技术领域
[0001] 本
发明涉及一种纤维束，其包含多个通过粘胶法(Viskoseverfahren)获得的再生的
纤维素纤维。
背景技术
[0002] “纤维束”可理解为多个纤维，即例如粘胶短纤维(Zellwolle，有时称为人造短纤维)(多个切段纤维)、无端长丝(Endlosfilament)股或者纤维形成的
捆。
[0003] 对于卫生应
用例如通常的
止血塞(Tampons)或者吸收体，为了实现卫生产品的尽可能高的吸收能
力，带有特别高的液体储存能力的纤维是值得期望的。
[0004] 通常用于制造止血塞的根据
现有技术的纤维材料是通常的粘胶纤维(Viskosefaser)、所谓的三叶形的粘胶纤维以及
棉花。根据下文继续描述的所谓的Syngina-试验，这些纤维的吸收
比容量为，对于棉花约4.0g/g，对于通常的粘胶丝(Viskose)4.5g/g以及对于三叶形的粘胶纤维5.2g/g。
[0005] 止血塞的制造商的目标在于，以最小化的纤维材料消耗和成本实现一定的吸收度。
[0006] 作为用于止血塞的纤维材料，棉花由于其不充分的吸收能力已经慢慢地不再被使用，而三叶形的纤维与通常的粘胶丝相比在制造方面更加昂贵且更难以加工成止血塞。
[0007] 已公布多种不同的用于提高纤维素纤维的吸收能力的方案：1. 通过将
单体结合(Aufpfropfen)到纤维素纤维上而进行化学改变
2. 通过将起吸收作用的聚合体例如
羧甲基纤维素、壳聚糖、纤维素
氨基
甲酸酯、藻酸盐(Alginat)或者半乳甘露聚糖引入纤维素纤维基质中而进行化学改变
3. 纤维的物理改变，例如空心纤维或者崩塌的(zusammengefallen)空心纤维，例如从文献US-A 4,129,679中已知的那样，或者
4. 多枝干的纤维(所谓的“三叶形”纤维)，其通过使用带有多枝干的挤出孔(其带有至少3个长宽比为2:1至2:10的枝干的)的纺丝
喷嘴获得，例如从文献EP-A1 0 301 874中已知的那样。
[0008] 纤维素纤维的化学改变的缺点在于，对于非常敏感的医学应用例如止血塞的应用，需要高成本且耗时间的毒理学和生理学试验方法，并且中毒性休克综合征(TSS)的出现使大多止血塞制造商停止使用化学改变的纤维材料，虽然化学
试剂可能是视作安全的。
[0009] 空心纤维和
破碎的空心纤维的缺点在于，其由于其高的持
水能力难以制造，由此纤维在清洗期间非常强地膨胀并且由于氢键的形成在干燥期间彼此粘接，这使其在干燥的状态中变得易碎、在湿的状态中滑腻并且难以使其分裂并被处理成被梳理的织物。
[0010] 近年来，始终越来越多地使用多枝干的尤其地三叶形的纤维。
[0011] 例如，在美国
专利文献5,634,914和5,458,835以及在文献EP-A1 0 301 874中描述了多枝干的粘胶纤维的制造。在此公开的方法描述了通过具有多枝干的形状尤其地三叶形的形状的挤出孔将通常使用的粘胶丝喷丝(Spinnen)到传统的纺丝浴中，该粘胶丝可具有一定量的在现有技术中已知的改性剂。该方法的重要特征在于，在纺丝喷嘴中的多枝干的挤出孔的形状与单纤维的期望的横截面形状相似。根据这些文献的教导，纺丝喷嘴孔的几何结构确定纤维横截面的形状，并且通过相应地设计挤出孔可获得纤维横截面的一定的长宽比。
[0012] 此外在多枝干的纤维方面的现有技术给出这样的教导，即这种类型的多枝干的纤维相对于根据现有技术的粘胶纤维具有提高的吸收性能，具体而言尤其地在止血塞方面，并且这种纤维必须具有至少3个枝干并且该纤维的每个枝干必须具有至少2:1、最优选地3:1至5:1的长宽比。长宽比越大，自由体积的份额越大并且纤维的吸收能力越高，其前提是，枝干不会如此长和细使得其弯回到自身上。
[0013] 在这些文献中也阐述了，在缓慢的再生纺丝条件下甚至还可实现多枝干纤维的更高的吸收能力，例如通过降低酸水平和/或提高
硫酸盐水平和/或添加粘液丝改性剂。
[0014] 此外，从文献US-A 4,362,159中已知在粘胶纤维的横截面中的空腔提高该纤维以及由其制成的产品的吸收能力的事实。
[0015] 从文献WO 2004/085720 A中已知一种实心的再生的标准粘胶纤维，其具有这样的横截面，即其面积是内接到横截面中的最大的等边三
角形的面积不到2.5倍优选地不到2.4倍尤其优选地不到2.25倍，并且该标准粘胶纤维具有以下限定的大于6.0g/g纤维的Syngina吸收能力。
[0016] 从文献WO 2004/005595 A中描述了一种带有不规则的叶形的横截面的有
吸附力的标准粘胶纤维。在文献US 4,129,679和GB-A 1,333,047中描述了带有不规则的横截面的其它粘胶纤维。
[0017] 文献US 6,403,217 Bl描述了用于根据熔纺工艺制造带有
修改的纤维横截面的纤维的不同喷嘴结构。熔纺工艺基本上与在粘胶法中使用的
湿法纺丝工艺不同。
[0018] 已知的是，在由多个纤维组成的吸收体中，在开始吸收之前吸收体的
密度对该结构的比吸收容量有显著影响。但是，更低的密度又导致吸收体降低的机械
稳定性，由此向下限制了最小可应用的密度。
[0019] 此外，对于期望的产品性能常常需要一定的整体吸收(例如在止血塞中按照EDANA规定)，从而必须在最大整体吸收和最大吸收能力之间进行折衷。
[0020] 此外，为了实现在起吸收作用的产品中良好的吸收性能，纤维的卷曲(Kraüselung)是有利的。在现有技术中为此描述了，机械地使纤维卷曲。也已知的是，如此改变纤维制造方法，即发生不均匀的纤维形成。这两种从现有技术中已知的用于制造卷曲纤维的方法或者至今未使用在粘胶纤维中或者仅仅得到不充分的效果。
发明内容
[0021] 为了克服已知的吸收性的粘胶纤维的所述缺点，根据本发明提供一种纤维束，其包含多个再生的多枝干的纤维素纤维，该纤维素纤维的横截面具有三个或更多个枝干，并且其特征在于，多枝干的纤维素纤维的至少10%、优选地至少20%、尤其优选地至少50%是非对称的纤维，在其中枝干中的至少一个在其长度方面与其它枝干不同，并且在其中一个或多个枝干的长度是一个或多个最短的枝干的长度的2至10倍。
[0022] 本发明的其它方面涉及用于制造根据本发明的纤维素纤维的方法以及根据本发明的纤维素纤维和根据本发明纤维束的用途。
附图说明
[0023] 图1显示了带有三叶形横截面的两个传统纤维的附接方案(Anlagerung)，图2显示了两个带有不同的枝干长度的根据本发明的纤维的附接方案，图3显示了在假设配位数(Koordinationszahl)为6的充填的情况下多个带有三叶形的横截面的传统纤维的布置方案，
图4显示了在多个根据本发明的纤维附接时通过纤维的完全非对称的设计方案引起的空间位阻，
图5显示了由两个在其枝干之一的端部处相互连接的三叶形的
基础形状组成的纤维。
具体实施方式
[0024] 本发明基于这样的认识，即在改变多枝干的粘胶纤维的枝干中的至少一个的枝干长度和/或宽度时，在相同的压缩度下可相对于传统的三叶形粘胶纤维减小纤维的充填密度(Packungsdichte)。
[0025] 对于本发明的目的，在其中至少一个枝干在其长度方面以上文所给出的比例与其它枝干不同的纤维被称为“非对称的”。对于本发明的目的，例如具有两个同样长的枝干和一个比另外两个枝干更长的枝干(即，其中仅仅一个枝干与其它枝干不同)的纤维同样被称为“非对称的”(即使其仍然可具有至少一个对称轴)。
[0026] 优选地，在根据本发明的非对称的纤维素纤维中，所有其枝干在其长度方面彼此不同。对于本发明的目的，该纤维被称为“完全非对称的”纤维素纤维。
[0027] 也发现，通过非对称的纤维横截面，在进入纺丝浴中时实现不同的
凝固速度。因此，在纤维横截面上形成不同的芯部/护罩结构，这相对于具有更高对称性的纤维导致根据本发明的纤维的更强的卷曲。
[0028] 在根据本发明的纤维束中，包含在该纤维束中的多枝干的纤维的至少10%、优选地至少20%、尤其优选地至少50%是非对称的纤维。优选地，包含在纤维束中的纤维中的所有都是非对称的纤维。尤其优选地，所有包含在纤维束中的非对称的纤维的横截面基本上都是相同的。
[0029] 该纤维束可包含其它纤维、例如非多枝干的纤维素纤维，但是也可包含具有其它来源的纤维例如由其它聚合体制成的纤维。
[0030] 根据本发明的多枝干的纤维优选地具有Y形的即“三叶形”的横截面。其它横截面例如X形的横截面也是可行的。
[0031] 在根据本发明的纤维束中，优选地在非对称的纤维素纤维中的每一个中，枝干中的至少一个也在其宽度方面与其它枝干不同。
[0032] 优选地，在非对称的纤维素纤维中的每一个中，一个或多个枝干的宽度是最窄的枝干的宽度的1.1至5倍。
[0033] 在非对称的纤维素纤维的枝干之间的角度可为80°至140°。
[0034] 非对称的纤维的枝干中的至少一部分优选地所有枝干都具有2:1至10:1的长宽比。
[0035] 非对称的纤维素纤维的
纤度可为1.3dtex至10dtex。
[0036] 非对称的纤维素纤维可以切段纤维(Stapelfaser)、长丝纤维(Filamentfaser)或切断短纤维(Kurzschnittfaser)的形式存在。
[0037] 在非对称的纤维素纤维的另一实施形式中，其横截面由至少两个多枝干的基础形状形成，这些基础形状分别在其枝干端部中的至少一个处与另一基础形状的枝干端部相连接。
[0038] 优选地，在该实施形式中，通过连接两个枝干端部得到的连接枝干的长度是其它枝干中最短枝干的长度的至少1.5倍、优选地1.5至2.0倍。
[0039] 已经发现，在多枝干的纤维素纤维中通过(在横截面形状保持不变情况下)纺织更粗的纤维引起的纤维纤度的单纯提高不会在纤维的吸收性能方面引起改进的性能。
[0040] 由多个多枝干的基础形状形成的纤维素纤维的优选的实施形式通过以下方式实现该目的，即代替通过按比例地扩大纤维横截面提高纤度，使纤维横截面增大多倍(Vervielfachung)。因此，本身已知的多枝干的非对称的基础形状在其枝干端部处相互连接，从而产生带有由此更高纤度的更大的纤维。
[0041] 根据本发明的用于制造根据本发明的纤维束的方法包括以下步骤：- 提供粘胶纺丝料(Viskosespinnmasse，有时称为粘胶纺丝原液)，
- 通过纺丝喷嘴的多个孔将粘胶纺丝料在形成丝条的(Spinnfaden)情况下喷丝到纺丝浴中，
其中，纺丝喷嘴的所有孔具有三个或更多个枝干，并且其特征在于，这些孔的至少10%为非对称的孔，在其中，枝干中的至少一个在其长度和/或宽度方面与其它枝干不同，其中，孔的一个或多个枝干的长度是一个或多个最短的枝干的长度的2至10倍。
[0042] 优选地，所有孔都是非对称的孔。
[0043] 优选地，在非对称的孔的每一个中，所有枝干在其长度方面彼此不同。
[0044] 可选地，根据本发明的方法可包括借助于该方法制成的非对称的纤维与其它纤维例如对称多枝干纤维(即，在其中所有枝干的长度或宽度基本上相同)、非多枝干的纤维和/或具有其它来源的纤维例如由其它聚合体制成的纤维混合的步骤。
[0045] 非对称的与对称的多枝干纤维的混合也可通过通过这样的纺丝喷嘴进行纺丝实现，即该纺丝喷嘴的多枝干的孔部分地是非对称的且部分地是对称的。
[0046] 为了制造其中枝干中的至少一个也在其宽度方面与其它枝干不同的非对称的纤维，在非对称的孔中可相应地设置成，枝干中的至少一个在其宽度方面与其它枝干不同。
[0047] 本发明也涉及根据本发明的纤维束在起吸收作用的产品，卫生用品尤其地止血塞、失禁患者用品(Inkontinenzprodukt)、卫生护垫以及
卫生巾，用于床单、坐垫以及睡袋的填充材料，用于食品尤其地用于生鲜产品的
包装，纸尤其地
滤纸，毛绒(Flock)，服装尤其地充填羊毛大衣(Inlay-Vliesen)和用于湿度管理的服装纺织品(与其它纤维混合或作为多层结构)以及创伤
敷料中的应用。
[0048] 示例：在试验中，从带有三个基本上相同长且相同宽的枝干的传统的三枝干粘胶纤维(商®
标"GALAXY")中压出分别带有相同长度但是不同密度的止血棉塞。紧接着从棉塞中测得Syngina吸收性(根据WSP 351.0)。
[0049] 试验表明，吸收体的吸收能力从测量开始时线性地随着吸收体的密度变化。
[0050] 可以认为，在不太紧密的吸收体中形成的较粗的孔结构导致了更高的吸收性。
[0051] 在较紧密的结构中通过已经直接平行的较大数量的纤维可更轻易地导致纤维的“崩塌”或相互粘接，在不太紧密的结构中更大的纤维距离更容易导致“敞开的”孔，液体可存储在这些孔中。
[0052] 对用于局部的3重对称的密度减小的讨论示例1)
图1显示了两个完全对称的Y形纤维1,2，在其中，所有枝干基本上同样长并且同样宽。
这些纤维可非常近地彼此附接。
[0053] 在枝干长度S=1时，两个纤维中心3和4的平局距离(MA)为MA=1。
[0054] 示例2)带有对称轴的非对称的Y形纤维在与在图1中示出的纤维相同的纤维纤度时具有枝干长度Sa=1.5,Sb=0.75和Sc=0.75。
[0055] 图2显示了两个这种纤维1'和2'的彼此附接(在此，为了说明，以实线示出了较长的枝干并且以阴影示出了分别两个较短的枝干)。
[0056] 如在图2中示出的那样，最邻近的两个单个纤维的最小距离(在假设翼部完全是刚性的情况下)通过相应更长的翼部的长度确定。
[0057] 对于围绕纤维的距离给出以下情况：Sa(l) - Sa(2) = 1.5 Sb(l) - Sa(2)=1.5 Sc(l) - Sa(2) = 1.5
Sa(l) - Sb(2) = 1.5 Sb(l) - Sb(2)=0.75 Sc(l) - Sb(2) = 0.75
Sa(l) - Sc(2) = 1.5 Sb(l) - Sc(2)=0.75 Sc(l) - Sc(2) = 0.75
平均值 = 1.5 平均值 = 1 平均值 = 1.0
由此，对于在两个纤维之间的距离总地得到平均值MA = (1.5 + 1 + l)/3 = 1.17。
[0058] 示例3)没有对称元素的非对称的Y形纤维在相同的纤维纤度时具有枝干长度Sa=1.4,Sb=1.2和Sc=0.4。
[0059] 由此，翼部的最大长宽比在该
实施例中不大于在示例2中的情况。
[0060] 在此，根据相同的考虑得到以下距离：Sa(l) - Sa(2) = 1.4 Sb(l) - Sa(2)=1.4 Sc(l) - Sa(2) = 1.4
Sa(l) - Sb(2) = 1.4 Sb(l) - Sb(2)=1.2 Sc(l) - Sb(2) = 1.2
Sa(l) - Sc(2) = 1.4 Sb(l) - Sc(2)=1.2 Sc(l) - Sc(2) = 0.4
平均值 = 1.4 平均值 = 1.27 平均值 = 1.0
由此，对于在两个纤维之间的距离总地得到平均值MA = (1.4 + 1.27 + l)/3 = 1.22。
[0061] 由此，在该示例中，在完全非对称的纤维的情况下在Y形结构的翼部最大增长40%时，得到平均纤维距离的增大- 相对于完全对称的纤维：增大22%
- 相对于示例2中的非对称的纤维：增大8%
相反地，如果为了多个多枝干纤维的附接假设带有配位数为6的填充模型，则得到在图3中示出的可能的附接方案。
[0062] 对于(尤其地完全)非对称的纤维的布置方案，不再能够直观地实现充填密度的数学预测，因为非对称的纤维随机地布置并且因此实际上不再出现尽可能最低密度的充填。此外，通过翼部的不同长度导致空间位阻，其防止了纤维的尽可能密集的填充，如在图4中通过圆形示出的那样。
[0063] 因此，包含根据本发明的非对称纤维的纤维束在继续处理或压制时导致具有更低密度的产品。
[0064] 图5显示了由两个在其枝干之一的端部处相互连接的三叶形的基础形状1",2"(为了说明其分别以黑色和白色示出)组成的纤维。在图5中显示的基础形状完全对称，但是也可为非对称的。得到由两个(或者如有可能由更多个)基础形状组成的带有较高纤度的非对称的纤维素纤维，并且(与由仅仅一个多枝干的基础形状组成的带有较高纤度的纤维相比)得到提高的吸收能力。
