Nonwovens sind textile Flächengebilde, bei denen der Zusammenhalt der Fasern nicht durch Weben oder Stri- cken, sondern durch Verhakungen und mitunter auch Verklebungen nach Verwirbelung der Fasern gewährleis- tet wird. Wegen der vielseitigen Verwendungsmöglich- keiten und der niedrigen Produktionskosten weist die Nonwovens-Produktion nach wie vor hohe jährliche

Wachstumsraten auf. Die Vorteile dieser Vliesmateria- lien liegen insbesondere in der hohen Feuchtigkeits- aufnahme, der hohen Variabilität von Dichte und Dicke sowie der weitgehenden Flächenanisotropie, woraus sich die zahlreichen Verwendungsmöglichkeiten erge- ben, z. B. in der Medizin (Operationsabdecktücher, Bettücher, Wundabdeckungen, Gaze, Wattepads usw. ) für Hygieneprodukte, als Wischtücher in Haushalt und In- dustrie, als Dekorationsvliesstoffe (Tischdecken, Servietten, Vorhänge), Einlegevliese in der Beklei- dungsindustrie sowie für zahlreiche technische Anwen- dungen (z. B. Isoliermatten in der Bauindustrie).

Prinzipiell ist die Vliesbildung aus Kurzfasern, Sta- pelfasern oder Endlosfilamenten möglich. Die als nSpunbonding"bzw. als"Spunlacing"bezeichneten Ver- fahren der Vliesbildung aus Endlosfasern haben den Vorteil, dass das Erspinnen der Fasern und das Verle- gen zu Vliesen in einem Prozess erfolgen, und sind Gegenstand dieser Erfindung. Als Ausgangsmaterial für die Vliesstoffe ist eine Vielzahl von faserbildenden Polymeren einsetzbar. Vliesstoffe aus Endlosfilamen- ten werden bevorzugt aus Synthesefasern wie Polyes- ter, Polyacrylnitril oder Polypropylen hergestellt.

Viskosefasern werden bevorzugt als Kurz-oder Stapel- fasern zur Nonwovensherstellung eingesetzt.

Da das Viskoseverfahren, mit dem nach wie vor der größte Teil der Celluloseregeneratfasern hergestellt wird, mit erheblichen Umweltbelastungen und hohen In- vestitionskosten verbunden ist, werden bereits seit etlichen Jahren umfangreiche Anstrengungen unternom- men, das Viskoseverfahren durch alternative Verfahren abzulösen. So wurde z. B. das Verfahren entwickelt, Celluloseformkörper durch Ausfällen einer Lösung von Cellulose in einem System aus N-Methylmorpholin-N-

Oxid (NMMNO) und Wasser herzustellen (US 3,767 756, DE 28 30 685), das auch für die Herstellung von Non- wovens-Produkten eingesetzt werden kann (WO 00/18991, WO 98/07911). Beim sog."Bemsliese"-Verfahren werden Baumwolllinters nach dem Cuproammoniumverfahren ver- sponnen und zu Vliesen verarbeitet (US 3,833, 438).

Beide Verfahren haben darüber hinaus den Vorteil, dass die Nonwovens-Produkte aus Endlosfilamenten im Direktverfahren hergestellt werden können.

Ein schon lange bekanntes Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Regeneratcellulose besteht im Ausfällen einer Lösung von Cellulosecarbamat (EP-A- 57 105, EP-A 178 292), das durch Umsetzung von Cellu- lose mit Harnstoff bei thermischer Spaltung des Harn- stoffs in Isocyansäure und Ammoniak und Reaktion der Isocyansäure mit den OH-Gruppen der Cellulose gebil- det wird. Cellulosecarbamat ist in kalter verdünnter Natronlauge löslich und kann in erwärmter Natronlauge wieder zu Cellulose regeneriert werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen aus Cellu- losecarbamat in einem kontinuierlichen Prozess bei guten Produkteigenschaften bereitzustellen. Eine wei- tere Aufgabe bestand darin, dass das Verfahren den Ansprüchen hinsichtlich geringer Investitions-und Produktionskosten und geringer Umweltbelastung ge- nügt.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merk- malen des Anspruchs 1 und die Vliesstoffe mit den Merkmalen der Ansprüche 21 und 23 gelöst. Die Verwen- dung der erfindungsgemäßen Vliesstoffe wird in den Ansprüchen 28 bis 32 beschrieben. Die weiteren abhän- gigen Ansprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen

auf.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen bereitgestellt, bei dem eine Cellu- losecarbamat-Lösung mittels Extrusion durch einen mindestens 20 Öffnungen, d. h. Düsen, enthaltenden Dü- senblock in ein Fällbad zu mehreren Endlosfäden ver- sponnen wird, die im Anschluss durch Anströmen mit gasförmigem Medium und/oder Fluid unter Bildung des Vliesstoffes verwirbelt werden.

Überraschend konnte gezeigt werden, dass auch nach dem Carbamatverfahren ersponnene Fäden in einem kon- tinuierlichen Prozess zu Vliesstoffen verarbeitet werden können.

Die Zahl der auf dem Düsenblock, d. h. einer recht- eckigen Fläche, deren Länge groß gegenüber der Breite ist, angeordneten Öffnungen ist abhängig von der Breite und Dicke des angestrebten Produkts und be- trägt vorzugsweise mindestens 10000.

Die Öffnungen des Düsenblocks sind besonders bevor- zugt arrayartig angeordnet. Ebenso ist es aber auch möglich, dass die Öffnungen des Düsenbalkens linear angeordnet sind. Das Verhältnis von Länge zu Durch- messer (L/D-Verhältnis) der Düsen liegt dabei vor- zugsweise zwischen 1 und 20.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante des Verfah- rens werden die Endlosfäden senkrecht von unten nach oben in das Fällbad versponnen.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Verspinnung der Endlosfäden im nassen Zustand erfolgt.

Nach dem Verspinnen werden die Endlosfäden vorzugs- weise in einem schlitzförmigen Trichter nach unten geführt, wobei am Ausgang des Trichters die Verwirbe- lung mit dem gasförmigen Medium und/oder Fluid er- folgt. Zur Verbesserung der Verwirbelung der Endlos- fäden ist es weiterhin bevorzugt, eine Rüttelbewegung des Trichters durchzuführen.

Als gasförmiges Medium und/oder Fluid werden vorzugs- weise Luft und/oder Wasser eingesetzt.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Endlosfäden nach der Verwirbelung auf einem Transportband abgelegt werden. Vorzugsweise wird dabei durch Rüttelbewegung des Transportbandes eine weitere Verwirbelung der Endlosfäden realisiert.

Vorzugsweise wird eine Cellulosecarbamat-Lösung ver- wendet, die einen Cellulosecarbamat-Anteil von min- destens 6 bis 12, bevorzugt 7 bis 9 Gew.-%, bezogen auf die Lösung, enthält.

Das Fällbad enthält bevorzugt Schwefelsäure mit einer Konzentration von 50 bis 200 g/l, besonders bevorzugt 70 bis 100 g/1 sowie 100 bis 300 g/l, besonders be- vorzugt 150 bis 200 g/1 Natriumsulfat.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante des Verfahrens wird der Vliesstoff im Anschluss an die zuvor beschriebenen Schritte gewaschen, abge- presst sowie getrocknet. Das Waschen kann dabei vor- zugsweise durch einen unter hohem Druck stehenden Wasserstrahl erfolgen.

Vorzugsweise wird das Cellulosecarbamat in einem Re- generierungsbad zu Cellulose regeneriert.

Besonders bevorzugt ist es dabei, dass das Cellulose- carbamat in einem Regenerierungsbad aus 0,3 bis 1 <BR> <BR> Gew. -% Natriumhydroxid in Wasser bei einer Temperatur von 60 bis 95° C zu Cellulose regeneriert wird. Hier- durch wird es ermöglicht, Vliesstoffe aus regenerier- ter Cellulose herzustellen. In einer ersten vorteil- haften Variante ist es möglich, die Regenerierung zwischen Extrusion und Verwirbelung durchzuführen.

Eine weitere bevorzugte Variante sieht vor, dass die Regenerierung nach der Verwirbelung durchgeführt wird.

Erfindungsgemäß wird ebenso ein Vliesstoff aus einem Wirrgelege aus Endlosfäden aus Cellulosecarbamat be- reitgestellt. Dabei ist es bevorzugt, dass der erfin- dungsgemäße Vliesstoff nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16 herstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird auch ein Vliesstoff aus einem Wirrgelege aus Endlosfäden aus regenerierter Cellulo- se bereitgestellt. Die regenerierte Cellulose weist dabei vorzugsweise einen Reststickstoffgehalt (Rest- N-Gehalt) von 0,3 bis 0,5, besonders bevorzugt 0,1 bis 1,2 auf.

Der Vliesstoff weist eine Porenstruktur mit einer be- vorzugten Porosität von 1 bis 10 % auf.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Vliesstoff eine spezifische innere Oberfläche zwischen 20 und 50 m2/cm3, gemessen mittels Röntgenkleinwinkelstreu- ung (engl. small angle x-ray scattering, SAXS), auf- weist.

Es ist dabei besonders bevorzugt, dass der erfin-

dungsgemäße Vliesstoff nach dem verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20 herstellbar ist.

Verwendung finden die erfindungsgemäßen Vliesstoffe vorzugsweise in der Medizin, insbesondere als Opera- tionsabdecktücher, Betttücher, Wundabdeckungen, Gaze oder Wattepads. Ebenso sind die Vliesstoffe auch als Hygienestoffe oder als Wischtücher im Haushalt ein- setzbar. Ein weiteres Anwendungsfeld der erfindungs- gemäßen Vliesstoffe sind Dekorationsvliesstoffe, ins- besondere Tischdecken, Servietten oder Vorhänge sowie Einlegevliese in der Bekleidungsindustrie.

Eine weitere Verwendung betrifft Isoliermatten und Verstärkungsvliese, z. B. als Ersatz für Glasfaser- vliese, in der Bauindustrie.

Anhand der nachfolgenden Figuren der nachfolgenden Beispiele soll der erfindungsgemäße Gegenstand näher erläutert werden, ohne diesen auf die hierin be- schriebenen Ausführungsvarianten zu beschränken.

Fig. 1 zeigt eine'schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrensab- laufs.

Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen schlitz- förmigen Trichter, an dessen Ausgang die Verwirbelung erfolgt.

Der prinzipielle Ablauf des Verfahrens ist in Figur 1 dargestellt. Hierbei wird die Spinnlösung 1 über eine Spinnpumpe 2 mittels eines Düsenbalkens 3, der eine Vielzahl von Düsen enthält, in ein Fällbad 4 extru- diert. Das Spinnen erfolgt dabei senkrecht von unten nach oben in das Fällbad. Über Umlenkrollen 5 werden

die Fasern in waagrechter Richtung abgezogen. Auf dieser Strecke kann sich optional ein erstes Waschbad und eine Reckstrecke befinden. Eine weitere Umlenk- rolle 6 führt das Faserbündel anschließend nach unten in einen schlitzförmigen Trichter 7, an dessen Aus- gang das Faserbündel beidseits von Luft oder Wasser angeströmt wird. Die so verwirbelten Fasern werden auf dem darunter befindlichen Transportband 8 abge- legt, wobei durch Rüttelbewegung der Ablegevorrich- tung oder des Transportbandes quer zur Laufrichtung eine weitere Verwirbelung erfolgt. Das Band durch- läuft ein Waschbad mit einer Waschdüse 9, das auch durch ein unter hohem Druck stehenden Wasserstrahl realisiert werden kann, und damit im Sinne des Spun- Lacing zu einer weiteren Verfestigung des Materials führt. Das Transportband besteht aus einem weitma- schigen Netz, vorzugsweise aus Metall, das ein ra- sches Ablaufen der Waschflüssigkeit gewährleistet.

Anschließend kann das Material in entsprechenden Trocknungsvorrichtungen getrocknet werden. Das Wasser kann aber auch durch ein Walzenpaar ausgepresst wer- den, womit gleichzeitig eine Verdichtung des Vlies- stoffes erreicht werden kann.

Figur 2 zeigt den Aufbau eines erfindungsgemäßen schlitzförmigen Trichters. Über den Fasereinlauf 1 kann die Faser in den besagten Trichter eingeführt werden. Der Transport der Faser durch den Trichter wird dabei durch eine Venturi-Düse ermöglicht, die das Wasserstrahl-Prinzip umsetzt. Durch die Öffnung 3 erfolgt die Zufuhr von Wasser, Luft oder auch einem Gemisch hiervon, das aufgrund des Venturi-Profils so am Kanal 4 vorbeiströmt, dass ein Unterdruck ent- steht, der die Faser durch den Kanal 4 transportiert.

Am unteren Ende 5 des Trichters befindet sich der Fa- serausgang, von wo aus die Endlosfäden dann weiter-

transportiert werden können.

Beispiel 1 800 g Zellstoff mit einem DP (cuoxam) von 520 werden in einem Kneter mit 3200 g einer Lösung, bestehend aus 12 Gew. -% NaOh, 30 Gew. -% Harnstoff und 58 Gew.-% Wasser 1 h bei 25° C intensiv gemischt und anschlie- ßend bei 23° C 48 h auf einen DP (cuoxam) von 300 vorge- reift. Die feuchte Alkalicellulose wird bei Raumtem- peratur in einem 5 1-Kneter mit 1200 g festem kri- stallinem Harnstoff 30 min. geknetet. Anschließend wird die Temperatur des Kneters auf 140° C erhöht und das vorhandene Wasser abgezogen. Nach Erreichen einer Produkttemperatur von 140° C wird die Masse 120 min weiter geknetet und anschließend aus dem Kneter aus- getragen. Zur Gewinnung des reinen Cellulosecarbamats wird die trockene krümelige Masse 3 mal mit entioni- siertem Wasser bei einem Flottenverhältnis von 1 : 16 gewaschen, über einer Fritte abgesaugt und dann bei Raumtemperatur getrocknet. Dieses aufgelockerte und krümelige Produkt hatte einen Stickstoffgehalt von 3,0 % und einen DP (cuoxam) von 290. Es wurde in einem Lösekessel mit Rührwerk bei-5 bis +2° C zu einer Lö- sung mit 7,5 % Cellulose und 9 % Natronlauge gelöst, die Lösung filtriert, unter Vakuum entlüftet und in ein Spinnbad, enthaltend 140 g/1 Schwefelsäure und 240 g/1 Natriumsulfat von 25° C zu Filamentgarnen mit 1000 Kapillaren versponnen, über ein Rollensystem zur Verwirbelungsdüse (Fig. 2) geführt, dort in einem Wasserstrom verwirbelt und kontinuierlich auf einem Förderband zu einem Vlies abgelegt, gewaschen und ge- trocknet. Das Flächengewicht des Vlieses betrug 100 g/m2.

Beispiel 2 800 g Zellstoff mit einem DP (cuoxam) von 520 werden in einem Kneter mit 3200 g einer Lösung, bestehend aus 12 Gew. -% NaOh, 30 Gew. -% Harnstoff und 58 Gew.-% Wasser 1 h bei 25° C intensiv gemischt und naschlie- ßend bei 23° C 48 h auf einen DP (cuoxam) von 300 vorge- reift. Die feuchte Alkalicellulose wird bei Raumtem- peratur in einem 5 1-Kneter mit 1200 g festem kri- stallinem Harnstoff 30 min. geknetet. Anschließend wird die Temperatur des Kneters auf 140° C erhöht und das vorhandene Wasser abgezogen. Nach Erreichen einer Produkttemperatur von 140° C wird die Masse 120 min weiter geknetet und anschließend aus dem Kneter aus- getragen. Zur Gewinnung des reinen Cellulosecarbamats wird die trockene krümelige Masse 3 mal mit entioni- siertem Wasser bei einem Flottenverhältnis von 1 : 16 gewaschen, über einer Fritte abgesaugt und dann bei Raumtemperatur getrocknet. Dieses aufgelockerte und krümelige Produkt hatte einen Stickstoffgehalt von 3,0 % und einen DP (cuoxam) von 290. Es wurde in einem Lösekessel mit Rührwerk bei-5 bis +2° C zu einer Lö- sung mit 7,5 % Cellulose und 9 % Natronlauge gelöst, die Lösung filtriert, unter Vakuum entlüftet und in ein Spinnbad, enthaltend 90 g/1 Schwefelsäure und 240 g/1 Natriumsulfat von 25° C zu Filamentgarnen mit 1000 Kapillaren versponnen, über ein Rollensystem und ein Streckwerk 25 % verstreckt, zur Verwirbelungsdüse (Fig. 2) geführt, dort in einem Wasserstrom verwir- belt und kontinuierlich auf einem Förderband zu einem Vlies abgelegt, mit einer Sprühdüse unter hohem Druck gewaschen und getrocknet. Das Flächengewicht des Vlieses betrug 75 g/m2.

Beispiel 3 800 g Zellstoff mit einem DP (cuoxam) von 520 werden in einem Kneter mit 3200 g einer Lösung, bestehend aus 12 Gew. -% NaOh, 30 Gew. -% Harnstoff und 58 Gew.-% Wasser 1 h bei 25° C intensiv gemischt und anschlie- ßend bei 23° C 48h auf einen DP (cuoxam) vorgereift. Die feuchte Alkalicellulose wird bei Raumtemperatur in einem 5 1-Kneter mit 1200 g festem kristallinem Harn- stoff 30 min geknetet. Anschließend wird die Tempera- tur des Kneters auf 140° C erhöht und das vorhandene Wasser abgezogen. Nach Erreichen einer Produkttempe- ratur von 140° C wird die Masse 120 min weiter gekne- tet und anschließend aus dem Kneter ausgetragen. Zur Gewinnung des reinen Cellulosecarbamats wird die tro- ckene krümelige Masse 3 mal mit entionisiertem Wasser bei einem Flottenverhältnis von 1 : 16 gewaschen, über einer Fritte abgesaugt und dann bei Raumtemperatur getrocknet. Dieses aufgelockerte und krümelige Pro- dukt hatte einen Stickstoffgehalt von 3,0 % und einen DP (cuoxam) von 290. Es wurde in einem Lösekessel mit Rührwerk bei-5 bis +2° C zu einer Lösung mit 7, 5 % Cellulose und 9 % Natronlauge gelöst, die Lösung filtriert, unter Vakuum entlüftet und in ein Spinn- bad, enthaltend 140 g/1 Schwefelsäure und 240 g/1 Natriumsulfat von 25° C zu Filamentgarnen mit 1000 Kapillaren versponnen, über ein Rollensystem zur Ver- wirbelungsdüse (Fig. 2) geführt, dort in einem Was- serstrom verwirbelt und kontinuierlich auf einem För- derband zu einem Vlies abgelegt. Das Vlies wird durch eine 0, 5 %-ige Natronlauge geführt, anschließend ge- waschen und getrocknet. Das Flächengewicht des Vlie- ses betrug 85 g/m2.