DE69010986T4

DE69010986T4 - Absorbierende Schicht und deren Verwendung.

Info

Publication number: DE69010986T4
Application number: DE69010986T
Authority: DE
Inventors: Leo J. Bernardin; Catherine J. Heimbach
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Priority date: 1989-05-26
Filing date: 1990-05-28
Publication date: 2003-02-20
Anticipated expiration: 2010-05-29
Also published as: EP0399564B1; EP0399564A2; ZA903296B; KR900017555A; DE69010986D1; BR9002500A; DE69010986T3; ES2057271T3; JPH0382893A; CA2016287A1; KR0153473B1; AU630698B2; DE69010986T2; EP0399564A3; AU5593890A; EP0399564B2; JP2877893B2; CA2016287C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft saugfähige Strukturen, die aus Zellulosefasern gebildet sind.
Bei saugfähigen Produkten wie Windeln, Inkontinenzbekleidungsstücken und dergleichen wird eine Körperflüssigkeit wie Harn im allgemeinen örtlich auf ein saugfähiges Kissen gebracht, das in dem saugfähigen Produkt vorhanden ist. Die Fähigkeit, die Flüssigkeit in dem saugfähigen Produkt zu absorbieren und zu speichern, hängt größtenteils von den physikalischen Eigenschaften des Materials ab, aus dem das saugfähige Kissen gebildet ist. Daher konzentrierte sich bisher das Bemühen auf die Verbesserung der flüssigkeitsabsorbierenden Eigenschaften der Materialien, aus welchen die saugfähigen Kissen hergestellt werden. Zu den Materialien, aus welchen die saugfähigen Kissen hergestellt werden, zählen Zellstoffflaum, Baumwolle, Bauwollinter und andere Zellulosefasern.
Die Naßvernetzung von Zellulosematerial wird in U.S. Patent Nr. 3.320.956, ausgegeben am 23. Mai 1967 an Steiger, besprochen. Steiger beschreibt die Naßvernetzung von Zellulosefasern zur Erhöhung der Naßelastizität der Fasern und des Flüssigkeitsrückhaltevermögens von Bahnen, die aus den Fasern gebildet sind. Es wird beschrieben, daß die Naßvernetzung von Zellulosefasern eine Verbesserung des Flüssigkeitsabsorptionsvermögens, des Flüssigkeitsrückhaltevermögens und der Naß- und Trockenelastizitätseigenschaften eines saugfähigen Materials bewirkt, das in Tampons verwendet wird.
Die International Patent Cooperation Treaty ("PCT") Anmeldung WO88/04804, veröffentlicht am 30. Juni 1988, betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer hydrophilen Zellulosefasermasse. Das Verfahren umfaßt die Behandlung einer naßabgelegten Faserbahn mit einer wässerigen Lösung aus Glykol und Dialdehyd mit anschließender Trocknung. Die behandelten Bahnen weisen laut Beschreibung eine erhöhte Absorptionsgeschwindigkeit und ein verbessertes Wasserhaltevermögen auf.
Die Internationale PCT-Anmeldung WO85/3509, veröffentlicht am 15. August 1985, beschreibt modifizierte Polysaccharidmaterialien. Polysaccharidmaterial wie Zellstoff wird mit N,N'-Methylenbisacrylamid behandelt. Das modifizierte Polysaccharid besitzt laut Beschreibung ein vergrößertes Volumen und Absorptionsvermögen.
Die Naßvernetzung einer Zellulosemasse ist zur Verwendung in der Herstellung von Papier zur Erzeugung eines Papiers mit erhöhter Porosität und vergrößertem Absorptionsvermögen bekannt. Dies wird in U. S. Patent Nr. 3.069.311 offenbart, ausgegeben am 18. Dezember 1962 an Harpham et al.:
U.S. Patent 3.658.613, ausgegeben am 25. April 1972 an Steiger, betrifft ein Verfahren zur Naßvernetzung einer Zellstoffpappe. Die naßvernetzte Zellstoffpappe kann zu einem Zellstoffflaum geformt werden, der einen verminderten Knotengehalt, eine verbesserte Naßelastizität und ein erhöhtes Absorptionsvermögen und eine erhöhte Rückhaltefähigkeit besitzt.
WO 88/04704 offenbart eine absorbierende Bahn, die durch ein Verfahren hergestellt wird, welches einem Trocken- Vernetzungsverfahren ähnlich ist. Das endgültige Trocknungsverfahren des typischen Trocken-Vernetzungsverfahrens wird jedoch in dem Verfahren, das in WO 88/04704 offenbart ist, nicht durchgeführt.
Leider werden in keiner der zuvor besprochenen Literaturstellen die kritischen physikalischen Eigenschaften beschrieben oder vorgeschlagen, die zur Herstellung eines saugfähigen Kissens erforderlich sind, das allgemein imstande ist, eine Flüssigkeit, die örtlich aufgebracht wird, über einen Großteil seiner Struktur zu verteilen. Insbesondere wird in keiner der Literaturstellen die kritische Natur der Wahl der Dichte einer saugfähigen Bahn und der Art und Weise der Vernetzung der Fasern einer solchen Bahn, soweit sie die vertikalen Docht- bzw. Saugeigenschaften der Bahn betreffen, beschrieben oder vorgeschlagen.
Die Erfindung stellt eine Bahn gemäß den unabhängigen Ansprüchen 1 und 5 bereit. Weitere vorteilhafte Merkmale der Bahn gehen aus den abhängigen Ansprüchen 2 bis 4 und 6 bis 8, der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor. Die Erfindung lehrt auch die Verwendung der Bahn als saugfähiges Produkt insbesondere als eine Windel (gemäß Anspruch 9). Die Erfindung stellt ferner ein saugfähiges Produkt gemäß dem unabhängigen Anspruch 10 bereit. Weitere vorteilhafte Merkmale dieses Produkts gehen aus den abhängigen Ansprüchen 11 bis 12, der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor. Die Erfindung stellt ferner eine Windel gemäß dem unabhängigen Anspruch 13 bereit. Weitere vorteilhafte Merkmale gehen aus den unabhängigen Ansprüchen 14 bis 17, der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor. Die Ansprüche sollen als ein erster nicht einschränkender Versuch verstanden werden, die Erfindung allgemein zu definieren.
Die Erfindung schafft vertikale Docht- bzw. Saugstrukturen aus naßvernetzten Zellulosefaserstrukturen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung saugfähige Strukturen, die aus naßvernetzten Zellulosefasern gebildet werden, wobei die saugfähigen Strukturen verbesserte vertikale Docht- bzw. Saugeigenschaften aufweisen.
Gemäß einem ersten Aspekt ist es wünschenswert, eine saugfähige Bahn herzustellen, die aus Zellulosefasern gebildet ist, wobei die saugfähige Bahn verbesserte vertikale Docht- bzw. Saugeigenschaften besitzt, so daß die saugfähige Bahn imstande ist, eine Flüssigkeit, die örtlich aufgebracht wird, rasch durch ihre Struktur zu verteilen. Zusätzlich ist es wünschenswert, eine saugfähige Bahn mit verbesserter Naßelastizität herzustellen.
Gemäß einem zweiten Aspekt ist es wünschenswert, eine saugfähige Bahn zur Verwendung als Komponente in einem saugfähigen Produkt wie einem Inkontinenzprodukt, einer Monatsbinde, einem saugfähigen Verband oder dergleichen herzustellen, die verbesserte Flüssigkeitsverteilungseigenschaften aufweist und dadurch die Leistung des saugfähigen Produkts erhöht.
Diese und andere damit verbundene Zielsetzungen werden durch eine saugfähige Bahn erfüllt, die aus naßvernetzten Zellulosefasern geformt ist, wobei die saugfähige Bahn eine Dichte im Bereich von etwa 0,08 Gramm pro Kubikzentimeter bis etwa 0,35 Gramm pro Kubikzentimeter aufweist. Es hat sich gezeigt, daß eine solche saugfähige Bahn verbesserte vertikale Saugeigenschaften und eine erhöhte Naßelastizität besitzt. In einem ersten Ausführungsbeispiel wird die saugfähige Bahn gemäß der vorliegenden Erfindung durch luftabgelegte Matten aus naßvernetzten Zellulosefasern erzeugt, wobei die luftabgelegten Matten dann zur Bildung von saugfähigen Bahnen gepreßt werden, die eine Dichte im Bereich von 0,10 bis 0,35 Gramm pro Kubikzentimeter haben. In einem zweiten Ausführungsbeispiel werden die saugfähigen Bahnen gemäß der vorliegenden Erfindung durch Wasserablegen von naßvernetzten Zellulosefasern in eine saugfähige Bahn mit einer Trockendichte im Bereich von 0,08 Gramm pro Kubikzentimeter bis 0,35 Gramm pro Kubikzentimeter hergestellt.
Fig. 1 ist eine graphische Darstellung der Daten der vertikalen Docht- bzw. Sauggeschwindigkeit, die in Tabelle 1 angeführt sind.
Fig. 2 ist ein Balkendiagramm der Daten der Flüssigkeitsverteilung, die in Tabelle 1 angeführt sind.
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung der Daten der vertikalen Sauggeschwindigkeit, die in Tabelle 3 angeführt sind.
Fig. 4 ist eine graphische Darstellung der Daten der vertikalen Sauggeschwindigkeit, die in Tabelle 4 angeführt sind.
Fig. 5 ist ein Balkendiagramm der Daten der Flüssigkeitsverteilung, die in Tabelle 3 angeführt sind.
Fig. 6 ist ein Balkendiagramm der Daten der Flüssigkeitsverteilung, die in Tabelle 4 angeführt sind.
Fig. 7 ist eine graphische Darstellung der Daten der vertikalen Sauggeschwindigkeit, die in Tabelle 5 angeführt sind.
Fig. 8 ist ein Balkendiagramm der Daten der Flüssigkeitsverteilung, die in Tabelle 5 angeführt sind.
Fig. 9 ist eine graphische Darstellung der Daten der vertikalen Sauggeschwindigkeit, die in Tabelle 6 angeführt sind.
Fig. 10 ist ein Balkendiagramm der Daten der Flüssigkeitsverteilung, die in Tabelle 6 angeführt sind.
Fig. 11 ist eine graphische Darstellung der Daten der vertikalen Sauggeschwindigkeit von Beispiel 5.
Fig. 12 ist ein Balkendiagramm der Daten der Flüssigkeitsverteilung, die in Tabelle 7 angeführt sind.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die vorliegende Erfindung betrifft eine saugfähige Bahn aus naßvernetzten Zellulosefasern, wobei die Bahn eine Dichte unter einer Belastung von 0,0138 bar (0,2 pounds/in²) im Bereich von 0,08 bis 0,35 Gramm pro Kubikzentimeter besitzt, wobei die Bahn verbesserte vertikale Saugeigenschaften im Vergleich zu gleichen Bahnen, die nicht naßvernetzt sind, aufweist.
Die Bezugnahme auf eine "gleiche Bahn", die nicht naßvernetzt ist, soll eine Bahn mit denselben physikalischen Eigenschaften (z. B. Dichte, Faserlänge, Denier, Flächengewicht) betreffen, die auf dieselbe Weise (Luftablegen, Wasserablegen, Kardieren usw.) gebildet wird. Im Prinzip besteht der einzige Unterschied zwischen den Bahnen darin, daß eine naßvernetzt ist und die andere nicht.
Wie hierin verwendet, soll der Begriff "vertikale Saugeigenschaften" ohne Einschränkung die vertikale Sauggeschwindigkeit, die vertikale Dochtmaterialkapazität bzw. Saugfähigkeit und die vertikale Flüssigkeitsverteilung bezeichnen. Die vertikale Sauggeschwindigkeit betrifft die Geschwindigkeit, mit welcher Flüssigkeit vertikal in einer bestimmten Zeitperiode aufgesaugt wird. Die vertikale Saugfähigkeit betrifft die Gesamtmenge an Flüssigkeit, die in einer bestimmten Zeitperiode absorbiert wird. Die vertikale Flüssigkeitsverteilung betrifft die Flüssigkeitsmenge, die vertikal zu einer bestimmten Höhe in einer bestimmten Zeitperiode aufgesaugt wird. Diese Eigenschaften werden in der Folge in Verbindung mit den Beispielen ausführlicher besprochen.
Den Fachleuten ist eine Reihe von Zellulosefasern bekannt. Es wird angenommen, daß jedes natürliche Zellulosefasermaterial, das imstande ist, Faserbahnen zu bilden, zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Beispielhaft für Zellulosefasern, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind natürliche Zellulosefasern wie Baumwolle; Zellstoff; Bastfasern wie Flachs und Jute; Stamm- oder Blattfasern wie Abaka, Sisal, Bagasse; und dergleichen. Verfahren zur Vorbereitung der Zellulosefasern, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind dem Fachmann bekannt. Zum Beispiel wird Zellstoff im allgemeinen durch Zerfasern von Lagen oder Streifen aus Zellstoffpappe in Hammermühlen oder anderen handelsüblichen Schneidmaschinen zu Flaum verarbeitet, der dann zu Bahnen geformt werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Zellulosefasern naßvernetzt. Wie hierin verwendet, soll der Begriff "vernetzt" die Situation bezeichnen, in der zwei Retten von Zellulosemolekülen durch chemische Brücken miteinander verbunden sind.
Verfahren zum Vernetzen von Zellulose sind dem Fachmann bekannt. Als allgemeine Regel umfassen solche Verfahren das In-Kontakt-Bringen der Zellulosefasern mit einem Vernetzungsmittel. Ein Vernetzungsmittel ist ein Mittel, das imstande ist, sich mit mindestens zwei Hydroxylgruppen in dem Zellulosemolekül oder in angrenzenden Zellulosemolekülen zu verbinden. Zur Vernetzung von Zellulose ist das Vernetzungsmittel vorzugsweise in bezug auf Zellulose mindestens bifunktionell; z. B. muß es mit mindestens zwei Hydroxylgruppen reagieren. Jedes Vernetzungsmittel, das imstande ist, sich auf die beschriebene Weise zu verhalten, ist zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet.
Beispielhafte Vernetzungsmittel, die zur Verwendung bei Zellulosefasern bekannt sind, sind Formaldehyd; 1,3-Dichlor- 2-propanol, Methylenbisacrylamid; Kondensationsprodukte von Formaldehyd mit organischen Verbindungen wie Harnstoff oder dergleichen; Dialdehyde; Diepoxide; Diisocyanate; Divinylverbindungen; andere, dihalogenhaltige Verbindungen wie Dichloraceton; Halohydrine wie Epichlorhydrin; und dergleichen. Es versteht sich, daß einige dieser Mittel polymere Vernetzungen bilden können. Das bevorzugte Vernetzungsmittel wird ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Formaldehyd, 1,3-Dichlor-2-propanol und Methylenbisacrylamid.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Zellulosefasern in einem gequollenen Zustand vernetzt (Naßvernetzung). Als allgemeine Regel werden die Zellulosefasern mit Wasser gequollen; es versteht sich jedoch, daß es auch möglich ist, die Zellulosefasern mit anderen Lösungsmitteln als Wasser zu quellen. Aus ökonomischen und Sicherheitsgründen ist es allgemein wünschenswert, Wasser zu verwenden.
Wenn Wasser zum Quellen der Zellulosefasern verwendet wird, ist es allgemein wünschenswert, daß die Zellulosefasern mindestens 30 Gewichtsprozent Wasser enthalten. Es wird allgemein bevorzugt, daß die Zellulosefasern vollständig in Wasser gequollen sind; d. h., daß die Zellulosefasern in dem größtmöglichen Maße gequollen sind, indem die Fasern in einen Überschuß einer wässerigen Lösung bis zur Sättigung der Fasern eingebracht werden oder in eine wässerige Alkalilösung zur stärkeren Quellung, wenn dies für die Reaktion geeignet ist.
Die Vernetzung erfolgt, wenn ein Vernetzungsmittel mit den gequollenen Zellulosefasern in Kontakt gebracht wird. Als allgemeine Regel erfolgt die Vernetzungsreaktion, indem die Zellulosefasern in eine Lösung eingebracht werden, welche das Vernetzungsmittel enthält. Die Zellulosefasern werden dann in der Lösung belassen, bis der gewünschte Vernetzungsgrad erhalten wird.
Nachdem der gewünschte Vernetzungsgrad erhalten wurde, werden die Zellulosefasern aus der Vernetzungslösung entfernt und mehrere Male zur Entfernung der gesamten Vernetzungslösung aus den Zellulosefasern gewaschen. Die vernetzte Zellulosefaser wird dann zu Faserbahnen geformt.
Faserbahnen gemäß der vorliegenden Erfindung können zum Beispiel durch Luftablegen oder Naßablegen der naßvernetzten Zellulosefasern gebildet werden. Insbesondere können die naßvernetzten Zellulosefasern getrocknet, zerfasert, luftabgelegt und zu der gewünschten Dichte gepreßt werden.
Als Alternative können die naßvernetzten Zellulosefasern in einer wässerigen Lösung suspendiert und naßabgelegt werden. Die Anmelder haben entdeckt, daß es zur Erzielung der gewünschten vertikalen Saugeigenschaften notwendig ist, daß die naßvernetzten Zellulosefasern zu Bahnen mit einer Dichte von 0,10 bis 0,35 Gramm pro Kubikzentimeter, vorzugsweise von 0,15 bis 0,3 Gramm pro Kubikzentimeter, für luftabgelegte Bahnen und von 0,08 bis 0,35 Gramm pro Kubikzentimeter, vorzugsweise 0,08 bis 0,30 Gramm pro Kubikzentimeter, für wasserabgelegte Bahnen, geformt werden.
Wenn die Faserbahnen luftabgelegt werden, ist es im allgemeinen notwendig, die Fasern zur Erzielung der gewünschten Dichte (feinporigen Struktur) zu pressen. Wenn die Faserbahnen jedoch durch ein Naßablegeverfahren gebildet werden, ist es im allgemeinen nicht notwendig, die Bahnen zur Erzielung der gewünschten Dichte zu pressen. Die luftabgelegten Bahnen können zum Beispiel in einer Presse, wie sie von Dake, Grand Haven, Michigan als "Dake Laboratory Press", Modell Nr. 44-148, erhältlich ist, gepreßt werden. Als Alternative ist ein erwärmter Kalanderwalzenspalt zur Verwendung beim Pressen der Fasern zu der gewünschten Dichte geeignet. Die Bahnen können mit oder ohne Anwendung von Wärme gepreßt werden.
Die Anmelder haben entdeckt, daß Bahnen gemäß der vorliegenden Erfindung verbesserte vertikale Saugeigenschaften besitzen. Diese verbesserten Eigenschaften sind erwünscht, wenn die Bahnen zur Verwendung als saugfähiges Material in einem saugfähigen Produkt wie einer Windel, einer Monatsbinde oder chirurgischen Verbänden und dergleichen dienen sollen.
Als allgemeine Regel werden die vertikalen Saugeigenschaften einer Faserbahn gemäß der vorliegenden Erfindung als verbessert angesehen, wenn die Bahn mindestens einen 20-prozentigen Anstieg in der anfänglichen vertikalen Sauggeschwindigkeit (Durchschnittsgeschwindigkeit, 3-21 Sekunden wie aus der Neigung der vertikalen Saugkurve bestimmt wurde, die in der Folge ausführlicher besprochen wird) oder in der vertikalen Saugfähigkeit (bei 15 oder 30 Minuten) oder in der vertikalen Flüssigkeitsverteilung (bei einer Strecke von achtzehn (18) Zentimetern) im Vergleich zu einer gleichen Bahn aus nicht naßvernetzten Fasern aufweist. Vorzugsweise besitzen die Bahnen gemäß der vorliegenden Erfindung eine oder mehrere vertikale Saugeigenschaft(en), die 40 Prozent größer als die Eigenschaft ist oder die Eigenschaften sind, die eine gleiche, nicht naßvernetzte Bahn, mit der sie verglichen werden, aufweist. Zusätzlich wird besonders bevorzugt, daß die Bahnen gemäß der vorliegenden Erfindung mindestens einen 20-prozentigen und vorzugsweise einen 40-prozentigen Anstieg in mindestens zwei vertikalen Saugeigenschaften im Vergleich zu der gleichen Bahn aus nicht naßvernetzten Fasern aufweisen.
Wenn die Faserbahnen gemäß der vorliegenden Erfindung das saugfähige Material in einer Windel bilden, wird die Flüssigkeit, die zur Absorption in die Windel bestimmt ist, im allgemeinen in einem ziemlich abgegrenzten Bereich auf die Windel aufgebracht. Dennoch ist das saugfähige Material im allgemeinen im gesamten Körper der Windel angeordnet. Es ist daher wichtig, daß das saugfähige Material imstande ist, die Flüssigkeit, die auf die Windel aufgebracht wird, von der Position, an der sie aufgebracht wird, in das saugfähige Material, das von der betroffenen Stelle entfernt ist, abzusaugen. Auf diese Weise wird ein größeres Maß des in der Windel vorhandenen saugfähigen Materials genützt. Aufgrund der besonderen Verwendungsart von Windeln ist es im allgemeinen notwendig, daß die Windel imstande ist, die Flüssigkeit nicht nur in eine horizontale Richtung, sondern, weitaus bedeutender, auch in eine vertikale Richtung zu saugen, um die größtmögliche Menge an saugfähigem Material, das in der Windel vorhanden ist, zu nützen.
In jenen Fällen, in welchen die saugfähigen Bahnen der vorliegenden Erfindung in einer Windel verwendet werden, umfaßt die Windel im allgemeinen eine äußere wasserundurchlässige Schicht, an deren einer Oberfläche die Bahn der vorliegenden Erfindung angrenzt, an deren Oberfläche wiederum eine wasserdurchlässige körperseitige Einlage angrenzt, die für den Kontakt mit der Haut des Trägers ausgebildet ist. Eine solche Windel ist ausführlicher in US. Patent Nr. 4.710.187, ausgegeben am 1. Dezember 1987 an Boland et al.; 4.762.521, ausgegeben am 9. August 1988 an Roessler et al.; 4.770.656, ausgegeben am 13. September 1988 an Proxmire et al.; und 4.798.603, ausgegeben am 17. Januar 1989 an Meyer et al., beschrieben, die hiermit zum Zwecke der Bezugnahme zitiert werden.
In einigen Fällen kann es erwünscht sein, in die Bahnen der vorliegenden Erfindung oder in Fließverbindung mit diesen eine Menge an einem in Wasser quellbaren Polymermaterial einzuarbeiten. Es wird davon ausgegangen, daß das in Wasser quellbare Polymermaterial in Fließverbindung mit der Bahn steht, wenn Flüssigkeit, die in der Bahn vorhanden ist, in Fließkontakt mit dem polymeren Material kommen kann. Zum Beispiel kann das in Wasser quellbare Polymer direkt in der Bahn angeordnet sein, oder es kann in einem separaten Kissen oder einer separaten Schicht vorhanden sein, die an die Bahn angrenzt und eine Übertragung der Flüssigkeit von der Bahn in das Kissen oder die Schicht zuläßt. In Wasser quellbare polymere Materialien sind dem Fachmann bekannt. Beispielhaft für in Wasser quellbare polymere Materialien, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind Polyacrylamide, Polyvinylalkohol, Ethylenmaleinsäureanhydrid- Copolymere, Polyvinylether, Hydroxypropylcellulose, Carboxymethylcellulose, Polyvinylmorpholinon, Polymere und Copolymere der Vinylsulfonsäure, Salze der Polyacrylsäure, die durch Vernetzung oder Pseudovernetzung wie bei der Kettenverhakung unlöslich gemacht wurden, stärkegepropfte Polyacrylate, Polyvinylpyridin und dergleichen.
Die Verwendung von in Wasser quellbaren polymeren Materialien in Windeln zur Erhöhung der Absorptionsfähigkeit der Windel ist bekannt. Wenn das in Wasser quellbare polymere Material in Bereichen der Windel vorhanden ist, die von der Stelle, an der die zu absorbierende Flüssigkeit auf die Windel aufgebracht wird, entfernt ist, hat das in Wasser quellbare Polymer leider keine Auswirkungen, wenn es von der Flüssigkeit nicht erreicht wird.
Wie zuvor besprochen, besitzen die Bahnen der vorliegenden Erfindung verbesserte vertikale Saugeigenschaften und sind daher besser geeignet, eine Flüssigkeit in ihrer Struktur zu verteilen. Wenn in Wasser quellbare Polymere in die Bahnen der vorliegenden Erfindung eingearbeitet werden oder mit diesen in Kapillarkontakt stehen, ermöglichen daher die verbesserten vertikalen Saugeigenschaften der Bahnen einen rascheren Transport der Flüssigkeit zu dem in Wasser quellbaren Polymer, das von dem betroffenen Bereich entfernt angeordnet ist. Somit wird eine verbesserte Windel erzielt.
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezugnahme auf die folgenden Beispiele (einschließlich Vergleichsbeispiele) besser verständlich.

BEISPIELE

In allen folgenden Beispielen, einschließlich der Vergleichsbeispiele, werden die vertikalen Saugeigenschaften auf die folgende Weise bestimmt.
Ein Stück einer saugfähigen Bahn wird zu einer 7,62 cm (3 Inch) mal 38,1 cm (15 Inch) Testprobe geschnitten. Die Testprobe wird auf einer Lucite²-Platte befestigt, die 0,95 cm (3/8 Inch) dick, 33,02 cm (13 Inch) breit und 35,56 cm (14 Inch) lang ist. Die zu testende Probe wird symmetrisch um die Kante der Platte geschlungen, wobei die Längsabmessung der Testprobe parallel zu der Längsabmessung der Platte liegt. Die gegenüberliegenden Längsenden der Probe werden durch eine federbelastete Klemme oder Klammer befestigt. Die Probe wird an der Außenseite der Platte durch ein 10-mesh-Nylonnetz gehalten.
Die Platte wird vertikal über ein Flüssigkeitsbad gehängt, wobei die Längsabmessung der Probe senkrecht zu der Oberfläche der Flüssigkeit angeordnet ist. Die Flüssigkeit wird mit der Probe in Kontakt gebracht, indem die untere Kante der Platte in die Flüssigkeit getaucht wird, so daß der Teil der Probe, der um die Kante der Platte gelegt ist, leicht eingetaucht wird. Die Flüssigkeitsmenge, die als Funktion der Zeit absorbiert wird, wird in mehreren Zeitabständen während des 30 Minuten dauernden Tests gemessen. Die Probe wird dann aus dem Flüssigkeitskontakt entfernt. Die Probe wird von der Platte entfernt und gewogen, und die Flüssigkeitsaufnahme wird aufgezeichnet. Nach dem Wiegen wird die Probe waagrecht auf eine 7,62 cm (3 Inch) mal 38,1 cm (15 Inch) Schneidform gelegt, die in neun Zonen von jeweils etwa 4,32 cm (1,7 Inch) unterteilt ist. Die Schneidform weist über die Formbreite und um den äußeren Umfang Schneidkanten auf. Wenn auf die Form Druck ausgeübt wird, wird die Probe entlang ihrer Länge in neun nahezu gleich große Segmente unterteilt. Jedes Segment wird gewogen, im Ofen getrocknet und neuerlich gewogen und die Flüssigkeitsaufnahme auf einer Gramm Flüssigkeit pro Gramm Faser-Basis bestimmt (für aus der Flüssigkeit abgelagerte Feststoffe bereinigt).
Die absorbierte Flüssigkeitsmenge wird als Milliliter Flüssigkeit pro Einheit Flächengewicht (Gramm pro Quadratzentimeter) pro Einheitsbreite (2,54 cm (1 Inch)) berechnet. Die vertikale Saugfähigkeit wird als die Flüssigkeitsmenge definiert, die in den definierten Einheiten nach 15 und 30 Minuten absorbiert wurde. Die vertikale Sauggeschwindigkeit wird als die Neigung der Kurve der absorbierten Menge/Einheit Flächengewicht/Einheitsbreite gegenüber der Quadratwurzel der Zeit (Sekunden) in dem Zeitintervall von 1 bis 30 Sekunden1/2 gemessen. Die anfängliche vertikale Sauggeschwindigkeit ist die durchschnittliche Geschwindigkeit von 3-21 Sekunden in dem linearen Teil der Kurve. Die Flüssigkeitsverteilung wird aus der gemessenen Flüssigkeitsaufnahme der 7,62 cm (3 Inch) mal 4,2 cm (1,7 Inch) Segmente bestimmt, die wie oben hergestellt, wurden, und wird als eine Funktion des Abstandes von dem Kontaktpunkt mit der Flüssigkeit aufgezeichnet.
Die verwendete Flüssigkeit ist ein synthetischer Harn, der 0,31 Gramm monobasisches Kalziumphosphatmonohydrat (CaH&sub4;(PO&sub4;)&sub2; H&sub2;O), 0,68 Gramm monobasisches Kaliumphosphat (KH&sub2;PO&sub4;), 0,48 Gramm Magnesiumsulfatheptahydrat (MGSO&sub4; · 7H&sub2;O), 1,33 Gramm Kaliumsulfat (K&sub2;SO&sub4;), 1,24 Gramm tribasisches Natriumphosphatdodecahydrat (Na&sub3;PO&sub4; · 12H&sub2;O), 4,4 Gramm Natriumchlorid (NaCl), 3,16 Gramm Kaliumchlorid (KCl), 0,4 Gramm Natriumazid (NaN&sub3;), 8,56 Gramm Harnstoff (CO(NH&sub2;)&sub2;) und 0,1 Gramm Pluronic 10R8 oberflächenaktiven Stoff (ein nichtionischer oberflächenaktiver Stoff, der im Handel von BASF-Wyandotte Corporation erhältlich ist) pro Liter umfaßt, wobei destilliertes Wasser als Lösungsmittel verwendet wird. Die Komponenten werden zu 900 Millilitern destilliertem Wasser in der angegebenen Reihenfolge zugegeben und jede wird vor der Zugabe der nächsten Komponente aufgelöst, und die Lösung wird schließlich auf einen Liter verdünnt.

Beispiel 1

Probe 1

Gebleichter Southern Pine-Kraftzellstoff (75 Prozent Kieferweichholz und 25% Prozent Hartholz) wird bereitgestellt. Der Southern Pine-Kraftzellstoff wird dann unter Verwendung von Formaldehyd als Vernetzungsmittel auf die folgende Weise naßvernetzt. Hundert Gramm (100 g) des zerfaserten Zellstoffs werden zu 500 Millilitern einer Lösung zugegeben, die 20 Vol.-% Formalin, 50 Vol.-% Salzsäure (37%) und 30 Vol.-% destilliertes Wasser enthält. Nach dem Vermischen wird die zellstoffhaltige Lösung bei Raumtemperatur 30 Minuten stehengelassen. Der Zellstoff wird dann durch Filtration entfernt, zweimal mit einem Überschuß an destilliertem Wasser gewaschen, mit einer wässerigen Natriumkarbonatlösung (5%) neutralisiert und weitere drei Male mit einem Überschuß an destilliertem Wasser gewaschen. Der vernetzte Zellstoff wird dann luftgetrocknet.

Probe 2

Eine zweite Probe des Southern Pine-Kraftzellstoffs wird unter Verwendung von 1,3-Dichlor-2-propanol (DCP) als Vernetzungsmittel auf die folgende Weise naßvernetzt. Hundert Gramm Zellstoff werden in einen Plastikbeutel eingebracht. Dem Beutel werden 200 Milliliter destilliertes Wasser zugegeben, in welchem 20 Gramm 1,3-Dichlor-2-propanol aufgelöst wurden. Der Inhalt des Beutels wird zur gleichmäßigen Verteilung der Flüssigkeit geknetet. Dem Beutel werden dann 200 Milliliter destilliertes Wasser zugegeben, in dem 20 Gramm Natriumhydroxid aufgelöst wurden. Der Inhalt des Beutels wird dann wieder gründlich vermischt. Der Beutel wird verschlossen und bei Raumtemperatur 24 Stunden stehengelassen. Der Zellstoff wird durch Filtration gewonnen und mit destilliertem Wasser gespült, bis die Testung des Filtrats neutral ist. Der Zellstoff wird dann über Nacht in einem Ofen bei 60ºC getrocknet.

Probe 3

Eine dritte Probe aus dem Southern Pine-Kraftzellstoff wird unter Verwendung eines Niederformaldehyd-modifizierten Harzes auf Glyoxalbasis, das im Handel von American Hoechst unter der Handelsbezeichnung Cassurit NDS erhältlich ist, mit Cassurit AM Katalysator nach dem folgenden Verfahren trockenvernetzt. Zu 232 Gramm destilliertem Wasser werden unter Rühren 13,3 Gramm Cassurit NDS und 4,6 Gramm Cassurit AM Katalysator zugegeben. Zu der Lösung werden dann 100 Gramm Zellstoff zugegeben. Die erhaltene Aufschlämmung wird dann bei 75ºC im Ofen getrocknet. Nach dem Trocknen wird der Zellstoff zerfasert und bei 150ºC 15 Minuten gehärtet. Der Zellstoff wird dann zur Entfernung von nichtreagiertem Harz oder Katalysator gründlich mit destilliertem Wasser gewaschen und bei 60ºC im Ofen getrocknet.
Nach Beendigung der obenbeschriebenen Vernetzungsverfahren werden alle Zellstoffe luftgetrocknet, aufgelockert und auf einem Folienbildner zur Bildung einer Faserbahn luftabgelegt. Zusätzlich wird eine Kontrollprobe aus nicht vernetztem Southern Kraftzellstoff auf einem Folienbildner zur Bildung einer Faserbahn luftabgelegt. Die luftabgelegten Bahnen werden dann auf eine Dichte von 0,15 Gramm pro Kubikzentimeter in einer erwärmten Presse verdichtet, die zum Beispiel von Dake, Grand Haven, Michigan unter der Handelsbezeichnung "Dake Laboratory Press", Modell Nr. 44-148, erhältlich ist.
Die obenbeschriebenen vier Testproben werden dann den obenbeschriebenen vertikalen Docht- bzw. Saugtests unterzogen. Die Ergebnisse der vertikalen Saugtests sind in Tabelle 1 angeführt. Fig. 1 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse der Bestimmung der vertikalen Sauggeschwindigkeit. TABELLE 1
* Kein Beispiel der vorliegenden Erfindung
¹ Höhe in Zentimetern
Wie mit Bezugnahme auf Fig. 1 und Tabelle 1 hinsichtlich der vertikalen Saugeigenschaften ersichtlich ist, ergibt die Naßvernetzung des Southern Kraftzellstoffes entweder mit Formaldehyd oder 1,3-Dichlor-2-propanol ein deutlich verbessertes Leistungsverhalten im Vergleich zu einem nicht vernetzten Southern Kraftzellstoff oder einem trockenvernetzten Southern Kraftzellstoff. Tatsächlich ist offensichtlich, daß die Trockenvernetzung im Prinzip die vertikale Sauggeschwindigkeit des Southern Kraftzellstoffes hemmt.
Fig. 2 ist ein Balkendiagramm, das die Daten der Flüssigkeitsverteilung darstellt, die in Tabelle 1 angeführt sind. Wie mit Bezugnahme auf Fig. 2 leicht ersichtlich ist, sind alle Testproben im wesentlichen bei geringen vertikalen Saugstrecken gleich. Bei Strecken zwischen etwa 9 und 18 Zentimetern haben die naßvernetzten Proben jedoch eine deutlich bessere Leistung als die trockenvernetzten oder die nicht vernetzten Proben.
Dann werden die spezifischen Trocken- und Naßvolumina der vier obenbeschriebenen Testproben bestimmt. Zur Messung der spezifischen Trocken- und Naßvolumina der Probenzellstoffe wird eine Ames Dickenlehre (Nr. 3222) verwendet, die imstande ist, Dicken bis zu 0,025 mm (0,001 Inch) zu messen. Die Dickenlehre wird über einem Bedarfsabsorptionsvermögenstester befestigt, wie in U.S. Patent 3.952.548, ausgegeben am 27. April 1976 an Lichstein, beschrieben.
Teststücke mit einem Flächengewicht zwischen 200-300 Gramm pro Quadratmeter der Bahnen von Probe 1-3 und der Kontrollprobe werden mit einer Form mit einem Durchmesser von 7,62 cm (3 Inch) zu einer Scheibe mit einem Durchmesser von 7,62 cm (3 Inch) aus den verdichteten Bahnen geschnitten. Die Bedarfsabsorptionsvermögenstestvorrichtung wird auf einen hydrostatischen Druck von Null unter Verwendung eines gesättigten Filterpapiers über der Einlaßöffnung eingestellt. Die Dicke der trockenen Probe wird mit dem Dickenmeßgerät bei einem Fußpunkt-Druck von 0,0138 bar (0,2 pounds/in²) gemessen, wobei die Probe von der Flüssigkeit durch eine Plastikscheibe getrennt ist.
Die Plastikscheibe wird entfernt und die Testprobe auf dem Filterpapier bei einer Druckbelastung von 0,0035 bar (0,05 pounds/in²) angeordnet (nachdem die Dickenlehre zunächst wieder auf Null gestellt wurde). Die Probe wird dann mit synthetischem Harn bei einem hydrostatischen Druck von Null gesättigt, bis keine weitere dimensionale Veränderung auftritt.
Der Fußpunkt-Druck wird dann auf 0,0138 bar (0,2 pounds/in²) erhöht und die Dicke im Gleichgewichtszustand gemessen. Aus dem Flächengewicht und der gemessenen trockenen und nassen Dicke bei 0,0138 bar (0,2 pounds/in²) können die entsprechenden spezifischen Volumina berechnet werden.
Die Ergebnisse dieses Tests sind in Tabelle 2 angeführt. TABELLE 2
* Kein Beispiel der vorliegenden Erfindung.
1) Spezifisches Volumen in Kubikzentimetern pro Gramm unter einer Belastung von 0,0138 bar (0,2 pounds/in²).
Das spezifische Volumen ist ein Indikator der Naßelastizität einer bestimmten Testprobe. Das heißt, ein Vergleich zwischen dem spezifischen Volumen einer bestimmten Probe in trockenem Zustand und derselben Probe in nassem Zustand entspricht direkt der Naßelastizität der Probe. Wie mit Bezugnahme auf Tabelle 2 ersichtlich ist, ist die prozentuelle Veränderung zwischen dem spezifischen Trockenvolumen und dem spezifischen Naßvolumen bei den naßvernetzten Proben deutlich größer als bei der trockenvernetzten Probe oder der nicht vernetzten Kontrollprobe, Somit besitzen die naßvernetzten Proben eine größere Naßelastizität als die trockenvernetzte Probe oder die nicht vernetzte Kontrollprobe.

BEISPIEL 2

Gebleichter Northern Spruce-Kraftzellstoff wird einem Naßvernetzungsverfahren unter Verwendung von 1,3-Dichlor-2- propanol als Vernetzungsmittel unterzogen. Das Naßvernetzungsverfahren ist wie folgt:
Zu 900 Millilitern destilliertem Wasser werden 50 Gramm Natriumchlorid, 50 Gramm Natriumhydroxid und 100 Gramm 1,3- Dichlor-2-propanol zugegeben. Die erhaltene Lösung wird dann mit destilliertem Wasser verdünnt, um einen Liter Lösung zu erhalten. Der erhaltenen Lösung werden 100 Gramm gebleichter (zerfaserter) Northern Spruce-Kraftzellstoff zur Bildung einer Aufschlämmung zugegeben. Die Aufschlämmung wird gerührt und bei Raumtemperatur 15 Stunden stehengelassen. Der Zellstoff wird durch Filtration gewonnen und sechsmal mit einem Überschuß an destilliertem Wasser gewaschen, bis das Filtrat frei von Alkali und 1,3-Dichlor-2-propanol ist. Der naßvernetzte Zellstoff wird sorgfältig bei Raumtemperatur luftgetrocknet. Der luftgetrocknete Zellstoff wird dann in einer Pulverisiermühle zerfasert, die im Handel von Pallman unter der Handelsbezeichnung Pallman Pulverisiermühle erhältlich ist, in einem Luftablage-Folienbildner luftabgelegt und auf verschiedene Dichten im Bereich von 0,05 bis 0,3 Gramm pro Kubikzentimeter in Abständen von 0,05 Gramm pro Kubikzentimeter verdichtet. Sechs derartig hergestellte Proben werden dann den Bestimmungen der vertikalen Saugeigenschaft wie zuvor beschrieben unterzogen. Die vertikalen Saugeigenschaften der Proben sind in Tabelle 3 angeführt. TABELLE 3
Kein Beispiel der vorliegenden Erfindung
¹ Höhe in Zentimetern
Die vertikalen Sauggeschwindigkeiten, die in Tabelle 3 angeführt sind, sind in Fig. 3 graphisch dargestellt.
Eine Kontrollprobe aus nicht vernetztem Northern Spruce- Kraftzellstoff wird auf gleiche Weise luftabgelegt, auf verschiedene Dichten verdichtet und der Testung der vertikalen Saugeigenschaft unterzogen. Die Ergebnisse dieser Tests sind in Tabelle 4 angeführt. TABELLE 4
* Kein Beispiel der vorliegenden Erfindung
Nicht bestimmt
¹ Höhe in Zentimetern
Die Daten der vertikalen Sauggeschwindigkeit, die in Tabelle 4 angeführt sind, sind in Fig. 4 graphisch dargestellt.
Fig. 5 ist ein Balkendiagramm der Daten der Flüssigkeitsverteilung, die in Tabelle 3 angeführt sind. Auf gleiche Weise ist Fig. 6 ein Balkendiagramm der Daten der Flüssigkeitsverteilung für die Kontrollprobe, die in Tabelle 4 angeführt sind.
Wie mit Bezugnahme auf Tabelle 3 und Fig. 3 ersichtlich ist, erhöht sich die vertikale Saugfähigkeit mit zunehmender Dichte und erreicht ein Maximum bei einer Dichte von 0,20 Gramm pro Kubikzentimeter und beginnt abzufallen, wenn die Dichte über den Wert von 0,20 Gramm pro Kubikzentimeter steigt. Zusätzlich sind die vertikalen Sauggeschwindigkeiten anfangs bei den höheren Dichten geringer. Es ist jedoch offensichtlich, daß die vertikalen Sauggeschwindigkeiten für die Matten mit höherer Dichte jene der Bahnen mit geringer Dichte überschreiten, was in der Folge zu höheren vertikalen Sauggeschwindigkeiten für die Bahnen mit höherer Dichte führt.
Die Bezugnahme auf Fig. 5 zeigt, daß die Bahnen mit geringerer Dichte bessere Flüssigkeitsverteilungseigenschaften bei 0 und 4,5 Zentimeter Abstand aufweisen. Bei dem Abstand zwischen 9 und 18 Zentimetern ist jedoch ersichtlich, daß Dichten von mehr als 15 Gramm pro Kubikzentimeter im allgemeinen besser sind.
Mit Bezugnahme auf die nicht vernetzte Kontrollprobe zeigt Fig. 4 dasselbe allgemeine Muster, wie in Verbindung mit Fig. 3 besprochen wurde, mit Ausnahme der verringerten vertikalen Gesamtsauggeschwindigkeiten. Zusätzlich zeigt Fig. 6, daß auch hier höhere Dichten bevorzugt sind, um eine bessere Flüssigkeitsverteilung bei Abständen zwischen 9 und 18 Zentimetern, auch hier bei niederen Gesamtwerten, zu erreichen.

Beispiel 3

Northern Spruce-Kraftzellstoff wird mit 1,3-Dichlor-2- propanol auf folgende Weise naßvernetzt. Hundert Gramm von Northern Spruce-Kraftzellstoffpappe werden in destilliertem Wasser dispergiert und filtriert. Die in dem Zellstoff enthaltene Wassermenge wird durch Wiegen bestimmt. Es wird eine Vernetzungsmittellösung durch Auflösen von 50 Gramm Natriumhydroxid, 50 Gramm Natriumchlorid und 100 Gramm 1,3-Dichlor-2-propanol in 700 Millilitern destilliertem Wasser hergestellt. Der nasse Zellstoff wird dann der Vernetzungsmittellösung zugegeben, die dann mit destilliertem Wasser auf einen Liter verdünnt wird, einschließlich der Wassermenge, die in dem Zellstoff enthalten ist.
Die Vernetzungsmittellösung und der nasse Zellstoff werden in einen Plastikbeutel eingebracht und gründlich miteinander verknetet. Die Aufschlämmung wird bei Raumtemperatur 18 Stunden stehengelassen. Der Zellstoff wird dann durch Filtration gewonnen und mit destilliertem Wasser gewaschen, bis das Filtrat frei von Alkali und 1,3-Dichlor-2-propanol ist. Der Zellstoff wird dann bei Raumtemperatur luftgetrocknet, in einer Pallman Zerfaserungsmaschine zerfasert und unter Verwendung eines Formet Dynamique Naßformungssystems naßabgelegt. Die naßabgelegte Bahn wird dann luftgetrocknet und es wird eine Dichte von 0,09 Gramm pro Kubikzentimeter bestimmt. Eine Kontrollprobe aus nicht vernetztem Northern Spruce-Kraftzellstoff wird auf gleiche Weise hergestellt und zur Bildung einer Bahn naßabgelegt. Bei der Bahn aus nicht vernetztem Northern Spruce-Kraftzellstoff wird eine Dichte von 0,26 Gramm pro Kubikzentimeter bestimmt.
Die so hergestellten Bahnen werden vertikalen Saugtests wie oben beschrieben unterzogen. Die Ergebnisse dieser Tests sind in Tabelle 5 angeführt. TABELLE 5
* Kein Beispiel der vorliegenden Erfindung
¹ Höhe in Zentimetern
Die in Tabelle 5 angeführten Daten bezüglich der vertikalen Sauggeschwindigkeiten sind in Fig. 7 graphisch dargestellt. Die in Tabelle 5 angeführten Daten bezüglich der Flüssigkeitsverteilung sind in Fig. 8 graphisch dargestellt.
Wie mit Bezugnahme auf Tabelle 5 und Fig. 7 und 8 ersichtlich ist, besitzt die naßvernetzte, wasserabgelegte Bahn eine deutlich höhere vertikale Sauggeschwindigkeit als die nicht vernetzte wasserabgelegte Bahn. Zusätzlich zeigt sich, daß die vernetzte wasserabgelegte Probe eine größere Flüssigkeitsverteilung bei allen gemessenen Abständen im Vergleich zu der nicht vernetzten wasserabgelegten Bahn aufweist. Ferner wird festgestellt, daß der Vergleich zwischen der wasserabgelegten naßvernetzten Bahn und einer luftabgelegten naßvernetzten Bahn mit gleicher Dichte (Tabelle 3, Fig. 3, 0,10 Dichte) zeigt, daß die wasserabgelegte Bahn eine höhere vertikale Sauggeschwindigkeit, Kapazität und Flüssigkeitsverteilung (18 Zentimeter) besitzt.
Während es oftmals notwendig ist, luftabgelegte naßvernetzte Faserbahnen auf die gewünschte Dichte zu verdichten, fallen oftmals wasserabgelegte naßvernetzte Bahnen in den gewünschten Dichtebereich, ohne verdichtet werden zu müssen. Dennoch ist es möglich, die wasserabgelegten Bahnen zur Erhöhung ihrer Dichte zu verdichten, falls dies erwünscht ist.

Beispiel 4

Probe 1

In einen Mischbehälter werden 200 Gramm eines Niederformaldehyd-modifizierten Harzes auf Glyoxalbasis, das im Handel von American Hoechst unter der Handelsbezeichnung Cassurit TP 2236 erhältlich ist, und 250 Milliliter einer wässerigen Salzsäurelösung (37% HCl) eingebracht. Die erhaltene Lösung wird mit destilliertem Wasser auf insgesamt 500 Milliliter verdünnt. Zu den 500 Millilitern Lösung werden 100 Gramm Southern Pine- Kraftzellstoffflaum (Beispiel 1) zur Bildung einer Aufschlämmung zugegeben. Die Aufschlämmung wird gemischt und bei Raumtemperatur 30 Minuten stehengelassen. Der Zellstoffflaum wird dann durch Filtration gewonnen und mit einem Überschuß an destilliertem Wasser gewaschen. Der Zellstoffflaum wird dann mit einer Natriumkarbonatlösung (5% Natriumkarbonat) neutralisiert und weitere drei Male mit destilliertem Wasser gewaschen. Der Zellstoff wird dann luftgetrocknet. Der luftgetrocknete Zellstoff wird in einer Pallman Pulverisiermühle pulverisiert und auf einem Folienbildner zur Bildung einer Faserbahn luftabgelegt. Eine Kontrollprobe (Kontrolle [1]) aus nicht vernetztem Zellstoffflaum wird auf einem Folienbildner zur Bildung einer Faserbahn luftabgelegt. Die luftabgelegten Bahnen werden dann in einer Dake-Presse auf eine Dichte von 0,15 Gramm pro Kubikzentimeter verdichtet.

Probe 2

Naßvernetzter Zellstoffflaum wird wie zuvor in Verbindung mit Beispiel 1 beschrieben zubereitet, mit der Ausnahme, daß nach dem Waschen, der Neutralisierung mit Natriumkarbonat und den drei zusätzlichen Waschungen der Zellstoffflaum nicht luftgetrocknet wird. Stattdessen wird der Zellstoffflaum in destilliertem Wasser wieder aufgeschlämmt und unter Verwendung eines Flormet Dynamique Naßformungssystems zu Bahnen naßabgelegt. Die erhaltenen naßabgelegten Schichten werden dann luftgetrocknet. Die naßabgelegte Schicht aus naßvernetztem Zellstoffflaum wird dann zu einer Dichte von 0,15 Gramm pro Kubikzentimeter in einer Dake- Presse gepreßt. Auf gleiche Weise wird eine Kontrollprobe (Kontrolle [2]) durch Naßablegen eines nichtvernetzten CR 54 Zellstoffflaums zu einer Faserbahn hergestellt. Die Bahn wird auf gleiche Weise zu einer Dichte von 0,15 Gramm pro Kubikzentimeter verdichtet.
Die obengenannten Proben und Kontrollen werden dann Bestimmungen der vertikalen Saugeigenschaften unterzogen. Die Ergebnisse der vertikalen Saugbestimmungen sind in Tabelle 6 angeführt. TABELLE 6
* Kein Beispiel der vorliegenden Erfindung
¹ Höhe in Zentimetern
Fig. 9 ist eine graphische Darstellung der vertikalen Sauggeschwindigkeit der in Beispiel 4 beschriebenen Proben. Wie mit Bezugnahme auf Fig. 9 ersichtlich ist, ist die vertikale Sauggeschwindigkeit sowohl für den luftabgelegten als auch für den naßabgelegten vernetzten Zellstoff im Vergleich zu den luftabgelegten und naßabgelegten Kontrollproben deutlich verbessert.
Fig. 10 ist ein Balkendiagramm, das die Daten der Flüssigkeitsverteilung zeigt, die in Tabelle 6 angeführt sind. Wie mit Bezugnahme auf Fig. 10 ersichtlich ist, ist die vertikale Flüssigkeitsverteilung bei 18 Zentimetern sowohl bei den luftabgelegten als auch bei den naßabgelegten vernetzten Zellstoffen im Vergleich zu den entsprechenden Kontrollproben verbessert.

Beispiel 5

Gebleichter Southern Pine-Kraftzellstoff (75% Kieferweichholz, 25% Hartholz) wird mit N,N'-Methylenbisacrylamid (MBA) auf folgende Weise naßvernetzt. Zweihundert Gramm Zellstoff werden in destilliertem Wasser dispergiert und filtriert. Durch Wiegen wird bestimmt, daß der nasse Zellstoff 354 Gramm (ml) Wasser hält. Der nasse Zellstoff wird in einen Plastikbeutel mit 1076 ml Leitungswasser eingebracht. Der Plastikbeutel wird verschlossen und in ein 60ºC Wasserbad getaucht. Nach dem Temperaturausgleich wird eine wässerige Lösung, die 60 g Natriumhydroxid gelöst in 250 ml Wasser enthält, in den Plastikbeutel eingebracht. Der Zellstoff wird zur Verteilung der Natriumhydroxidlösung geknetet. Dem Beutel werden dann 60 Gramm N,N'-Methylenbisacrylamid portionsweise zugegeben. Der Beutel und sein Inhalt werden zur vollständigen Auflösung und Verteilung des N,N'-Methylenbisacrylamids geknetet. Der Beutel wird in ein Wasserbad eingebracht und 90 Minuten ungestört belassen.
Der Zellstoff wird durch Filtration gewonnen. Der Zellstoff wird auf dem Filter mit 3 Litern Leitungswasser gewaschen. Der Zellstoff wird dann weitere acht Male gewaschen, indem der Zellstoff in 3 Litern 40-45ºC Leitungswasser aufgeschlämmt und filtriert wird. Der Zellstoff wird dann zerfasert und auf Regalen unter Raumbedingungen trocknen gelassen.
Nach dem Trocknen wird der Zellstoff aufgelockert und auf einen Folienbildner zur Bildung der Faserbahnen luftabgelegt. Zusätzlich wird eine Kontrollprobe aus nicht vernetztem Southern Pine-Kraftzellstoff auf einem Folienbildner zur Bildung einer Faserbahn luftabgelegt. Die luftabgelegten Bahnen werden dann in einer Dake-Presse auf eine Dichte von 0,15 Gramm pro Kubikzentimeter verdichtet.
Die Bahnen werden anschließend Bestimmungen der vertikalen Saugeigenschaften unterzogen. Die Ergebnisse der vertikalen Saugbestimmungen sind in Tabelle 7 angeführt. TABELLE 7
* Kein Beispiel der vorliegenden Erfindung
¹ Höhe in Zentimetern
Wie mit Bezugnahme auf Fig. 11 und 12 ersichtlich ist, sind die vertikalen Saugeigenschaften der mit N,N'- Methylenbisacrylamid naßvernetzten Zellstoffbahn im Vergleich zu der Kontrollprobe deutlich verbessert.

Claims

1. Saugfähiges Bahnmaterial, welches naßvernetzte Zellulosefasern umfaßt, wobei die Bahn eine Dichte im Bereich von 0,08 Gramm pro Kubikzentimeter bis 0,35 Gramm pro Kubikzentimeter aufweist, wobei die Bahn dadurch gekennzeichnet ist, daß die vernetzten Zellulosefasern durch Vernetzung erhältlich sind, während sich die Fasern in einem gequollenen Zustand befinden, und daß die Bahn im Vergleich zu einer entsprechenden Hahn aus nicht naßvernetzten Zellulosefasern verbesserte vertikale Saugeigenschaften besitzt, wobei mindestens eine Eigenschaft, nämlich die anfängliche vertikale Sauggeschwindigkeit, die vertikale Saugfähigkeit innerhalb von 15 oder 30 Minuten oder die vertikale Flüssigkeitsverteilung bei 18 Zentimetern mindestens 20 Prozent, vorzugsweise 40 Prozent größer ist als bei der entsprechenden Bahn aus nicht naßvernetzten Zellulosefasern.

2. Bahn nach Anspruch 1, wobei die Bahn luftabgelegt ist und eine Dichte von 0,15 bis 0,30 Gramm pro Kubikzentimeter aufweist.

3. Bahn nach Anspruch 1, wobei die Bahn wasserabgelegt ist und eine Dichte von 0,08 bis 0,3 Gramm pro Kubikzentimeter aufweist.

4. Bahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mindestens zwei Eigenschaften, nämlich die anfängliche vertikale Sauggeschwindigkeit, die vertikale Saugfähigkeit innerhalb von 15 oder 30 Minuten oder die vertikale Flüssigkeitsverteilung bei 18 Zentimetern mindestens 20 Prozent, vorzugsweise 40 Prozent größer sind als bei der entsprechenden Bahn aus nicht naßvernetzten Zellulosefasern.

5. Bahn aus naßvernetzten Zellulosefasern, wobei die Bahn dadurch gekennzeichnet ist, daß sie erhalten wird indem Zellulosefasern einem Vernetzungsprozeß unterworfen werden während sich die Fasern in einem gequollenen Zustand befinden, die Fasern getrocknet werden, die naßvernetzten Zellulosefasern zu einer Bahn luftabgelegt werden und die luftabgelegte Bahn zu einer Dichte im Bereich von 0,10 bis 0,35 Gramm pro Kubikzentimeter komprimiert wird, wobei die Bahn im Vergleich zu einer entsprechenden Bahn aus nicht naßvernetzten Zellulosefasern verbesserte vertikale Saugeigenschaften besitzt, wobei mindestens eine Eigenschaft, nämlich die anfängliche vertikale Sauggeschwindigkeit, die vertikale Saugfähigkeit innerhalb von 15 oder 30 Minuten oder die vertikale Flüssigkeitsverteilung bei 18 Zentimetern mindestens 20 Prozent, vorzugsweise 40 Prozent größer ist als bei der entsprechenden Bahn aus nicht naßvernetzten Zellulosefasern.

6. Bahn nach Anspruch 5, wobei die Bahn zu einer Dichte im Bereich von 0,15 bis 0,3 Gramm pro Kubikzentimeter komprimiert ist.

7. Bahn nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Bahn eine verbesserte Naßelastizität aufweist, so daß das spezifische Volumen (in Kubikzentimeter pro Gramm) der Bahn im nassen Zustand mindestens um 45 Prozent größer als das spezifische Volumen der Bahn im trockenen Zustand ist, wobei diese spezifischen Volumina unter einer Belastung von 0,0138 Bar bestimmt werden.

8. Bahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ferner eine mit dieser in Fließverbindung stehenden Menge eines wasserquellbaren polymeren Materials enthält.

9. Verwendung der Bahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche als saugfähiges Produkt, insbesondere als Windel.

10. Saugfähiges Produkt, welches ein saugfähiges Bahnmaterial umfaßt, wobei das Material naßvernetzte Zellulosefasern umfaßt und die Bahn eine Dichte im Bereich von 0,08 Gramm bis 0,35 Gramm pro Kubikzentimeter aufweist, wobei die Bahn dadurch gekennzeichnet ist, daß die vernetzten Zellulosefasern durch Vernetzung erhältlich sind, während sich die Fasern in einem gequollenen Zustand befinden, und daß die Bahn im Vergleich zu einer entsprechenden Bahn aus nicht naßvernetzten Zellulosefasern verbesserte vertikale Saugeigenschaften besitzt, wobei mindestens eine Eigenschaft, nämlich die anfängliche vertikale Sauggeschwindigkeit, die vertikale Saugfähigkeit innerhalb von 15 oder 30 Minuten oder die vertikale Flüssigkeitsverteilung bei 18 Zentimetern mindestens 20 Prozent, vorzugsweise 40 Prozent größer ist als bei der entsprechenden Bahn aus nicht naßvernetzten Zellulosefasern.

11. Saugfähiges Produkt nach Anspruch 10, wobei das saugfähige Produkt ferner eine Menge eines wasserquellbaren polymeren Materials enthält, das mit der saugfähigen Bahn in Fließverbindung steht.

12. Saugfähiges Produkt nach Anspruch 11, wobei das saugfähige Produkt eine Windel ist.

13. Windel, umfassend:

eine wasserundurchlässige äußere Schicht;

eine saugfähige Bahn aus naßvernetzten Zellulosefasern, wobei die Bahn eine Dichte im Bereich von 0,08 bis 0,35 Gramm pro Kubikzentimeter aufweist, wobei die saugfähige Bahn dadurch gekennzeichnet ist, daß die vernetzten Zellulosefasern durch Vernetzung erhältlich sind während sich die Fasern in einem gequollenen Zustand befinden, und daß die Bahn im Vergleich zu einer entsprechenden Bahn aus nicht naßvernetzten Zellulosefasern verbesserte vertikale Saugeigenschaften besitzt, wobei mindestens eine Eigenschaft, nämliche die anfängliche vertikale Sauggeschwindigkeit, die vertikale Saugfähigkeit innerhalb von 15 oder 30 Minuten oder die vertikale Flüssigkeitsverteilung bei 18 Zentimetern mindestens 20 Prozent, vorzugsweise 40 Prozent größer ist als bei der entsprechenden Bahn aus nicht naßvernetzten Zellulosefasern;

eine wasserdurchlässige innere Schicht, die für den Kontakt mit der Haut des Trägers ausgebildet ist, wobei die saugfähige Bahn zwischen der äußeren und der inneren Schicht angeordnet ist.

14. Windel nach Anspruch 13, wobei die saugfähige Bahn durch Luftablegen gebildet ist und eine Dichte im Bereich von 0,15 bis 0,3 Gramm pro Kubikzentimeter aufweist.

15. Windel nach Anspruch 13, wobei die saugfähige Bahn durch Wasserablegen gebildet ist und eine Dichte im Bereich von 0,08 bis 0,3 Gramm pro Kubikzentimeter aufweist.

16. Windel nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Windel ferner eine Menge eines wasserquellbaren polymeren Materials enthält, das mit der saugfähigen Bahn in Fließverbindung steht.

17. Windel nach Anspruch 13, wobei mindestens zwei Eigenschaften, nämlich die anfängliche vertikale Sauggeschwindigkeit, die vertikale Saugfähigkeit innerhalb von 15 oder 30 Minuten oder die vertikale Flüssigkeitsverteilung bei 18 Zentimetern mindestens 20 Prozent, vorzugsweise 40 Prozent größer sind als bei der entsprechenden Bahn aus nicht naßvernetzten Zellulosefasern.