpeanlage hergestellt und zu einer Konvertierungsanlage transportiert, wo das in Fig. 4 veranschaulichte Verfahren stattfindet. Vor dem Verarbeiten in der Hammermühle, wird die Flaumpulpe durch einen Wassernebel befeuchtet, um eine elektrostatischen Aufladung auszuschalten. Die Flaumpulpespule 32 hat in der von der von der Pulpenanlage erhaltenen Form typischerweise einen Durchmesser von beispielsweise 1000 mm, eine Breite von beispielsweise 500 mm und einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 6 bis 9%, und das Gewicht der Platte beträgt typischerweise 650 g/m². Die Flaumpulpe wird in der Hammermühle 36 zerfasert, in der die sich drehenden Hämmer 46 den Flaum durch die Löcher in dem Gitter 50 ausstoßen. Der Rotor 48, der die Hämmer 46 hält, hat typischerweise einen Durchmesser von beispielsweise 800 mm und dreht sich mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise 3000 UpM, wenn er von einem Motor mit einer Leistung von beispielsweise 100 kW angetrieben wird. Das Gitter 50, das aus einer Metallplatte mit einer Dicke von etwa 3 mm hergestellt ist, weist Löcher mit einem Durchmesser von etwa 10 bis 18 mm auf. Die Länge der Bikomponentenfasern in der Flaumpulpe ist nicht wesentlich größer als der Durchmesser der Löcher in dem Gitter 50, so daß die Bikomponentenfasern und auch die kürzeren Nicht-Bikomponentenfasern im wesentlichen intakt durch die Löcher des Gitters 50 gehen können. Das zerfaserte Material 54 wird dann mit Hilfe des Gebläses 56 durch den Abführungsauslaß 60 zu der Flaummattenbildungshaube 62 geführt, wo eine Flaummatte 63 durch Saugen des zerfaserten Materials 54 auf ein Drahtnetz 64 gebildet wird. Ein supersaugfähiges Polymerpulver wird typischerweise aus einer Düse 61 gesprüht, wenn die Hälfte der Flaummatte 63 ausgebildet ist, so daß sich das supersaugfähige Polymerpulver im wesentlichen in der Mitte der Flaummatte 63 befindet. Die Flaummatte 63 bewegt sich typischerweise durch eine Reihe von Walzen 66, in denen die Matte 63 vor dem Wärmebindungsverfahren kondensiert oder gaufriert wird. Die Matte 63 wird dann über das zweite Drahtnetz 72 durch den Luftdurchgangsofen 68 geführt, welcher das Material wärmeverbindet wodurch die von der Kernkomponente der Bikomponentenfasern gebildete Stützstruktur wie in Fig. 3 gezeigt hergestellt wird. Das wärmeverbundene Material wird dann der Konvertierungsmaschine 74 zugeführt, in der die Herstellung der saugfähigen Hygieneprodukte wie Wegwerfwindeln stattfindet.
Die Erfindung wird weiter durch die nachfolgenden, nicht einschränkenden Beispiele veranschaulicht.

Beispiel 1

Herstellung einer permanent hydrophilen, wärmebindungsfähigen, synthetischen Bikomponentenfaser

Die Herstellung der Faser umfaßte die folgenden Schritte:
- Einverleiben eines oberflächenaktiven Mittels in die Polyethylen-Mantelkomponente,
- Unterwerfen der zwei Komponenten der Faser einem herkömmlichen Mantel- und Kern-Schmelzspinnen, was zu einem gerade gesponnenen Fadenbündel führt,
- Strecken des gerade gesponnenen Fadenbündels,
- Kräuseln des gestreckten Fadenbündels,
- Tempern und Trocknen des gestreckten Fadenbündels und
- Schneiden der Fasern.
Die Mantelkomponente der Bikomponentenfaser bestand aus Polyethylen (LLDPE - linearem Hochdruckpolyethylen auf der Basis von Octen) mit einem Schmelzpunkt von 125ºC und einer Dichte von 0,940 g/cm³, während die Kernkomponente aus einem isotaktischen Polypropylen mit einem Schmelzpunkt von 160ºC bestand. Der Polyethylenkomponente wurde ein oberflächenaktives Mittel vor dem Spinnen einverleibt, indem es in das schmelzflüssige Polyethylen eingemischt wurde, wodurch die Bikomponentenfasern permanent hydrophil gemacht wurden, wobei die Hydrophilie als Sinkzeit in Wasser von nicht mehr als 5 Sekunden definiert ist. Das oberflächenaktive Mittel (Atmer 685 von ICI, eine gesetzlich geschützte, nichtionische oberflächenaktive Mischung) wurde in einer Menge von 1%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bikomponentenfasern einverleibt, wobei dies 2% des Gewichts der Polyethylenkomponente äquivalent ist, da das Verhältnis von Polyethylen zu Polypropylen in den Bikomponentenfasern 50/50 betrug. Atmer 685 ist eine Mischung, die 20% oberflächenaktives Mittel und 80% Polyethylen mit einem HLB-Wert (hydrophiles-lipophiles Gleichgewicht) von 5,6 und einer Viskosität von 170 mPa s bei 25ºC enthält.
Die Polyethylenkomponente wurde bei einer Temperatur von 245ºC und einem Druck von 35 bar extrudiert, während die Polypropylenkomponente bei einer Temperatur von 320ºC und einem Druck von 55 bar extrudiert wurde. Die beiden Komponenten wurden anschließend einem herkömmlichen Mantel-und-Kern- Schmelzspinnen unter Verwendung einer Spinngeschwindigkeit von 820 m/min. unterzogen, was zu einem gerade gesponnen Bündel von Bikomponentenfäden führte.
Das Offline-Strecken der Fäden wurde in einem Zweistufen- Zieharbeitsgang unter Verwendung einer Kombination von heißen Walzen und einem Heißluftofen, die beide eine Temperatur von 110ºC aufwiesen, mit einem Streckverhältnis von 3,6:1 durchgeführt. Die gestreckten Fäden wurden dann in einer Stauchkammer-Kräuselvorrichtung gekräuselt. Die Fäden wurden in einem Ofen bei einer Temperatur von 115ºC getempert, um die Kontraktion der Faser während der Herstellung des saugfähigen Materials zu verringern und um auch eine Verringerung des Wassergehalts der Faser (auf etwa 5 bis 10%) zu erzielen, und anschließend geschnitten.
Die fertiggestellten Bikomponentenfasern hatten eine Länge von etwa 12 mm, eine Feinheit von etwa 1,7 bis 2,2 dtex und etwa 2 bis 4 Kräuselungen/cm.

Beispiel 2

Herstellung eines saugfähigen Materials unter Verwendung von CTMP-Fasern und langen, hydrophilen, wärmebindungsfähigen, synthetischen Bikomponentenfasern

Die Herstellung des saugfähigen Materials umfaßte die folgenden Schritte:
- Mischen der CTMP-Fasern und der erfindungsgemäßen Bikomponentenfasern während der Naßstufe eines Flaumpulpeherstellungsverfahrens,
- Trocknen der Flaumpulpe,
- Zerfasern der Flaumpulpe,
- Formen des Flaums zu einem Flaumkuchen,
- und Wärmeverbinden der niedrig schmelzenden Mantelkomponente der Bikomponentenfasern.
In einem Labor-Hydropulper (britisch: Desintegrator) wurden synthetische Bikomponentenfasern (Polypropylenkern/Polyethylenmantel mit CTMP-Flaumpulpefasern (chemisch-thermisch-mechanischer Pulpe) in einem Verhältnis von 6%:94% (3 g Bikomponentenfasern, 47 g CTMP-Fasern) gemischt. Die Bikomponentenfasern hatten eine geschnittene Länge von 12 mm, eine Feinheit von etwa 1,7 bis 2,2 dtex und etwa 2 bis 4 Kräuselungen/cm und wurden wie in Beispiel 1 hergestellt. Die CTMP-Fasern hatten eine Länge von etwa 1,8 mm und eine Dicke von etwa 10 bis 70 um (durchschnittlich: 30 ± 10 um). CTMP-Fasern werden in einem kombinierten chemischen und mechanischen Refining-Verfahren hergestellt (im Gegensatz zu anderen Pulpefasern, die nur einer chemischen Behandlung unterzogen werden). Die Bikomponentenfasern, die ein oberflächenaktives Mittel umfassen, das der Polyethylen-Mantelkompo nente wie in Beispiel 1 beschrieben einverleibt wurde waren hydrophil und deshalb leicht in der nassen Flaumpulpe dispergiert.
Das Trocknen der Flaumpulpe wurde in einer Trocknungstrommel bei einer Temperatur von 60ºC, was beträchtlich unter dem Schmelzpunkt der niedrig schmelzenden Komponente der Bikomponentenfasern liegt, während eines Zeitraums von 4 Stunden durchgeführt. Die getrocknete Flaumpulpe (Wassergehalt 6 bis 9%) wog 750 g/m². Um die elektrostatische Aufladung auszuschalten, wurde die getrocknete Flaumpulpe über Nacht bei 50% relativer Feuchtigkeit und einer Temperatur von 23ºC konditioniert.
Das Zerfasern wurde in einer Labor-Hammermühle (Typ H-01 Laborzerfaserer, Kamas Industri AB, Schweden) mit einem 1,12 kW Motor durchgeführt, wobei Hämmer an einem Rotor mit einem Durchmesser von 220 mm befestigt waren, der sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 4500 UpM drehte und mit Gitterlöchern mit einem Durchmesser von 12 mm in einem 2 mm dicken Metallplatte. Der Flaum wurde einer Hammermühle mit einer Geschwindigkeit von 3,5 g/s zugeführt. Die Bikomponenten- und CTMP-Fasern, von denen keine länger als 12 mm war, konnten beide im wesentlichen intakt durch die Gitterlöcher in der Hammermühle gehen. Das Zerfaserungsverfahren erforderte einen Energieverbrauch von 117 MJ/Tonne für die Mischung der CTMP-+ 6% Bikomponentenfasern, während die Zerfaserung des CTMPFlaums allein 98 MJ/Tonne erforderte.
Die zerfaserte Mischung wurde dann zu einem Flaumkuchen mit Hilfe von Standard-Einlagekissenbildungsvorrichtungen geformt.
Der Flaum wurde anschließend durch Behandlung in einem Labor-Heißluftofen bei einem Temperaturbereich von 110 bis 130ºC (gemessen aus dem Luftstrom unmittelbar nach dem Durchlauf durch eine Probe) für einen Zeitraum von 5 Sekunden wärmeverbunden. Während des Wärmebindungsverfahrens schmolz die niedrig schmelzende Mantelkomponente der Bikomponentenfasern und verschmolz mit anderen Bikomponentenfasern und einigen der CTMP-Fasern, während die hoch schmelzende Komponente der Bikomponentenfasern intakt blieb. Die hoch schmelzende Komponente der Bikomponentenfasern bildete eine dreidimensionale Stützmatrix in dem saugfähigen Material, was ihm verbesserte Einlagekissenintegritäts- (Netzfestigkeit) und Formbeständigkeitscharakteristiken verlieh. Die Ergebnisse der Messungen der Einlagekissenintegrität sind in Tabelle 1 gezeigt. Das Testeinlagekissen, das in einem SCAN-C 33 Standard-Teststückformer geformt wurde, wog 1 g und hatte einen Durchmesser von 50 mm. Der Test wurde mit einer Instron Zugfestigkeitstesteinrichtung mit einem PFI-Meßgerät durchgeführt. Tabelle 1: Einlagekissenintegrität Nicht wärmeverbunden Wärmeverbunden Trocken CTMP + 6% Bikomponentenfasern Naß CTMP + 6% Bikomponentenfasern

Beispiel 3

Verschiedene permanent hydrophile, wärmebindungsfähige, synthetische Bikomponentenfasern wurden unter Verwendung im wesentlichen des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 1 hergestellt. Die Kernkomponente der Fasern bestand aus Polypropylen wie in Beispiel 1 beschrieben, und das Gewichtsverhältnis der Mantel-/Kern-Komponenten in den Fasern betrug 50:50. Das oberflächenaktive Mittel war das gleiche, wie das in Beispiel 1 verwendete und wurde in der gleichen Menge von 1% bezogen auf das Gesamtgewicht der Bikomponentenfasern verwendet. Die anderen Charakteristiken der Fasern waren wie folgt: Nr. Mantelzusammensetzung Länge Kräuselung Feinheit LLDPE 25% EVA* gekräuselt ungekräuselt * EVA = Ethylvinylacetat

Beispiel 4

Labortests mit Testeinlagekissen, die verschiedene synthetische Bikomponentenfasern umfassen

Flaumproben wurden im wesentlichen mit dem gleichen Verfahren von Beispiel 2 unter Verwendung der in Beispiel 3 beschriebenen Fasern als synthetische Bikomponentenfasern hergestellt.
Flaumproben wurden hergestellt, die 94 Gew. -% CTMP-Pulpe der skandinavischen Fichte und 6 Gew. -% der jeweiligen Kunststoff-Fasern enthielten. Außerdem wurden Proben, die 3 Gew.- %, 4,5 Gew.-%, 9 Gew.-% und 12 Gew.-% der Kunststoff-Faser enthielten, mit Fasern 1 und 2 hergestellt. Als Bezugsprobe wurden Flaumproben unter Verwendung von 100% CTMP-Pulpe hergestellt.
Mischplatten wurden hergestellt, indem zuerst die CTMP-Fasern und die Kunststoff-Fasern in Wasser in einem britischen Desintegrator wie in Beispiel 2 gemischt wurden. Die Mischplatten wurden anschließend auf eine konstante Dicke (Masse = 1,5 cm³/g) naßgepreßt und auf einer Trocknungstrommel bei einer Temperatur von 60ºC getrocknet. Es gab keine Schwierigkeiten bei der Herstellung der Mischplatten, selbst mit den längsten bei der Herstellung der Mischplatten, selbst mit den längsten Kunststoff-Fasern. Die Mischplatten wurden dann in einer Kamas H-101 Hammermühle wie in Beispiel 2 unter Verwendung eines 12 mm Siebs und einer Drehgeschwindigkeit von 4500 UpM zerfasert.
Der Knotengehalt des Flaums wurde unter Verwendung einer SCAN-C 38 Knotentesteinrichtung bestimmt. Die längsten Fasern (Probe 3) neigten dazu, in der Knotentesteinrichtung Bündel zu bilden, so daß in diesem Fall der Test nicht beendet werden konnte. Es wurde gefunden, daß der Knotengehalt des Flaums, der 6% Kunststoff-Fasern mit einer Länge von 6 mm (Probe 1 und 2) enthielt, bei der nur 1% betrug, während der Knotengehalt des Flaums, der 6% Kunststoff-Fasern mit einer Länge von 12 mm (Proben 2 und 5) enthielt, etwas höher war, 4% bzw. 7%.
Testeinlagekissen mit einem Gewicht von 1 g wurden unter Verwendung einer SCAN-Kissenformungsvorrichtung geformt.
Das Wärmeverbinden wurde bei einer Temperatur von 170ºC durchgeführt, da bei Vorversuchen gefunden wurde, daß diese Temperatur geeignet war. Erwärmungszeiten von 1, 2 und 4 Sekunden wurden anfänglich getestet. Die Erwärmungszeit von 1 Sekunde ergab das beste Gesamtergebnis, und diese Zeit wurde für die endgültigen Tests verwendet.
Die Einlagekissenintegrität der Testeinlagekissen wurde wie in Beispiel 2 beschrieben gemessen. Die Ergebnisse dieser Messungen sind in der nachstehenden Tabelle 2 angegeben, in der die Werte für die Netzfestigkeit Durchschnittswerte auf der Basis von 10 Proben sind. Tabelle 2: Vergleich der mit verschiedenen Kunststoff-Fasern hergestellten Testeinlagekissen Netzfestigkeit (N) Vor dem Wärmeverbinden Nach dem Wärmeverbinden Probe Kunststoff-Faser % Trocken Naß CTMP
Es ist aus der vorstehenden Tabelle ersichtlich, daß die Trocken-Netzfestigkeit nach dem Wärmeverbinden als Folge der Einverleibung der erfindungsgemäßen synthetischen Bikomponentenfasern sehr zunahm. Die Proben 1 und 2 neigten dazu, eine geringfügig bessere Leistung als die anderen in dieser Hinsicht zu haben. Ein Vergleich der Ergebnisse für die Probe 1 (6%) mit denen für die Probe 4 zeigt, daß gekräuselte Fasern besser als nicht gekräuselte Fasern sind.
Die Naß-Netzwerkfestigkeit der Testeinlagekissen wurde auch durch die Einverleibung der Kunststoff-Fasern erhöht, aber die Erhöhung war nicht so groß wie die der Trocken-Netzfestigkeit. Die Proben 1 und 2 neigten dazu, zu einer Verbesserung der Naß-Netzwerkfestigkeit selbst vor dem Wärmeverbinden zu führen.
Es wurde so gezeigt, daß das Einverleiben relativ kleiner Mengen der erfindungsgemäßen synthetischen Bikomponentenfasern zu einer beträchtlichen Erhöhung der Festigkeit der saugfähigen Einlagekissen nach dem Wärmeverbinden im Vergleich zu ähnlichen Einlagekissen ohne die Kunststoff-Fasern führt.

Beispiel 5

Erfindungsgemäße synthetische Bikomponentenfasern wurde als Fasern 1 und 2 von Beispiel 3 mit der Ausnahme hergestellt, daß sie eine Feinheit von 1,7 dtex aufwiesen. Die Fasern wurden zur Herstellung von Testeinlagekissen verwendet, bei denen die Cellulosefasern entweder aus CTMP-Pulpe aus skandinavischer Fichte (Flaumqualität) oder gebleichte, unbehandelte skandinavischer Kraftpulpe (Stora Fluff UD 14320) unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie bei Beispiel 4 bestanden.
Bezugsproben, die entweder 100% CTMP- oder 100% Kraftpulpe enthielten, wurden auch hergestellt.
Die Netzfestigkeit der Testeinlagekissen wurde wie vorstehend beschrieben gemessen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 3 angegeben, in der die Werte für die Netzfestigkeit Durchschnittswerte auf der Grundlage von 10 Proben sind. Tabelle 3: Vergleich der Testeinlagekissen mit unterschiedlichen Pulpetypen und Kunststoff-Fasern unterschiedlicher Längen Netzfestigkeit (N) Vor dem Wärmeverbinden Nach dem Wärmeverbinden Pulpemischung Kunststoff-Faser Länge Kunststoff-Faser % Trocken Naß CTMP Kraft
Die Trocken-Netzfestigkeit der Kraft-Testeinlagekissen war vor dem Wärmeverbinden höher als die der CTMP-Proben. Die Werte waren jedoch nach dem Wärmeverbinden fast die gleichen. Die Netzfestigkeit nach dem Wärmeverbinden war durch das Einverleiben von selbst geringen Mengen der Kunststoff-Fasern beträchtlich erhöht und war durch die Zugabe von 6% Kunststoff-Fasern im Vergleich zu den Bezugstesteinlagekissen, die nur CTMP- oder Kraftpulpefasern enthielten, in etwa verdoppelt.
Die Naß-Netzfestigkeit der Kraft-Testeinlagekissen war sowohl vor als auch nach dem Wärmeverbinden etwas höher als die der CTMP-Testeinlagekissen. Sowohl die 12 mm als auch die 6 mm langen Kunststoff-Fasern führten nach dem Wärmeverbinden zu einer Verbesserung der Naß-Netzfestigkeit sowohl in den CTMP- als auch den Kraftpulpe-Einlagekissen. Der Unterschied der Naßfestigkeit zwischen den Einlagekissen mit einem Gehalt an Kunststoff-Fasern von 3 bis 9% war in allen Fällen ziemlich klein.
Es ist aus dem Vergleich der Ergebnisse der Messungen der Netzfestigkeit für die CTMP-Einlagekissen bei diesem Beispiel mit den Ergebnissen der Proben 1 und 2 des vorstehenden Beispiels 4 ersichtlich, daß in den meisten Fällen eine etwas höhere Netzfestigkeit durch die Verwendung der etwas dickeren Kunststoff-Fasern von Beispiel 4 erzielt wurde, die eine Feinheit von 2,2 dtex aufwies.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von wärmebindungsfähigen, synthetischen Mantel- und Kern-Bikomponentenfasern mit einer Länge von mindestens 3 mm durch Schmelzspinnen und Strecken, wobei das Verfahren die Schritte des Schmelzens der Bestandteile der Mantel- und Kern-Komponenten, des Spinnens der niedrig schmelzenden Mantelkomponente und der hoch schmelzenden Kernkomponente zu einem gesponnenen Bündel aus Bikomponentenfäden, des Streckens des Fadenbündels, des Trocknens und Fixierens der Fasern und des Schneidens der Fasern zu der gewünschten Länge umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelkomponente ein Polyolefin umfaßt und die Kernkomponente ein Polyolefin oder ein Polyester umfaßt, daß ein oberflächenaktives Mittel der schmelzflüssigen Mantelkomponente vor dem Spinnen einverleibt wird und daß das gesponnene Fadenbündel unter Verwendung eines Streckverhältnisses von 2,5:1 bis 4,5:1 gestreckt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel ein Fettsäureester von Glyceriden, ein Fettsäureamid, ein Polyglycolester, ein polyethoxyliertes Amid, ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel, ein kationisches oberflächenaktives Mittel oder eine Mischung der vorstehenden und/oder anderer Verbindungen, die normalerweise als Emulgatoren, oberflächenaktive Mittel oder Detergentien verwendet werden, ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern nach dem Strecken gekräuselt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß oberflächenaktive Mittel der Mantelkomponente in einer Menge von 0,1 bis 5%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Faser, einverleibt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel der Mantelkomponente in einer Menge von 0,5 bis 2%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Faser, einverleibt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelkomponente der Fasern ein (Ethylvinylacetat)- oder (Ethylenacrylsäure)-Copolymer oder ein anderes hydrophiles Copolymer oder Polymer umfaßt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Vinylacetats oder der Acrylsäure in dem Copolymer im Bereich von 0,1 bis 5%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Faser, liegt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Vinylacetats oder der Acrylsäure in dem Copolymer im Bereich von 0,5 bis 2%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Faser, liegt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt der Kernkomponente mindestens 150ºC und der der Mantelkomponente 140ºC oder weniger beträgt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt der Kernkomponente mindestens 210ºC und der der Mantelkomponente 170ºC oder weniger beträgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelkomponente ein Polyolefin umfaßt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelkomponente Polyolefin ausgewählt ist aus Niederdruckpolyethylen, Hochdruckpolyethylen, linearem Hochdruckpolyethylen, Poly-(1-buten) oder Copolymeren oder Mischungen der Vorstehenden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernkomponente Polypropylen, Poly-(4- methyl-1-penten), Poly-(ethylenterephthalat), Poly-(butylenterephthalat) oder Poly-(1,4-cyclohexylendimethylenterephthalat) oder Copolymere oder Mischungen der Vorstehenden umfaßt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernkomponente (a) bzw. Mantelkomponente (b) umfassen

- (a) Polypropylen und (b) entweder Niederdruckpolyethylen, Hochdruckpolyethylen, lineares Hochdruckpolyethylen oder Poly-(1-buten) oder

- (a) Poly-(4-methyl-1-penten) oder ein Polyester (beispielsweise Poly-(ethylenterephthalat), Poly-(butylenterephthalat) oder Poly-(1,4-cyclohexylendimethylenterephthalat) und (b) entweder Polypropylen, Niederdruckpolyethylen, Hochdruckpolyethylen, lineares Hochdruckpolyethylen, Polypropylen oder Poly-(1-buten).

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden unter Verwendung von herkömmlichem Schmelzspinnen gesponnen werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden unter Verwendung von Kurzspinnen gesponnen werden.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenbündel unter Verwendung eines Offline-Streckverfahrens gestreckt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckverhältnis 3,0:1 bis 4,0:1 beträgt.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern bis zu einem Ausmaß von 0 bis 10 Kräuselungen/cm texturiert sind.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern bis zu einem Ausmaß von 0 bis 4 Kräuselungen/cm texturiert sind.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern auf eine Länge von 3 bis 24 mm geschnitten sind.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern auf eine Länge von 5 bis 20 mm geschnitten sind.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern auf eine Länge von 6 bis 18 mm geschnitten sind.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern auf eine Länge von etwa 6 mm geschnitten sind.

25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern auf eine Länge von etwa 12 mm geschnitten sind.

26. Wärmebindungsfähige, synthetische Bikomponentenfaser mit einer Länge von etwa 12 mm, mit einer inneren Kernkomponente und einer äußeren Mantelkomponente, bei der die Kernkomponente ein Polyolefin oder ein Polyester umfaßt, die Mantelkomponente ein Polyolefin umfaßt und die Kernkomponente einen höheren Schmelzpunkt als die Mantelkomponente aufweist, wobei die Faser aufgrund der Einverleibung eines oberflächenaktiven Mittels, beispielsweise eines Fettsäureesters von Glyceriden, eines Fettsäureamids, eines Polyglycolesters, eines polyethoxylierten Amids, eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels, eines kationischen oberflächenaktiven Mittels oder einer Mischung der vorstehenden und/oder anderer Verbindungen, die normalerweise als Emulgatoren, oberflächenaktive Mittel oder Detergentien verwendet werden, in die Mantelkomponente permanent im wesentlichen hydrophil ist.

27. Wärmebindungsfähige, synthetische Bikomponentenfaser mit einer Länge von 6 mm, mit einer inneren Kernkomponente und einer äußeren Mantelkomponente, bei der die Kernkomponente ein Polyolefin oder ein Polyester umfaßt, die Mantelkomponente ein Polyolefin umfaßt und die Kernkomponente einen höheren Schmelzpunkt als die Mantelkomponente aufweist, wobei die Faser aufgrund der Einverleibung eines oberflächenaktiven Mittels, beispielsweise eines Fettsäureesters von Glyceriden, eines Fettsäureamids, eines Polyglycolesters, eines polyethoxylierten Amids, eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels, eines kationischen oberflächenaktiven Mittels oder einer Mischung der vorstehenden und/oder anderer Verbindungen, die normalerweise als Emulgatoren, oberflächenaktive Mittel oder Detergentien verwendet werden, in die Mantelkomponente permanent im wesentlichen hydrophil ist.