纖維束的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種纖維束，其包含多個再生的多枝干的纖維素纖維(1',2')，該多枝干的纖維素纖維的橫截面具有三個或更多個枝干。根據(jù)本發(fā)明的纖維束的特征在于，該多枝干的纖維素纖維的至少10%、優(yōu)選地至少20%、尤其優(yōu)選地至少50%是非對稱的纖維，在非對稱的纖維中，枝干中的至少一個在其長度方面與其它枝干不同，并且在非對稱的纖維中，一個或多個枝干的長度是一個或多個最短的枝干的長度的2至10倍。
【專利說明】纖維束
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種纖維束,其包含多個通過粘膠法(Viskoseverfahren)獲得的再生的纖維素纖維。
【背景技術】
[0002]“纖維束”可理解為多個纖維，即例如粘膠短纖維(Zellwolle，有時稱為人造短纖維)(多個切段纖維)、無端長絲(Endlosfilament)股或者纖維形成的捆。
[0003]對于衛(wèi)生應用例如通常的止血塞(Tampons)或者吸收體，為了實現(xiàn)衛(wèi)生產品的盡可能高的吸收能力，帶有特別高的液體儲存能力的纖維是值得期望的。
[0004]通常用于制造止血塞的根據(jù)現(xiàn)有技術的纖維材料是通常的粘膠纖維(Viskosefaser)、所謂的三葉形的粘膠纖維以及棉花。根據(jù)下文繼續(xù)描述的所謂的Syngina-試驗，這些纖維的吸收比容量為，對于棉花約4.0g/g,對于通常的粘膠絲(Viskose) 4.5g/g以及對于三葉形的粘膠纖維5.2g/g。
[0005]止血塞的制造商的目標在于，以最小化的纖維材料消耗和成本實現(xiàn)一定的吸收度。
[0006]作為用于止血塞的纖維材料，棉花由于其不充分的吸收能力已經慢慢地不再被使用，而三葉形的纖維與通常的粘膠絲相比在制造方面更加昂貴且更難以加工成止血塞。
[0007]已公布多種不同的用于提高纖維素纖維的吸收能力的方案:
1.通過將單體結合(Aufpfropfen)到纖維素纖維上而進行化學改變
2.通過將起吸收作用的聚合體例如羧甲基纖維素、殼聚糖、纖維素氨基甲酸酯、藻酸鹽(Alginat)或者半乳甘露聚糖引入纖維素纖維基質中而進行化學改變
3.纖維的物理改變,例如空心纖維或者崩塌的(zusammengefallen)空心纖維,例如從文獻US-A 4，129，679中已知的那樣，或者
4.多枝干的纖維(所謂的“三葉形”纖維)，其通過使用帶有多枝干的擠出孔(其帶有至少3個長寬比為2:1至2:10的枝干的)的紡絲噴嘴獲得，例如從文獻EP-Al O 301 874中已知的那樣。
[0008]纖維素纖維的化學改變的缺點在于，對于非常敏感的醫(yī)學應用例如止血塞的應用，需要高成本且耗時間的毒理學和生理學試驗方法，并且中毒性休克綜合征(TSS)的出現(xiàn)使大多止血塞制造商停止使用化學改變的纖維材料，雖然化學試劑可能是視作安全的。
[0009]空心纖維和破碎的空心纖維的缺點在于，其由于其高的持水能力難以制造，由此纖維在清洗期間非常強地膨脹并且由于氫鍵的形成在干燥期間彼此粘接，這使其在干燥的狀態(tài)中變得易碎、在濕的狀態(tài)中滑膩并且難以使其分裂并被處理成被梳理的織物。
[0010]近年來，始終越來越多地使用多枝干的尤其地三葉形的纖維。
[0011]例如，在美國專利文獻5，634，914和5，458，835以及在文獻EP-Al O 301 874中描述了多枝干的粘膠纖維的制造。在此公開的方法描述了通過具有多枝干的形狀尤其地三葉形的形狀的擠出孔將通常使用的粘膠絲噴絲(Spinnen)到傳統(tǒng)的紡絲浴中，該粘膠絲可具有一定量的在現(xiàn)有技術中已知的改性劑。該方法的重要特征在于，在紡絲噴嘴中的多枝干的擠出孔的形狀與單纖維的期望的橫截面形狀相似。根據(jù)這些文獻的教導，紡絲噴嘴孔的幾何結構確定纖維橫截面的形狀，并且通過相應地設計擠出孔可獲得纖維橫截面的一定的長寬比。
[0012]此外在多枝干的纖維方面的現(xiàn)有技術給出這樣的教導，即這種類型的多枝干的纖維相對于根據(jù)現(xiàn)有技術的粘膠纖維具有提高的吸收性能，具體而言尤其地在止血塞方面，并且這種纖維必須具有至少3個枝干并且該纖維的每個枝干必須具有至少2: 1、最優(yōu)選地3:1至5:1的長寬比。長寬比越大，自由體積的份額越大并且纖維的吸收能力越高，其前提是，枝干不會如此長和細使得其彎回到自身上。
[0013]在這些文獻中也闡述了，在緩慢的再生紡絲條件下甚至還可實現(xiàn)多枝干纖維的更高的吸收能力，例如通過降低酸水平和/或提高硫酸鹽水平和/或添加粘液絲改性劑。
[0014]此外，從文獻US-A 4，362，159中已知在粘膠纖維的橫截面中的空腔提高該纖維以及由其制成的產品的吸收能力的事實。
[0015]從文獻WO 2004/085720 A中已知一種實心的再生的標準粘膠纖維，其具有這樣的橫截面，即其面積是內接到橫截面中的最大的等邊三角形的面積不到2.5倍優(yōu)選地不到
2.4倍尤其優(yōu)選地不到2.25倍，并且該標準粘膠纖維具有以下限定的大于6.0g/g纖維的Syngina吸收能力。
[0016]從文獻WO 2004/005595 A中描述了一種帶有不規(guī)則的葉形的橫截面的有吸附力的標準粘膠纖維。在文獻US 4，129，679和GB-A I, 333，047中描述了帶有不規(guī)則的橫截面的其它粘膠纖維。
[0017]文獻US 6，403，217 BI描述了用于根據(jù)熔紡工藝制造帶有修改的纖維橫截面的纖維的不同噴嘴結構。熔紡工藝基本上與在粘膠法中使用的濕法紡絲工藝不同。
[0018]已知的是，在由多個纖維組成的吸收體中，在開始吸收之前吸收體的密度對該結構的比吸收容量有顯著影響。但是，更低的密度又導致吸收體降低的機械穩(wěn)定性，由此向下限制了最小可應用的密度。
[0019]此外，對于期望的產品性能常常需要一定的整體吸收(例如在止血塞中按照EDANA規(guī)定),從而必須在最大整體吸收和最大吸收能力之間進行折衷。
[0020]此外，為了實現(xiàn)在起吸收作用的產品中良好的吸收性能，纖維的卷曲(Krauselung)是有利的。在現(xiàn)有技術中為此描述了，機械地使纖維卷曲。也已知的是，如此改變纖維制造方法，即發(fā)生不均勻的纖維形成。這兩種從現(xiàn)有技術中已知的用于制造卷曲纖維的方法或者至今未使用在粘膠纖維中或者僅僅得到不充分的效果。

【發(fā)明內容】

[0021]為了克服已知的吸收性的粘膠纖維的所述缺點，根據(jù)本發(fā)明提供一種纖維束，其包含多個再生的多枝干的纖維素纖維，該纖維素纖維的橫截面具有三個或更多個枝干，并且其特征在于，多枝干的纖維素纖維的至少10%、優(yōu)選地至少20%、尤其優(yōu)選地至少50%是非對稱的纖維，在其中枝干中的至少一個在其長度方面與其它枝干不同，并且在其中一個或多個枝干的長度是一個或多個最短的枝干的長度的2至10倍。
[0022]本發(fā)明的其它方面涉及用于制造根據(jù)本發(fā)明的纖維素纖維的方法以及根據(jù)本發(fā)明的纖維素纖維和根據(jù)本發(fā)明纖維束的用途。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1顯示了帶有三葉形橫截面的兩個傳統(tǒng)纖維的附接方案(Anlagerung)，
圖2顯示了兩個帶有不同的枝干長度的根據(jù)本發(fā)明的纖維的附接方案，
圖3顯示了在假設配位數(shù)(Koordinationszahl)為6的充填的情況下多個帶有三葉形的橫截面的傳統(tǒng)纖維的布置方案，
圖4顯示了在多個根據(jù)本發(fā)明的纖維附接時通過纖維的完全非對稱的設計方案引起的空間位阻，
圖5顯示了由兩個在其枝干之一的端部處相互連接的三葉形的基礎形狀組成的纖維。【具體實施方式】
[0024]本發(fā)明基于這樣的認識，即在改變多枝干的粘膠纖維的枝干中的至少一個的枝干長度和/或寬度時，在相同的壓縮度下可相對于傳統(tǒng)的三葉形粘膠纖維減小纖維的充填密度(Packungsdichte)。
[0025]對于本發(fā)明的目的，在其中至少一個枝干在其長度方面以上文所給出的比例與其它枝干不同的纖維被稱為“非對稱的”。對于本發(fā)明的目的，例如具有兩個同樣長的枝干和一個比另外兩個枝干更長的枝干(即，其中僅僅一個枝干與其它枝干不同)的纖維同樣被稱為“非對稱的”(即使其仍然可具有至少一個對稱軸)。
[0026]優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的非對稱的纖維素纖維中，所有其枝干在其長度方面彼此不同。對于本發(fā)明的目的，該纖維被稱為“完全非對稱的”纖維素纖維。
[0027]也發(fā)現(xiàn)，通過非對稱的纖維橫截面，在進入紡絲浴中時實現(xiàn)不同的凝固速度。因此，在纖維橫截面上形成不同的芯部/護罩結構，這相對于具有更高對稱性的纖維導致根據(jù)本發(fā)明的纖維的更強的卷曲。
[0028]在根據(jù)本發(fā)明的纖維束中，包含在該纖維束中的多枝干的纖維的至少10%、優(yōu)選地至少20%、尤其優(yōu)選地至少50%是非對稱的纖維。優(yōu)選地，包含在纖維束中的纖維中的所有都是非對稱的纖維。尤其優(yōu)選地，所有包含在纖維束中的非對稱的纖維的橫截面基本上都是相同的。
[0029]該纖維束可包含其它纖維、例如非多枝干的纖維素纖維，但是也可包含具有其它來源的纖維例如由其它聚合體制成的纖維。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的多枝干的纖維優(yōu)選地具有Y形的即“三葉形”的橫截面。其它橫截面例如X形的橫截面也是可行的。
[0031 ] 在根據(jù)本發(fā)明的纖維束中，優(yōu)選地在非對稱的纖維素纖維中的每一個中，枝干中的至少一個也在其寬度方面與其它枝干不同。
[0032]優(yōu)選地，在非對稱的纖維素纖維中的每一個中，一個或多個枝干的寬度是最窄的枝干的寬度的1.1至5倍。
[0033]在非對稱的纖維素纖維的枝干之間的角度可為80°至140°。
[0034]非對稱的纖維的枝干中的至少一部分優(yōu)選地所有枝干都具有2:1至10:1的長寬比。[0035]非對稱的纖維素纖維的纖度可為1.3dtex至lOdtex。
[0036]非對稱的纖維素纖維可以切段纖維(Stapelfaser)、長絲纖維(Filamentfaser)或切斷短纖維(Kurzschnittfaser)的形式存在。
[0037]在非對稱的纖維素纖維的另一實施形式中，其橫截面由至少兩個多枝干的基礎形狀形成，這些基礎形狀分別在其枝干端部中的至少一個處與另一基礎形狀的枝干端部相連接。
[0038]優(yōu)選地，在該實施形式中，通過連接兩個枝干端部得到的連接枝干的長度是其它枝干中最短枝干的長度的至少1.5倍、優(yōu)選地1.5至2.0倍。
[0039]已經發(fā)現(xiàn)，在多枝干的纖維素纖維中通過(在橫截面形狀保持不變情況下)紡織更粗的纖維引起的纖維纖度的單純提高不會在纖維的吸收性能方面引起改進的性能。
[0040]由多個多枝干的基礎形狀形成的纖維素纖維的優(yōu)選的實施形式通過以下方式實現(xiàn)該目的，即代替通過按比例地擴大纖維橫截面提高纖度，使纖維橫截面增大多倍(Vervielfachung)。因此,本身已知的多枝干的非對稱的基礎形狀在其枝干端部處相互連接，從而產生帶有由此更高纖度的更大的纖維。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的用于制造根據(jù)本發(fā)明的纖維束的方法包括以下步驟:
-提供粘膠紡絲料(Viskosespinnmasse,有時稱為粘膠紡絲原液)，
-通過紡絲噴嘴的多個孔將粘膠紡絲料在形成絲條的(Spinnfaden)情況下噴絲到紡絲浴中，
其中，紡絲噴嘴的所有孔具有三個或更多個枝干，并且其特征在于，這些孔的至少10%為非對稱的孔，在其中，枝干中的至少一個在其長度和/或寬度方面與其它枝干不同，其中，孔的一個或多個枝干的長度是一個或多個最短的枝干的長度的2至10倍。
[0042]優(yōu)選地，所有孔都是非對稱的孔。
[0043]優(yōu)選地，在非對稱的孔的每一個中，所有枝干在其長度方面彼此不同。
[0044]可選地，根據(jù)本發(fā)明的方法可包括借助于該方法制成的非對稱的纖維與其它纖維例如對稱多枝干纖維(即，在其中所有枝干的長度或寬度基本上相同)、非多枝干的纖維和/或具有其它來源的纖維例如由其它聚合體制成的纖維混合的步驟。
[0045]非對稱的與對稱的多枝干纖維的混合也可通過通過這樣的紡絲噴嘴進行紡絲實現(xiàn)，即該紡絲噴嘴的多枝干的孔部分地是非對稱的且部分地是對稱的。
[0046]為了制造其中枝干中的至少一個也在其寬度方面與其它枝干不同的非對稱的纖維，在非對稱的孔中可相應地設置成，枝干中的至少一個在其寬度方面與其它枝干不同。
[0047]本發(fā)明也涉及根據(jù)本發(fā)明的纖維束在起吸收作用的產品，衛(wèi)生用品尤其地止血塞、失禁患者用品(Inkontinenzprodukt)、衛(wèi)生護墊以及衛(wèi)生巾，用于床單、坐墊以及睡袋的填充材料，用于食品尤其地用于生鮮產品的包裝，紙尤其地濾紙，毛絨(Flock)，服裝尤其地充填羊毛大衣(Inlay-Vliesen)和用于濕度管理的服裝紡織品(與其它纖維混合或作為多層結構)以及創(chuàng)傷敷料中的應用。
[0048]示例:
在試驗中，從帶有三個基本上相同長且相同寬的枝干的傳統(tǒng)的三枝干粘膠纖維(商標〃GALAXYe")中壓出分別帶有相同長度但是不同密度的止血棉塞。緊接著從棉塞中測得Syngina 吸收性(根據(jù) WSP 351.0)。
【權利要求】
1.一種纖維束，包含多個再生的多枝干的纖維素纖維(I’，2’)，該多枝干的纖維素纖維的橫截面具有三個或更多個枝干，其特征在于，所述多枝干的纖維素纖維的至少10%、優(yōu)選地至少20%、尤其優(yōu)選地至少50%是非對稱的纖維，在該非對稱的纖維中，枝干中的至少一個在其長度方面與其它枝干不同，并且在該非對稱的纖維中，一個或多個枝干的長度是一個或多個最短的枝干的長度的2至10倍。
2.根據(jù)權利要求1所述的纖維束，其特征在于，在所述非對稱的纖維素纖維中的每一個中，其所有枝干在枝干長度方面彼此不同。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的纖維束，其特征在于，在所述非對稱的纖維素纖維中的每一個中，枝干中的至少一個在其寬度方面與其它枝干不同。
4.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的纖維束，其特征在于，在所述非對稱的纖維素纖維中的每一個中，一個或多個枝干的寬度是最窄的枝干的寬度的1.1至5倍。
5.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的纖維束，其特征在于，在所述非對稱的纖維素纖維的每一個中，在枝干之間的角度為80°至140°。
6.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的纖維束，其特征在于，枝干中的至少一部分、優(yōu)選地所有枝干具有2:1至10:1的長寬比。
7.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的纖維束，其特征在于，所述非對稱的纖維素纖維的纖度為I.3dtex至IOdteXo
8.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的纖維束，其特征在于，所述非對稱的纖維素纖維以切段纖維、長絲纖維或切斷短纖維的形式存在。
9.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的纖維束，其特征在于，所述非對稱的纖維素纖維的至少一部分的橫截面由至少兩個多枝干的基礎形狀形成，這些基礎形狀分別在其枝干端部中的至少一個處與另一基礎形狀的枝干端部相連接。
10.一種用于制造根據(jù)前述權利要求中任一項所述的纖維束的方法，該方法包括以下步驟: -提供粘膠紡絲料， -通過紡絲噴嘴的多個孔將粘膠紡絲料在形成絲條的情況下噴絲到紡絲浴中， 其中，所述紡絲噴嘴的所有孔具有三個或更多個枝干， 其特征在于，所述孔的至少10%為非對稱的孔，在非對稱的孔中，枝干中的至少一個在其長度方面與其它枝干不同，其中，所述孔的一個或多個枝干的長度是一個或多個最短的枝干的長度的2至10倍。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，所有孔都是非對稱的孔。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的方法，其特征在于，在所述非對稱的孔的每一個中，所有枝干在其長度方面彼此不同。
13.根據(jù)權利要求10至12中任一項所述的方法，其特征在于，在所述非對稱的孔中，所述枝干中的至少一個在其寬度方面與其它枝干不同。
14.一種根據(jù)權利要求1至10中任一項所述的纖維束在起吸收作用的產品，衛(wèi)生用品尤其地止血塞、失禁患者用品、衛(wèi)生護墊以及衛(wèi)生巾，用于床單、坐墊以及睡袋的填充材料，用于食品尤其地用于生鮮產品的包裝，紙尤其地濾紙，毛絨，服裝、尤其地充填羊毛大衣以及創(chuàng)傷敷料中的用途。
【文檔編號】D01F2/00GK103649387SQ201280035134
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年6月26日 優(yōu)先權日:2011年7月15日
【發(fā)明者】I.伯恩特, M.諾思, R.雷特恩巴徹爾, W.羅根斯泰恩, R.肖爾茲 申請人:凱爾海姆纖維制品有限責任公司