DE60315166T2

DE60315166T2 - Feuchttücher mit ionenaktivierbaren kationischen polymeren

Info

Publication number: DE60315166T2
Application number: DE2003615166
Authority: DE
Inventors: Kelly D. Woodstock BRANHAM; W. Clayton DePere BUNYARD; Frederick J. Neenah LANG; Kevin Middleton POSSELL; Michael R. Appleton LOSTOCCO
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2003-09-08
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2023-09-09
Also published as: AU2003266008A1; CN1681539A; RU2005106210A; JP2006500101A; CN100382853C; DE60315166D1; JP4711679B2; EP1539259B1; BR0314054A; AU2003266008B2; KR101057900B1; US20070010155A1; ZA200501927B; US7456117B2; BRPI0314054B1; EP1539259A1; MXPA05002432A; AR041236A1; WO2004026354A1; US7157389B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung umfasst ionensensitive oder ionenaktivierbare, in Wasser dispergierbare oder wasserlösliche, kationische Polymere und Polymerformulierungen. Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Herstellung von ionensensitiven oder ionenaktivierbaren, in Wasser dispergierbaren oder wasserlöslichen, kationischen Polymeren und Polymerformulierungen und ihre Anwendbarkeit als Bindemittelzusammensetzungen für Einwegartikel. Die vorliegende Erfindung ist ferner auf Einwegartikel, u. a. Feuchttücher, die ionensensitive oder ionenaktivierbare, in Wasser dispergierbare Bindemittelzusammensetzungen umfassen, einschließlich kationischen Polymeren oder Polymerformulierungen, gerichtet.
Hintergrund der Erfindung
Seit vielen Jahren kämpfen Industrien, die Einwegartikel, wie beispielsweise Windeln, Feuchttücher, Bekleidungsstücke für an Inkontinenz leidende Personen, Pflegeprodukte für Frauen, bereitstellen, mit den Problemen der Wegwerfbarkeit. Obwohl große Fortschritte dabei gemacht wurden, diese Probleme anzugehen, war eine der Schwachstellen die Unfähigkeit, eine wirtschaftliche und zusammenhängende Faserbahn zu erzeugen, die sich leicht in Wasser auflösen oder zersetzen wird, jedoch noch eine ausreichende Festigkeit während der Verwendung zeigt. Siehe beispielsweise die UK Patentveröffentlichung 2,241,373 und das U.S. Patent Nr. 4,186,233 . Ohne ein solches Produkt wird die Fähigkeit des Benutzers, sich des Produkts durch Herunterspülen in der Toilette zu entledigen, außerordentlich vermindert, wenn nicht gar unmöglich gemacht. Zudem ist die Fähigkeit des Produkts, sich auf einer Deponie zu zersetzen, ziemlich beschränkt, da ein großer Teil der Bestandteile des Produkts, die leicht biologisch abbaubar oder durch Licht abbaubar sind, in Kunststoff eingeschlossen sind oder mit diesem zusammen gebunden sind, der sich, wenn überhaupt nur über einen langen Zeitraum hinweg abbaut. Wenn sich der Kunststoff in der Gegenwart von Wasser zersetzen würde, könnten sich die internen Bestandteile infolge des Aufreißens der Kunststoffumhüllung oder der Bindung mit dem Kunststoff zersetzen. Einwegprodukte, wie beispielsweise Windeln, Pflegemittel für Frauen und Pflegeprodukte für an Inkontinenz leidende Erwachsene, können so hergestellt werden, dass sie in der Toilette heruntergespült werden können. Gewöhnlich umfasse solche Produkte Einsätze an den Seitenlinien die schell Flüssigkeiten, wie beispielsweise Urin oder Menses, passieren lassen müssen, damit die Flüssigkeit in einem absorbierenden Kern des Produkts absorbiert werden kann. Üblicherweise kann der Einsatz an der Seitenlinie eine zusammenhängende Faserbahn sein, die wünschenswerter Weise eine Reihe von Eigenschaften, wie beispielsweise Weichheit und Biegsamkeit, besitzt. Die Faserbahn aus dem Material des Einsatzes an der Seitenlinie kann üblicherweise durch Ausbildung von Wet-Laid- oder Air-Laid-Schichten einer im Allgemeinen beliebigen Vielzahl von Fasern und Verbinden dieser miteinander, um eine zusammenhängende Bahn mit einer Bindemittelzusammensetzung auszubilden, ausgebildet wurden. Die bisherigen Bindemittelzusammensetzungen haben diese Funktion gut ausgeübt. Faserbahnen, die diese Zusammensetzungen umfassen, neigten jedoch dazu, nicht dispergierbar zu sein und sind daher in den üblichen Haushaltssanitärsystemen problematisch.
Neuere Bindemittelzusammensetzungen wurden entwickelt, die mehr dispergierbar sein können und für die Umwelt eine größere Verantwortung tragen, als die bisherigen Bindemittelzusammensetzungen. Eine Klasse von Bindemittelzusammensetzungen schließt polymere Materialien mit umgekehrter Löslichkeit in Wasser ein. Diese Bindemittelzusammensetzungen sind in warmem Wasser unlöslich, jedoch in kaltem Wasser, wies es in einer Toilette zu finden ist, löslich. Es ist allgemein bekannt, dass eine Reihe von Polymeren Trübungspunkte oder Eigenschaften einer umgekehrten Löslichkeit in wässrigen Medien zeigten. Diese Polymere wurden in verschiedenen Veröffentlichungen für verschiedene Anwendungen angegeben und schließen eine Verwendung (1) als verdampfungsverzögernde Mittel ( JP 6207162 ); (2) als temperatursensitive Zusammensetzungen, die aufgrund einer scharfen Farbveränderung, die mit einer entsprechenden Temperaturveränderung verbunden ist, als Temperaturindikatoren nützlich sind ( JP 6192527 ); (3) als hitzesensitive Materialien, die bei einer bestimmten Temperatur lichtundurchlässig sind und lichtdurchlässig werden, wenn sie unter die spezifische Temperatur abgekühlt werden, ( JP 51003248 und JP 81035703 ); (4) als Wundverbände mit guten absorbierenden Eigenschaften und einer leichten Entfernbarkeit ( JP 6233809 ); und (5) als Materialien in herunterspülbaren Körperpflegeprodukten ( U.S. Patent Nr. 5,509,913 , das am 23.4.1996 Richard S. Yeo, im Auftrag von Kimberly-Clark Corporation verliehen wurde) ein.
Andere neuere Bindemittel von Interesse schließen eine Klasse von Bindemitteln ein, die ionensensitiv sind. Verschiedene U.S. und europäische Patente im Auftrag der Lion Corporation of Tokyo, Japan, offenbaren ionensensitive Polymere, die Acrylsäure und Alkyl- oder auch Arylacrylate umfassen. Siehe U.S. Patent Nr. 5,312,883 , 5,317,063 und 5,384,189 , sowie das europäische Patent Nr. 608460 A1 . In dem U.S. Patent Nr. 5,312,883 werden Terpolymere als geeignete Bindemittel für herunterspülbare Vliesstoffbahnen offenbart. Die offenbarten, auf Acrylsäure basierenden Terpolymere, die zum Teil neutralisierte Acrylsäure, Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat umfassen, stellen in einigen Teilen der Welt geeignete Bindemittel dafür da, in herunterspülbaren Vliesstoffbahnen verwendet zu werden. Aufgrund des Vorhandenseins einer kleinen Menge von Natriumacrylat in den zum Teil neutralisierten Terpolymer, können diese Bindemittel jedoch nicht in Wasser, das mehr als ungefähr 15 ppm Ca²⁺ und/oder Mg²⁺ enthält, dispergieren. Wenn sie in Wasser gebracht werden, das mehr als ungefähr 15 ppm Ca²⁺ und/oder Mg²⁺ enthält, behalten die Vliesstoffbahnen unter Verwendung der oben beschriebenen Bindemittel eine Reißfestigkeit von mehr als 30 g/Inch bei, die die „Dispergierbarkeit" der Bahn negativ beeinflusst. Als Mechanismus für dieses Unvermögen wird vorgeschlagen, dass jedes Calciumion entweder intramolekular oder intermolekular an zwei Carboxylatgruppen bindet. Eine intramolekulare Bindung bewirkt, dass sich die Polymerkette auf wickelt, was möglicherweise zu einer Ausfällung des Polymer führt. Eine intermolekulare Bindung bewirkt eine Vernetzung. Unabhängig davon, ob intermolekulare oder intermolekulare Bindungen auftreten, ist das Terpolymer nicht in Wasser löslich, das mehr als ungefähr 15 ppm Ca²⁺ und/oder Mg²⁺ enthält. Aufgrund der starken Wechselwirkung zwischen den Calciumionen und den Carboxylatgruppen des Terpolymers ist eine Dissoziation des Komplexes sehr unwahrscheinlich, da diese Bindung irreversibel ist. Daher wird das oben beschriebene Polymer, das einer Lösung mit einer höheren Konzentration an Ca²⁺ und Mg²⁺ ausgesetzt wurde, nicht in Wasser dispergieren, selbst wenn die Calciumkonzentration abnimmt. Dies schränkt die Anwendung des Polymers als herunterspülbares Bindemittelmaterial ein, da die meisten Gegenden in den USA hartes Wasser haben, das mehr als 15 ppm Ca²⁺ und/oder Mg²⁺ enthält.
In dem U.S. Patent Nr. 6,423,804 B1 , das Kimberly-Clark vergeben ist, wird eine Modifikation der Acrylsäureterpolymere der oben angegebenen Patente der Lion Corporation offenbart. Insbesondere offenbart die 6,423,804 B1 mit Sulfonatanionen modifizierte Acrylsäureterpolymere, die eine verbesserte Dispergierbarkeit relativ hartem Wasser, zum Beispiel bis zu 200 ppm Ca²⁺ und/oder Mg² ⁺, im Vergleich zu den nicht-modifizierten Lion-Polymeren zeigen. Das befeuchtete Tuch ist biegsam und weich. Die ionensensitiven Polymere der Lion Corporation und die mit Sulfonatanion modifizierten Acrylsäureterpolymere der oben zitierten Patentschriften weisen, wenn sie als Bindemittel für Körperpflegeprodukte, wie beispielsweise Feuchttücher, verwendet werden, üblicherweise eine zu Beginn verminderte Benetzbarkeit des Tuches, eine erhöhte Steifigkeit des trockenen Tuches, eine erhöhte Klebrigkeit des Tuches, eine reduzierte Besprühbarkeit mit dem Bindemittel und relativ hohe Produktkosten auf.
Ein weiterer Ansatz für Einweg-Körperpflegeprodukte ist im U.S. Patent Nr. 5,281,306 von der Kao Corporation of Tokyo, Japan beschrieben. Dieses Patent offenbart ein in Wasser zersetzbares Kosmetiktuch; d.h. ein Feuchttuch, das in Wasser zersetzbare Fasern umfasst, die mit einem wasserlöslichen Bindemittel mit einer Carboxylgruppe behandelt wurden. Das Kosmetiktuch wird mit einem Reinigungsmittel, das 5% bis 95% eines mit Wasser verträglichen, organischen Lösungsmittels und 95% bis 5% Wasser enthält, behandelt. Ein bevorzugtes organisches Lösungsmittel ist Propylenglycol. Das Kosmetiktuch behält eine Nassfestigkeit bei und zersetzt sich nicht in dem auf organischem Lösungsmittel basierenden Reinigungsmittel, es zersetzt sich jedoch in Wasser. Die Tücher müssen diese Mengen an organischen Lösungsmitteln besitzen, da diese Lösungsmittel die Nassfestigkeit der Tücher während der Verwendung gewährleisten. Ohne die Lösungsmittel würden die Tücher eine geringe Nassfestigkeit während der Verwendung aufweisen und wären als Feuchttuch ineffektiv. Die Verwendung solcher hohen Mengen an organischen Lösungsmitteln führt jedoch zu einem fettigen Nachgefühl, wenn das Produkt verwendet wird, und für die Haut könnten diese organischen Lösungsmittel in höheren Mengen beschwerlich sein.
Obwohl viele Patentschriften verschiedene Ionen- und temperaturempfindliche Zusammensetzungen für in Wasser dispergierbare oder herunterspülbare Materialien offenbaren, besteht ein Bedarf nach Einwegprodukten, die eine Weichheit, Biegsamkeit, eine Dreidimensionalität und Elastizität; eine Aufwicklung und strukturelle Integrität in Gegenwart von Körperflüssigkeiten (einschließlich Fäkalien) bei Körpertemperatur; und eine wirkliche Dispersion der Fasern nach dem Herunterspülen in der Toilette, so das sich das Produkt nicht in Baumwurzeln verwickelt oder in Abwasserleitungen hängen bleibt, besitzen. In der Wissenschaft besteht zudem in allen Gebieten der Welt einschließlich, Gebieten mit weichem und hartem Wasser, der Bedarf nach herunterspülbaren Produkten, die in Wasser dispergierbar sind. Des Weiteren besteht ein Bedarf nach in Wasser dispergierbaren Bindemitteln, die nicht die Benetzbarkeit des Produkts, mit dem sie verwendet werden, reduzieren, wobei diese leicht und gleichmäßig aufgesprüht werden und in die Produkte penetrieren können. Schließlich besteht der Bedarf nach in Wasser dispergierbaren, herunterspülbaren Feuchttüchern, die während der Lagerung stabil sind und einen gewünschten Grad an Nassfestigkeit während der Verwendung beibehalten und mit einer Feuchthaltezusammensetzung, die relativ frei oder im Wesentlichen frei von organischen Lösungsmitteln ist, befeuchtet werden. Ein solches Produkt wird zu vernünftigen Kosten gefordert, ohne dabei Kompromisse hinsichtlich der Sicherheit des Produkts und im Hinblick auf die Umwelt schließen zu müssen, was bei früheren Produkten der Fall war.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist auf Feuchttücher gerichtet, die eine Bindemittelzusammensetzung umfassen, die aktivierbare, kationische Polymere und Polymerformulierungen enthält, die dazu entwickelt wurden, die oben beschriebenen Probleme, die mit den derzeit erhältlichen, ionensensitiven Polymeren und anderen Polymeren, die in der Literatur beschrieben sind, in Verbindung stehen, anzugehen. Das Bindemittel stellt im trockenen Zustand eine Festigkeit bereit, aber, was wesentlicher ist, es hilft dabei, infolge der Aktivierbarkeit von Ionen einen gewünschten Grad an Festigkeit in dem feuchten Zustand beizubehalten. Eine kontrollierte Konzentration von Salz in der Feuchthaltelösung macht das Bindemittel unlöslich und ermöglicht so, dass es als eine Art Klebstoff für die Bahn fungiert. Wenn das Feuchttuch in den Abwasserstrom geworfen wird, mit dieser als Konzentration verdünnt, das Bindemittel wird löslich und die Festigkeit nimmt unter einen kritischen Wert ab. Die ionenaktivierbaren Polymerformulierungen besitzen „Aktivierungseigenschaften", so dass die Polymere in einer Feuchthaltezusammensetzung, die ein unlösliches Mittel eines bestimmten Typs und einer bestimmten Konzentration, wie beispielsweise monovalente und/oder divalente Salzlösungen bei Konzentrationen von oberhalb ungefähr 0,3 Gew.-% umfasst, unlöslich sind, jedoch löslich sind, wenn sie in Wasser, einschließlich hartem Wasser mit bis zu 200 ppm (Parts per Million) Calcium- und Magnesiumionen, verdünnt werden. Dies ermöglicht, dass die Bahn in kleine Stücke aufbricht und letztendlich dispergiert wird.
Anders als einige ionensensitive Polymerformulierungen, die ihre Dispergierbarkeit in hartem Wasser infolge einer Vernetzung der Ionen durch Calciumionen verlieren, sind die aktivierbaren, kationischen Polymerformulierungen gegen Calcium- und/der Magnesiumionen bei verschiedenen Konzentrationen von wenigen hundert ppm unempfindlich und reagieren unempfindlich auf Schwankungen des pH-Werts. Deshalb erhalten herunterspülbare Produkte, die die Polymerformulierungen der vorliegenden Erfindung enthalten, ihre Dispergierbarkeit in hartem Wasser oder weichem Wasser. Die Bindemittelzusammensetzungen stellen eine optimale Nassfestigkeit bereit, wobei Natriumchlorid als das einzige oder hauptsächliche Lösungsmittel verwendet wird, was die Verwendung einer hohen Konzentration von divalenten Metallionen unnötig macht. Die Menge an Natriumchlorid, die zum Bereitstellen der Aktivierungseigenschaften erforderlich ist, ist unter bestimmten Bedingungen ebenso sehr klein (≤ 1%). Aufgrund dieser geringen Menge an monovalentem Salz, die zur Erzeugung der Aktivierungsaktivität erforderlich ist, können diese Bindemittel nun eine ausreichende Festigkeit in der Gegenwart von Urin, Menses und anderen biologischen Flüssigkeiten beibehalten, ohne dabei ein externes Aktivierungsmittel verwenden zu müssen. Sie können daher für Körperpflegeprodukte über die vorbefeuchteten Produkte hinaus noch weitaus mehr Anwendung finden. Die Bindemittel können auch dafür geeignet sein, eine Nassfestigkeit und/oder aufgrund ihres Löslichkeitsverhaltens eine vorübergehende Nassfestigkeit in der Gegenwart eines in der Art vorliegenden Salzes für Produkte mit trockenem Gewebe bereitzustellen. Daneben werden diese Eigenschaften der verbesserten Bindemittel ohne die Verwendung eines nichtionischen, hydrophilen Co-Monomers beeinflusst, das aufgrund seiner Toxizität, seiner unausgeglichenen Reaktivität oder seinen ungünstigen Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit der Bindemittel unerwünscht sein kann.
Die Polymerformulierungen sind als Bindemittel und Bestandteile für Air-Laid- und Wet-Laid-Vliesstoffgewebe nützlich. Die Polymerformulierungen sind insbesondere als Bindemittelmaterial für herunterspülbare Körperpflegeprodukte, insbesondere Feuchttücher für den Eigengebrauch, wie beispielsweise zur Säuberung oder Behandlung der Haut, Entfernung von Make-up, Entfernung von Nagellack, bei der medizinischen Versorgung und auch als Tücher zur Verwendung bei der Reinigung von harten Oberflächen, der Pflege von Kraftfahrzeugen, einschließlich Feuchttüchern, die Reinigungsmittel, Desinfektionsmittel und Ähnliches umfassen, nützlich. Die herunterspülbaren Produkte behalten ihre Integrität oder Nassfestigkeit während der Lagerung und der Verwendung bei und brechen auseinander oder dispergieren, nachdem sie in die Toilette geworfen wurden, wenn die Salz- oder Ionenkonzentration unter eine kritische Menge fällt. Geeignete Substrate zur Behandlung schließen Gewebe, wie beispielsweise gekrepptes Gewebe oder nicht-gekrepptes Gewebe, co-formulierte Produkte, hydrodynamisch verfestigte Bahnen, Air-Laid-Matten, Fluffzellstoff, Vliesstoffbahnen und deren Zusammensetzungen ein. Verfahren zur Herstellung von nicht-gekrepptem Gewebe und gegossenen dreidimensionalen Gewebebahnen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung können in der gemeinsam gehaltenen U.S. Patentanmeldung, Seriennummer 08912,906 , „Wet Resilient Webs and Disposable Articles Made Therewith", von F.-J. Chen et al., eingereicht am 15. August 1997; U.S. Patent Nr. 5,429,686 , ausgegeben an Chiu et al. am 4. Juli 1995; U.S. Patent Nr. 5,399,412 , ausgegeben an S. J. Sudall und S. A. Engel am 21. März 1995; U.S. Patent Nr. 5,672,248 , ausgegeben an Wendt et al. Am 30. September 1997; und U.S. Patent Nr. 5,607,551 , ausgegeben an Farrington et al., am 4. März 1997 gefunden werden. Die gegossenen Gewebestrukturen aus den oben genannten Patentschriften können insbesondere dabei hilfreich sein, gute Reinigungseigenschaften in einem Feuchttuch bereitzustellen. Gute Reinigungseigenschaften können auch durch Bereitstellen eines Texturgrades in anderen Substraten sowie durch Prägen, Gießen, Befeuchten und Lufttrocknen eines strukturierten Gewebes und Ähnlichem gefördert werden. Die kationischen Polymere und Polymerformulierungen sind insbesondere als Bindemittel für faserförmige Materialien nützlich, da die Polymere und Polymerformulierungen für die Fasern substantiell sind.
Air-Laid-Materialien können durch Dosieren eines Luftstromes, der die Fasern und andere optionale Materialien enthält, unter im Wesentlichen trockener Bedingung auf einem sich üblicherweise horizontal bewegenden Draht, der eine Schablone darstellt, ausgebildet werden. Geeignete Systeme und Vorrichtungen für Air-Laid-Mischungen von Fasern und thermoplastischem Material sind beispielsweise in dem U.S. Patent Nr. 4,157,724 (Persson), ausgegeben am 12. Juni 1979 und zurückgenommen am 25. Dezember 1984 als Re. U.S. Patent Nr. 31,775 ; U.S. Patent Nr. 4,278,113 (Persson), ausgegeben am 14. Juli 1981; U.S. Patent Nr. 4,264,289 (Day), ausgegeben am 28. April 1981; U.S. Patent Nr. 4,352,649 (Jacobsen et al.), ausgegeben am 5. Oktober 1982; U.S. Patent Nr. 4,353,687 (Hosler et al.), ausgegeben am 12. Oktober 1982; U.S. Patent Nr. 4,494,278 (Kroyer et al.), ausgegeben am 22. Januar 1985; U.S. Patent Nr. 4,627,806 (Johnson), ausgegeben am 9. Dezember 1986; U.S. Patent Nr. 4,650,409 (Nistri et al.), ausgegeben am 17. März 1987; und U.S. Patent Nr. 4,724,980 ((Farley), ausgegeben am 16. Februar 1988; und U.S. Patent Nr. 4,640,810 (Laursen et al.), ausgegeben am 3. Februar 1987 offenbart.
Die vorliegende Erfindung offenbart auch, wie in Wasser dispergierbare Vliesstoffe, einschließlich Feuchttüchern, die in Flüssigkeiten mit einer ersten ionischen Zusammensetzung, wie beispielsweise monovalenten und/oder divalenten Ionen bei einer bestimmten Konzentration, die im wesentlichen größer ist, ist diejenige, die in typischem harten Wasser oder weichem Wasser gefunden wird, unter Verwenden der oben beschriebenen, einzigartigen Polymerformulierungen als Bindemittelzusammensetzungen hergestellt werden können. Die resultierenden Vliesstoffe sind aufgrund ihrer angepassten Ionensensitivität, die ungeachtet der Härte des Wassers, das in den Toiletten in den vereinigten Staaten und auf der Welt gefunden wird, herunterspülbar und in Wasser dispergierbar.
Die vorliegende Erfindung offenbart ferner eine geeignete Feuchthaltezusammensetzung für Feuchttücher. Die erfindungsgemäßen Feuchttücher verwenden Polymerformulierungen, die während ihrer Lagerung stabil bleiben und einen gewünschten Grad an Nassfestigkeit während der Verwendung beibehalten und die mit einer Feuchthaltezusammensetzung oder einem Reinigungsmittel, das relativ frei oder im Wesentlichen frei von organischen Lösungsmitteln sein kann, befeuchtet werden. Wie er hierin verwendet wird, soll der Ausdruck "im Wesentlichen frei von" angeben, dass nur geringfügige oder unbedeutende Mengen enthalten sind.
Diese und andere Ziele, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nach der Durchsicht der folgenden ausführlichen Beschreibung der offenbarten Ausführungsformen der beigefügten Ansprüche offensichtlich.
Ausführliche Beschreibung der offenbarten Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung wird unter Verwenden von aktivierbaren, kationischen Polymeren oder Polymerzusammensetzungen ausgeführt. Die aktivierbare, kationische Polymerzusammensetzung ist eine ionensensitive, kationische Polymerzusammensetzung. Um als wirksames ionensensitives oder ionenaktivierbares, kationisches Polymer oder als kationische Polymerformulierung für die Verwendung in herunterspülbaren oder in Wasser dispergierbaren Körperpflegeprodukten geeignet zu sein, sollten die Formulierungen wünschenswerter Weise (1) funktional sein; d.h. ihre Nassfestigkeit unter kontrollierten Bedingungen beibehalten und sich in einer vernünftigen Zeit in weichem oder hartem Wasser, wie es beispielsweise in Toiletten und Spülbecken auf der ganzen Welt gefunden wird, auflösen oder in diesem dispergieren; (2) sicher (nicht toxisch) sein; und (3) relativ wirtschaftlich sein. Neben den vorher genannten Faktoren sollten die ionensensitiven oder ionenaktivierbaren Formulierungen, wenn sie als Bindemittelzusammensetzung für ein Vliesstoffsubstrat, wie beispielsweise ein Feuchttuch, verwendet werden, wünschenswerter Weise (4) auf wirtschaftlicher Basis verarbeitet werden können; d.h. relativ schnell auf großtechnischer Basis angewendet werden können, wie beispielsweise durch Besprühen (wobei erforderlich ist, dass die Bindemittelzusammensetzung eine relativ geringe Viskosität mit hoher Schwerkraft); (5) ein geeignetes Ausmaß an Benetzbarkeit des Tuches oder des Substrats bereitstellen; (6) einen verringerten Grad an Tuchsteifigkeit bereitstellen; und (7) eine verringerte Klebrigkeit bereitstellen. Die Feuchthaltezusammensetzung, mit der die erfindungsgemäßen Feuchttücher behandelt werden, kann einige der oben genannten Vorteile bereitstellen und daneben eines oder mehrere von (8) einer verbesserten Hautpflege, wie beispielsweise einer verringerten Reizung der Haut oder anderen Vorteilen, (9) verbesserte fühlbare Eigenschaften bereitstellen und (10) eine gute Reinigung fördern, indem sie bei ihrer Verwendung ein Gleichgewicht zwischen Reibung und Schmierfähigkeit auf der Haut (ein Gleiten auf der Haut) bereitstellt. Die ionensensitiven oder ionenaktivierbaren, kationischen Polymere und Polymerformulierungen, die in den Feuchttüchern der vorliegenden Erfindung, insbesondere in Feuchttüchern, die bestimmte Feuchthaltezusammensetzungen umfassen, wie sie im folgenden angegeben sind, enthalten sind, können viele oder alle der oben angegebenen Kriterien erfüllen. Natürlich ist es nicht erforderlich, dass alle zu erfüllenden Vorteile der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vom Umfang der vorliegenden Erfindung erfasst werden.
Ionenaktivierbare, kationische Polymerzusammensetzungen
Die ionenaktivierbaren, kationischen Polymere fungieren als Klebstoffe für Gewebe, Air-Laid-Zellstoffe und andere Vliesstoffbahnen und stellen eine ausreichende Festigkeit während der Verwendung (üblicherweise > 300 g/Inch (g/2,54 cm)) in Salzlösungen, insbesondere Natriumchlorid, bereit. Diese Vliesstoffbahnen sind ebenso in Leitungswasser (einschließlich hartem Wasser mit bis zu 200 ppm Metallionen) dispergierbar, wobei sie üblicherweise den größten Teil ihrer Nassfestigkeit (< 30–75 g/Inch (g/2,54 cm)) in 24 Stunden oder weniger verlieren.
Die allgemeine Struktur für die ionenaktivierbaren, kationischen Polymere der vorliegenden Erfindung ist unten gezeigt:
worin x = 1 bis 15 Molprozent; y = 60 bis 99 Molprozent; und z = 0 bis 30 Molprozent; Q ausgewählt ist aus C₁-C₄-Alkylammonium, quaternärem C₁-C₄-Alkylammonium und Benzylammonium; Z ausgewählt ist aus -O-, -COO-, -OOC-, -CONH- und -NHCO-; R₁, R₂, R₃ unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Wasserstoff und Methyl; R₄ Methyl ist; R₅ ausgewählt ist aus Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Butyl, Ethylhexyl, Decyl, Dodecyl, Hydroxyethyl, Hydroxypropyl, Polyoxyethylen und Polyoxypropylen. Vinylfunktionelle kationische Monomere der vorliegenden Erfindung schließen wünschenswerter Weise ein, sind aber nicht beschränkt auf [2-(Acryloxy)ethyl]trimethylammoniumchlorid (ADAMQUAT); [2-(Methacryloxy)ethyl)trimethylammoniumchlorid (MADQUAT); (3-Acrylamidopropyl)trimethylammoniumchlorid; [2-(Acryloxy)ethyl]dimethylbenzylammoniumchlorid; (2-Methacryloxy)ethyl]dimethylbenzylammoniumchlorid; [2- (Acryloxy)ethyl]dimethylammoniumchlorid; [2-(Methacryloxy)ethyl]dimethylammoniumchlorid. Vorläufermonomere, wie beispielsweise Dimethylaminoethylacrylat und Dimethylaminoethylmethacrylat, die polymerisiert und durch Post-Polymerisationsreaktionen quarternisiert werden können, sind ebenso möglich. Monomere oder Quarternisierungsreagenzien, die verschiedene Gegenionen, wie beispielsweise Bromid, Iodid oder Methylsulfat bereitstellen, sind ebenso nützlich. Andere vinylfunktionelle, kationische Monomere, die mit einem hydrophoben Vinylmonomer co-polymerisiert werden können, sind für die vorliegende Erfindung ebenso von Nutzen.
Wünschenswerte hydrophobe Monomere zur Verwendung in den ionensensitiven, kationischen Polymeren schließen verzweigte oder lineare C₁-C₁₈-Alkylvinylether, Vinylester, Acrylamide, Acrylate und andere Monomere, die mit dem kationischen Monomer co-polymerisiert werden können, ein, sind aber nicht auf diese beschränkt. Wie es hierin verwendet wird, wird das monomere Methacrylat als hydrophobes Monomer in Betracht gezogen. Methylacrylat besitzt bei 20°C eine Löslichkeit in Wasser von 6 g/100 ml.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Bindemittel das Produkt aus der Polymerisation eines kationischen Acrylats oder Methacrylats und einem oder mehreren Alkylacrylaten oder Methacrylaten mit der allgemeinen Struktur:
worin x = 1 bis 15 Molprozent; y = 60 bis 99 Molprozent; und z = 0 bis 30 Molprozent; R₄ Methyl ist; und R₅ ausgewählt ist aus Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Butyl, Ethylhexyl, Decyl, Dodecyl, Hydroxyethyl, Hydroxypropyl, Polyoxyethylen und Polyoxypropylen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzt das ionenaktivierbare Polymer die Struktur:
worin x = 1 bis 15 Molprozent; y = 85 bis 99 Molprozent und R₄ Methyl ist. In der am meisten bevorzugten Ausführungsform ist, wenn R₄ Methyl ist, x = 3 bis 6 Molprozent, y = 94 bis 97 Molprozent.
Die ionenaktivierbaren, kationischen Polymere können ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht besitzen, das in Abhängigkeit von der letztendlichen Verwendung des Polymers, variiert. Die ionenaktivierbaren, kationischen Polymere besitzen ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht in einem Bereich von ungefähr 10.000 bis ungefähr 5.000.000 Gramm pro Mol. Insbesondere besitzen die ionenaktivierbaren, kationischen Polymere ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht in einem Bereich von ungefähr 25.000 bis ungefähr 2.000.000 Gramm pro Mol oder ganz besonders von ungefähr 200.000 bis ungefähr 1.000.000 Gramm pro Mol.
Die ionenaktivierbaren, kationischen Polymere können gemäß einer Vielzahl von Polymerisationsverfahren, wünschenswerter Weise gemäß einem Polymerisationsverfahren in Lösung, zubereitet werden. Geeignete Lösungsmittel für das Polymerisationsverfahren schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, niedere Alkohole, wie beispielsweise Methanol, Ethanol und Propanol; ein gemischtes Lösungsmittel aus Wasser und einem oder mehreren der oben angegebenen niederen Alkohole; und ein gemischtes Lösungsmittel aus Wasser und einem oder mehreren niederen Ketonen, wie beispielsweise Aceton oder Methylethylketon.
In den Polymerisationsverfahren kann jeder beliebige freie radikalische Polymerisationsinitiator verwendet werden. Die Auswahl eines geeigneten Initiators kann von einer Reihe von Faktoren einschließlich, aber nicht beschränkt auf, der Polymerisationstemperatur, dem Lösungsmittel und den verwendeten Monomeren abhängen. Geeignete Polymerisationsinitiatoren zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, 2,2'-Azobisisobutyronitril, 2,2'-Azobis(2-methylbutyronitril), 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril), 2,2'-Azobis(2-amidinopropan)dihydrochlorid, 2,2'-Azobis(N,N'-dimethylenisobutylamidin), Kaliumpersulfat, Ammoniumpersulfat und wässriges Wasserstoffperoxid. Die Menge an Polymerisationsinitiator kann wünschenswerter Weise in einem Bereich von ungefähr 0,01 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des vorhandenen Monomers liegen.
Die Polymerisationstemperatur kann in Abhängigkeit von dem Lösungsmittel der Polymerisation, den Monomeren und dem verwendeten Initiator variieren, nicht jedoch allgemeinen einem Bereich von ungefähr 20°C bis ungefähr 90°C. Die Polymerisationsdauer beträgt allgemeinen zwischen ungefähr zwei und ungefähr acht Stunden.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die oben beschriebenen ionenaktivierbaren, kationischen Polymerformulierungen als Bindemittelmaterialien für herunterspülbare und/oder nicht-herunterspülbare Produkte verwendet. Um als Bindemittel in herunterspülbaren Produkten in den Vereinigten Staaten wirksam zu sein, bleiben die ionenaktivierbaren, kationischen Polymerformulierungen stabil und behalten ihre Integrität während des Trocknens oder bei relativ hohen Konzentrationen von monovalenten und/oder divalenten Ionen bei, werden jedoch in Wasser löslich, das bis zu ungefähr 200 ppm oder mehr divalente Ionen, insbesondere Calcium und Magnesium, enthält. In wünschenswerter Weise sind die ionenaktivierbaren, kationischen Polymerformulierungen in einer Salzlösung, die wenigstens 0,3 Gewichtsprozent von einem oder mehreren anorganischen und/oder organischen Salzen, die monovalente und/oder divalente Ionen enthalten, enthalten, unlöslich. Noch wünschenswerter Weise sind die ionenaktivierbaren, kationischen Polymerformulierungen in einer Salzlösung, die wenigstens 0,3 Gew.-% bis 10 Gew.-% von einem oder mehreren anorganischen und/oder organischen Salzen, die monovalente und/oder divalente Ionen enthält, enthalten, unlöslich.
Es wird noch mehr gewünscht, dass die ionenaktivierbaren, kationischen Polymerformulierungen in einer Salzlösung, die wenigstens 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% von einem oder mehreren anorganischen und/oder organischen Salzen, die monovalente und/oder divalente Ionen enthalten, enthalten, unlöslich sind. Ganz besonders wird gewünscht, dass die ionenaktivierbaren, kationischen Polymerformulierungen in einer Salzlösung, die wenigstens 1,0 Gew.-% bis 4 Gew.-% von einem oder mehreren anorganischen und/oder organischen Salzen, die monovalente und/oder divalente Ionen enthalten, enthalten, unlöslich sind. Geeignete monovalente Ionen schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, Na⁺-Ionen, K⁺-Ionen, Li⁺-Ionen, NH₄ ⁺-Ionen, niedermolekulare, quarternäre Ammoniumverbindungen (z. B. jene mit weniger als 5 Kohlenstoffatomen an jeder Seitengruppe), und deren Kombination. Geeignete multivalente Ionen schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, Zn² ⁺, Ca²⁺ und Mg² ⁺. Die monovalenten und divalenten Ionen können aus organischen und anorganischen Salzen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, NaCl, NaBr, KCl, NH₄Cl, Na₂SO₄, ZnCl₂, CaCl₂, MgCl₂, MgSO₄, NaNO₃, NaSO₄CH₃ und deren Kombinationen, stammen. Üblicherweise werden Alkalimetallhalogenide aufgrund ihrer Kosten, ihrer Reinheit, ihre geringen Toxizität und ihrer Verfügbarkeit am meisten bevorzugt. Ein besonders wünschenswertes Salz ist NaCl.
Basierend auf einer neueren Studie, die von der American Chemical Society durchgeführt wurde, variiert die Wasserhärte in den Vereinigten Staaten erheblich, wobei die Konzentration von CaCO₃ von ungefähr null für weiches Wasser bis ungefähr 500 ppm CaCO₃ (ungefähr 200 ppm Ca²⁺-Ionen) für sehr hartes Wasser reicht. Um die Dispergierbarkeit der Polymerformulierungen im gesamten Land (und in der gesamten Welt) sicherzustellen, sind die ionenaktivierbaren, kationischen Polymerformulierungen wünschenswerter Weise in Wasser, das bis zu ungefähr 50 ppm Ca²⁺ und/oder Mg²⁺-Ionen enthält, löslich. Noch wünschenswerter Weise sind die ionenaktivierbaren, kationischen Polymerformulierungen in Wasser, das bis zu ungefähr 100 ppm Ca²⁺- und/oder Mg²⁺-Ionen enthält, löslich. Noch wünschenswerterer Weise sind die ionenaktivierbaren, kationischen Polymerformulierungen der vorliegenden Erfindung in Wasser, das bis zu ungefähr 150 ppm Ca²⁺- und/oder Mg²⁺-Ionen enthält, löslich. Es wird noch mehr gewünscht, dass die ionenaktivierbaren, kationischen Polymerformulierungen der vorliegenden Erfindung in Wasser, das bis zu ungefähr 200 ppm Ca²⁺- und/oder Mg²⁺-Ionen enthält, löslich sind.
Co-Bindemittelpolymere
Wie oben angegeben ist, werden die kationischen Polymerformulierungen aus einem einzigen aktivierbaren, kationischen Polymer oder einer Kombination aus zwei oder mehreren verschiedenen Polymeren, worin mindestens ein Polymer ein aktivierbares Polymer ist, ausgebildet. Das zweite Polymer kann ein Co-Bindemittelpolymer sein. Ein Co-Bindemittelpolymer ist von einer solchen Art und in einer solchen Menge, das, wenn es mit dem aktivierbaren, kationischen Polymer kombiniert wird, das Co- Bindemittelpolymer wünschenswerter Weise zum großen Teil in dem aktivierbaren, kationischen Polymer dispergiert wird; d.h. das aktivierbare, kationische Polymer ist wünschenswerter Weise die kontinuierliche Phase und das Co-Bindemittelpolymer ist wünschenswerter Weise die das diskontinuierliche Phase. Beispielsweise kann das Co-Bindemittelpolymer eine Glasübergangstemperatur, d.h. T_g, besitzen, die geringer ist als die Glasübergangstemperatur des ionenaktivierbaren, kationischen Polymers. Zudem oder alternativ dazu kann das Co-Bindemittelpolymer in Wasser und löslich sein oder die Scherviskosität des ionenaktivierbaren, kationischen Polymers reduzieren. Das Co-Bindemittelpolymer kann in einer Menge, bezogen auf den Feststoffgehalt des aktivierbaren Polymers, von ungefähr 45% oder weniger, insbesondere ungefähr 30% oder weniger, ganz besonders ungefähr 20% oder weniger, insbesondere vor allem ungefähr 15% oder weniger und ganz besonders bevorzugt ungefähr 10% oder weniger vorhanden sein, wobei beispielhafte Bereiche von ungefähr 1% bis ungefähr 45% oder von ungefähr 25% bis ungefähr 35%, sowie von ungefähr 1% bis ungefähr 20% oder von ungefähr 5% bis ungefähr 25% reichen. Die Menge an vorhandenem Co-Bindemittel sollte bei Co-Bindemitteln mit dem Potenzial zur Ausbildung von in Wasser unlöslichen Bindungen oder Überzügen klein genug sein, so dass das Co-Bindemittel in einer diskontinuierlichen Phase bleibt, die es unmöglich macht, genug vernetzte oder unlöslichen Bindungen zu erzeugen und so die Dispergierbarkeit des behandelten Substrats zu gefährden.
Wünschenswerter Weise, aber nicht notwendigerweise, wird das Co-Bindemittelpolymer, wenn es mit dem ionenaktivierbaren, kationischen Polymer kombiniert wird, die Scherviskosität des ionenaktivierbaren, kationischen Polymers um ein solches Ausmaß reduzieren, dass die Kombination aus dem ionenaktivierbaren, kationischen Polymer und dem Co-Bindemittelpolymer aufsprühbar ist. Mit aufsprühbar ist gemeint, dass das Polymer durch Aufsprühen und Verteilen des Polymers über das Substrat auf ein faserförmiges Vliesstoffsubstrat aufgebracht werden kann, und die Penetration des Polymers in das Substrat so ist, dass die Polymerformulierungen gleichmäßig auf das Substrat aufgebracht sind.
In einigen Ausführungsformen kann die Kombination aus dem ionenaktivierbaren, kationischen Polymer und dem Co-Bindemittelpolymer die Steifigkeit des Artikels auf den sie aufgebracht wird, im Vergleich zu derjenigen des Artikels auf den nur das ionenaktivierbare, kationische Polymer aufgebracht wurde, reduzieren.
Das Co-Bindemittelpolymer kann ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht besitzen, das in Abhängigkeit von der letztendlichen Verwendung des Polymers variiert. Wünschenswerter Weise besitzt das Co-Bindemittelpolymer ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht, dass in einem Bereich von ungefähr 500.000 bis ungefähr 200.000.000 Gramm pro Mol liegt. Noch wünschenswerter Weise besitzt das Co-Bindemittelpolymer ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht, das in einem Bereich von ungefähr 500.000 bis ungefähr 100.000.000 Gramm pro Mol liegt.
Das Co-Bindemittelpolymer kann die Form eines Emulsionslatexes haben. Das oberflächenaktive System, das in einer solchen Latexemulsion verwendet wird, sollte so sein, dass es im Wesentlichen nicht mit der Dispergierbarkeit des ionenaktivierbaren, kationischen Polymers wechselwirkt. Aus diesem Grund können schwach anionische, nicht-ionische oder kationische Latexe für die vorliegende Erfindung von Nutzen sein. In einer Ausführungsform umfassen die ionenaktivierbaren, kationischen Polymerformulierungen ungefähr 55 bis ungefähr 95 Gewichtsprozent ionenaktivierbares, kationisches Polymer und ungefähr 5 bis ungefähr 45 Gewichtsprozent Poly(ethylenvinylacetat). Noch wünschenswerter Weise umfassen die ionenaktivierbaren, kationischen Polymerformulierungen der vorliegenden Erfindung ungefähr 75 Gewichtsprozent ionenaktivierbares, kationisches Polymer und ungefähr 25 Gewichtsprozent Poly(ethylenvinylacetat). Ein besonders bevorzugtes, nicht-vernetzbares Poly(ethylenvinylacetat) ist Dur-O-Set^® RB, das bei National Starch and Chemical Co., Bridgewater, NJ. erhältlich ist.
Wenn ein Latex-Co-Bindemittel oder irgendein potentiell vernetzbares Co-Bindemittel verwendet wird, sollte das Latex vor der Ausbildung von im Wesentlichen in Wasser unlöslichen Verbindungen, die das faserförmiges Substrat verbinden und die Dispergierbarkeit des Artikels beeinträchtigen, geschützt werden. Das Latex kann somit frei von Vernetzungsmitteln, wie beispielsweise N-Methylolacrylamid (NMA), oder frei von Katalysatoren für das Vernetzungsmittel oder beidem seien. Alternativ dazu kann ein Inhibitor der mit dem Initiator oder mit dem Katalysator wechselwirkt, so dass eine Vernetzung sogar dann verschlechtert wird, wenn der Artikel auf normale Vernetzungstemperaturen erwärmt wird, hinzu gegeben werden. Solche Inhibitoren können freie radikalische Radikalfänger, Methylhydrochinon, t-Butylcatechol, Mittel zur Kontrolle des pH, wie beispielsweise Kaliumhydroxid, und Ähnliche sein. Bei einigen Latexvernetzungsmitteln, wie beispielsweise N-Methylolacrylamid (NMA), können erhöhte pH-Werte, wie beispielsweise ein pH von 8 oder höher die Vernetzung bei normalen Vernetzungstemperaturen (z.B. ungefähr 130°C oder höher) beeinträchtigen. Alternativ dazu kann ein Artikel, der ein Latex-Co-Bindemittel umfasst bei Temperaturen unterhalb des Temperaturbereichs, bei dem eine Vernetzung stattfindet, beibehalten werden, so dass die Gegenwart eines Vernetzungsmittels nicht zu Vernetzung führt, oder so dass das Ausmaß der Vernetzung ausreichend gering bleibt, so dass die Dispergierbarkeit des Artikels nicht gefährdet ist. Alternativ dazu kann auch die Menge an vernetzbarem Latex unterhalb eines Schwellenwertes gehalten werden, so dass der Artikel sogar bei einer Vernetzung dispergierbar bleibt. Beispielsweise kann eine kleine Menge an vernetztem Latex, das in einzelnen Partikeln in einem ionensensitiven Bindemittel dispergiert ist, die Dispergierbarkeit sogar dann zulassen, wenn es vollständig vernetzt ist. Für eine spätere Ausführungsform kann die Menge an Latex unterhalb ungefähr 20 Gewichtsprozent und besonders bevorzugt unterhalb ungefähr 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das ionensensitive Bindemittel, betragen. Unabhängig davon, ob die Latex Verbindungen vernetzbar sind oder nicht, müssen sie nicht das Co-Bindemittel darstellen. Die REM-Mikrographie von erfolgreichen, ionensensitiven Bindemittelüberzügen mit darin dispergierten, nützlichen, nicht-vernetzbaren Latex-Emulsionen hat gezeigt, dass die Partikel des Latex Co-Bindemittel in Form einzelner Einheiten in dem ionensensitiven Bindemittel bleiben können und möglicherweise zum Teil als Füllmaterial dienen. Es wird vermutet, dass andere Materialien eine ähnliche Rolle spielen könnten, einschließlich einem dispergierten, mineralischen oder Feststofffüllstoff in dem aktivierbaren Bindemittel, das gegebenenfalls dazugegebene oberflächenaktive Stoffe/Dispergiermittel umfasst. In einer angestrebten Ausführungsform können beispielsweise frei fließende Ganzpearl PS-8F-Partikel von Presperse, Inc. (Piscataway, NJ), einem Styrol/Divinylbenzol-Copolymer mit ungefähr 0,4 Mikron großen Partikeln, in einem aktivierbaren Bindemittel bei einer Menge von ungefähr zwei bis ungefähr 10 Gewichtsprozent dispergiert werden, um die mechanischen, fühlbaren und optischen Eigenschaften des aktivierbaren Bindemittels zu modifizieren. Andere Füllstoff-ähnliche Ansätze können Mikropartikel, Mikrokugeln oder Mikrokügelchen aus Metall, Glas, Kohlenstoff, Mineralien, Quarz und/oder Kunststoff, wie beispielsweise Acryl- oder Phenol-Kunststoff, und/oder Partikel, in deren innerem inerte Gasatmosphären eingeschlossen sind, einschließen. Beispiele schließen EXPANCEL-Phenol-Mikrokugeln von Expancel aus Schweden, die, wenn sie erwärmt werden, wesentlich an Größe zunehmen, oder die Acryl-Mikrokugeln, die als PM 6545, erhältlich bei PQ Corporation of Pennsylvania, bekannt sind, ein. Schaumbildner, einschließlich in dem aktivierbaren Bindemittel aufgelöstem CO₂, könnten ebenso hilfreich dabei sein, eine Unterbrechung in Form von Gasbläschen in der Matrix eines aktivierbaren Bindemittels bereitzustellen, was ermöglicht, dass die in dem aktivierbaren Bindemittel dispergierte Gasphase als das Co-Bindemittel dient. Allgemein kann jedes beliebige kompatible Material das nicht mit dem Bindemittel mischbar ist, insbesondere eines mit adhäsiven Eigenschaften oder Bindungseigenschaften an sich, als das Co-Bindemittel verwendet werden, solange es nicht in einen Zustand bereitgestellt wird, der wesentliche kovalente Bindungen, die die Fasern miteinander verbinden, auf eine solche Weise verleiht, dass diese die Dispergierbarkeit des Produkts im Wasser beeinträchtigen. Jedoch werden solche Materialien, die auch weitere Vorteile, wie beispielsweise eine verringerte Viskosität beim Aufsprühen, bereitstellen, besonders bevorzugt. Adhäsive Co-Bindemittel, wie beispielsweise Latex, die keine Vernetzungsmittel enthalten oder verringerte Mengen an Vernetzungsmittel enthalten, haben sich als besonders hilfreich zur Bereitstellung guter Ergebnisse über einen breiten Bereich von Verarbeitungsbedingungen, einschließlich einer Trocknung bei erhöhten Temperaturen, herausgestellt.
Das Co-Bindemittelpolymer kann oberflächenaktive Verbindungen umfassen, die die Benetzbarkeit des Substrats nach dem Aufbringen der Bindemittelmischung verbessern. Die Benetzbarkeit eines trockenen Substrats, das mit einer aktivierbaren Polymerformulierung behandelt wurde, kann in manchen Ausführungsformen ein Problem darstellen, da die hydrophoben Teile der aktivierbaren Polymerformulierungen während des Trocknens selektiv zu der Luftphase hin ausgerichtet werden, was eine hydrophobe Oberfläche erzeugt, die schwer zu befeuchten ist, wenn die Feuchthaltezusammensetzung später aufgebracht wird, es sei denn, dass oberflächenaktive Stoffe zu der Feuchthaltezusammensetzung gegeben werden. Oberflächenaktive Stoffe oder andere oberflächenaktive Bestandteile in Co-Bindemittelpolymeren können die Benetzbarkeit das getrockneten Substrats, dass mit einer aktivierbaren Polymerformulierungen behandelt wurde, verbessern. Die oberflächenaktiven Stoffe in den Co-Bindemittelpolymeren sollten mit der aktivierbaren Polymerformulierung nicht wesentlich Wechselwirken. Das Bindemittel sollte daher eine gute Integrität und fühlbare Eigenschaften in den vorbefeuchteten Tüchern, in denen der oberflächenaktive Stoff vorhanden ist, beibehalten.
In einer Ausführungsform wird ein Teil der ionenaktivierbaren, kationischen Polymerformulierungen gegen ein wirksames Co-Bindemittelpolymer ausgetauscht und ermöglicht so, dass ein gegebener Grad an Festigkeit in einem vorbefeuchteten Tuch mit wenigstens einem von geringerer Steifigkeit, besseren fühlbaren Eigenschaften (z.B. Schmierfähigkeit oder Glätte) oder reduzierten Kosten, bezogen auf ein in anderer Weise identisches, vorbefeuchtetes Tuch, dem das Co-Bindemittelpolymer fehlt, und das ionenaktivierbare, kationische Polymerformulierungen in einer Menge umfasst, die ausreicht, um die gegebene Zugfestigkeit zu erreichen, erreicht wird.
Andere Co-Bindemittelpolymere
Die Trockenemulsionspulver-(DEP-)Bindemittel von Wacker Polymer System (Burghausen, Deutschland), wie beispielsweise das VINNEK^®-System aus Bindemitteln an, kann in einigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet werden. Dies sind redispergierbare, frei fließende Bindemittelpulver, die aus flüssigen Emulsionen ausgebildet wurden. Kleine Pulverpartikel aus einer Dispersion werden in einer schützenden Matrix aus wasserlöslichen, schützenden Kolloiden in Form von Pulverpartikeln bereitgestellt. Die Oberfläche des Pulverpartikels wird gegen ein Verbacken von Plättchen aus mineralischen Kristallen geschützt. Als Folge davon sind nun Polymerpartikel, die einst in einer flüssigen Dispersion vorlagen, in Form eines frei fließenden, trockenen Pulvers erhältlich, das in Wasser redispergiert werden kann oder bei Zugabe von Feuchte in aufgequollene, klebrige Partikeln umgewandelt werden kann. Diese Partikel können, indem sie mit den Fasern während des Air-Laid-Verfahrens abgeschieden werden, und anschließend 10% bis 30% Feuchte dazugegeben wird, um zu bewirken, dass die Partikel aufquellen und an den Fasern haften bleiben, in hochspeichernden Vliesstoffen angewendet werden. Dies kann "Kaugummieffekt" genannt werden, was bedeutet, dass die nicht klebrigen Fasern in der Bahn, wenn sie befeuchtet werden, klebrig wie Kaugummi werden. Eine gute Adhäsion an polare Oberflächen und andere Oberflächen wird erhalten. Diese Bindemittel sind als frei fließende Partikel, die aus Latexemulsionen ausgebildet wurden, die getrocknet wurden und mit Mitteln zur Verhinderung der Kohäsion in dem trockenen Zustand behandelt wurden, verfügbar. Sie können in Luft eingeschlossen werden, und während des Air-Laid-Verfahrens mit den Fasern abgeschieden werden oder sie können mit elektrostatischen Mitteln, durch direkten Kontakt, durch Vorrichtungen mit Gefällezuführung und anderen Mitteln angewendet werden. Sie können von dem Bindemittel entfernt, entweder vor oder nachdem das Bindemittel getrocknet wurde, angewendet werden. Der Kontakt mit Feuchte, entweder in Form einer Flüssigkeit oder eines Dampfes, rehydriert die Latex-Partikel und bewirkt, dass sie aufquellen und an den Fasern haften. Das Trocknen oder Erhitzen auf erhöhte Temperaturen (z.B. oberhalb von 160°C) bewirkt, dass die Bindemittelpartikel vernetzt werden und gegen Wasser resistent werden, das Trocknen bei niedrigen Temperaturen (z.B. bei 110°C oder weniger) könnte zur Ausbildung eines Überzug und zu einem Ausmaß der Bindung von Fasern ohne ernstliche Beeinträchtigung der Dispergierbarkeit der vorbefeuchteten Tücher in Wasser führen. Daher wird vermutet, dass das kommerziell erhältliche Produkt ohne Reduzieren der Menge an Vernetzungsmitteln durch Kontrollieren des Aushärtens des Co-Bindemittelpolymer, wie beispielsweise Begrenzen der Zeit und der Temperatur des Trocknens, um ein Ausmaß der Bindung ohne signifikante Vernetzung bereitzustellen, verwendet werden kann.
Wie von Dr. Klaus Kohlhammer, in „New Airlaid Binders", Nonwovens Report International, September 1999, Ausgabe 342, S. 20–22, 28–31, herausgestellt wurde, haben Trockenemulsionsbindemittelpulver den Vorteil, dass sie während der Ausbildung der Bahn leicht in eine Vliesstoffbahn oder eine Air-Laid-Bahn eingeschlossen werden können, was im Gegensatz dazu steht, das Material auf ein bestehendes Substrat aufzubringen, was eine erhöhte Kontrolle über die Platzierung des Co-Bindemittelpolymers zulässt. Eine Vliesstoffbahn oder eine Air-Laid-Bahn kann bereits mit einem Trockenemulsionsbindemittel darin zubereitet werden, worauf eine Befeuchtung folgt, wenn die Lösung aus der ionenaktivierbaren, kationischen Polymerformulierung angewendet wird, worauf der Trockenemulsionspulver klebrig wird und zu der Bindung an das Substrat beiträgt. Alternativ dazu kann das Trockenemulsionspulver über einen Filtrationsmechanismus in das Substrat eingeschlossen werden, nachdem das Substrat mit dem aktivierbaren Bindemittel behandelt wurde und getrocknet wurde, woraufhin das Trockenemulsionspulver durch die Aufbringung der Feuchthaltezusammensetzung klebrig gemacht wird. In einer weiteren Ausführungsform wird der Trockenemulsionspulver in der Lösung aus der aktivierbaren Polymerformulierung dispergiert, wobei das Pulver entweder als die Lösung aus der ionenaktivierbaren, kationischen Polymerformulierung auf die Bahn aufgesprüht wird, oder wobei die Trockenemulsionspulverpartikel in die Lösung der ionenaktivierbaren, kationischen Polymerformulierungen geben werden und in dieser dispergiert werden, nachdem die Mischung durch Besprühen, durch Verfahren der Schaumaufbringung, oder mit Hilfe anderer im Stand der Technik bekannter Verfahren auf eine Bahn aufgebracht wurden.
Bindemittelformulierungen und Gewebe, die diese enthalten
Die ionenaktivierbaren, kationischen Polymerformulierungen können als Bindemittel verwendet werden. Die auslösbaren Bindemittelformulierungen können auf jedes faserförmige Substrat aufgebracht werden. Die Bindemittel sind insbesondere zur Verwendung in in Wasser dispergierbaren Produkten geeignet. Geeignete faserförmige Substrate schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, Vliesstoffe und Gewebe. In vielen Ausführungsformen, insbesondere bei Körperpflegeprodukten, sind Vliesstoffe bevorzugte Substrate. Wie es hierin verwendet wird, bezeichnet nun der Begriff „Vliesstoff" ein Gewebe, das eine Struktur aus einzelnen Fasern oder Filamenten, die zufällig in einer mattenähnlichen Weise angeordnet sind, besitzt (einschließlich Papieren). Vliesstoffe können mit einer Vielzahl von Verfahren einschließlich, aber nicht beschränkt auf Air-Laid-Verfahren, Wet-Laid-Verfahren, hydrodynamisch verfestigenden Verfahren, Kardieren und Verbinden von Stapelfasern und Verspinnen in Lösung hergestellt werden.
Die ionenaktivierbare Bindemittelzusammensetzung kann mit jedem bekannten Verfahren zur Aufbringung auf das faserförmige Substrat aufgebracht werden. Geeignete Verfahren zur Aufbringung des Bindemittelmaterials schließen Bedrucken, Besprühen, elektrostatisches Besprühen, Beschichten, geflutete Walzen, gemessene Presswalzen, Imprägnieren oder irgendeine andere Technik ein, sind aber nicht auf diese beschränkt. Die Menge an Bindemittelzusammensetzung kann dosiert werden und gleichmäßig innerhalb des faserförmigen Substrats verteilt werden oder sie kann nicht gleichförmig innerhalb des faserförmigen Substrats verteilt werden. Die Bindemittelzusammensetzung kann über das gesamte faserförmige Substrat verteilt werden oder sie kann innerhalb einer Vielzahl von kleinen abgeschlossenen Bereichen verteilt werden. In den meisten Ausführungsformen ist eine gleichmäßige Verteilung der Bindemittelzusammensetzung gewünscht.
Zur leichteren Anwendbarkeit des faserförmigen Substrats kann das aktivierbare Bindemittel in Wasser oder in einem nicht-wässrigen Lösungsmittel, wie beispielsweise Methanol, Ethanol, Aceton oder Ähnlichem gelöst sein, wobei Wasser das bevorzugte Lösungsmittel ist. Die Menge an Bindemittel, die in dem Lösungsmittel gelöst wird, kann in Abhängigkeit von dem verwendeten Polymer und der Anwendung des Gewebes variieren. Wünschenswerter Weise enthält die Bindemittellösung ungefähr 50 Gewichtsprozent feste Bestandteile einer Bindemittelzusammensetzung. Noch wünschenswerter ist, dass die Bindemittellösung zwischen ungefähr 10 bis 30 Gewichtsprozent feste Bestandteile einer Bindemittelzusammensetzung, insbesondere ungefähr 15 bis 25 Gewichtsprozent feste Bestandteile einer Bindemittelzusammensetzung enthält. Weichmacher, Parfümstoffe, Farbstoffe, Antischaummittel, Bakterizide, Konservierungsmittel, und oberflächenaktive Stoffe, Verdickungsmittel, Füllstoffe, Trübungsmittel, Klebrigmacher, Entklebungsmittel und ähnliche Zusatzstoffe können, falls gewünscht, in die Lösung der Bindemittelzusammensetzungen eingeschlossen werden.
Wenn die aktivierbare Bindemittelzusammensetzung auf das Substrat aufgebracht wurde, wird das Substrat auf irgendeine herkömmliche Weise getrocknet. Wenn es trocken ist, zeigt das kohärente, faserförmiges Substrat eine verbesserte Zugfestigkeit im Vergleich zu der Zugfestigkeit der unbehandelten, Wet-Laid- oder Dry-Laid-Substrate und besitzt die Fähigkeit, schnell zu „zerfallen" oder sich zu zersetzen, wenn es in weiches oder hartes Wasser mit einer Konzentration an divalenten Ionen von bis zu ungefähr 200 ppm eingebracht und damit vermischt wird. Beispielsweise kann die Trockenzugfestigkeit des faserförmigen Substrats im Vergleich zu der Trockenzugfestigkeit des unbehandelten Substrats, das nicht das Bindemittel enthält, um mindestens 25% erhöht werden. Insbesondere kann die Trockenzugfestigkeit des faserförmigen Substrats im Vergleich zu der Trockenzugfestigkeit des unbehandelten Substrats, das nicht das Bindemittel enthält, um mindestens 100% erhöht werden. Ganz besonders bevorzugt kann die Trockenzugfestigkeit des faserförmigen Substrats im Vergleich zu der Trockenzugfestigkeit des unbehandelten Substrats, das nicht das Bindemittel enthält, um mindestens 500% erhöht werden.
Eine wünschenswerte Eigenschaft der vorliegenden Erfindung ist die, das eine Verbesserung der Zugfestigkeit bewirkt wird, wenn die Menge der vorhandenen Bindemittelzusammensetzung, „Zugabemenge", in dem resultierenden faserförmigen Substrat einen kleinen Gewichtsanteil des gesamten Substrats darstellt. Die Menge der „Zugabemenge" kann bei einer bestimmten Anwendung variieren; die optimale Menge der Zugabemenge" resultiert jedoch in einem faserförmigen Substrat, das eine Integrität während der Verwendung besitzt und auch schnell dispergiert, wenn es in Wasser eingeweicht wird. Die Bindemittelbestandteile machen beispielsweise üblicherweise von ungefähr 5 bis ungefähr 65 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts des Substrats aus. Insbesondere können die Bindemittelbestandteile beispielsweise von ungefähr 7 bis ungefähr 35 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts des Substrats ausmachen. Ganz besonders bevorzugt können die Bindemittelbestandteile beispielsweise von ungefähr 10 bis ungefähr 20 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts des Substrats ausmachen. Die Vliesstoffe der vorliegenden Erfindung zeigen während ihrer Verwendung eine gute Zugfestigkeit sowie eine gute Ionenaktivierbarkeit. Die Vliesstoffe sind wünschenswerter Weise abriebfest und behalten in wässrigen Lösungen, die bestimmte Mengen und Arten der Ionen, die oben offenbart sind, enthalten, eine erhebliche Zugfestigkeit bei. Aufgrund der letztgenannten Eigenschaft sind die Vliesstoffe der vorliegenden Erfindung gut für Einwegprodukte, wie beispielsweise vorbefeuchtete Tücher (Feuchttücher), geeignet, die nach der Verwendung in jedem Teil der Welt in eine Toilette mit Toilettenspülung geworfen werden können.
Die Fasern, die die Gewebe ausbilden, können aus einer Vielzahl von Materialien, einschließlich natürlichen Fasern, synthetischen Fasern und Kombinationen davon hergestellt werden. Die Auswahl der Fasern hängt beispielsweise von der angestrebten Verwendung des fertigen Gewebes und den Kosten für die Fasern ab. Geeignete faserförmige Substrate können beispielsweise einschließen, sind aber nicht beschränkt auf natürliche Fasern, wie beispielsweise Baumwolle, Leinen, Jute, Hanf, Wolle, Holzzellstoff, usw. andererseits können in ähnlicher Weise regenerierte Zellulosefasern, wie beispielsweise Viskoserayon und Kupferammoniumrayon, modifizierte Zellulosefasern, wie beispielsweise Zelluloseacetat, oder synthetische Fasern, wie beispielsweise jene, die von Polypropylenen, Polyethylenen, Polyolefinen, Polyestern, Polyamiden, Polyacrylsäuren usw. stammen, allein oder, falls gewünscht, in Kombination davon verwendet werden. Mischungen von einer oder mehreren der oben angegebenen Fasern können, falls gewünscht, ebenso verwendet werden. Von den Holzzellstofffasern kann jede zur Herstellung von Papier bekannte Faser, einschließlich Fasern von Weichholz und Hartholz usw. verwendet werden. Die Fasern können beispielsweise chemisch oder mechanisch zu Zellstoff verarbeitet werden, gebleicht oder nicht gebleicht werden, ursprünglich sein oder recycelt sein, eine hohe Ausbeute oder eine geringe Ausbeute haben, und Ähnliches. Es können auch merzerisierte, chemisch versteifte oder vernetzte Fasern verwendet werden.
Arten von synthetischen Zellulosefasern schließen Rayon in allen seinen Variationen und andere Fasern, die von Viskose oder chemisch modifizierter Zellulose stammen, einschließlich regenerierter Zellulose und mit dem Lösemittel gesponnene Zellulose, wie beispielsweise Lyocell, ein. Chemisch behandelte, natürliche Zellulosefasern können verwendet werden, wie beispielsweise merzerisierte Zellstoffe, chemisch versteifte oder vernetzte Fasern oder sulfonierte Fasern. Recycelte Fasern, sowie ursprüngliche Fasern, können verwendet werden. Zellulose, die von Mikroben produziert wurde, und andere Zellulosederivate können verwendet werden. Wie es hier verwendet wird, soll der Begriff „Zellulose-" jedes Material einschließen, indem die Zellulose der Hauptbestandteil ist, und insbesondere mindestens 50 Gewichtsprozent Zellulose oder ein Zellulosederivat umfasst. Der Begriff schließt somit Baumwolle, üblicher Holzzellstoffe, nicht von Holze stammende Zellulosefasern, Zelluloseacetat, Zellulosetriacetat, Rayon, thermomechanischen Holzzellstoff, chemischen Holzzellstoff, chemisch aufgeschlossenem Holzzellstoff, Seidenpflanzen oder bakterielle Zellulose ein. Das aktivierbare Bindemittel kann auch auf andere Fasern oder Partikel aufgebracht werden. Andere Fasern, die mit dem aktivierbaren Bindemittel der vorliegenden Erfindung behandelt werden können, schließen Fasern wie diejenigen ein, die aus Carboxymethylzellulose, Chitin und Chitosan hergestellt wurden.
Die Faserlänge ist für die Herstellung der erfindungsgemäßen Fasern wesentlich. In einigen Ausführungsformen, wie beispielsweise herunterspülbaren Produkten, ist die Faserlänge besonders wichtig. Die minimale Länge der Fasern hängt von dem zur Ausbildung der faserförmigen Substrate ausgewählten Verfahren ab. Wenn das faserförmige Substrat beispielsweise mittels Kardierung ausgebildet wird, sollte die Länge der Faser gewöhnlich mindestens ungefähr 42 mm betragen, um die Gleichförmigkeit sicherzustellen.
Wenn das faserförmige Substrat durch Air-Laid- oder Wet-Laid-Verfahren ausgebildet wird, beträgt die Faserlänge wünschenswerter Weise ungefähr 0,2 bis 6 mm. Obwohl Fasern mit einer Länge von mehr als 50 mm im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten sind, wurde festgestellt, dass, wenn eine wesentliche Menge an Fasern mit einer Länge von mehr als ungefähr 15 mm in einem herunterspülbaren Gewebe angeordnet ist, die Fasern, obwohl sie in Wasser dispergieren und sich auftrennen, aufgrund ihrer Länge zur Ausbildung von „Seilen" aus den Fasern neigen, die unerwünscht sind, wenn sie in einer Haustoilette herunter gespült werden sollen. Bei diesen Produkten wird daher gewünscht, dass die Faserlänge ungefähr 15 mm oder weniger beträgt, so dass die Fasern keine Neigung zur „Seilbildung" haben, wenn sie durch eine Toilette gespült werden. Obwohl Fasern mit verschiedenen Längen in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, besitzen die Fasern wünschenswerter Weise eine Länge von weniger als ungefähr 15 mm, so dass die Fasern leicht voneinander dispergieren, wenn sie mit Wasser in Kontakt kommen. Die Fasern, insbesondere synthetische Fasern, können auch gekräuselt sein.
Die erfindungsgemäßen Gewebe können aus einer einzigen Schicht oder mehreren Schichten ausgebildet sein. Wenn mehrere Schichten verwendet werden, bleiben die Schichten im Allgemeinen nebeneinander oder Oberfläche-auf-Oberfläche angeordnet und alle oder ein Teil der Schichten können mit den benachbarten Schichten verbunden sein. Vliesstoffbahnen der vorliegenden Erfindung können auch aus einer Mehrzahl von separaten Vliesstoffbahnen ausgebildet werden, wobei die separaten Vliesstoffbahnen aus einer einzigen oder mehreren Schichten ausgebildet werden können. In einem solchen Fall, wo die Vliesstoffbahn mehrere Schichten umfasst, kann die gesamte Decke der Vliesstoffbahn einer Aufbringung von Bindemittel unterzogen werden oder jede einzelne Schicht kann separat einer Aufbringung von Bindemittel unterzogen werden und anschließend mit anderen Schichten nebeneinander kombiniert werden, um die fertige Vliesstoffbahnen auszubilden.
Die aktivierbaren Bindemittelzusammensetzungen, die in den Feuchttüchern der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind insbesondere zur Bindung von Fasern von Air-Laid-Vliessgeweben nützlich. Air-Laid-Materialien sind insbesondere zur Verwendung als vorbefeuchtete Tücher (Feuchttücher) nützlich. Das Grundgewicht der Air-Laid-Vliessstoffgewebe kann in einem Bereich von ungefähr 20 bis ungefähr 200 Gramm pro Quadratmeter ("gsm") liegen, wobei die Stapelfasern ein Denier von ungefähr 0,5 bis 10 dtex (0,55 bis 11,1 dtex) und eine Länge von ungefähr 6 bis 15 Millimetern haben. Stoß- oder Aufnahmematerialien brauchen eine bessere Elastizität und ein höheres Bett, so dass starke Fasern mit ungefähr 6 Dernier (6,6 dtex) oder mehr zur Herstellung dieser Produkte verwendet werden können.
Eine wünschenswerte finale Dichte für die Stoß- oder Aufnahmematerialien liegt zwischen ungefähr 0,025 g pro Kubikzentimeter („g/cc") bis ungefähr 0,10 g/cc. Materialien zur Verteilung von Flüssigkeiten können eine höhere Dichte haben, die in einem gewünschten Bereich von ungefähr 0,10 bis ungefähr 0,20 g/cc bei Verwendung von Fasern mit geringer Dernier liegt, wobei die am meisten bevorzugten Fasern eine Dernier von weniger als ungefähr 1,5 aufweisen. Tücher können allgemein eine Faserdichte von ungefähr 0,25 g/cc bis ungefähr 0,2 g/cc und ein Grundgewicht von ungefähr 20 gsm bis ungefähr 150 gsm; insbesondere von ungefähr 30 bis ungefähr 90 gsm, um ganz besonders bevorzugt ungefähr 60 gsm bis ungefähr 65 gsm aufweisen.
In einer Ausführungsform ist das aktivierbare Bindemittel so, dass es sich nicht auflösen wird, wenn es mit Körperflüssigkeiten in Kontakt kommt, da die Konzentration an monovalenten Ionen in den Körperflüssigkeiten oberhalb der Menge liegt, die zur Auflösung erforderlich ist; d.h. mehr als 1 Gew.-%. Das Vliesstoffgewebe behält seine Struktur, Weichheit bei und zeigt eine Festigkeit, die für eine praktische Verwendung ausreichend ist. Wenn es jedoch in Kontakt mit Wasser mit einer Konzentration von divalenten Ionen, wie beispielsweise Ca²⁺ und Mg² ⁺-Ionen, von bis ungefähr 200 ppm oder mehr, gebracht wird, dispergiert das Bindemittel. Die Struktur des Vliesstoffgewebes kann dann leicht aufbrechen und in dem Wasser dispergiert werden. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Zugfestigkeit eines Vliesstoffgewebes während der Verwendung durch Ausbilden des Vliesstoffgewebes mit einem Bindemittel, das die ionenaktivierbare, kationische Polymerzusammensetzung umfasst, die in den Feuchttüchern in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und anschließendem Aufbringen von entweder einem oder mehreren monovalenten und/oder divalenten Salzen auf das Vliesstoffgewebe verstärkt. Das Salz kann mit irgendeinem Fachleuten bekannten Verfahren auf das Vliesstoffgewebe aufgebracht werden, wobei diese einschließen, aber nicht beschränkt sind auf, das Aufbringen eines festen Pulvers auf das Gewebe und das Besprühen des Gewebes mit einer Salzlösung. Die Menge an Salz kann in Abhängigkeit von einer bestimmten Anwendung variieren. Die Menge an Salz, die auf das Gewebe aufgebracht wird, liegt jedoch üblicherweise im Bereich von 0,3 Gewichtsprozent bis 10 Gewichtsprozent feste Bestandteile des Salzes, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gewebes.
Fachleute können leicht verstehen, dass die Bindemittelformulierungen und faserförmigen Substrate der vorliegenden Erfindung vorteilhaft bei der Zubereitung eines breiten Bereichs von Produkten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, absorbierende Körperpflegeprodukte, die dazu konstruiert wurden, mit den Körperflüssigkeiten in Kontakt zu treten, verwendet werden können. Solche Produkte können nur eine einzelne Schicht des faserförmigen Substrats umfassen oder sie können eine Kombination von Elementen umfassen, wie oben beschrieben ist. Obwohl die Bindemittelformulierungen und faserförmigen Substrate der vorliegenden Erfindung insbesondere für Körperpflegeprodukte geeignet sind, können die Bindemittelformulierungen und faserförmigen Substrate vorteilhaft in einem breiten Bereich von Verbrauchsprodukten eingesetzt werden.
Anders als andere Bindemittelsysteme, die im Stand der Technik bekannt sind, können die ionenaktivierbaren, kationischen Polymerformulierungen als Bindemittel aktiviert werden, ohne dazu erhöhte Temperaturen zu erfordern. Während das Trocknen oder das Entfernen von Wasser nützlich ist, um eine gute Verteilung des Bindemittels in einer faserförmigen Bahn zu erreichen, ist eine erhöhte Temperatur an sich nicht essenziell, da das Bindemittel keine Vernetzung oder eine andere chemische Reaktion mit hoher Aktivierungsenergie benötigt, um als Bindemittel zu dienen. Die Wechselwirkung mit einer löslichen, Unlöslichkeit verleihenden Verbindung, üblicherweise einem Salz, reicht vielmehr nicht dazu aus, zu erreichen, dass das Bindemittel unlöslich wird, das heißt „ausgesalzen" wird oder durch die Wechselwirkung zwischen dem Kation des Polymers und dem Salz aktiviert wird. Somit kann, wenn gewünscht, ein Trocknungsschritt vermieden werden, oder durch Arbeitsschritte zur Entfernung des Wassers bei geringen Temperaturen, wie beispielsweise einer Trocknung bei Raumtemperatur oder einer Gefriertrocknung, ersetzt werden. Eine erhöhte Temperatur ist zum Trocknen im allgemeinen hilfreich, das Trocknen kann jedoch bei Temperaturen unterhalb den normalen Temperaturen die zur Steuerung von Reaktionen zur Vernetzung erforderlich sind, ausgeführt werden. Somit beträgt die höchste Temperatur, der das Substrat ausgesetzt wird, oder auf die das Substrat gebracht wird, weniger als ungefähr die ff. Temperatur: 200°C, 180°C, 160°C, 140°C, 120°C, 110°C, 105°C, 100°C, 90°C, 75°C und 60°C. Während Polymersysteme, wie beispielsweise kommerzielle Latexemulsionen, auch Vernetzungsmittel, die für Reaktionen bei Temperaturen von 160°C oder höher geeignet sind, umfassen können, kann das Beibehalten einer geringeren obersten Temperatur dazu günstig sein, die Entwicklung von übermäßiger Festigkeit in dem Polymer, die auf andere Weise die Dispergierbarkeit im Wasser des vorbefeuchteten Tuches verhindern kann, vermeiden.
Feuchthaltezusammensetzung für Feuchttücher und Feuchttücher, die diese enthalten
Es wird die Herstellung von vorbefeuchteten Tüchern oder Feuchttüchern aus den oben beschriebenen aktivierbaren Bindemittelzusammensetzungen und faserförmigen Materialien offenbart. Für die Tücher kann das faserförmige Material die Form eines Gewebes oder eines Vliesstoffes haben; Vliesstoffe sind jedoch besonders wünschenswert. Der Vliesstoff wird wünschenswerter Weise aus relativ kurzen Fasern, wie beispielsweise aus Fasern aus Holzzellstoff, ausgebildet. Die minimale Länge der Fasern hängt von dem zur Ausbildung des Vliesstoffes ausgewählten Verfahren ab. Wenn das Stoffvlies in einem Nass- oder Trockenverfahren ausgebildet wird, beträgt die Faserlänge wünschenswerter Weise zwischen ungefähr 0,1 Millimeter und 15 Millimeter. Das Stoffvlies der vorliegenden Erfindung besitzt wünschenswerter Weise eine relativ geringe Nass-Kohäsionsfestigkeit, wenn es nicht mit einem Klebstoff- oder einem Bindemittelmaterial gebunden wird. Wenn solche Stoffvliese mit einer Bindemittelzusammensetzung, die ihre Bindungsfestigkeit in Leitungswasser und in Abwasser verliert, aneinander gebunden werden, wird das Gewebe durch die Bewegung, die durch das Herunterspülen und die Bewegung durch die Abwasserrohre bereitgestellt wird, leicht aufbrechen.
Die fertigen Tücher können einzeln, wünschenswerter Weise in einem gefalteten Zustand, in einem wasserfesten Umschlag verpackt werden oder in Behältern, die eine gewünschte Anzahl an Blättern in einer wasserfesten Verpackung mit einer auf dem Tuch aufgebrachten Feuchthaltezusammensetzung beinhalten, verpackt werden. Die fertigen Tücher können auch als Rolle aus einzeln abtrennbaren Blättern in einem wasserfesten Behälter, der eine gewünschte Anzahl von Blättern auf der Rolle mit einer auf dem Tuch aufgebrachten Feuchthaltezusammensetzung beinhaltet, verpackt werden. Die Rolle kann ohne Kern sein und entweder hohl oder massiv sein. Rollen ohne Kern, einschließlich Rollen mit einer ausgehöhlten Mitte oder einer massiven Mitte, können mit bekannten Wicklern für Rollen ohne Kern, einschließlich denjenigen, die von SRP Industry, Inc. (San Jose, CA); Shimizu Manufacturing (Japan) hergestellt werden und den Vorrichtungen, die im U.S. Patent Nr. 4,667,890 , ausgegebenen am 26. Mai 1987 an Gietman, hergestellt werden. Fest-gewickelte Rollen ohne Kern können bei einem gegebenen Volumen eine größere Menge an Produkt bereitstellen und an eine breite Vielzahl von Spendern angepasst werden.
Bezogen auf das Gewicht des Trockengewebes kann das Tuch wünschenswerter Weise zwischen ungefähr 10 Gewichtsprozent und ungefähr 400 Gewichtsprozent der Feuchthaltezusammensetzung, besonders gewünscht zwischen ungefähr 100 Gewichtsprozent und ungefähr 300 Gewichtsprozent der Feuchthaltezusammensetzung und ganz besonders gewünscht zwischen ungefähr 180 Gewichtsprozent und ungefähr 240 Gewichtsprozent der Feuchthaltezusammensetzung enthalten. Das Tuch behält seine gewünschten Eigenschaften über die Zeit, die es eingelagert ist, transportiert wird, im Handel ausgestellt wird und beim Verbraucher gelagert wird, bei. Entsprechend reicht die Lebensdauer eines Blattes von zwei Monaten bis zu zwei Jahren.
Verschiedene Formen undurchlässiger Umschläge und Mittel zur Lagerung, um im Feuchten verpackte Materialien, wie beispielsweise Tücher und Toilettenpapier und Ähnliches, zu enthalten, sind im Stand der Technik bekannt. Jedes von diesen kann bei der Verpackung der vorbefeuchteten Tücher der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Wünschenswerter Weise werden die vorbefeuchteten Tücher der vorliegenden Erfindung mit einer wässrigen Feuchthaltezusammensetzung befeuchtet, die eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften besitzt:

(1) Sie ist mit den oben beschriebenen, aktivierbaren Bindemittelzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kompatibel;
(2) Sie ermöglicht, dass das Tuch seine Nassfestigkeit während der Umwandlung, der Lagerung und der Verwendung (einschließlich Wegwerfen), sowie seine Dispergierbarkeit in einer Toilettenschüssel beibehält;
(3) Sie verursacht keine Hautreizungen;
(4) Sie reduziert die Klebrigkeit des Tuches und stellt fühlbare Eigenschaften, wie beispielsweise ein Gleiten auf der Haut und ein „lotionsähnliches Gefühl" bereit;
(5) Sie wird als Vehikel zur Übertragung der „feuchten Reinigung" und anderen Vorteilen für das Befinden der Haut verwendet.

Die Feuchthaltezusammensetzung enthält ein Unlöslichkeit verleihendes Mittel, das die Festigkeit eines in Wasser dispergierbaren Bindemittels solange aufrechterhält, bis das Unlöslichkeit verleihende Mittel mit Wasser verdünnt wird, wodurch die Festigkeit des in Wasser dispergierbaren Bindemittels abzunehmen beginnt. Das in Wasser dispergierbare Bindemittel kann irgendeine der aktivierbaren Bindemittelzusammensetzungen sein, die in den erfindungsgemäßen Feuchttüchern verwendet wird. Das Unlöslichkeit verleihende Mittel in der Feuchthaltezusammensetzung kann ein Salz, wie beispielsweise ein solches, das für die verschiedenen aktivierbaren Polymere offenbart ist, ein Mischung aus Salzen mit sowohl monovalenten als auch multivalenten Ionen oder irgendeine andere Verbindung, die der in Wasser dispergierbaren Bindemittelzusammensetzung während der Verwendung und während der Lagerung Festigkeit verleiht, und in Wasser verdünnt werden kann, um eine Dispersion des Substrats zuzulassen, wenn das Bindemittelpolymer zu einem schwächeren Zustand aktiviert wird, sein. Wünschenswerter Weise enthält die Feuchthaltezusammensetzung mehr als ungefähr 0,3 Gewichtsprozent Unlöslichkeit verleihendes Mittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feuchthaltezusammensetzung für ionensensitive Polymere. Insbesondere kann die Feuchthaltezusammensetzung zwischen ungefähr 0,3 Gewichtsprozent und 10 Gewichtsprozent Unlöslichkeit verleihendes Mittel enthalten. Ganz besonders kann die Feuchthaltezusammensetzung zwischen ungefähr 0,5 Gewichtsprozent und 5 Gewichtsprozent Unlöslichkeit verleihendes Mittel enthalten. Genauer gesagt kann die Feuchthaltezusammensetzung zwischen 1 Gewichtsprozent und 4 Gewichtprozent Unlöslichkeit verleihendes Mittel enthalten.
Die Feuchthaltezusammensetzung kann ferner eine Vielzahl von Zusatzstoffen, die mit dem Unlöslichkeit verleihenden Mittel und dem in Wasser dispergierbaren Mittel kompatibel sind, umfassen, so dass die Festigkeit und die Funktionen der Dispergierbarkeit des Tuches nicht gefährdet sind. Geeignete Zusatzstoffe in der Feuchthaltezusammensetzung schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf, die folgenden Zusatzstoffe: Zusatzstoffe zur Hautpflege; Stoffe zur Geruchskontrolle; Entklebungsmittel, um die Klebrigkeit des Bindemittels zu reduzieren; Partikel; antimikrobiell wirkende Mittel; Konservierungsstoffe; Feuchthaltemittel und Reinigungsmittel, wie beispielsweise Detergenzien, oberflächenaktive Stoffe, einige Silikone; Weichmacher; Modifikatoren des Oberflächengefühls für ein verbessertes fühlbares Empfinden (z.B. Schmierfähigkeit) auf der Haut; Duftstoffe; Mittel, die Duftstoffen eine Löslichkeit verleihen; Trübungsmittel; fluoreszierende Bleichmittel; UV-Absorptionsmittel; Pharmazeutika; und Mittel zur Kontrolle des pH, wie beispielsweise Maleinsäure oder Kaliumhydroxid.
Zusatzstoffe zur Hautpflege
Wie er hierin verwendet wird, bezeichnet der Begriff „Zusatzstoffe zur Hautpflege" Zusatzstoffe, die dem Benutzer einen oder mehrere Vorteile, wie beispielsweise eine Verringerung der Wahrscheinlichkeit von Windelausschlag und/oder von Hautschäden, die durch in den Fäkalien enthaltene Enzyme verursacht werden, bereitstellen. Diese Enzyme, insbesondere Trypsin, Chymotrypsin und Elastase, sind proteolytische Enzyme, die im Gastrointestinaltrakt zur Verdauung von Speisen produziert werden. Bei Kindern neigen die Fäkalien dazu, wässrig zu sein und, neben anderen Materialien, Bakterien und einige Mengen an nicht zerfallenen Verdauungsenzymen zu enthalten. Es wurde gefunden, dass diese Enzyme, wenn sie für eine beliebig lange Zeit mit der Haut in Kontakt bleiben, eine Reizung verursachen, die an sich unbehaglich ist und in der Haut eine Prädisposition für eine Infektion durch Mikroorganismen schaffen kann. Als Gegenmaßnahme dazu schließen Zusatzstoffe zur Hautpflege Enzyminhibitoren und Komplexbildner ein, die im Folgenden angegeben sind, sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Die Feuchthaltezusammensetzung kann weniger als ungefähr 5 Gewichtsprozent Zusatzstoffe zur Hautpflege, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feuchthaltezusammensetzung, enthalten. Die Feuchthaltezusammensetzung kann insbesondere zwischen ungefähr 0,01 Gewichtsprozent und ungefähr 2 Gewichtsprozent Zusatzstoffe zur Hautpflege enthalten. Ganz besonders kann die Feuchthaltezusammensetzung zwischen ungefähr 0,01 Gewichtsprozent und ungefähr 0,05 Gewichtsprozent Zusatzstoffe zur Hautpflege enthalten.
Eine Vielzahl von Zusatzstoffen zur Hautpflege kann zu der Feuchthaltezusammensetzung und den vorbefeuchteten Tüchern gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben werden oder in diesen eingeschlossen werden. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Zusatzstoffe zur Hautpflege in Form von Partikeln zugegeben, um als Inhibitoren der Enzyme aus den Fäkalien zu dienen, mögliche Vorteile bei der Verminderung von Windelausschlag und Hautschäden, die durch Enzyme in den Fäkalien verursacht werden, zu ermöglichen. Das U.S. Patent Nr. 6,051,749 , das am 18. April 2000 an Schulz et al. ausgegeben wurde, offenbart organophile Tone in einer Gewebebahn oder Vliesstoffbahn, die als nützlich bei der Hemmung von Enzymen aus Fäkalien gelten. In der vorliegenden Erfindung können solche Materialien, einschließlich Reaktionsprodukten aus einer langkettigen, organischen, quarternären Ammoniumverbindung und einem oder mehreren der folgenden Tone: Montomorillonit, Bentonit, Beidellit, Hectorit, Saponit und Stevensit, verwendet werden.
Andere bekannte Enzyminhibitoren und Komplexbildner können als Zusatzstoffe zur Hautpflege in der Feuchthaltezusammensetzung, einschließlich denjenigen, die Trypsin und andere Verdauungsenzyme oder Enzyme in Fäkalien hemmen, und Ureaseinhibitoren, verwendet werden. Beispielsweise können Enzyminhibitoren und antimikrobiell wirkende Mittel zur Verhinderung von Geruchsbildung in Körperflüssigkeiten verwendet werden. Ureaseinhibitoren, von denen auch gesagt wird dass sie eine Rolle bei der Absorption von Gerüchen spielen, werden beispielsweise von T. Trinh in der WO Patentanmeldung Nr. 98/26808 , „Absorbent Articles with Odor Control System die am 25. Juni 1998 veröffentlicht wurde, offenbart. Diese Inhibitoren können in die Feuchthaltezusammensetzung und die vorbefeuchteten Tücher der vorliegenden Erfindung eingeschlossen werden und schließen Ionen von Übergangsmetallen und ihre löslichen Salze, wie beispielsweise Silber-, Kupfer-, Zink-, Eisen- und Aluminiumsalze ein. Das Anion kann auch eine Hemmung der Urease bereitstellen, wie beispielsweise ein Borat, Phytat usw. Verbindungen von potentiellem Wert schließen Silberchlorat, Silbernitrat, Quecksilberacetat, Quecksilberchlorid, Quecksilbernitrat, Kupfermetaborat, Kupferbromat, Kupferbromid, Kupferchlorid, Kupferdichromat, Kupfernitrat, Kupfersalicylat, Kupfersulfat, Zinkacetat, Zinkborat, Zinkphytat, Zinkbromat, Zinkbromid, Zinkchlorat, Zinkchlorid, Zinksulfat, Cadmiumacetat, Cadmiumborat, Cadmiumbromid, Cadmiumchlorat, Cadmiumchlorid, Cadmiumformat, Cadmiumiodat, Cadmiumiodid, Cadmiumpermanganat, Cadmiumnitrat, Cadmiumsulfat und Goldchlorid ein, sind aber nicht auf diese beschränkt.
Andere Salze, die als mit Urease-hemmenden Eigenschaften offenbart wurden, schließen Eisen- und Aluminiumsalze, insbesondere Nitrate und Bismutsalze ein. Von Trinh werden andere Ureaseinhibitoren offenbart, die Hydroxaminsäure und deren Derivate; Thioharnstoff; Hydroxylamin; Salze von Phytinsäure; Extrakte von Pflanzen von verschiedenen Spezies, einschließlich verschiedenen Tanninen, z.B. Tannin des Johannisbrotbaums, und ihre Derivate, wie beispielsweise Chlorogensäurederivate; natürlich vorkommende Säuren, wie beispielsweise Ascorbinsäure, Zitronensäure und deren Salze; Phenylphosphordiamidat/Diaminophosphorsäurephenylester; Metallarylphosphoramidatkomplexe, einschließlich substituierten Phosphordiamidatverbindungen; Phosphoramidaten ohne Substitution am Stickstoff; Borsäure und/oder deren Salze, einschließlich insbesondere Borax und/oder organische Borsäureverbindungen; die Verbindungen, die in der europäischen Patentanmeldung 408,199 ; Natrium-, Kupfer-, Mangan- und/oder Zinkdithiocarbamat; Chinone; Phenole; Thiurame; substituierte Rhodaninessigsäuren; alkylierte Benzchinone; Formamidindisulphid; 1,3-Dikeatonmaleinsäureanhydrid; Succinamid; Phthalinsäureanhydrid; Phenol; N,N-Dihalo-2-imidazolidinonen; N-Halo-2-oxazolidinonen; Thio- und/oder Acylphosphoryltriamid und/oder deren substituierten Derivaten; Thiopyridin-N-Oxide; Thiopyridine und Thiopyrimidine; oxidierte Schwefelderivaten von Diaminophosphinylverbindungen; Cyclotriphosphazatrienderivate; ortho-Diaminophosphinylderivate von Oximen; Bromnitroverbindungen; S-Aryl- und/oder Alkyldiamidophosphorthiolate; Diaminophosphinylderivate; Mono- und/oder Polyphosphordiamid; 5-substituierte Benzoxathiol-2-one; N-(Diaminophosphinyl)arylcarboxamide; Alkoxy-1,2-benzothaizinverbindungen, usw. einschließen.
Viele andere Zusatzstoffe zur Hautpflege können in die Feuchthaltezusammensetzung und die vorbefeuchteten Tücher der vorliegenden Erfindung eingeschlossen werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Sunblocker und UV-Absorptionsmittel, Mittel zur Behandlung von Akne, Pharmazeutika, Backsoda (einschließlich dessen Formulierungen in Kapseln), Vitamine und deren Derivate, wie beispielsweise Vitamin A oder E, Pflanzenextrakte, wie beispielsweise Zaubernussextrakt und Aloe Vera, Allantoin, Weichmacher, Desinfektionsmittel, Hydroxysäuren zur Kontrolle von Faltenbildung oder Effekten gegen die Alterung, Sonnenschutzmittel, Mittel, die die Bräunung fördern, Hautaufhellern, Deodorants und Antischweißmittel; Ceramide zur Unterstützung der Haut und anderen Verwendungen, Adstringenten, Feuchtigkeitscremes, Nagellackentferner, Mittel zur Abwehr von Insekten, Antioxidationsmittel, Antiseptika, entzündungshemmende Mittel und Ähnliche, vorausgesetzt, dass die Zusatzstoffe mit einer ionensensitiven Bindemittelzusammensetzung, die damit in Verbindung steht, und insbesondere den ionensensitiven Bindemittelzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung kompatibel sind (d.h. sie verursachen keinen wesentlichen Verlust der Festigkeit in dem feuchten Zustand der vorbefeuchteten Tücher vor deren Verdünnung in Wasser, während sie eine Dispergierbarkeit in Wasser zulassen).
Nützliche Materialien zur Hautpflege und andere Vorteile sind in McCutcheons 1999, Ausg. 2: Functional Materials, MC Publishing Company, Glen Rock, N. J beschrieben. Viele nützliche Pflanzenextrakte werden von Active Organics, Lewisville, Texas, zur Verfügung gestellt.
Zusatzstoffe zur Geruchskontrolle
Geeignete Zusatzstoffe zur Geruchskontrolle zur Verwendung in den Feuchthaltezusammensetzungen und vorbefeuchteten Tüchern der vorliegenden Erfindung schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, Zinksalze; Talkpulver; in Kapseln eingeschlossene Parfümstoffe (einschließlich Mikrokapseln, Makrokapseln und in Liposomen, Vesikeln oder Mikroemulsionen eingeschlossene Parfümstoffe); Chelatbildner, wie beispielsweise Ethylendiamintetraessigsäure; Zeolithe; aktiviertes Silica, aktivierte Kohlenstoffgranulate oder -fasern; aktivierte Silikapartikel; Polycarbonsäuren, wie beispielsweise Zitronensäure; Cyclodextrine und Cyclodextrinderivate; Chitosan oder Chinin und deren Derivate; Oxidationsmittel; antimikrobiell wirkende Mittel, einschließlich mit Silber beschichteten Zeolithe (z.B. diejenigen der Firma BF Technologies, ansässig in Beverly, Massachusetts, die unter dem Handelsnamen HEALTHSHIELDTM verkauft werden); Triclosan; Kieselgur; und deren Mischungen. Neben einer Kontrolle des Körpergeruchs oder des Geruchs von Körperausscheidungen können Strategien zur Kontrolle des Geruchs auch dazu verwendet werden, jeglichen Geruch des behandelten Substrats zu überdecken oder zu kontrollieren. Wünschenswerter Weise enthält die Feuchthaltezusammensetzung weniger als ungefähr 5 Gewichtsprozent Zusatzstoffe zur Geruchskontrolle, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feuchthaltezusammensetzung. Besonders wünschenswert ist, dass die Feuchthaltezusammensetzung ungefähr 0,01 Gewichtsprozent bis ungefähr 2 Gewichtsprozent Zusatzstoffe zur Geruchskontrolle enthält. Noch mehr gewünscht wird, dass die Feuchthaltezusammensetzung ungefähr 0,03 Gewichtsprozent bis ungefähr 1 Gewichtsprozent Zusatzstoffe zur Geruchskontrolle enthält. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen die Feuchthaltezusammensetzung und/oder die vorbefeuchteten Tücher derivatisierte Cyclodextrine, wie beispielsweise Hydroxypropylbetacyclodextrin in Lösung, die nach dem Abwischen auf der Haut bestehen bleiben und eine geruchsabsorbierende Schicht bereitstellen. In anderen Ausführungsformen wird die Geruchsquelle durch Aufbringen eines Zusatzstoffes zur Geruchskontrolle, wie anhand der Wirkung eines Chelatbildners, der Metallgruppen, die für die Funktion viele Proteasen oder anderer Enzyme, die gewöhnlich einen Geruch verursachen, bindet, erklärt wird, entfernt oder neutralisiert. Eine Chelatbindung der Metallgruppe tritt mit der Wirkung eines Enzyms in Wechselwirkung und vermindert die Gefahr eines schlechten Geruchs in dem Produkt. Grundlagen für das Aufbringen von Chitosan oder Chitinderivaten auf Vliesstoffbahnen und Zellulosefasern sind bei S. Lee et al. in „Antimicrobial and Blood Repellent Finishes for Cotton and Nonwoven Fabrics Based an Chitosan and Fluorpolymers", Textile Research Journal, 62(2); 104–112, Februar 1999 beschrieben.
Entklebungsmittel
Obwohl erhöhte Salzkonzentrationen die Klebrigkeit der aktivierbaren Bindemittel verringern können, werden oft andere Mittel zur Verringerung der Klebrigkeit gewünscht. Daher können in der Feuchthaltezusammensetzung zur Verringerung der Klebrigkeit des aktivierbaren Bindemittels, wenn überhaupt, Entklebungsmittel verwendet werden. Geeignete Entklebungsmittel schließen jede im Stand der Technik als die Klebrigkeit zwischen zwei benachbarten Faserblättern, die mit einem Klebstoff ähnlichen Polymer behandelt wurden, verringernde Substanzen oder irgendeine Substanz, die in der Lage ist, das klebrige Gefühl auf eines Klebstoff ähnlichen Polymers auf der Haut zu reduzieren, die Abschälkraft zu reduzieren oder die Kraft der Abgabe zu reduzieren, ein. Entklebungsmittel können als feste Partikel in trockener Form, als eine Suspension oder als eine Aufschlämmung aus Partikeln aufgebracht werden. Die Abscheidung kann mittels Besprühen, Beschichten, elektrostatischer Abscheidung, Beflammung, Filtration (d.h. ein Druckdifferential steuert eine mit Partikeln beladene Gasphase durch das Substrat, wobei die Partikel über einen Filtrationsmechanismus abgeschieden werden) und Ähnlichem erfolgen und kann gleichmäßig auf einer oder mehreren Oberflächen des Substrats oder in einem Muster (z.B. sich wiederholenden oder beliebigen Mustern) über einen Teil der Oberfläche oder den Oberflächen des Substrats aufgebracht werden. Das Entklebungsmittel kann über die gesamte Dicke des Substrats aufgetragen werden, kann jedoch auch an einer oder beiden Oberflächen konzentriert werden oder im Wesentlichen nur auf einer oder beiden Oberflächen des Substrats vorhanden sein. Spezielle Entklebungsmittel schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, Pulver, wie beispielsweise Talkpulver, Calciumcarbonat, Glimmer; Stärken, wie beispielsweise Maisstärke; Lycopodium-Pulver; mineralische Füllstoffe, wie beispielsweise Titanoxid; Silikapulver; Aluminiumoxid; allgemein Metalloxide; Backpulver; Kieselgur und Ähnliche. Polymere und andere Zusatzstoffe mit einer geringen Oberflächenenergie können auch verwendet werden, einschließlich einer breiten Vie^lfalt an fluorierten Polymeren, Siliziumzusatzstoffen, Polyolefinen und Thermoplasten, Wachsen, aus der Papierindustrie bekannten Debonding-Mitteln, einschließlich Verbindungen mit Alkylseitenketten, wie beispielsweise solchen mit 16 oder mehr Kohlenstoffatomen, und Ähnliche. Verbindungen, die als Mittel zur Trennung aus Gussformen und zur Herstellung von Kerzen verwendet werden, werden, ebenso wie trockene Schmiermittel und fluorierte Trennmittel für Formen, in Betracht gezogen.
In einer Ausführungsform umfasst das Entklebungsmittel Polytetrafluorethylen (PTFE), wie beispielsweise eine TFE-Telomer-(KRYTOX^® DF-)Verbindung, die in dem PTFE-Mittel zum Trennen des trockenen Schmiermittels MS-122DF, das von Miller-Stephenson (Danbury, CT) als Sprayprodukt verkauft wird, verwendet wird. PTFE-Partikel können beispielsweise mit Hilfe eines Sprays auf eine Seite des Substrats aufgebracht werden, bevor die vorbefeuchteten Tücher aufgerollt werden. In einer Ausführungsform wird das Entklebungsmittel vor dem Aufrollen in einer Rolle auf nur eine Oberfläche des Substrats aufgebracht.
Die Feuchthaltezusammensetzung enthält wünschenswerter Weise weniger als ungefähr 25 Gewichtsprozent Entklebungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feuchthaltezusammensetzung. Mehr gewünscht ist, dass die Feuchthaltezusammensetzung zwischen ungefähr 0,01 Gewichtsprozent und ungefähr 10 Gewichtsprozent Entklebungsmittel enthält und besonders gewünscht weniger als ungefähr 5% oder weniger. Besonders bevorzugt enthält die Feuchthaltezusammensetzung von ungefähr 0,05 Gewichtsprozent bis ungefähr 2 Gewichtsprozent Entklebungsmittel.
Neben der Wirkung als Entklebungsmittel können auch Stärkeverbindungen die Festigkeitseigenschaften der vorbefeuchteten Tücher verbessern. Es wurde beispielsweise gefunden, dass nicht gelierte Stärkepartikel, wie beispielsweise hydrophile Tapiokastärke, wenn sie in einer Menge von ungefähr 1 Gew.-% oder mehr, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feuchthaltezusammensetzung enthalten ist, zulassen kann, dass die gleiche Festigkeit des vorbefeuchteten Tuchs bei einer geringeren Salzkonzentration beibehalten wird, die ohne das Vorhandensein der Stärke möglich ist. Somit kann eine gegebene Festigkeit mit 2% Salz in der Feuchthaltezusammensetzung in der Gegenwart eines Salzes verglichen mit einer Menge von 4% Salz, die ohne die Stärke nötig wäre, erreicht werden. Die Stärke kann durch Zugeben von Stärke zu einer Suspension aus Laponit aufgebracht werden, um die Verteilung der Stärke in der Feuchthaltezusammensetzung zu verbessern.
Mikropartikel
Die Feuchthaltezusammensetzung kann ferner durch die Zugabe von festen Partikeln oder Mikropartikeln modifiziert werden. Geeignete Partikel schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, Glimmer, Silica, Aluminiumoxid, Calciumcarbonat, Kaolin, Talk und Zeolithe. Die Partikel können mit Stearinsäure oder anderen Zusatzstoffen behandelt werden, um, falls gewünscht, die Anziehung durch oder die Verbrückung der Partikel mit dem Bindemittelsystem zu verstärken. Es können auch aus zwei Komponenten bestehende Mikropartikelsysteme, die gewöhnlich als Verzögerungshilfen in der Papierherstellungsindustrie verwendet werden, verwendet werden. Solche aus zwei Komponenten bestehenden Mikropartikelsysteme umfassen allgemein eine Phase aus kolloidalen Partikeln, wie beispielsweise Silikapartikeln, und ein wasserlösliches, kationisches Polymer zur Verbrückung der Partikel mit den Fasern der auszubildenden Bahn. Die Gegenwart von Partikeln in der Feuchthaltezusammensetzung kann eine oder mehrere nützliche Funktionen bereitstellen, wie beispielsweise (1) die Erhöhung der Trübung der vorbefeuchteten Tücher; (2) die Modifizierung der Rheologie oder die Verminderung der Klebrigkeit der vorbefeuchteten Tücher; (3) die Verbesserung der fühlbaren Eigenschaften des Tuchs; oder (4) die Übertragung der gewünschten Mittel auf die Haut über einen festen Träger, wie beispielsweise einen porösen Träger oder eine Mikrokapsel. Wünschenswerter Weise enthält die Feuchthaltezusammensetzung weniger als ungefähr 25 Gewichtsprozent Partikel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feuchthaltezusammensetzung. Insbesondere kann die Feuchthaltezusammensetzung zwischen ungefähr 0,05 Gewichtsprozent und ungefähr 10 Gewichtsprozent Mikropartikel enthalten. Ganz besonders kann die Feuchthaltezusammensetzung zwischen ungefähr 0,1 Gewichtsprozent und ungefähr 5 Gewichtsprozent Mikropartikel enthalten.
Mikrokapseln und andere Übertragungsvehikel
Mikrokapseln und andere Übertragungsvehikel können ebenso in der Feuchthaltezusammensetzung verwendet werden, um Hautpflegemittel; Mittel für Medikationen; die Behaglichkeit fördernde Mittel, wie beispielsweise Eukalyptus; Parfüme; Hautpflegemittel; Zusatzstoffe zur Geruchskontrolle; Vitamine; Pulver und andere Zusatzstoffe für die Haut des Benutzers bereitzustellen. Die Feuchthaltezusammensetzung kann insbesondere bis zu ungefähr 25 Gewichtsprozent Mikrokapseln oder andere Übertragungsvehikel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feuchthaltezusammensetzung, enthalten. Insbesondere kann die Feuchthaltezusammensetzung von ungefähr 0,05 Gewichtprozent bis ungefähr 10 Gewichtsprozent Mikrokapseln oder andere Übertragungsvehikel enthalten. Ganz besonders kann die Feuchthaltezusammensetzung zwischen ungefähr 0,2 Gewichtsprozent und ungefähr 5,0 Gewichtsprozent Mikrokapseln oder andere Übertragungsvehikel enthalten.
Mikrokapseln und andere Übertragungsvehikel sind in der Wissenschaft gut bekannt. Beispielsweise ist POLY-DORE^® E200 (Chemdal Corp., Arlington Heights, IL) ein Mittel zur Übertragung, das weiche Hohlkugeln umfasst, die einen Zusatzstoff mit mehr als dem 10-fachen Gewicht des Übertragungsvehikels enthalten können. Bekannte Zusatzstoffe, die mit POLY-DORE^® E200 verwendet wurden, schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, Benzoylperoxid, Salicylsäure, Retinol, Retinylpalmitat, Octylmethoxycinnamat, Tocopherol, Siliziumverbindungen (DC 435) und Mineralöl. Ein weiteres nützliches Übertragungsvehikel ist ein schwammgleiches Material, dass als POLY-DORE^® L200 verkauft wird und von dem berichtet wird, dass es mit Silizium (DC 435) und Mineralöl verwendet wurde. Andere bekannte Übertragungssysteme schließen Cyclodextrine und ihre Derivate, Liposome, Polymerschwämme und sprühgetrocknete Stärke ein.
Zusatzstoffe, die in Mikrokapseln vorliegen, werden von der Umgebung und anderen Mitteln in der Feuchthaltezusammensetzung solange isoliert, bis das Tuch auf die Haut aufgebracht wird, wodurch die Mikrokapseln aufbrechen und ihre Beladung auf die Haut oder andere Oberflächen übertragen.
Konservierungsstoffe und antimikrobiell wirkende Mittel
Die Feuchthaltezusammensetzung kann auch Konservierungsstoffe und/oder antimikrobiell wirkende Mittel enthalten. Es wurde gefunden, dass verschiedene Konservierungsstoffe und/oder antimikrobiell wirkende Mittel, wie beispielsweise Mackstat H 66 (erhältlich bei McIntyre Group, Chicago, IL) hervorragende Ergebnisse zur Unterbindung des Wachstums von Bakterien und Schimmel zeigen. Andere geeignete Konservierungsstoffe und antimikrobiell wirkende Mittel schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, DMDM-Hydantoin (z.B. Glydant Plus^TM, Lonza, Inc., Fair Lawn, NJ), Iodpropinylbutylcarbamat, Kathon (Rohm and Hass, Philadelphia, PA), Methylparaben, Propylparaben, 2-Brom-2-nitropropan-1,3-diol, Benzoesäure, Benzalkoniumchlorid, Benzethoniumchlorid und Ähnliche. Wünschenswerter Weise enthält die Feuchthaltezusammensetzung weniger als ungefähr 2 Gewichtsprozent von Konservierungsmitteln auf einer aktiven Basis und/der von antimikrobiell wirkenden Mitteln, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feuchthaltezusammensetzung. Noch mehr gewünscht ist, dass die Feuchthaltezusammensetzung zwischen ungefähr 0,01 Gewichtsprozent und ungefähr 1 Gewichtsprozent Konservierungsstoffe und/oder antimikrobiell wirkende Mittel enthält. Ganz besonders gewünscht ist, dass die Feuchthaltezusammensetzung zwischen ungefähr 0,01 Gewichtsprozent und ungefähr 0,5 Gewichtsprozent Konservierungsstoffe und/oder antimikrobiell wirkende Mittel enthält.
Feuchthaltemittel und Reinigungsmittel
Eine Vielfalt von Feuchthaltemitteln und/oder Reinigungsmitteln kann in der Feuchthaltezusammensetzung verwendet werden. Geeignete Feuchthaltemittel und/oder Reinigungsmittel schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, Detergenzien und nichtionische, amphotere, kationische und anionische, oberflächenaktive Stoffe. Wünschenswerter Weise enthält die Feuchthaltezusammensetzung weniger als ungefähr 3 Gewichtsprozent Feuchthaltemittel und/oder Reinigungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feuchthaltezusammensetzung. Besonders gewünscht ist, dass die Feuchthaltezusammensetzung zwischen ungefähr 0,01 Gewichtsprozent und ungefähr 2 Gewichtsprozent Feuchthaltemittel und/oder Reinigungsmittel enthält. Ganz besonders gewünscht ist, dass die Feuchthaltezusammensetzung zwischen ungefähr 0,1 Gewichtsprozent und ungefähr 0,5 Gewichtsprozent Feuchthaltemittel und/oder Reinigungsmittel enthält. Geeignete kationische oberflächenaktive Stoffe können einschließen, sind aber nicht beschränkt auf, quarternäre Ammoniumalkylhalogenide, wie beispielsweise Cetyltrimethylammoniumchlorid und Cetyltrimethylammoniumbromid.
Auf Aminosäuren basierende, oberflächenaktive Systeme, wie beispielsweise jene, die von den Aminosäuren L-Glutaminsäure und anderen natürlichen Fettsäuren stammen, stellen für die menschliche Haut eine pH-Verträglichkeit und eine gute Reinigungswirkung bereit, wobei sie relativ sicher sind und verbesserte fühlbare Eigenschaften und Befeuchtungseigenschaften, verglichen mit anderen anionischen oberflächenaktiven Stoffen, bereitstellen. Eine Funktion des oberflächenaktiven Stoffes ist, die Befeuchtung des trockenen Substrats mit der Feuchthaltezusammensetzung zu verbessern. Eine weitere Funktion des oberflächenaktiven Stoffs kann sein, Schmutz in Badezimmern aufzunehmen, wenn das vorbefeuchtete Tuch mit einer beschmutzten Fläche in Kontakt tritt, und deren Absorption in das Substrat zu verstärken. Der oberflächenaktive Stoff kann ferner bei der Entfernung von Make-up, der generellen Körperreinigung, der Reinigung harter Oberflächen, der Geruchskontrolle und Ähnlichem helfen. Ein kommerzielles Beispiel für einen auf Aminosäuren basierenden, oberflächenaktiven Stoff ist Acylglutamat, das unter dem Namen Aminsoft von Ajinomoto Corp., Tokyo, Japan vermarktet wird.
Geeignete nicht-ionische, oberflächenaktive Stoffe schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, die Produkte aus der Kondensation von Ethylenoxid und einer hydrophoben (oleophilen) Polyoxyalkylenbasis, die aus der Kondensation von Propylenoxid mit Propylenglykol ausgebildet wurde. Der hydrophobe Teil dieser Verbindungen besitzt wünschenswerter Weise ein Molekulargewicht, das ausreichend hoch ist, um es in Wasser unlöslich zu machen. Die Zugabe von Polyoxyethylenresten zu diesem hydrophoben Teil erhöht die Wasserlöslichkeit des Moleküls im Gesamten und der flüssige Charakter des Produkts wird bis zu dem Punkt beibehalten, wo der Gehalt an Polyoxyethylen ungefähr 50% des Gesamtgewichts des Kondensationsprodukts beträgt. Beispiele für Verbindungen dieses Typs schließen kommerziell erhältliche, oberflächenaktive Pluronic-Verbindungen (BASF Wyandotte Corp.), insbesondere diejenigen, in denen der Polyoxypropylenether ein Molekulargewicht von ungefähr 1500–3000 besitzt und der Gehalt an Polyoxyethylen ungefähr 35–55% des Molekülsgewichts beträgt, d.h. Pluronic L-62, ein. Andere nicht-ionische, oberflächenaktive Stoffe schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, die Produkte aus der Kondensation von C₈-C₂₂-Alkylalkoholen und 2–50 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol. Beispiele für Verbindungen dieses Typs schließen die Produkte der Kondensation von sekundären C₁₁-C₁₅-Alkylalkoholen mit 3–50 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol, die kommerziell als die Poly-Tergent SLF-Reihe von Olin Chemicals oder die TERGITOL^®-Reihe von Union Carbide, d.h. TERGITOL^® 25-L-7, das durch Kondensieren von ungefähr 7 Mol Ethylenoxid mit einem C₁₂-C₁₅-Alkanol ausgebildet wurde, erhältlich sind, ein.
Andere nicht-ionische, oberflächenaktive Stoffe, die in der Feuchthalterzusammensetzung verwendet werden können, schließen die Ethylenoxidester von C₆-C₁₂-Alkylphenolen, wie beispielsweise (Nonylphenoxy)polyoxyethylenether, ein. Insbesondere nützlich sind die Ester, die durch Kondensieren von ungefähr 8–12 Mol Ethylenoxid mit Nonylphenol zubereitet wurden, d.h. die IGEPAL^® CO-Reihe (GAF Corp.). Weitere nicht-ionische, oberflächenaktive Stoffe schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, Alkylpolyglycoside (APG), die aus einem Kondensationsprodukt von Dextrose (D-Glucose) und einem geradkettigen oder verzweigtkettigen Alkohol stammen. Der Glycosidanteil des oberflächenaktiven Stoffes stellt ein Hydrophil mit einer Hydroxyldichte bereit, die die Löslichkeit in Wasser verstärkt. Daneben stellt die inhärente Stabilität der Acetalbindung des Glycosids eine chemische Stabilität in dem Alkalisystem bereit. Anders als einige andere nicht-ionische, oberflächenaktive Stoffe besitzen Polyglycoside zudem keinen Trübungspunkt, wodurch ihre Formulierung ohne einen hydrotopen Stoff möglich wird und sie sind sehr milde und leicht biologisch abbaubare, nicht-ionische, oberflächenaktive Stoffe. Die Klasse an oberflächenaktiven Stoffen ist bei Horizon Chemical unter dem Handelsnamen APG-300, APG-350, APG-500 und APG-500 erhältlich.
Silikone stellen eine weitere Klasse an Feuchthaltemitteln dar, die in reiner Form oder als Mikroemulsionen, Makroemulsionen und Ähnliches erhältlich sind. Eine beispielhafte, nicht-ionische, oberflächenaktive Gruppe sind die Silikon-Glycol-Polymere. Diese oberflächenaktiven Stoffe werden durch Zugeben von Poly(niederen)alkylenoxyketten zu den freien Hydroxylgruppen der Dimethylpolysiloxanole zubereitet und sind von Dow Corning Corp. als die oberflächenaktiven Stoffe Dow Corning 190 und 193 (CTFA-Name: Dimethiconcopolyl) erhältlich. Diese oberflächenaktiven Stoffe üben, mit oder ohne als Lösungsmittel verwendete flüchtige Silikone, eine Funktion zum Kontrollieren des Schaums, der von den anderen oberflächenaktiven Stoffen gebildet wird, aus und verleihen auch metallischen, keramischen und Glasoberflächen einen Glanz. Anionische, oberflächenaktive Stoffe können ebenso in den Feuchthaltezusammensetzungen verwendet werden. Anionische, oberflächenaktive Stoffe sind aufgrund ihrer hohen Reinigungskraft nützlich, schließen anionische Detergenzsalze mit Alkylsubstituenten aus 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise wasserlösliche Seifen aus höheren Fettsäuren und Alkalimetall, z.B. Natriummyristat und Natriumpalmitat, ein. Eine bevorzugte Klasse von anionischen, oberflächenaktiven Stoffen umfasst die wasserlöslichen, sulfatierten und sulfonierten, anionischen Alkalimetall- und Erdalkalimetalldetergenzsalze, die einen hydrophoben höheren Alkylrest (der üblicherweise zwischen ungefähr 8 und 22 Kohlenstoffatomen enthält), wie beispielsweise Salze von höheren Alkyl-mono- oder polynuklearen Arylsulfonaten, die zwischen ungefähr 1 und 16 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe besitzen, von denen Beispiele als die Bio-Soft-Reihe, d.h. Soft D-40 (Stepan Chemical Co.) verfügbar sind, enthalten.
Andere nützliche Klassen an anionischen, oberflächenaktiven Stoffen schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, die Alkalimetallsalze von Alkylnaphthalensulfonsäure (Methylnaphthalennatriumsulfonat, Petro AA, Petrochemical Corporation); sulfatierte höhere Fettsäuremonoglyceride, wie beispielsweise das Natriumsalz des sulfatierten Monoglycerids von Kokosölfettsäuren und das Kaliumsalz des sulfatierten Monoglycerids der Talgfettsäuren; Alkalimetallsalze von sulfatierten Fettalkalkoholen, die zwischen ungefähr 10 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten (z.B. Natriumlaurylsulfat und Natriumstearylsulfat); Natrium-C₁₄-C₁₆-alphaoleinsulfonate, wie beispielsweise die Bio-Terges-Reihe (Stepan Chemical Co.); Alkalimetallsalze von sulfatierten Ethylenoxyfettalkoholen (die Natrium- oder Ammoniumsulfate der Produkte aus der Kondensation von ungefähr 3 Mol Ethylenoxid mit einem C₁₂-C₁₅-n-Alkanol, d.h. die Neodol-Ethoxysulfate, Shell Chemical Co.); Alkalimetallsalze von höheren Fettsäureestern von niedermolekularen Alkylolsulfonsäuren, z. B. Fettsäureester des Natriumsalzes von Isothionsäure, die Fettsäureethanolamidsulfate; die Fettsäureamide von Aminoalkylsulfonsäuren; z.B. Laurinsäureamid von Taurin; sowie zahlreiche andere anionische, organische, oberflächenaktive Stoffe, wie beispielsweise Natriumxylensulfonat, Natriumnaphthalensulfonat, Natriumtoluolsulfonat und deren Mischungen.
Eine weitere nützliche Klasse an anionischen, oberflächenaktiven Stoffen schließt die 8-(4-n-Alkyl-2-cyclohexenyl)octansäuren ein, worin der Cyclohexenylring mit einer weiteren Carbonsäuregruppe substituiert ist. Diese Verbindungen oder ihre Kaliumsalze sind kommerziell bei Westvaco Corporation als Diacid 1550 oder H-240 erhältlich. Allgemein können diese anionischen, oberflächenaktiven Stoffe in Form ihrer Alkalimetallsalze, Ammonium- oder Erdalkalimetallsalze verwendet werden.
Makroemulsionen und Mikroemulsionen von Silikonpartikeln
Die Feuchthaltezusammensetzung kann ferner eine wässrige Mikroemulsion von Silikonpartikeln umfassen. Zum Beispiel offenbart das U.S. Patent Nr. 6,037,407 , „Process for the Preparation of Aqueous Emulsions of Silicone Oils and/or Gums and/or Resins", das am 14. März 2000 ausgegeben wurde, Organopolysiloxane in einer wässrigen Mikroemulsion. Wünschenswerter Weise enthält die Feuchthaltezusammensetzung weniger als ungefähr 5 Gewichtsprozent einer Mikroemulsion von Silikonpartikeln, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feuchthaltezusammensetzung. Besonders gewünscht ist, dass die Feuchthaltezusammensetzung zwischen ungefähr 0,02 Gewichtsprozent und ungefähr 3 Gewichtsprozent einer Mikroemulsion aus Silikonpartikeln enthält. Ganz besonders gewünscht ist, dass die Feuchthaltezusammensetzung zwischen ungefähr 0,02 Gewichtsprozent und ungefähr 0,05 Gewichtsprozent einer Mikroemulsion aus Silikonpartikeln enthält.
Silikonemulsionen können allgemein mit jedem bekannten Beschichtungsverfahren auf das vorbefeuchtete Tuch aufgebracht werden. Das vorbefeuchtete Tuch kann beispielsweise mit einer wässrigen Zusammensetzung, die einen in Wasser dispergierbaren oder mit Wasser mischbaren, auf Silikon basierenden Bestandteil umfasst, der mit der Unlöslichkeit verleihenden Verbindung in der Feuchthaltezusammensetzung kompatibel ist, befeuchtet werden. Ferner kann das Tuch eine Vliesstoffbahn aus Fasern mit einem in Wasser dispergierbarem Bindemittel umfassen, worin die Bahn mit einer Lotion, die ein auf Silikon basierendes Sulfosuccinat umfasst, befeuchtet wird. Das auf Silikon basierende Sulfosuccinat stellt eine sanfte und wirksame Reinigung ohne eine hohe Menge eines oberflächenaktiven Stoffs bereit. Daneben stellt das auf Silikon basierende Sulfosuccinat eine Löslichkeit verleihende Funktion bereit, die eine Ausfällung der in Öl löslichen Bestandteile, wie beispielsweise der Duftstoffbestandteile, der Vitaminextrakte, der Pflanzenextrakte und der ätherischen Öle, verhindert.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Feuchthaltezusammensetzung ein Silikoncopolylsulfosuccinat, wie beispielsweise Dinatriumdimethiconcopolylsulfosuccinat und Diammoniumdimethiconcopolylsulfosuccinat. Wünschenswerter Weise umfasst die Feuchthaltezusammensetzung weniger als ungefähr 2 Gewichtsprozent des auf Silikon basierenden Sulfosuccinats und besonders gewünscht ist, dass die zwischen ungefähr 0,05 Gewichtsprozent und ungefähr 0,30 Gewichtsprozent des auf Silikon basierenden Sulfosuccinats umfasst.
In einem weiteren Beispiel für ein Produkt, das eine Silikonemulsion umfasst, kann auch Dow Coning 9506-Pulver in der Feuchthaltezusammensatzung vorhanden sein. Dow Corning 9506-Pulver umfasst vermutlich ein Dimethicon/Vinyldimethicon-Kreuzpolymer und ist ein Pulver aus Kugeln, das als nützlich zur Kontrolle der Hautöle gilt (siehe „New Chemical Perspectives", Soap and Cosmetics, Ausg. 76, Nr. 3, März 2000, S. 12). Ein in Wasser dispergierbares Tuch, das ein Pulver bereitstellt, das zur Kontrolle des Hautöls nützlich ist, ist daher auch im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten. Grundlagen zur Zubereitung von Silikonemulsionen sind in der WO 97/10100 , die am 20. März 1997 veröffentlicht wurde, offenbart.
Weichmacher
Die Feuchthaltezusammensetzung kann auch einen oder mehrere Weichmacher enthalten. Geeignete Weichmacher schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, PEG 75-Lanolin, Methylgluceth-20-benzoat, C₁₂-C₁₅-Alkylbenzoat, ethoxylierten Cetylstearylalkohol, Produkte, die unter dem Handelnamen Lambent-Wachs WS-L, Lambent WD-F, Cetiol HE (Henkel Corp.), Glucam P20 (Amerchol), Polyox WSR N-10 (Union Carbide), Polyox WSR N-3000 (Union Carbide), Luviquat (BASF), Finsolv SLB 101 (Finetex Corp.), Nerzöl, Allantoin, Stearylalkohol, Estol 1517 (Unichema) und Finsolv SLB 201 (Finetex Corp.) vertrieben werden.
Ein Weichmacher kann auch vor oder nach der Befeuchtung mit dem Feuchthaltemittel auf eine Oberfläche des Artikels aufgebracht werden. Ein solcher Weichmacher kann in der Feuchthaltezusammensetzung unlöslich sein und kann, außer, wenn er einer Kraft ausgesetzt wird, unlöslich sein. Beispielsweise kann ein auf Petrolatum basierender Weichmacher auf eine Oberfläche in einem Muster aufgebracht werden, nachdem die andere Oberfläche befeuchtet wurde, um das Tuch zu sättigen. Ein solches Produkt könnte eine reinigende Oberfläche und eine gegenüberliegende Oberfläche zur Behandlung der Haut bereitstellen.
Die Weichmacherzusammensetzung in solchen Produkten und anderen Produkten der vorliegenden Erfindung kann einen verformbaren oder flüssigen Weichmacher, wie beispielsweise einen oder mehrere flüssige Kohlenwasserstoffe (z.B. Petrolatum), Mineralöl und Ähnliche, pflanzliche und tierische Fette (z.B. Lanolin, Phospholipide und deren Derivate) und/oder ein Silikonmaterial, wie beispielsweise eines oder mehrere mit Alkyl substituierte Polysiloxanpolymere, einschließlich der Polysiloxanweichmacher, der in dem U.S: Patent Nr. 5,891,126 , das am 6. April 1999 an Osborn III et al. ausgegeben wurde, offenbart ist, umfassen.
Gegebenenfalls kann ein hydrophiler, oberflächenaktiver Stoff mit einem verformbaren Weichmacher kombiniert werden, um die Benetzbarkeit der beschichteten Oberfläche zu verbessern. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird in Betracht gezogen, dass ein flüssiger Kohlenwasserstoffweichmacher und/oder mit Alkyl substituierte Polysiloxanpolymere mit einem oder mehreren Weichmachern aus Fettsäureestern, die von Fettsäuren oder Fettalkoholen stammen, gemischt werden oder mit diesen kombiniert werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt das weichmachende Material in Form einer weichmachenden Mischung vor. Wünschenswerter Weise umfasst die Weichmachermischung eine Kombination aus einem oder mehreren flüssigen Kohlenwasserstoffen (z. B Petrolatum), Mineralöl und Ähnlichen, pflanzlichen und tierischen Fetten (z.B. Lanolin, Phospholipide und deren Derivaten) mit einem Silikonmaterial, wie beispielsweise einem oder mehreren mit Alkyl substituierten Polysiloxanpolymeren. Besonders gewünscht ist, dass die Weichmachermischung eine Kombination aus flüssigen Kohlenwasserstoffen (z. B Petrolatum mit Dimethicon oder mit Dimethicon und anderen mit Alkyl substituierten Polysiloxanpolymeren umfasst. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird in Betracht gezogen, dass Mischungen von Weichmachern aus flüssigen Kohlenwasserstoffen und/oder mit Alkyl substituierten Polyoxysiloxanpolymeren mit einem oder mehreren Weichmachern aus Fettsäureestern, die von Fettsäuren oder Fettalkoholen stammen, vermischt sind. PEG-7-Glycerylcocoat, das als Standamul HE (Henkel Corp., Noboken, N. J.) erhältlich ist, kann ebenso in Betracht gezogen werden.
Wasserlösliche, selbst-emulgierende, weichmachende Öle, die in den vorliegenden Feuchthaltezusammensetzungen nützlich sind, schließen die polyoxyalkoxylierten Lanoline und die polyoxyalkoxylierten Fettalkohole, wie sie in dem U.S. Patent Nr. 4,690,821 , das am 1. September 1987 an Smith et al. verliehen wurde, offenbart wurden, ein. Die Polyoxyalkoxyketten werden wünschenswerter Weise aus Propylenoxy und Ethylenoxy gemischte Einheiten umfassen. Die Lanolinderivate werden üblicherweise ungefähr 20–70 solcher Niederalkoxy-Einheiten umfassen, wobei die C₁₂-C₂₀-Fettalkohole mit ungefähr 8–15 Niederalkyl-Einheiten derivatisiert sein werden. Ein solches nützliches Lanolinderivat ist Lanexol AWS (PPG-12-PEG-50, Croda, Inc., New York, N.Y.). Ein nützliches Poly(15-20)-C₂-C₃-Alkoxylat ist PPG-5-Ceteth-20, das als Procetyl AWS (Croda, Inc.) bekannt ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verringert das weichmachende Material die, wenn überhaupt, unerwünschten fühlbaren Eigenschaften der Feuchthaltezusammensetzungen. Zum Beispiel können weichmachende Materialien, einschließlich Dimethicon, das Ausmaß der Klebrigkeit verringern, die durch das ionensensitive Bindemittel oder andere Bestandteil in der Feuchthaltezusammensetzung verursacht wird, um so als Entklebungsmittel zu dienen.
Wünschenswerter Weise enthält die Feuchthaltezusammensetzung weniger als ungefähr 25 Gewichtsprozent Weichmacher, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feuchthaltezusammensetzung. insbesondere kann die Feuchthaltezusammensetzung weniger als ungefähr 5 Gewichtsprozent Weichmacher und ganz besonders weniger als ungefähr 2 Gewichtsprozent Weichmacher umfassen. Besonders gewünscht ist, dass die Feuchthaltezusammensetzung zwischen ungefähr 0,01 Gewichtsprozent und ungefähr 8 Gewichtsprozent Weichmacher enthalten kann. Noch mehr gewünscht ist, dass die Feuchthaltezusammensetzung von ungefähr 0,2 Gewichtsprozent bis ungefähr 2 Gewichtsprozent Weichmacher enthalten kann.
In einer Ausführungsform umfassen die Feuchthaltezusammensetzung und/oder die vorbefeuchteten Tücher der vorliegenden Erfindung eine Öl-in-Wasser-Emulsion, die eine Ölphase umfasst, die mindestens ein weichmachendes Öl und mindestens einen weichmachenden Wachsstabilisator enthält, der in einer wässrigen Phase, die mindestens einen Weichmacher aus Polyhydrinalkohol und mindestens ein organisches, wasserlösliche Detergenz umfasst, dispergiert ist, wie in dem U.S. Patent Nr. 4,559,157 , das am 17. Dezember 1985 an Smith et al. ausgegeben wurde, offenbart ist.
Modifikatoren des Oberflächengefühls
Modifikatoren des Oberflächengefühls werden dazu verwendet, das fühlbare Empfinden (z.B. die Schmierfähigkeit) der Haut während der Verwendung des Produkts zu verbessern. Geeignete Modifikatoren des Oberflächengefühls schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf, kommerzielle Debonding-Mittel; und Enthärter, wie beispielsweise Ersthärter, die in der Wissenschaft bei der Herstellung von Geweben verwendet werden, einschließlich quarternären Ammoniumverbindungen mit Fettsäuren als Seitengruppen, Silikonen, Wachsen und Ähnlichen. Beispielhafte quarternäre Ammoniumverbindungen, die als Ersthärter verwendet werden können, sind im U.S. Patent Nr. 3,554,862 , das am 12. Januar 1971 Hervey et al. verliehen wurde; im U.S. Patent Nr. 4,144,122 , das am 13. März 1979 Emanuelson verliehen wurde; im U.S. Patent Nr. 5,573,637 , das am 12. November 1996 Ampulski verliehen wurde; und im U.S. Patent Nr. 4,476,323 , das am 9. Oktober 1984 Hellsten et al. verliehen wurde, offenbart.
Wünschenswerter Weise enthält das Feuchthaltemittel weniger als ungefähr 2 Gewichtsprozent Modifikatoren des Oberflächengefühls, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feuchthaltezusammensetzung. Besonders gewünscht ist, dass das Feuchthaltemittel zwischen ungefähr 0,01 Gewichtsprozent und ungefähr 1 Gewichtsprozent Modifikatoren des Oberflächengefühls enthält. Noch mehr gewünscht ist, dass das Feuchthaltemittel zwischen ungefähr 0,01 Gewichtsprozent und ungefähr 0,05 Gewichtsprozent Modifikatoren des Oberflächengefühls enthält.
Duftstoffe
Eine Vielzahl von Duftstoffen kann in der Feuchthaltezusammensetzung verwendet werden. Wünschenswerter Weise enthält die Feuchthaltezusammensetzung weniger als ungefähr 2 Gewichtsprozent Duftstoffe, bezogen aus das Gesamtgewicht der Feuchthaltezusammensetzung. Besonders gewünscht ist, dass das Feuchthaltemittel zwischen ungefähr 0,01 Gewichtsprozent und ungefähr 1 Gewichtsprozent Duftstoffe enthält. Noch mehr gewünscht ist, dass das Feuchthaltemittel zwischen ungefähr 0,01 Gewichtsprozent und ungefähr 0,05 Gewichtsprozent Duftstoffe enthält.
Mittel, die Duftstoffen eine Löslichkeit verleihen
Des Weiteren kann eine Vielzahl von Mitteln, die Duftstoffen eine Löslichkeit verleihen, in der Feuchthaltezusammensetzung verwendet werden. Geeignete Mittel, die Duftstoffen eine Löslichkeit verleihen, schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, Polysorbat 20, Propylenglykol, Ethanol, Isopropanol, Diethylenglycolmonoethylether, Dipropylenglycol, Diethylphthalat, Triethylcitrat, Ameroxol OE-2 Amerchol Corp.), Brij 78 und Brij 98 (ICI Surfactants), Arlasolve 200 (ICI Surfactants), Calfax 16L-35 (Pilot Chemical Co.), Capmul POE-S (Abitec Corp.), Finsolv SUBSTANTIAL (Finetex) und Ähnliche. Wünschenswerter Weise enthält die Feuchthaltezusammensetzung weniger als ungefähr 2 Gewichtsprozent Mittel, die Duftstoffen eine Löslichkeit verleihen, bezogen aus das Gesamtgewicht der Feuchthaltezusammensetzung. Besonders gewünscht ist, dass das Feuchthaltemittel zwischen ungefähr 0,01 Gewichtsprozent und ungefähr 1 Gewichtsprozent Mittel, die Duftstoffen eine Löslichkeit verleihen enthält. Noch mehr gewünscht ist, dass das Feuchthaltemittel zwischen ungefähr 0,01 Gewichtsprozent und ungefähr 0,05 Gewichtsprozent Mittel, die Duftstoffen eine Löslichkeit verleihen enthält.
Trübungsmittel
Geeignete Trübungsmittel schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, Titandioxid oder andere Mineralien oder Pigmente und synthetische Trübungsmittel, wie beispielsweise REACTOPAQUE^®-Partikel (erhältlich bei Sequa Chemicals, Inc., Chester, South Carolina). Wünschenswerter Weise enthält die Feuchthaltezusammensetzung weniger als ungefähr 2 Gewichtsprozent Trübungsmittel, bezogen aus das Gesamtgewicht der Feuchthaltezusammensetzung. Besonders gewünscht ist, dass das Feuchthaltemittel zwischen ungefähr 0,01 Gewichtsprozent und ungefähr 1 Gewichtsprozent Trübungsmittel enthält. Noch mehr gewünscht ist, dass das Feuchthaltemittel zwischen ungefähr 0,01 Gewichtsprozent und ungefähr 0,05 Gewichtsprozent Trübungsmittel enthält.
Mittel zur Kontrolle des pH
Geeignete Mittel zur Kontrolle des pH, die in der Feuchthaltezusammensetzung verwendet werden können, schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf Äpfelsäure, Zitronensäure, Salzsäure, Essigsäure, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Ähnliche. Ein geeigneter pH-Bereich minimiert die Menge an Hautreizungen, die aus der Feuchthaltezusammensetzung auf der Haut resultiert. Wünschenswerter Weise liegt der pH-Bereich der Feuchthaltezusammensetzung zwischen ungefähr 3,5 und ungefähr 6,5. Besonders gewünscht ist, dass der pH-Bereich zwischen ungefähr 4 und ungefähr 6 liegt. Wünschenswerter Weise beträgt der Gesamt-pH des Feuchttuchprodukts, d.h. des gesamten Feuchttuchprodukts, das den Teil des Gewebes und den Teil der Benetzungslösung einschließt, ungefähr 4,5–5,5; vorzugsweise ungefähr 5,0. Wünschenswerter Weise enthält die Feuchthaltezusammensetzung weniger als ungefähr 2 Gewichtsprozent eines Mittels zum Einstellen des pH, bezogen aus das Gesamtgewicht der Feuchthaltezusammensetzung. Besonders gewünscht ist, dass das Feuchthaltemittel zwischen ungefähr 0,01 Gewichtsprozent und ungefähr 1 Gewichtsprozent eines Mittels zum Einstellen des pH enthält. Noch mehr gewünscht ist, dass das Feuchthaltemittel zwischen ungefähr 0,01 Gewichtsprozent und ungefähr 0,05 Gewichtsprozent eines Mittels zum Einstellen des pH enthält.

Obwohl eine Vielzahl an Feuchthaltezusammensetzungen, die aus einem oder mehreren der oben angegeben Bestandteile ausgebildet wurde, mit den Feuchttüchern der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, enthält die Feuchthaltezusammensetzung in einer Ausführungsform die folgenden Bestandteile die, in Gewichtsprozent der Feuchthaltezusammensetzung angegeben sind, wie in Tabelle 1 unten gezeigt ist: Tabelle 1 – Bestandteile der Feuchthaltezusammensetzung

Bestandteil der Feuchthaltezusammensetzung:	Gewichtsprozent:
deionisiertes Wasser	ungefähr 86 bis ungefähr 98
Unlöslichkeit verleihende Verbindung	ungefähr 2 bis ungefähr 20
Konservierungsstoff	bis zu ungefähr 2
oberflächenaktiver Stoff	bis zu ungefähr 2
Silikonemulsion	bis zu ungefähr 1

Fortsetzung Tabelle 1 – Bestandteile der Feuchthaltezusammensetzung

Bestandteil der Feuchthaltezusammensetzung:	Gewichtsprozent:
Weichmacher	bis zu ungefähr 1
Duftstoff	bis zu ungefähr 0,3
Mittel, das Duftstoffen Löslichkeit verleiht	bis zu ungefähr 0,5
Mittel zum Einstellen des pH	bis zu ungefähr 0,2

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Feuchthaltezusammensetzung die folgenden Bestandteile, die in Gewichtsprozent der Feuchthaltezusammensetzung angegeben sind, wie in Tabelle 2 unten gezeigt ist: Tabelle 2 – Bestandteile der Feuchthaltezusammensetzung

Klasse des Bestandteils der Feuchthaltezusammensetzung:	Spezieller Bestandteil der Feuchthaltezusammensetzung	Name des Bestandteils:	Gewichtsprozent:
Vehikel	deionisiertes Wasser		ungefähr 86 bis ungefähr 98
Verbindung, die Unlöslichkeit verleiht	Natriumchlorid (Millport Ent., Milwaukee, WI)		ungefähr 2 bis ungefähr 20
Konservierungsstoff	Glycerin, IPBC und DMDM-Hydantoin	Mackstat H-66 (McIntyre Group, Chicago, IL)	bis zu ungefähr 2
oberflächenaktiver Stoff	Acylglutamat	CS22 (Ajinomoto, Tokyo, Japan)	bis zu ungefähr 2
Silikonemulsion (Entklebungsmittel/Mittel für das Hautgefühl)	Dimethiconol und TEA-Dodecylbenzolsulfonat	DC1785 (Dow Corning, Midland, MI)	bis zu ungefähr 1
Weichmacher	PEG-75-Lanolin	Solulan L-575 (Amerchol, Middlesex, NJ)	bis zu ungefähr 1

Fortsetzung Tabelle 2 – Bestandteile der Feuchthaltezusammensetzung

Klasse des Bestandteils der Feuchthaltezusammensetzung:	Spezieller Bestandteil der Feuchthaltezusammensetzung	Name des Bestandteils:	Gewichtsprozent:
Duftstoff	Duftstoff	Dragoco, Roseville, MN)	bis zu ungefähr 0,3
Mittel, das Duftstoffen Löslichkeit verleiht	Polysorbat 20	Glennsurf 120 (Glenn Corp., St. Paul, MN)	bis zu ungefähr 0,5
Mittel zum Einstellen des pH	Apfelsäure bis pH 5 (Haarman & Reimer, Tertboro, NJ)		bis zu ungefähr 0,2

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Feuchthaltezusammensetzung die folgenden Bestandteile, die in Gewichtsprozent der Feuchthaltezusammensetzung, angegeben sind wie in Tabelle 3 unten gezeigt ist: Tabelle 3 – Eine beispielhafte Feuchthaltezusammensetzung

Klasse des Bestandteils der Feuchthaltezusammensetzung:	Spezieller Bestandteil der Feuchthaltezusammensetzung	Name des Bestandteils:	Gewichtsprozent:
Vehikel	deionisiertes Wasser		ungefähr 93
Verbindung, die Unlöslichkeit verleiht	Zinkchlorid		ungefähr 1
Konservierungsstoff	Glycerin, IPBC und DMDM-Hydantoin	Mackstat H-66	ungefähr 1
oberflächenaktiver Stoff	Acylglutamat	CS22/ECS 22P	ungefähr 1
Silikonemulsion	Dimethiconol und TEA-Dodecylbenzolsulfonat	DC1784/DC1785	ungefähr 0,5
Weichmacher	PEG-75-Lanolin	Solulan L-575	ungefähr 0,25

Fortsetzung Tabelle 3 – Eine beispielhafte Feuchthaltezusammensetzung

Klasse des Bestandteils der Feuchthaltezusammensetzung:	Spezieller Bestandteil der Feuchthaltezusammensetzung	Name des Bestandteils:	Gewichtsprozent:
Duftstoff	Duftstoff	Dragoco-Duftstoff 0/708768	ungefähr 0,05
Mittel, das Duftstoffen Löslichkeit verleiht	Polysorbat 20	Glennsurf 120	ungefähr 0,25
Mittel zum Einstellen des pH	Apfelsäure bis pH 5		ungefähr 0,07

Es sollte beachtet werden, dass die oben beschriebenen Feuchthaltezusammensetzungen mit jeder beliebigen der oben beschriebenen, aktivierbaren Bindemittelzusammensetzung verwendet werden können. Zudem können die oben beschriebenen Feuchthaltezusammensetzungen mit irgendeiner anderen Bindemittelzusammensetzung, einschließlich einer herkömmlichen Bindemittelzusammensetzung, oder mit irgendeinem bekannten faserförmigen und absorbierenden Substrat, unabhängig davon, ob es dispergierbar ist oder nicht, verwendet werden.
Festigkeitseigenschaften
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Feuchttücher unter Verwenden der oben in Tabelle 2 beschriebenen Feuchthaltezusammensetzung und eines faserförmigen Air-Laid-Materials, das ungefähr 75 Gewichtsprozent gebleichte Kraft-Fasern und 25 Gewichtsprozent irgendeines der oben beschrieben, ionensensitiven oder ionenaktivierbaren Bindemittelzusammensetzungen umfasst, wobei die Gewichtsprozente auf das Gesamtgewicht des trockenen Vliesstoffes bezogen sind, hergestellt. Die Menge an Feuchthaltezusammensetzung, die zu dem Vliesstoff gegeben wird, bezogen auf das Gewicht des trockenen Vliesstoffes in diesen Ausführungsformen, beträgt wünschenswerter Weise ungefähr 180 Gewichtsprozent bis ungefähr 240 Gewichtsprozent. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Feuchttücher unter Verwenden der oben in Tabelle 1 beschriebenen Feuchthaltezusammensetzung und eines faserförmigen Air-laid-Materials, das 80 Gewichtsprozent Weichholzfasern und 20 Gewichtsprozent eines ionensensitiven Bindemittels umfasst, hergestellt. Die Menge an Feuchthaltezusammensetzung, die zu dem Vliesstoff gegeben wird, bezogen auf das Gewicht des trockenen Vliesstoffes in diesen Ausführungsformen, beträgt wünschenswerter Weise ungefähr 180 Gewichtsprozent bis ungefähr 240 Gewichtsprozent. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Feuchttücher unter Verwenden der oben in Tabelle 1 beschriebenen Feuchthaltezusammensetzung und eines faserförmigen Air-laid-Materials, das 90 Gewichtsprozent Weichholzfasern und 10 Gewichtsprozent eines ionensensitiven Bindemittels umfasst, hergestellt. Die Menge an Feuchthaltezusammensetzung, die zu dem Vliesstoff gegeben wird, bezogen auf das Gewicht des trockenen Vliesstoffes in diesen Ausführungsformen, beträgt wünschenswerter Weise ungefähr 180 Gewichtsprozent bis ungefähr 240 Gewichtsprozent.
Die Feuchttücher der vorliegenden Erfindung besitzen wünschenswerter Weise während ihrer Verwendung eine Nasszugfestigkeit von mindestens ungefähr 100 g/Inch (g/2,54 cm), wenn sie in eine 100 Gew.-% bis 400 Gew.-% der Feuchttücher enthaltende Lösung, die mehr als 0,5 Gew.-% monovalente und/oder divalente Salze, wie beispielsweise NaCl, ZnCl₂ und/oder CaCl₂ oder deren Mischungen, enthält, eingeweicht werden und eine Zugfestigkeit von weniger als ungefähr 30 g/Inch (g/2,54 cm) nachdem sie 24 Stunden lang oder kürzer, vorzugsweise ungefähr eine Stunde lang, in weiches Wasser oder hartes Wasser, das Ca²⁺ und/oder Mg²⁺ in einer Konzentration von bis zu 200 ppm enthält, eingeweicht wurden. Bei Substraten für Laborblätter wurde eine Nasszugfestigkeit der Längsschneidenadelbütten („cross deckle wet tensile strength, CDWT) aufgenommen. Eine Nasszugfestigkeit in der Längsrichtung (machine direction wet tensile strength, MDWT) für Substrate, die aus einer kontinuierlichen Faser hergestellt worden waren, wurde aufgenommen.
Besonders gewünscht ist, dass die Feuchttücher der vorliegenden Erfindung während ihrer Verwendung eine Nasszugfestigkeit von mindestens ungefähr 300 g/Inch (g/2,54 cm), wenn sie in 10 Gew.-% bis 400 Gew.-% der Feuchttücher enthaltende Lösung, die mehr als 0,5 Gew.-% monovalente und/oder divalente Salze, wie beispielsweise NaCl, ZnCl₂ und/oder CaCl₂ oder deren Mischungen, enthält, eingeweicht wurden und eine Zugfestigkeit von weniger als ungefähr 75 g/Inch (g/2,54 cm) nachdem sie 24 Stunden lang oder kürzer, vorzugsweise ungefähr eine Stunde lang, in weiches Wasser oder hartes Wasser, das Ca²⁺ und/oder Mg²⁺ in einer Konzentration von bis zu 200 ppm enthält, eingeweicht wurden.
Ganz besonders gewünscht ist, dass die Feuchttücher der vorliegenden Erfindung während ihrer Verwendung eine Nasszugfestigkeit von > 300 g/Inch (g/2,54 cm), wenn sie in 10 Gew.-% bis 400 Gew.-% der Feuchttücher enthaltende Lösung, die mehr als 0,5 Gew.-% monovalente und/oder divalente Salze, wie beispielsweise NaCl, ZnCl₂ und/oder CaCl₂ oder deren Mischungen, enthält, eingeweicht wurden und eine Zugfestigkeit von weniger als ungefähr 30 g/Inch (g/2,54 cm) nachdem sie 24 Stunden lang oder kürzer, vorzugsweise ungefähr eine Stunde lang, in weiches Wasser oder hartes Wasser, das Ca²⁺ und/oder Mg²⁺ in einer Konzentration von bis zu 200 ppm enthält, eingeweicht wurden.
Produkte mit höheren Grundgewichten als herunterspülbare Feuchttücher können relativ hohe Nasszugfestigkeiten besitzen. Beispielsweise können Produkte, wie beispielsweise vorbefeuchtete Handtücher oder Reinigungstücher für harte Oberflächen ein Grundgewicht von mehr als 70 gsm, wie beispielsweise zwischen 80 gsm und 150 gsm besitzen. Solche Produkte können CDWT-Werte von 500 g/Inch (g/2,54 cm) oder höher, und nach dem Einweichen Werte von ungefähr 150 g/Inch (g/2,54 cm) oder weniger, insbesondere von ungefähr 100 g/Inch (g/2,54 cm) und ganz besonders ungefähr 50 g/Inch (g/2,54 cm) oder weniger besitzen.
Verfahren zur Herstellung von Feuchttüchern
Die vorbefeuchteten Tücher der vorliegenden Erfindung können auf verschiedene Arten hergestellt werden. In einer Ausführungsform wird die aktivierbare Polymerzusammensetzung auf ein faserförmiges Substrat als Teil einer wässrigen Lösung oder Suspension aufgebracht, wobei das nachfolgende Trocknen dazu erforderlich ist, das Wasser zu entfernen und die Bindung der Fasern zu begünstigen. Insbesondere während des Trocknens wandert das Bindemittel zu den über Kreuz gelegenen Punkten der Fasern und wird in diesen Bereichen als Bindemittel aktiviert, wodurch eine geeignete Festigkeit des Substrats bereitgestellt wird. Es können beispielsweise die folgenden Schritte ausgeführt werden:

1. Bereitstellen eines absorbierenden Substrats, das zum größten Teil nicht gebondet wird (z.B. in nicht-gebondetes Air-Laid-Geweben, eine Gewebebahn, eine kardierte Bahn, Fluffzellstoff, usw.).
2. Aufbringen einer aktivierbaren Polymerzusammensetzung auf das Substrat, üblicherweise in Form einer Flüssigkeit, einer Suspension oder eines Schaums.
3. Trocknen des Substrats, um eine Bindung des Substrats zu fördern. Das Substrat kann so getrocknet werden, dass die höchste Temperatur nicht oberhalb von ungefähr 100°C bis 220°C liegt.
4. Aufbringen eines Feuchthaltemittels auf das Substrat.
5. Anordnen des befeuchteten Substrats in einer Rollenform oder in einem Stapel und Verpacken des Produkts.

Die Aufbringung der aktivierbaren Polymerzusammensetzung auf das Substrat kann mit Hilfe eines Sprays; in Form eines Schaums; durch Eintauchen in ein Bad; durch Florstreichen; durch Beschichten und Dosieren mit einem drahtgewickelten Stab; durch Passierenlassen des Substrats durch geflutete Walzen; durch In-Kontakt-Bringen mit einer vordosierten, befeuchteten Walze, die mit der Bindemittellösung beschichtet ist; durch Pressen des Substrats gegen einen verformbaren Träger, der die aktivierbare Polymerzusammensetzung enthält, wie beispielsweise gegen einen Schwamm oder ein Filz, das den Übertritt in das Substrat bewirken kann; durch Bedrucken mit beispielsweise Gravurstreichen, Tintenstrahldrucker oder Flexographie; und anderen im Stand der Technik bekannten Mitteln erfolgen.
Wenn Schäume zur Aufbringung eines Bindemittels oder Co-Bindemittelpolymers verwendet werden, wird die Mischung, üblicherweise mit einem Schaumbildner, aufgeschäumt und, nachdem ein Vakuum angelegt wurde, um den Schaum durch das Substrat zu ziehen, die gleichmäßig auf dem Substrat verteilt. Es kann jedes bekannte Verfahren zum Aufbringen von Schäumen verwendet werden, einschließlich demjenigen, das im U.S. Patent Nr. 4,018,647 , „Process for the Impregnation of a Wet Fiber Web with a Heat Sensitized Foamed Latex Binder", das am 19. April 1977 an Wietsma verliehen wurde, beschrieben ist.
Wietsma offenbart ein Verfahren, bei dem ein aufgeschäumter Latex durch Zugabe eines Hitze-Sensibilisators, wie beispielsweise funktionellen Siloxanverbindungen, einschließlich Siloxanoxyalkylen-Block-Copolymeren und Organopolysiloxanen, gegen Hitze sensitiviert wird. Spezielle Beispiele für geeignete Hitze-Sensibilisatoren und ihre Verwendung bei der Sensitivierung von Kristallgittern gegen Hitze sind in den U.S: Patenten Nr. 3,255,140 ; 3,255,141 ; 3,483,240 und 3,484,394 beschrieben.
Die Verwendung eines Hitze-Sensibilisators führt vermutlich zu einem Produkt, das, im Vergleich zu früheren Verfahren zur Aufbringung an aufgeschäumten Latexbindemitteln ein sehr weiches und textilartiges Blatt zeigt.
Die Menge an Hitzesensibilisator, die dazugegeben werden soll, hängt von unter anderem, dem verwendeten Latex-Typ, der gewünschten Koagulationstemperatur, der Maschinengeschwindigkeit und den Temperaturen in den trocknenden Teilen der Maschine ab und wird allgemein in einem Bereich von ungefähr 0,05 bis ungefähr 3 Gew.-%, berechnet als Trockenmasse bezogen auf das Trockengewichts des Latexes, liegen, wobei jedoch auch größere oder kleinere Mengen verwendet werden können. Der Hitze-Sensibilisator kann in einer solchen Menge dazugegeben werden, dass das Latex weit unterhalb des Siedepunktes von Wasser, beispielsweise bei einer Temperatur in dem Bereich von 35°C bis 95°C oder von ungefähr 35°C bis 65°C koagulieren wird. Ohne sich an irgendeine Theorie binden zu wollen wird vermutet, dass nach der Aufbringung der aktivierbaren Bindemittellösung und vor der Aufbringung der Feuchthaltezusammensetzung ein Trocknungsschritt das Bonding eines faserförmigen Substrats verstärkt, da das Bindemittel, wenn die Feuchtigkeit abgezogen wird, zu den über Kreuz gelegenen Punkten der Fasern gelenkt wird und so die effiziente Verwendung des Bindemittels gefördert wird. In einem alternativen Verfahren wird der oben angegebene Trocknungsschritt jedoch weggelassen und die aktivierbare Polymerzusammensetzung wird auf das Substrat aufgebracht und danach die Feuchthaltezusammensetzung aufgebracht, ohne dass dazwischen eine wesentliche Trocknung erfolgt. Bei einer Version dieses Verfahrens bleibt die aktivierbare Polymerzusammensetzung selektiv an den Fasern haften, wodurch die Entfernung von überschüssigem Wasser in einem optionalen Schritt des Herauspressens, ohne dass dabei das Bindemittel aus dem Substrat verloren geht, ermöglicht wird. In einer anderen Version erfolgt keine wesentliche Entfernung des Wassers vor der Aufbringung der Feuchthaltezusammensetzung. In einem noch anderen alternativen Verfahren werden die aktivierbare Polymerzusammensetzung und die Feuchthaltezusammensetzung gleichzeitig aufgebracht, wobei gegebenenfalls Salz oder andere Unlöslichkeit verleihende Verbindungen hinzu gegeben werden, um das Bindemittel unlöslich zu machen.
Die vorliegende Erfindung wird ferner anhand der folgenden Beispiele veranschaulicht, die den Umfang der Erfindung in keinster Weise einschränken sollen. Es sollte im Gegensatz dazu klar verstanden werden, dass verschiedene weitere Ausführungsformen, Modifikationen und Äquivalente davon umfasst werden, die sich einem Fachmann nach dem Lesen der Beschreibung von selbst darstellen, ohne dabei über den Umfang der beigefügten Ansprüche hinauszugehen.
Wie sie hierin verwendet wird, wird die Dicke" einer Bahn mit einer 3 Inch (7,6 cm) dicken Acrylkunststoffscheibe gemessen, die mit der Spindel eines Mitutoyo Digimatic-Indikator (Mitutoyo Corporation, 31-19, Shiba 5-chome, Minato-ku, Tokyo 108, Japan) verbunden ist und die eine Nettobelastung von 0,05 psi (345 Pa) auf die zu messende Probe aufbringt. Wenn eine Probe mit einer Größe von mindestens der Größe der Acrylscheibe unter die Scheibe gelegt wird, kann das digitale Auslesegerät des Indikators die Dicke auslesen. Die in Wasser dispergierbaren Substrate der vorliegenden Erfindung können jede geeignete Dicke, wie beispielsweise eine Dicke zwischen ungefähr 0,1 mm und 5 mm haben. Bei Feuchttüchern kann die Dicke in einem Bereich von 0,2 mm bis ungefähr 1 mm, insbesondere von ungefähr 0,3 mm bis ungefähr 0,8 mm liegen. Die Dicke kann beispielsweise durch die Anwendung von Kalandern während oder nach der Ausbildung der Bahn, durch Pressen, nachdem das Bindemittel oder die Feuchthaltezusammensetzung aufgebracht wurden, oder durch Kontrollieren der Spannung einer Aufwicklung, wenn ein walzenförmiges Produkt ausgebildet wurde, kontrolliert werden.
Die Verwendung des Maschinenwalzenverfahrens zur Messung der Dicke ergibt eine durchschnittliche Dicke im makroskopischen Bereich. Die lokale Dicke kann, insbesondere, wenn das Produkt geprägt oder in anderer Weise dreidimensional strukturiert wurde, variieren.
BEISPIEL 1
Synthese der kationischen Polymere
Die kationischen Acrylatpolymere wurden in Methanol, Ethanol oder einer Mischung von Wasser/Aceton = 75/25 mit einem Gesamtgehalt an monomeren Feststoffen von 30%–40% hergestellt. Als freier, radikalischer Inhibitor wurde Vazo-52 (DuPont) verwendet. Ein typisches labortechnisches Verfahren wird im Folgenden beschrieben.
Aceton (VWR, Westchester, PA), 399 g, und deionisiertes (DI) Wasser, 125 g, wurden in einen 3 l-Rundbodenkolben mit vier Stutzen eingebracht. Der Kolben wurde in einem Eisbad gekühlt und 20 Minuten lang mit Stickstoff durchsprudelt, um den Sauerstoff zu entfernen. Der Reaktionskolben wurde vor Zuführen der Monomere unter Rückfluss erhitzt (annähernd 60°C) und während der Reaktion unter Stickstoff gehalten. ADAMQUAT MC-80 (Atofina Chemicals, Philadelphia, PA), 39,6 G, wurden mit 42,0 g DI-Wasser verdünnt und während der Zuführung in den Reaktionskolben mit Stickstoff durchsprudelt. Methylacrylat (Atofina Chemicals, Philadelphia, PA), 267,7 g, und Vazo-52, 0,6 g, wurden in 126,1 g Aceton gelöst. Diese Lösung wurde in einem Eisbad abkühlen gelassen und während der Zuführung in den Reaktionskolben mit Stickstoff durchsprudelt. Über einen Zeitraum von 4 Stunden und unter Verwenden von mechanischen Dosierpumpen wurden die Monomerlösungen in den Reaktionskolben gegeben und für weitere 2 Stunden unter Rückfluss gehalten. Das Aceton wurde über einen Zeitraum von 5 Stunden abdestilliert und das zugegebene DI-Wasser mit dem Aceton zusammen entfernt. Eine wässrige Lösung mit annähernd 0,2% Rest-Aceton und ungefähr 23% Feststoffen wurde erhalten.
BEISPIEL 2
Synthese der Polymere
Die Polymere wurden in Batch- oder Semi-Batchreaktionen, wie sie vorher in Beispiel 1 beschrieben wurden, hergestellt.
Zubereitung der Probe
Zwei verschiedene Materialien für die Grundblätter wurden zur Bewertung des Leistungsvermögens des Bindemittels verwendet: UCTAD-Gewebe und thermisch gebondeter Air-Laid-Vliessstoff.
UCTAD-Gewebe
Ein nicht-gekrepptes Air-Laid-Gewebesubstrat mit einem Grundgewicht von annähernd 33 gsm wurde mit einer Zugabemenge von 15%–30% zur Bewertung der Bindemittelproben verwendet. Das UCTAD-Grundblatt besaß keine Rest-Nassfestigkeit in Wasser. Eine einheitliche und gleich bleibende Menge von jedem Bindemittel wurde über eine unter Druck stehende Sprüheinheit auf das Substrat aufgebracht. Diese Sprayeinheit für Laborblätter ist dazu konstruiert, die Arbeitsweise einer kommerziellen Air-Laid-Maschine unter Verwenden von flüssigen Bindemitteln oder Bindemitteln in Emulsionen, jedoch in einem viel kleineren Maßstab, genau nachzuahmen. Die Ausstattung ist in einem kleinen Gehäuse untergebracht und kann unter einen Laborabzug gestellt werden. Die Einheit weist einen stationären Probenhalter (10'' × 13'' (25 × 33 cm)) in der Mitte der Einheit und einen beweglichen Sprühkopf direkt oberhalb des Probenhalters auf. Unter dem Probenhalter ist eine Vakuumbox eingebaut, um das Ziehen des Bindemittels während des Verfahrens der Aufbringung durch die Bahn zu unterstützen. Das Laborblatt wird auf die Vakuumbox gelegt und der Sprühkopf über das Substrat bewegt, so dass das Bindemittel in einem flachem, V-förmigen Muster aufgesprüht wird. Das Bindemittel ist in einem unter Druck stehenden Vorratsgefäß enthalten, das außerhalb des Sprühgehäuses positioniert ist und wird über ein unter Hochdruck stehendes, biegsames Rohr zu der Spraydüse gebracht. Die Anordnung aus Sprühkopf und Spraydüse (Spraying Systems Company) wird mit Hilfe einer riemengetriebenen Gleitvorrichtung, die die gewünschte Gleichmäßigkeit der Aufbringung und Geschwindigkeit bereitstellt, über die Probe bewegt. Der Sprühkopf könnte bei Geschwindigkeiten von nahezu 180 fpm betrieben werden und der Druck zur Atomisierung des Sprays so hoch wie 200 psig (1,38 Mpa) sein. Die Probe wurde manuell entfernt und in einem Durchlufttrockner („Through-Air Dryer", TAD) Modell LTV von Werner Mathis bei den angegebenen Temperaturen und den angegebenen Zeiten getrocknet. Am Ende betrug das Grundgewicht der Proben mit dem Bindemittel annähernd 39–40 gsm.
Thermisch gebondete Air-Laid-Vliessstoffe
Ein schwacher, thermisch gebondeter Air-Laid-(TBAL-)Vliesstoff als Testsubstrat wurde aus dem Holzzellstoff NF405 von Weyerhauser und KoSA T-255 Bindemittelfasern hergestellt. Die Bindemittelfaser besaß einen Kern aus Polyester und eine Umhüllung aus Polyethylen, die bei annähernd 130°C schmilzt. Die Air-Laid-Bahn wurde unter Verwenden von annähernd 4% Bindemittelfaser ausgebildet und oberhalb der Schmelztemperatur der Umhüllung thermisch gebondet. Das TBAL-Grundblatt besaß ein mittleres Grundgewicht von 51 gsm und ein mittleres Endmaß von 1,0 mm. Das TBAL-Substrat besaß eine Rest-CD-Nasszugfestigkeit von annähernd 30 g/Inch (11,8 g/cm) in Wasser. Die Aufbringung und Trocknungsverfahren sind so, wie sie für die UCTAD-Proben beschrieben sind. Am Ende betrug das Grundgewicht der Proben mit dem Bindemittel annähernd 63–64 gsm.
Zugfestigkeitsprüfung
Beim Testen aller Proben wurde ein SinTech 1/d-Zugprüfgerät mit der Testworks-Software Version 3.03 verwendet. Eine 100 N-Belastungszelle mit pneumatischen Griffen wurde verwendet. Eine Eichmaßlänge von 2 Inch (5 cm) und eine Kreuzkopfgeschwindigkeit von 12 Inch/min (30 cm/min) wurden verwendet. Die Werte der Spitzenbelastungen (in g/Inch) der Probenreplikate wurden aufgenommen und gemittelt und als Nasszugfestigkeit in der Längsrichtung (machine direction wet tensile strength, MDWT) oder Nasszugfestigkeit der Längsschneidenadelbütten („cross deckle wet tensile strength, CDWT), abhängig von der Art der vorgenommenen Messung aufgenommen.
Die Festigkeit jeder Probe während der Gebrauchs wurde durch 1) Einweichen der zugbelastbaren Probe in einer Salzlösung eines gewünschten Salztyps und mit gewünschter Konzentration oder einer formulierten Feuchthaltelösung, die Salz enthält, oder 2) Aufbringen von einer der oben genannten Lösungen mit bestimmter Zugabemenge (üblicherweise 200%–300%) nachgeahmt. Die Stärke der Abgabe oder die Dispergierbarkeit wurden durch Übertragen der Proben, die „während der Verwendung" mit einem Überschuss (üblicherweise 800 ml) deionisiertem Wasser oder hartem Wasser mit speziellen Härtegraden (als Metallionen) behandelt wurden und Einweichenlassen der Proben für die angegebene Zeitdauer vor dem Messen der Zugfestigkeit bewertet.
Aktivierungseigenschaften: UCTAD- und TBAL-Proben
Die Tabellen 4 bis 16 unten zeigen die Leistungsfähigkeit einer Vielzahl von kationischen Bindemittel bei TBAL- und UCTAD-Grundblättern. Die angegebenen Nummern in den Tabellen bezeichnen die speziellen Bindemittel, wobei die Nachsilbe a/b die Aufbringung des Bindemittels auf TBAL- (a) oder UCTAD- (b) Grundblätter angibt. Tabelle 4 und Tabelle 5 zeigen das aktivierbare Zugfestigkeitsverhalten der kationischen Bindemittel, die unter den Bedingungen einer Batch-Polymerisation hergestellt wurden und auf bis zu 5–10 Mol-% des kationischen Monomers MADQUAT, wobei das vorherrschende Monomer in der Polymerzusammensetzung entweder Methylacrylat oder Ethylacrylat (6b) ist, bezogen sind. Zu Vergleichzwecken ist ein aktivierbares, kationisches Bindemittel, das aus einem kationischen Acrylat oder einer anderen kationischen Vinylverbindung und Alkylacrylaten oder Methacrylaten mit Seitenketten, die vier bis mehr Kohlenstoffatome (1a) enthalten, besteht und das effektiv in ZnCl₂, aber nicht in NaCl, aktiviert wird, gezeigt. Verglichen mit 1a auf einem TBAL-Grundblatt zeigen alle Bindemittel in Tabelle 1 während der Verwendung CDWT-Werte in 4% NaCl, die in einem Bereich von 160 bis 290 g/Inch (g/2,54 cm) liegen, wobei nach 1 Stunde eine aktivierbare Abnahme der CDWT-Werte nach dem Einweichen in hartem Wasser von 200 ppm eintritt. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 5 für die Aufbringung der Bindemittel auf UCTAD wiedergegeben, wobei die CDTW-Werte während der Verwendung in einem Bereich von 100 bis 351 g/Inch (g/2,54 cm) bei 4% NaCl liegen, wobei ein Verlust der Zugfestigkeit bei einer Übertragung in hartes Wasser von 200 ppm eintrat. Diese Bindemittel zeigen auch ein nützliches Zugfestigkeitsverhalten, wenn sie mit Lösungen, die Salze von anderen Salzen als NaCl, wie beispielsweise ZnCl₂, CaCl₂ oder MgCl₂, enthielten.
Die Tabelle 6 und die Tabelle 7 zeigen Beispiele für Bindemittel, die in einem Semi-Batch-Additionsverfahren von Monomeren, die bei großtechnischen industriellen Anwendungen bevorzugt werden, hergestellt wurden. Die Bindemittel in Tabelle 6 stellen während der Verwendung CDWT-Werte in 4% NaCl auf dem TBAL-Grundblatt in einem Bereich von 137 bis 336 g/Inch 8g/2,54 cm) bereit, wobei alle eine geeignete Abnahme der Zugfestigkeit über einen Zeitraum von 1 bis 16 Stunden und nach einer Übertragung in hartes Wasser mit 200 ppm zeigten. Ähnliche Ergebnisse wurden für die Bindemittel auf UCTAD-Grundblättern in Tabelle 7 beobachtet.
Die Tabelle 8 und die Tabelle 9 zeigen den Einfluss des kationischen Monomer-Gegenions. Die Eingaben 11a/11b zeigen die Aktivierungseigenschaften für ein Bindemittel, das auf dem kationischen ADAMQUAT-Monomer basiert, mit einem Gegenion, während die Eingaben 12a/12b die Aktivierungseigenschaften für das gleiche Polymer zeigen, außer dass ein Methylsulfat das Gegenion darstellt. Wie in beiden Tabellen gezeigt ist, besitzen die Bindemittel, die Chloridionen enthalten, ein besseres Leistungsvermögen als die Methylsulfatmaterialen. Während das Methylsulfat-Gegenion nicht so wirksam war wie das Chlorid, wurden dennoch nützliche und aktivierbare Festigkeitseigenschaften mit Methylsulfat, insbesondere auf dem UCTAD-Grundblatt, erhalten.
Die Tabelle 10 und die Tabelle 11 zeigen den Einfluss der Änderung der Menge an Polymerisationsinitiator bei der Synthese einer Bindemittelzusammensetzung aus 5% ADAMQUAT und 95% Methylacrylat. Bei ähnlichen Polymerisationsbedingungen führt eine Abnahme der Menge an Initiator üblicherweise zu höheren Molekulargewichten. Die Eingaben 13a/13b, 14a/14b und 15a/15b zeigen während der Verwendung einen Anstieg der CDWT-Werte bei abnehmenden Initiatormengen, was nahe legt, dass ein erhöhtes Molekulargewicht bei höherer Festigkeit während der Verwendung bevorzugt wird. Bei den gleichen Beispielen wurde nach 1 Stunde Einweichen in hartem Wasser mit 200 ppm eine Rest-Zugfestigkeit beobachtet. Diese Rest-Zugfestigkeit hat jedoch einen kinetischen Ursprung, wie in den Eingaben 13b, 14b und 15a/15b gezeigt ist, wo nach 24 Stunden die Rest-CDWT-Werte wesentlich abnahmen.
Tabelle 12 zeigt den Einfluss der Zunahme der Monomerfeststoffe bei der Synthese einer Bindemittelzusammensetzung aus 5% ADAMQUAT und 95% Methylacrylat mit einer festen Menge an Initiator. Erhöhe Monomerfeststoffe führen üblicherweise zu einer verbesserten Umwandlung der Monomere sowie einem erhöhten Molekulargewicht des Polymers. Die Eingaben 16a und 17a zeigen während der Verwendung höhere Festigkeiten als 13a, um etwa 100 g/Inch 8 g/2,54 cm), mit leicht erhöhten Rest-CDWT-Werten nach 1 Stunde in hartem Wasser. Diese Rest-Festigkeiten nehmen jedoch nach 24-stündigem Aussetzen gegen hartes Wasser wesentlich ab.
Tabelle 13 zeigt den Einfluss der Zugfestigkeitseigenschaften des Bindemittels auf eine weitere Modifikation der Polymerzusammensetzung aus der Zusammensetzung aus 5% ADAMQUAT und 95% Methylacrylat. Im Vergleich zu dem Bindemittel 13a führt das Ändern der Zusammensetzung in 4% ADAMQUAT und 96% Methylacrylat (18a) zu einem relativen Anstieg bei den CDWT-Werten während der Verwendung sowie anfänglich höheren Rest-CDWT-Werten in hartem Wasser (1 Stunde), die nach 24 Stunden auf akzeptable Werte fällt. Durch die Modifikation der Zusammensetzung 13a durch Substitution der 15% Methacrylat mit Methylmethacrylat wird ein ähnliches Leistungsvermögen der Bindemittelzusammensetzung bei der Probe 18a erhalten. Die Änderung der Eigenschaften der Proben 18a und 19a, bezogen auf die Probe 13a, kann auf ihre hydrophoberen und/oder steiferen (im Falle von 19a) Strukturen im Grundgerüst zurückgeführt werden. Im Vergleich zu dem Bindemittel 15a zeigen diese Bindemittelzusammensetzungen, 18a und 19a, ein ähnliches Leistungsvermögen hinsichtlich ihrer Festigkeit und ihrer Dispergierbarkeit während der Verwendung. Ähnliche Ergebnisse wurden auch in Tabelle 14 mit dem UCTAD-Grundblatt erhalten, in der die Proben 13b und 18b verglichen werden.
Die Tabelle 15 zeigt erneut den Einfluss der Polymerzusammensetzung auf die Festigkeit und die Dispergierbarkeit während der Verwendung. Die Modifikation der Bindemittelzusammensetzung 15a im Vergleich zu der Bindemittelzusammensetzung 20a, die 1% mehr an hydrophilem ADAMQUAT-Monomer enthält, führte zu einem Bindemittel mit verminderten CDWT-Werten während der Verwendung und etwas schnelleren Kinetiken der Dispergierbarkeit nach 1 Stunde Einweichen in hartem Wasser, aber zu ähnlichen Rest-CDWT-Werten am Ende des 24-stündigen Einweichens. Die Abnahme der CDWT-Werte während der Verwendung kann auf die hydrophilere Struktur des Bindemittels 20a, bezogen auf das Bindemittel 15a, zurückgeführt werden.
Tabelle 16 zeigt das Verhalten der Abnahme der Nasszugfestigkeit eines TBAL-Laborblatts, das 25% eines Bindemittels aus 5% ADAMQUAT und 95% Methylacrylat enthält. Die Einführung des trockenen Grundblattes in entweder DI-Wasser oder hartes Wasser mit 200 ppm führte zu einer relativ langsamen Abnahme der CDWT-Werte von etwa 400 g/Inch (g/2,54 cm) auf 70–100 g/Inch (g/2,54 cm) über einen Zeitraum von 24 Stunden.

Das Profil der Abnahme der Zugfestigkeit und die letztendliche Zugfestigkeit können durch die Wahl der Bindemittelzusammensetzung, der Zugabemenge an Bindemittel und der Struktur des Grundblattes weiter angepasst werden. Tabelle 16

Zeit (h)	MDWT in DI (g/Inch) (g/2,54 cm)	MDWT in HW mit 200 ppm (g/Inch) (g/2,54 cm)
0,0833	359 ± 24	452 ± 24
0,25	316 ± 13	345 ± 137
0,5	313 ± 29	278 ± 136
1	285 ± 40	306 ± 120
2	204 ± 91	251 ± 18
3	189 ± 39	227 ± 29
19	67 ± 7	127 ± 24
24	64 ± 14	100 ± 38

Zusätzlich dazu, dass sie die notwendige Nasszugfestigkeit und Dispergierbarkeit mit Natriumchlorid als Aktivierungsmittel bereitstellen, stellen diese neuen Materialien aufgrund der höher benetzbaren Natur der kurzen Alkylketten auch eine verbesserte Benetzbarkeit des Grundblattes oder Substrats bereit. Dies ermöglicht, dass die Feuchthaltelösung mit einer schnelleren Geschwindigkeit der Ausführung aufgebracht werden kann und dass die Feuchthaltelösung positive Auswirkungen auf die Verbesserung der Geschwindigkeit der Ausführung der Herstellung hat.
BEISPIEL 3
Zwei Bindemittel stellen Vergleichsbeispiele für die Bindemittel der vorliegenden Erfindung bereit. Das erste Bindemittel ist eine 75/25 (w/w)-Mischung aus einem ionensensitiven, mit Sulfonatanion modifiziertem Acrylsäurepolymer (SSB), das im U.S. Patent beschrieben ist, und einem nicht-vernetzenden Ethylen- Vinylacetat-Latex DUR-O-SET^®-RB, das von National Starch and Chemical Co. aus Bridgewater, NJ, hergestellt wird. Diese Bindemittelpackung, die in der folgenden Diskussion als „SSB/RB" bezeichnet wird, ist im U.S. Patent Nr. 6,429,261 B1 offenbart. Sie fungiert als ionensensitives, aktivierbares Bindemittel für Air-Laid- und andere Substrate, leidet jedoch im Vergleich zu der vorliegenden Erfindung an einer Reihe von Nachteilen. Diese schließen: eine höhere T_g (was zu einer höheren Steifigkeit des trockenen Grundblattes führt) und eine geringere Benetzbarkeit oder geringere Absorption von Flüssigkeiten; eine höhere Klebrigkeit des Blattes in feuchtem Zustand und eine schlechtere Kontrolle des pH bei dem befeuchteten Produkt ein. Das zweite Bindemittel, DUR-O-SET^® Elite-22 ist eine weiche, selbst-vernetzende Ethylenvinylacetat-Emulsion, die von National Starch and Chemical Co. aus Bridgewater, NJ, hergestellt wird. Sie stellt eine hohe Nassfestigkeit oder Festigkeit während der Verwendung bereit, macht das Grundblatt jedoch undispergierbar. Dieses Bindemittel wird in der folgenden Diskussion als „Elite-22" bezeichnet.
Vor-ausgebildete Substrate
Eine Bewertung des Leistungsvermögens der Bindemittel in Prototyp-Produkten wurde zunächst durch Aufbringen der Bindemittel auf zwei verschiedene vor-ausgebildete Grundblattmaterialien untersucht, wie sie im Beispiel 2 oben beschrieben sind: Grundblätter aus UCTAD-Gewebe und Grundblätter aus thermisch gebondetem Air-Laid-Vliessstoff.
Kontinuierliche Ausbildung der Air-Laid-Grundblätter und die Eigenschaften der trockenen Grundblätter
Die Materialien für Air-Laid-Substrate wurden kontinuierlich auf einer Air-Laid-Maschine für Versuchszwecke mit einer Breite von 24 Inch (61 cm) ausgebildet. Eine Dan Web-Air-Laid-Ausbildungsvorrichtung mit zwei Drehköpfen wurde zur Herstellung der Substrate mit den physikalischen Eigenschaften, wie sie in Tabelle 17 angegeben sind, verwendet. Kraft-Fasern aus gebleichtem Weichholz NF405 von Weyerhauser in einem Zellstoffblatt wurden in einer Hammermühle in Fasern zerlegt und auf einem sich bewegenden Draht mit 200–300 fpm abgeschieden. Die neu ausgebildete Bahn wurde mit Hilfe von erhitzten Kalanderwalzen bis zu einem gewünschten Grad verdichtet und auf einen Ofendraht übertragen, wo sie auf der Oberseite mit der gewünschten Bindemittelformulierung besprüht wurde, indem annähernd die Hälfte der gewünschten Bindemittelfeststoffe, bezogen auf die Trockenmasse der Fasern der Bahn, aufgebracht wurden.
Das Spray wurde mit Hilfe einer Reihe von Quick Veejet^®-Düsen, Düsentyp 600050, hergestellt von Spraying Systems Co., Wheaton, II, die mit ungefähr 100 psi (690 kPa) arbeiteten, aufgebracht. Ein Sprayausleger über der Bahn stellte 5 solcher Düsen mit 5,5 Inch (14 cm) großen Mitten mit einem Abstand zwischen der Spitze und dem Draht von 8 Inch (20,3 cm) bereit. Diese Anordnung erzielte eine 100%-ige Überlappung der Sprühkegel für das Bindemittel. Jedes Bindemittel wurde mit annähernd 15% Bindemittelfeststoffen mit Wasser als Träger aufgesprüht.
Die feuchte Bahn wurde durch einen Ofenabschnitt von annähernd 30 Feet (9,1 m) Länge, der bei 395°F (202°C) arbeitete, durchgeführt, um das Bindemittel zu trocknen. Anschließend wurde die Bahn umgedreht, auf einen anderen Draht übertragen und unter einem zweiten Sprayausleger passieren gelassen, um die andere Hälfte der gewünschten Bindemittelfeststoffe für ein insgesamt 20 Gew.-% an Bindemittelfeststoffen, bezogen auf die Trockenmasse der Fasern der Bahn, hinzuzufügen. Die Bahn wurde dann durch einen zweiten Ofenabschnitt, wie er oben beschrieben ist, passieren gelassen, um die Trocknung des Substrats abzuschließen. Die mittleren 12 Inch (30 cm) jedes Codes wurden in dreimal in 4 Inch (10 cm) großen Stücken eingeschlitzt und für nachfolgende Versuche zurückgehalten.
Die zu Vergleichzwecken verwendeten Bindemittel SSB/RB und Elite-22 wurden mit einem kationischen, salzsensitiven Bindemittel, das aus 95 Molprozent Methylacrylat (M) und 5 Molprozent [2-(Acryloxy)ethyl]trimethylammoniumchlorid (U) bestand und von Bostik Findley, Inc. unter der Produktbezeichnung LX-7170-02 bereitgestellt wurde, verglichen. Das Polymer wurde in Aceton/Wasser (75/25) mit 30% Gesamtgehalt an Feststoffen und 0,074% Vazo-52-Initiator zubereitet.
Die Zubereitung erfolgte in einem größeren Maßstab, war jedoch ansonsten mit den oben beschriebenen Verfahren analog. In der folgenden Diskussion wird dieses Bindemittel gemäß der vorliegenden Erfindung MU-5 genannt.
Eine Prüfung der Tabelle 17 gibt an, dass jeder Code ein Grundgewicht von annähernd 60 gsm, ein Endmaß von annähernd 0,8 mm und eine MD-Trockenzugfestigkeit („MD dry tensile strength", MDDT) von annähernd 2.000 g/Inch (g/2,54 cm) besaß. Unterschiede in den Eigenschaften zu anderen trockenen und feuchten Grundblättern werden daher den Unterschieden in dem Leistungsvermögen der entsprechenden Bindemittel zugeschrieben. Tabelle 17 – Eigenschaften trockener Air-Laid-Grundblätter

Code Bindemittel Zugabe an Bindemittel Grundgewicht (gsm) Endmaß (mm) MDDT (g/Inch) (g/2,54 cm)

202 SSB/RB 20% 60,8 0,76 2162

208 MU-5 20% 58,9 0,77 2010

213 Elite-22 20% 59,7 0,75 2013
Umwandlung des trockenen Produkts
Die oben beschriebenen Materialien für die trockenen Grundblätter wurden durch Aufbringen einer Feuchthaltezusammensetzung auf ein 4 Inch (10 cm) großes, eingeschlitztes Stück von jedem Code und Aufwickeln dieser in einer Rolle mit Verfahren wie jenen, die im U.S: Patent Nr. 6,429,261 offenbart sind, in feuchte Rollen ohne Kern umgewandelt.
Alternativ dazu wurde die Feuchthaltelösung mit einer tragbaren Sprüheinrichtung mit Pumpenwirkung auf ein Blatt mit den gewünschten Abmessungen aufgebracht. Die zugegebene Zielkomponente betrug üblicherweise annähernd 100% bis 400%, bezogen auf das Gewicht des trockenen Grundblattes. Die Zugabemenge betrug insbesondere annähernd 200% bis 300%, bezogen auf das Gewicht des trockenen Grundblattes. In den meisten Fällen der Versuchsproben betrug die Zugabemenge der Losung 200% bis 250%.
Die wässrige Feuchthaltelösung sollte mindestens eine ausreichende Menge an Salzen, die zur Bereitstellung einer geeigneten Nassfestigkeit für das Tuch notwendig sind, enthalten.

Neben dem Salz kann die Feuchthaltelösung andere Bestandteile enthalten, die: oberflächenaktive Stoffe, Konservierungsstoffe, Duftstoffe, Weichmacher, Mittel zum Einstellen des pH, Puffermittel, Zusatzstoffe zur Hautpflege und Zusatzstoffe zur Geruchskontrolle einschließen, aber nicht auf diese beschränkt sind. Die Bestandteile einer beispielhaft formulierten Feuchthaltelösung, die als „C01" bezeichnet wird, sind in Tabelle 18 angegeben. Tabelle 18 – Beispiel für eine formulierte Feuchthaltelösung, C01

Klasse des Bestandteils	Bestandteil	Hersteller	Menge
Vehikel	deionisiertes Wasser	-	93,58
Aktivierendes Mittel	NaCl	Millport, En., Milwaukee, WI	4,00
Oberflächenaktive Stoffe und Konservierungsstoffe	Mackendet EN64	McIntyre Group, Chicago, IL	2,25
Duftstoff	Kokon-Duftstoff	Firmerich, Plainsboro, NJ	0,10
Mittel zum Einstellen des pH	Apfelsäure	Haarman & Reimer Tetraboro, NJ	0,07

Nasszugfestigkeit und aktivierende Eigenschaften
Ein SinTech 1/D-Zugfestigkeitsprüfgerät mit einer Testworks-Software Version 3.03 wurde zum Testen aller Proben verwendet. Eine 100 Newton-Belastungszelle mit pneumatischen Griffen wurde verwendet. Eine Eichmaßlänge von 2 Inch (5 cm) und eine Kreuzkopfgeschwindigkeit von 12 Inch/Minute (30 cm/Minute) wurden verwendet. Die Werte der Spitzenbelastungen (in g/Inch (g/2,54 cm)) der Probenreplikate wurden aufgenommen und gemittelt und als Nasszugfestigkeit in der Längsrichtung (machine direction wet tensile strength, MDWT) oder Nasszugfestigkeit der Längsschneidenadelbütten („cross deckle wet tensile strength, CDWT), abhängig von der Art der vorgenommenen Messung aufgenommen. Bei Proben, die zu schwach waren, um verarbeitet und gemessen zu werden (üblicherweise kleiner als 20 g/Inch (g/2,54 cm)) wurde „0” als Spitzenbelastung aufgenommen.
Die Festigkeit jeder Probe während der Verwendung wurde durch Aufbringen einer Salzlösung oder einer formulierten Feuchthaltelösung mit den gewünschten Zugabemengen, wie sie oben beschrieben sind, nachgeahmt. Die Proben wurde mehrere Stunden lang vor der Messung der Zugfestigkeit äquilibrieren gelassen. Die Stärke der Abgabe oder die Dispergierbarkeit wurden durch Übertragen der Proben, die als „während der Verwendung" in einem Überschuss (üblicherweise 800 ml) deionisiertem Wasser oder hartem Wasser mit einem speziellen Härtegrad (als Metallionen) behandelt wurden, bewertet und für einen angegebenen Zeitraum vor der Messung der Zugfestigkeit einweichen gelassen.
Nassfestigkeit der Laborblätter und Dispergierbarkeit in NaCl-Lösung
Tabelle 19 gibt die Daten für TBAL- und UCTAD-Laborblatt-Prototypen für die speziellen kationischen Bindemittel wieder. Diese Daten geben an, dass das TBAL-Laborblatt eine Zugfestigkeit während der Verwendung mit einem Überschuss von 300–400 g/Inch (g/2,54 cm) erzielte und auf < 50 g/Inch (g/2,54 cm) Rest-Festigkeit in hartem Wasser abfiel, abhängig von der Bindemittelzubereitung und der Bindemittelzusammensetzung. Das Laborblatt aus UCTAD-Gewebe erzielte ebenso hohe Werte an Zugfestigkeit während der Verwendung (500–600 g/Inch (g/2,54 cm)) und nahm auf ungefähr die gleichen geringen Werte an Rest-Festigkeit in hartem Wasser ab.
Nassfestigkeit der Air-Laids und Dispergierbarkeit in NaCl-Lösung

Tabelle 20 gibt die MDWT-Werte der dispergierbaren Air-Laid-Codes in NaCl-Lösung mit 0,5 Gew.-% bis 4,0 Gew.-% an. Code 202 mit dem SSB/RB-Bindemittel zeigt viel geringere MDWT-Werte während der Verwendung bei 2% NaCl. Bei 2% oder mehr bleibt es ungefähr konstant. Nach Einbringen der befeuchteten Streifen in DI-Wasser oder hartem Wasser fällt der MDWT-Wert, unabhängig von den Prozent an NaCl, die in der Feuchthaltelösung vorhanden sind, auf im Wesentlichen null ab. Der MU-5-Code behält im Gegensatz dazu einen signifikanten Wert an Festigkeit während der Verwendung, sogar bei so wenig wie 0,5% NaCl, bei. Auch bei vergleichbaren Salzmengen stellt es gegenüber dem SSB/RB-Code erhöhte MDWT-Werte während der Verwendung bereit. Es dispergiert kinetisch gesehen langsamer und behält einen hohen Grad an Rest-Festigkeit in hartem Wasser gegenüber derjenigen in DI-Wasser bei. Die einzelnen Effekte werden derzeit nicht vollständig verstanden, sie könnten aber von einem kleinen Ausmaß an Esterhydrolyse in dem Polymerrückgrat herrühren. Tabelle 20 – MDWT-Werte für die Air-Laid-Codes in NaCl-Lösungen bei einer Zugabemenge der Lösung von 200%

Code	Bindemittel	Feuchthaltelösung	MDWT-Wert (g/Inch) (g/2,54 cm) während der Verwendung (T = 0) und während des Einweichens
			Einweichlösung	Zeit (Stunden)
			Einweichlösung	0	1	5
202	SSB/RB	1% NaCl	-	63 ± 2	-	-
202	SSB/RB	2% NaCl	-	404 ± 33	-	-
202	SSB/RB	3% NaCl	-	440 ± 22	-	-
202	SSB/RB	4% NaCl	hartes Wasser (200 ppm)	387 ± 47	0	-
208	MU-5	0,5% NaCl	-	228 ± 18	-	-
208	MU-5	1% NaCl	DI-Wasser	477 ± 57	130 ± 30	21 ± 5
208	MU-5	2% NaCl	DI-Wasser	536 ± 61	159 ± 40	57 ± 8
208	MU-5	3% NaCl	DI-Wasser	520 ± 70	190 ± 19	85 ± 8
208	MU-5	4% NaCl	DI-Wasser	590 ± 48	230 ± 18	107 ± 10
208	MU-5	1% NaCl	hartes Wasser (200 ppm)	477 ± 57	190 ± 8	121 ± 10
208	MU-5	2% NaCl	hartes Wasser (200 ppm)	536 ± 61	234 ± 27	145 ± 22

Fortsetzung Tabelle 20 – MDWT-Werte für die Air-Laid-Codes in NaCl-Lösungen bei einer Zugabemenge der Lösung von 200%

Code	Bindemittel	Feuchthaltelösung	MDWT-Wert (g/Inch) (g/2,54 cm) während der Verwendung (T = 0) und während des Einweichens
Code	Bindemittel	Feuchthaltelösung	Einweichlösung	Zeit (Stunden)
208	MU-5	3% NaCl	hartes Wasser (200 ppm)	520 ± 70	242 ± 22	158 ± 13
208	MU-5	4% NaCl	hartes Wasser (200 ppm)	590 ± 48	256 ± 30	156 ± 3

Aufgrund der geringen Menge an monovalentem Salz, das zur Erzeugung einer aktivierbaren Aktivität erforderlich ist, können die Bindemittel der vorliegenden Erfindung nun eine ausreichende Festigkeit in der Gegenwart von Urin, Menses und anderen biologischen Flüssigkeiten ohne die Verwendung eines externen Aktivierungsmittels beibehalten. Sie können daher für Anwendungen in der Körperpflege sehr viel mehr geeignet sein als vorbefeuchtete Produkte.
Nassfestigkeit und Dispergierbarkeit in anderen Salzlösungen

Die Tabellen 21 und 22 geben die MDWT-Werte des MU-5-Codes Nr. 208 in verschiedenen Salzlösungen an. Diese Daten geben an, dass das Leistungsvermögen ähnlich dem Leistungsvermögen von NaCl ist und eine Vielzahl an divalenten und monovalenten Salzen gut als Aktivierungsmittel für den MU-5 wirkt. Die Festigkeit während der Verwendung beträgt mindestens annähernd 500 g/Inch in 4% Salz und mindestens annähernd 400 g/Inch (g/2,54 cm) in 2% Salz. Die Dispergierbarkeit verläuft kinetisch gesehen langsamer und die Proben behalten einen etwas höheren Grad an Rest-Festigkeit in hartem Wasser gegenüber demjenigen von DI-Wasser bei. Tabelle 21 – MDWT-Werte für die Air-Laid-Codes in verschiedenen 4%-igen Salzlösungen bei einer Zugabemenge der Lösung von 200%

Code	Bindemittel	Feuchthaltelösung	MDWT-Wert (g/Inch) (g/2,54 cm) während der Verwendung (T = 0) und während des Einweichens
			Einweichlösung	Zeit (Stunden)
			Einweichlösung	0	1	5
208	MU-5	4% NaCl	DI-Wasser	590 ± 48	230 ± 18	107 ± 10
208	MU-5	4% NaCl	hartes Wasser (200 ppm)	590 ± 48	256 ± 30	156 ± 3
208	MU-5	4% Na₂SO₄	DI-Wasser	498 ± 35	255 ± 23	154 ± 9
208	MU-5	4% Na₂SO₄	hartes Wasser (200 ppm)	498 ± 35	239 ± 9	132 ± 4
208	MU-5	4% Na₂SO₄	DI-Wasser	528 ± 81	158 ± 17	63 ± 6
208	MU-5	4% Na₂SO₄	hartes Wasser (200 ppm)	528 ± 81	209 ± 33	133 ± 22
208	MU-5	4% CaCl₂	DI-Wasser	207 ± 102	214 ± 6	120 ± 3
208	MU-5	4% CaCl₂	hartes Wasser (200 ppm)	507 ± 102	208 ± 33	145 ± 11
208	MU-5	4% ZnCl₂	DI-Wasser	613 ± 92	229 ± 9	126 ± 7
208	MU-5	4% ZnCl₂	hartes Wasser (200 ppm)	613 ± 92	251 ± 28	164 ± 12

Tabelle 22 – MDWT-Werte für die Air-Laid-Codes in verschiedenen 2%-igen Salzlösungen bei einer Zugabemenge der Lösung von ~200%

Code	Bindemittel	Feuchthaltelösung	MDWT-Wert (g/Inch) (g/2,54 cm) während der Verwendung (T = 0) und während des Einweichens
			Einweichlösung	Zeit (Stunden)
			Einweichlösung	0	1	5
208	MU-5	2% NaCl	DI-Wasser	536 ± 61	159 ± 40	57 ± 8
208	MU-5	2% NaCl	hartes Wasser (200 ppm)	536 ± 61	234 ± 27	145 ± 22
208	MU-5	2% Na₂SO₄	DI-Wasser	399 ± 52	209 ± 20	120 ± 10
208	MU-5	2% Na₂SO₄	hartes Wasser (200 ppm)	399 ± 52	200 ± 16	129 ± 3
208	MU-5	2% NaSO₄CH₃	DI-Wasser	482 ± 79	128 ± 7	46 ± 4
208	MU-5	2% NaSO₄CH₃	hartes Wasser (200 ppm)	482 ± 79	202 ± 8	126 ± 10
208	MU-5	2% CaCl₂	DI-Wasser	480 ± 87	160 ± 9	73 ± 14
208	MU-5	2% CaCl₂	hartes Wasser (200 ppm)	480 ± 87	208 ± 23	139 ± 17
208	MU-5	2% ZnCl₂	DI-Wasser	518 ± 70	163 ± 9	93 ± 3
208	MU-5	2% ZnCl₂	hartes Wasser (200 ppm)	518 ± 70	200 ± 18	136 ± 14

Nassfestigkeit und Dispergierbarkeit in C01-Lösung
Tabelle 23 gibt die MDWT-Werte der Air-Laid-Codes in der formulierten C01-Feuchthaltelösung an. Im Mittel zeigte der MU-5-Code eine annähernd 25% höhere Festigkeit als der SSB/RB-Code. Der SSB/RB-Code dispergierte schneller und sein Grad an Rest-Festigkeit war höher als bei dem MU-5-Code. Jedoch schien es kaum Unterschiede in der Dispergierbarkeit des MU-5-Codes mit der C01-Lösung in DI-Wasser und in hartem Wasser zu geben. In hartem Wasser fiel die Festigkeit nach 24 Stunden auf weniger als 70 g/inch (g/2,54 cm) ab.
Steifigkeit der Air-Laid-Grundblätter
Wie oben angegeben ist, wird bei dem Grundblatt gewünscht, dass es sowohl im feuchten als auch trockenen Zustand eine geringe Steifigkeit besitzt. in dem trockenen Zustand ist es gewünscht, dass das Grundblatt für die Umwandlung und Handhabung, insbesondere in Bezug auf die Aufwicklung im Nassen und die Herstellung von Rollen ohne Kern biegsamer bleibt. Eine geringe Steifigkeit des Produkts wird auch im feuchten Zustand gewünscht. Ein biegsameres, feuchtes Produkt verleiht bei seiner Verwendung ein besseres Gefühl und eine bessere Anpassung an den Körper und die Hände. Ein weniger steifes Wischtuchblatt kann weniger resistent gegenüber Turbulenzen und Strömung sein und kann besser dafür sein, die Rohrleitungseinbauten ohne Verstopfung zu reinigen. Ein trockenes Grundblatt und eine Steifigkeit des trockenen Produkts werden mit Hilfe eines Schalenstauchversuchs („Cup Crush Test"), wie er in der anhängigen U.S. Patentanmeldung Serien-Nr. 09/900,698 , die an Kimberly-Clark vergeben ist, beschrieben ist, charakterisiert.
Tabelle 24 gibt die Schalenstauch-(Cup Crush-)Ergebnisse für die drei Grundblatt-Codes an. In einem trockenen Zustand ist Code 202 mit dem SSB/RB-Bindemittel steifer als die anderen Codes, was durch die höhere Energie der Gesamtstauchung („Total Crush Energy") und die Werte der Spitzenbelastung angegeben ist. Das kationische MU-5-Bindemittel ergab Ergebnisse für die Energie der Gesamtstauchung im Trockenen und die Spitzenbelastung, die denjenigen des Elite-PE-Bindemittels mit geringerer T_g ähnelten. In dem feuchten Zustand ergab der Code mit Elite-PE-Bindemittel aufgrund der vernetzenden Natur des Bindemittels die höchste Energie der Gesamtstauchung und die höchste Spitzenbelastung. Die MU-5- und SSB/RB-Codes ergaben Ergebnisse, die ungefähr mit denen im feuchten Zustand vergleichbar waren.
Tabelle 24 – Energie der Gesamtschalenstauchung für die trockenen und feuchten Air-Laid-Codes
Da die Schalenstauchung ein Messverfahren der Weichheit und Biegsamkeit des Produkts ist, wird das Feuchttuch umso weicher und umso biegsamer sein, je kleiner der Wert ist und daher für das Produkt umso wünschenswerter sein. In dem trockenen Zustand ist eine Spitzenbelastung von weniger als ungefähr 500 g und eine Energie der Gesamtstauchung von weniger als ungefähr 4000 g·mm gewünscht. Noch wünschenswerter ist, dass die Spitzenbelastung im Trockenen weniger als 400 g und die Energie der Gesamtstauchung weniger als ungefähr 3000 g·mm wäre. Ganz besonders gewünscht ist, dass die Spitzenbelastung im Trockenen weniger als 300 g und die Energie der Gesamtstauchung weniger als ungefähr 2000 g·mm wäre.
Die Feuchttücher der vorliegenden Erfindung besitzen wünschenswerter Weise eine Schalenstauchung von weniger als ungefähr 40 g und eine Energie der Gesamtstauchung von weniger als ungefähr 450 g·mm gewünscht. Noch wünschenswerter ist, dass die Feuchttücher eine Schalenstauchung von weniger als ungefähr 30 g und eine Energie der Gesamtstauchung weniger als ungefähr 350 g·mm besitzen. Noch mehr gewünscht ist, dass die Feuchttücher eine Schalenstauchung von weniger als ungefähr 20 g und eine Energie der Gesamtstauchung weniger als ungefähr 250 g·mm besitzen.
Benetzbarkeit
Wie oben angegeben ist, wird bei dem Grundblatt gewünscht, dass es einen hohen Grad an Benetzbarkeit besitzt. Dies ist insbesondere in Bezug auf die Nass-Aufwicklung und Herstellung von Rollen ohne Kern wichtig. Eine geringe Benetzbarkeit führt zu einer geringen Kontrolle der Bahn in der Ausführung der Befeuchtung und einer Verringerung der Geschwindigkeit der Ausführung in dem Prozess des Nass-Aufwickelns. Ein Tropfenform-Analysegerät („Drop Shape Analyzer") (DSA-10), Kruss USA, Charlotte, NC, mit einem automatischen Tropfendosierungssystem und einer CCD-Camera wurde zur Bewertung der Benetzbarkeit des trockenen Grundblatts verwendet. Das DSA erfasst den Kontakt mit den Tropfen und deren Absorption von den porösen Substraten unter Verwenden von Hochgeschwindigkeitsphotographie. Diese Aufnahmen können mit der Software, die vom Hersteller bereitgestellt wird und die zur Messung der Kontaktwinkel und der Dauer der Aufnahme der Flüssigkeiten bei Vliesstoffen, wie beispielsweise den Air-Laid-Substraten in der vorliegenden Erfindung, verwendet wird, bewertet werden. Tabelle 25 gibt an, dass der MU-5-Code die beste Benetzbarkeit, oder die kürzeste Dauer für die Absorption des Tropfens, bei den Grundblatt-Codes mit ansonsten ähnlichen physikalischen Eigenschaften ergibt.
Die kurze Absorptionsdauer für den MU-5 gibt an, dass es die höchste Wahrscheinlichkeit dafür besitzt, die Ausführung des Prozesses des Nass-Aufwickelns mit einer höheren Geschwindigkeit durchlaufen zu können. Tabelle 25 – DSA-Absorptionsdauern für die trockenen Air-Laid-Codes unter Verwenden der C01-Feuchthaltelösung

Code Bindemittel DSA-Absorptionsdauer (ms) Standardabweichung

202 SSB/RB 125 62

208 MU-5 65 13

213 Elite-22 120 16
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird gewünscht, dass das Grundblatt eine DSA-Absorptionsdauer von weniger als ungefähr 150 ms besitzt. Wünschenswerter Weise besitzt das Grundblatt eine DSA-Absorptionsdauer von weniger als ungefähr 100 ms. Noch mehr gewünscht ist, dass das Grundblatt eine DSA-Absorptionsdauer von weniger als ungefähr 75 ms besitzt.
Klebrigkeit
Eine geringe Klebrigkeit des Produkts oder ein geringes Klebevermögen sind weitere wünschenswerte Eigenschaften. Eine geringe Klebrigkeit stellt dem Benutzer ein gutes Gefühl und gute fühlbare Eigenschaften, sowie eine leichtere Wegwerfbarkeit des Produkts bereit. Das Aneinander-Kleben-Bleiben von Blättern der Grundblätterproben, die mit der C01-Feuchthaltelösung befeuchtet waren, wurde mit einem Stable Microsystems TA-XT21-Gewebeanalysiergerät („Texture Analyser"), Texture Technologies, Inc., Scarsdale, NY gemessen. Eine 5 kg-Belastungszelle mit einer Rasterung von 0,1 g pro Stempel wurde verwendet. Die verwendete Sonde war die TA-310 „indexable Release Liner Rig for Tackiness and Adhesiveness of Flexible Materials" von Texture Technologies. Die Bodentiegelvorrichtung wurde nicht verwendet, sondern gegen die Tiegelvorrichtung des TA-96-Doppelklampensystems („Double clamp systems") von Texture Technologies ausgetauscht. Daneben wurde ein 0,25 cm dicker Edelstahlblock als Materialunterlage im Inneren der Tiegelklampenvorrichtung verwendet. Jeder Testtiegel war mit Plexiglasscheiben (annähernd 2,5 cm × 4,4 cm auf 0,25 cm) ausgestattet, um eine maximale Kontaktfläche mit dem festgeklammerten Testmaterial bereitzustellen.
Es wurde das folgende Testverfahren verwendet.
Jedes Blatt wurde (in der Längsrichtung der Walze) in vier 2,5 cm (1'') große Abschnitte eingeschnitten. Die Proben wurden schnell abgeschnitten und dann zurück in den Probenbehälter gegeben, um das Austrocknen der Feuchthaltelösung zu verhindern. Vor dem ersten Durchlauf der Versuche wurde die Belastungszelle unter Befolgung der Vorgehensweise, die für den Texture Analyzer angegeben ist, kalibriert.
Ein Streifen des Blatts wurde schnell in der Längsrichtung über dem glatten Rand des Edelstahlblocks (der Block, der bei diesem Versuch verwendet wurde, besaß einen abgerundeten Rand und einen glatten Rand) drapiert. Jedes Blatt wurde so eingestellt, dass es in der Mitte des Blocks lag. Per Hand wurde eine kleine Menge an Spannung auf das Blatt aufgebracht. Eine der Plexiglasscheiben wurde auf dem unteren Teil des Streifens in der Nähe des Bodens des Stahlblocks platziert. An die andere Seite des Streifens wurde eine Spannung aufgegeben, indem eine zweite Scheibe auf der Oberseite des Blocks zu der Unterseite gleiten gelassen wurde. Während die Spannung aufrechterhalten wurde, wurde die Block/Blatt/Scheibe-Apparatur in die Tiegelklampe gegeben. Die Anordnung wurde zentriert und mit den Klemmbacken über den Plexiglasscheiben festgezogen.
Ein zweiter Streifen des Blatts würde darüber drapiert und auf der TA-310-Sonde zentriert. Per Hand wurde eine kleine Menge an Spannung auf das Blatt aufgebracht. Eine Plexiglasscheibe wurde über den Streifen und die Spannungsschraube gleiten gelassen und dann nach unten festgezogen. Eine zweite Scheibe wurde in die andere Seite der Sonde gleiten gelassen und nach unten festgezogen. Während dieses Schritts wurde die Spannung in dem Blatt aufrechterhalten, so dass keine Lücken zwischen dem Streifen und der Sonde entstehen konnten. Daneben wurden die Scheiben mit dem gleichen Abstand von dem Ende der Sonde entfernt gehalten, so dass während des Versuchs ein auf das Blatt aufgebrachter, konstanter Druck aufrechterhalten werden konnte. Anschließend wurde die Sonde an der Belastungszelle befestigt. Um die Streifen für die Tests auszurichten, wurden an der Tiegelklampe Feineinstellungen vorgenommen. Die obigen Schritte wurden in weniger als 3 Minuten ausgeführt, um sicherzustellen, dass die Blätter nicht austrockneten.

Die Texture Expert Exceed-Software wurde dazu verwendet, die Kurve der Klebkraft über den Abstand zu erzeugen, wobei die folgenden, in Tabelle 26 angegeben Parameter verwendet wurden. Tabelle 26 – Datenerfassungsparameter der Klebrigkeitstests

Testparameter	Beschreibung	Wert
Art des Tests	Art des durchgeführten Tests	Klebstoff
Geschwindigkeit vor dem Test	Geschwindigkeit des Zugmaschinengestells vor Erreichen der Aktivierungskraft	1,0 mm/s
Testgeschwindigkeit	Geschwindigkeit des Zugmaschinengestells bei Erreichen der Aktivierungskraft	0,1 mm/s
Geschwindigkeit nach dem Test	Geschwindigkeit des Zurückziehend des Zugmaschinengestells nach Erreichen der Aktivierungskraft	10 mm/s
Kraft	Durch die Testeinrichtung aufgebrachte Kraft	200 g
Zeitdauer	Zeitdauer, für die die Kraft auf die Probe aufgebracht wird (Haltezeit)	10 s
Abstand beim Zurückziehen	Abstand der zurückgezogenen Sonde nach Beendigung des Tests	30 mm
Aktivierungsmittel	Kraft, die zum Starten des Testgeschwindigkeit erforderlich ist (siehe oben)	0,5 g
Geschwindigkeit der Datenerfassung	Geschwindigkeit, mit der die Daten aus den Tests erfasst werden, in Punkten pro Sekunde	500 pps

Die Spitzen-Klebekraft wurde unter Verwenden dieses Verfahrens bestimmt und die Daten sind in Tabelle 27 angegeben. Code202 mit dem SSB/RB-Bindemittel besaß die höchste Klebekraft und diese war deutlich hoher als bei dem MU-5-Code. Aufgrund der nicht-dispergierenden, vernetzenden Natur des Bindemittels zeigte Code 213 die kleinste Klebkraft. Tabelle 27 – Spitzen-Klebekraft für die Air-Laid-Proben mit C01-Lösung (225%)

Code Bindemittel Spitzen-Klebekraft (9) Standardabweichung

202 SSB/RB 35,3 6,6

208 MU-5 7,1 1,2

213 Elite-22 1,8 0,6
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird gewünscht, dass das feuchte Grundblatt eine Spitzen-Klebekraft von weniger als ungefähr 50 g besitzt. Wünschenswerterweise besitzt das feuchte Grundblatt eine Spitzen-Klebekraft von weniger als ungefähr 35 g. Noch mehr gewünscht ist, dass das feuchte Grundblatt eine Spitzen-Klebekraft von weniger als ungefähr 10 g besitzt.
pH des Produkts
Eine leichte Kontrollierbarkeit des pH der Feuchthaltelösung, die aus dem Produkt gemacht oder formuliert werden kann, wird ebenfalls gewünscht. Der Zweck ist, den geeigneten oder optimalen pH für einen Kontakt der Haut mit dem Produkt bereitzustellen. Der pH-Bereich von normaler Haut beträgt annähernd 4,5–5,5 und eine optimale Feuchthaltelösung sollte innerhalb dieses Bereichs formuliert werden, um eine milde Reinigung zu gewährleisten. Idealerweise sollte der pH der daraus formulierten Lösung nahe des pH der formulierten Lösung liegen. Anders ausgedrückt wird gewünscht, dass der daraus formulierte pH des Produkts einzig von dem pH der Feuchthaltelösung kontrolliert wird.

Ein Aumet^® AR25-pH-Meter mit einer Acufet^®-Elektrode mit fester Phase („Solid State Electrode”) (Fisher Scientific, Pittsburgh, PA) wurde zur Messung der daraus formulierten pH-Werte für die Air-Laid-Codes, die mit der C01-Feuchthaltelösung befeuchtet worden waren, wie es oben beschrieben ist, verwendet. Vier 4 × 4,5 Inch (10,2 × 11,4 cm) grolle Blätter wurde in eine 60 ml-Spritze gebracht und die Lösung wurde aus diesen in einen sauberen Polyethylenbeutel gedrückt. Diese Vorgehensweise wurde für jeden Code noch zweimal wiederholt. Der pH jeder Probe wurde gemessen und die Werte gemittelt. Diese Werte sind in Tabelle 28 unten angegeben. Der SSB/RB-Code ergab eine signifikante Verschiebung des pH nach unten. Das SSB-Bindemittel enthält eine große Menge an Carbonsäureresten in dem Polymerrückgrat, die der Feuchthaltelösung eine inhärente Quelle für Protonen bereitstellt, was den daraus formulierten pH absenkt. Der Elite-PE-Code zeigt eine kleinere und gemäßigtere Verschiebung des pH nach unten. Der pH-Wert für den MU-5-Code ergab eine leichte Verschiebung des pH nach oben, obwohl der pH des Bindemittels, so, wies es erhalten worden war, kleiner als derjenige des SSB war. Dies zeigt, dass der MU-5 keine inhärente Säurequelle besaß und der daraus formulierte pH leicht durch den pH der Feuchthaltelösung kontrolliert werden konnte. Tabelle 28 – Daraus formulierte pH-Werte für die Air-Laid-Proben mit C01-Lösung (225%)

Code	Typ des Bindemittels	pH des Bindemittels	pH der Feuchthaltelösung	Daraus formulierter pH	Δ pH
202	SSB/RB	4,2	5,0	3,7 ± 0,1	–1,3
208	MU-5	3,4	5,0	5,2 ± 0,1	+0,2
213	Elite-22	-	5,0	4,6 ± 0,1	–0,4

Vorübergehende Nassfestigkeit des trockenen Grundblatts
Wie oben angegeben ist, erfordert der MU-5-Air-Laid-Code eine geringe Menge an Salz oder Aktivierungsmittel, um eine Aktivierungsaktivität zu erzeugen. Die Bindemittel der vorliegenden Erfindung können auch dafür geeignet sein, trockenen Geweben, Handtüchern und anderen Produkten aufgrund ihrer Löslichkeitseigenschaften eine Nassfestigkeit und/oder vorübergehende Nassfestigkeit in Abwesenheit von zugegebenen Salzen bereitzustellen. Dies wird in Tabelle 29 unten veranschaulicht. Tabelle 29 zeigt die unmittelbare Nasszugfestigkeit und Abnahme der Zugfestigkeit bei verschiedenen Härtegraden von Wasser für den MU-5-Air-Laid-Code. Es war eine unmittelbare Nasszugfestigkeit von annähernd 400 g/Inch (g/2,54 cm) zu sehen. Nach 24 Stunden oder weniger fiel die Nassfestigkeit auf annähernd 70–100 g/Inch (g/2,54 cm) ab, abhängig von dem Härtegrad des Wassers. Die Festigkeit fiel auf > 20 g/Inch (g/2,54 cm) in DI- oder weichem Wasser ab.

Claims

Feuchttuch umfassend: ein Fasermaterial; eine Bindemittelzusammensetzung zum Verbinden des Fasermaterials zu einer integralen Bahn, wobei die Bindemittelzusammensetzung ein Polymer mit der Struktur:
umfasst, worin x = 1 bis 15 Molprozent; y = 60 bis 99 Molprozent; und z = 0 bis 30 Molprozent; Q ausgewählt ist aus C₁-C₄-Alkylammonium, quaternärem C₁-C₄-Alkylammonium und Benzylammonium; Z ausgewählt ist aus -O-, -COO-, -OOC-, -CONH- und -NHCO-; R₁, R₂, R₃ unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Wasserstoff und Methyl; R₄ Methyl ist; R₅ ausgewählt ist aus Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Butyl, Ethylhexyl, Decyl, Dodecyl, Hydroxyethyl, Hydroxypropyl, Polyoxyethylen und Polyoxypropylen; und wobei das Fasermaterial mit einer Benetzungslösung benetzt wird, die eine 0,3 Gew.-% bis 10 Gew.-% eines mono- oder divalenten Salzes umfassende, wässrige Salzlösung umfasst, so dass die Bindemittelzusammensetzung in der Benetzungslösung unlöslich ist und die Bindemittelzusammensetzung in Wasser, das bis zu 200 ppm Ca²⁺- und/oder Mg²⁺-Ionen enthält, dispergierbar ist.
Feuchttuch nach Anspruch 1, worin das mono- oder divalente Salz eine Konzentration von 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% hat.
Feuchttuch nach Anspruch 1, worin das mono- oder divalente Salz eine Konzentration von 1,0 Gew.-% bis 4,0 Gew.-% hat.
Feuchttuch nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin das mono- oder divalente Salz ein Alkalimetallhalogenid ist.
Feuchttuch nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, worin das mono- oder divalente Salz ausgewählt ist aus NaCl, NaBr, KCl, NH₄Cl, Na₂SO₄, ZnCl₂, CaCl₂, MgCl₂, MgSO₄, NaNO₃, NaSO₄CH₃ und Kombinationen davon.
Feuchttuch nach Anspruch 5, worin das mono- oder divalente Salz NaCl ist.
Feuchttuch nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin -(CR₁R₂-CR₃(Z-Q))_x- von einem vinylfunktionellen kationischen Monomer abgeleitet ist, das ausgewählt ist aus [2-(Acryloxy)ethyl]dimethylammonium-chlorid, [2-(Methacryloxy)ethyl]dimethylammoniumchlorid, [2-(Acryloxy)ethyl]trimethylammoniumchlorid, [2-(Methacryloxy)ethyl]trimethylammoniumchlorid, (3-Acrylamidopropyl)trimethylammoniumchlorid, [2-(Acryloxy)ethyl]dimethylbenzylammoniumchlorid und [2-(Methacryloxy)ethyl]dimethylbenzylammoniumchlorid.
Feuchttuch nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, worin -(CR₁R₂-CR₃(Z-Q))_x- von einem vinylfunktionellen kationischen Monomer abgeleitet ist, das ausgewählt ist aus Vorläufer-Monomeren, die aus Dimethylaminoethylacrylat und Dimethylaminoethylmethacrylat mit anschließender Quaternisierung des Polymers ausgewählt sind.
Feuchttuch nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, worin -(CR₁R₂-CR₃(Z-Q))_x- von einem vinylfunktionellen kationischen Monomer abgeleitet ist, das ausgewählt ist aus [2-(Acryloxy)ethyl]dimethylammoniumchlorid, [2-(Acryloxy)ethyl]dimethylammoniumbromid, [2-(Acryloxy)ethyl]dimethylammoniumiodid und [2-(Acryloxy)ethyl]dimethylammoniummethylsulfat.
Feuchttuch nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, worin -(CR₁R₂-CR₃(Z-Q))_x- von einem vinylfunktionellen kationischen Monomer abgeleitet ist, das ausgewählt ist aus [2-(Methacryloxy)ethyl]dimethylammoniumchlorid, [2-(Methacryloxy)ethyl]dimethylammoniumbromid, [2-(Methacryloxy)ethyl]-dimethylammoniumiodid und [2-(Methacryloxy)ethyl]dimethylammoniummethylsulfat.
Feuchttuch nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, worin -(CR₁R₂-CR₃(Z-Q))_x- von einem vinylfunktionellen kationischen Monomer abgeleitet ist, das ausgewählt ist aus [2-(Acryloxy)ethyl]trimethylammoniumchlorid, (2-(Acryloxy)ethyl]trimethylammoniumbromid, [2-(Acryloxy)ethyl]trimethylammoniumiodid und [2-(Acryloxy)ethyl]trimethylammoniummethylsulfat.
Feuchttuch nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, worin -(CR₁R₂-CR₃(Z-Q))_x- von einem vinylfunktionellen kationischen Monomer abgeleitet ist, das ausgewählt ist aus [2-(Methacryloxy)ethyl]trimethylammoniumchlorid, [2-(Methacryloxy)ethyl]trimethylammoniumbromid, [2-(Methacryloxy)ethyl]trimethylammoniumiodid und [2-(Methacryloxy)ethyl]trimethylammoniummethylsulfat.
Feuchttuch nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, worin -(CR₁R₂-CR₃(Z-Q))_x- von einem vinylfunktionellen kationischen Monomer abgeleitet ist, das ausgewählt ist aus (3-Acrylamidopropyl)trimethylammoniumchlorid, (3-Acrylamidopropyl)trimethylammoniumbromid, (3-Acrylamidopropyl)trimethylammoniumiodid und (3-Acrylamidopropyl)trimethylammoniummethylsulfat.
Feuchttuch nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, worin -(CR₁R₂-CR₃(Z-Q))_x- von einem vinylfunktionellen kationischen Monomer abgeleitet ist, das ausgewählt ist aus [2-(Acryloxy)ethyl]dimethylbenzylammoniumchlorid, [2-(Acryloxy)ethyl]dimethylbenzylammoniumbromid, [2-(Acryloxy)ethyl]dimethylbenzylammoniumiodid und [2-(Acryloxy)ethyl]dimethylbenzylammoniummethylsulfat.
Feuchttuch nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, worin -(CR₁R₂-CR₃(Z-Q))_x- von einem vinylfunktionellen kationischen Monomer abgeleitet ist, das ausgewählt ist aus [2-(Methacryloxy)ethyl]dimethylbenzylammoniumchlorid, [2-(Methacryloxy)ethyl]dimethylbenzylammoniumbromid, [2-(Methacryloxy)ethyl]dimethylbenzylammoniumiodid und [2-(Methacryloxy)ethyl]dimethylbenzylammoniummethylsulfat.
Feuchttuch nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, worin das Polymer das Polymerisationsprodukt von einem kationischen Acrylat oder Methacrylat und einem oder mehreren Alkylacrylaten oder -methacrylaten ist und die Struktur:
besitzt, worin x = 1 bis 15 Molprozent; y = 60 bis 99 Molprozent; und z = 0 bis 30 Molprozent; R₄ Methyl ist; und R₅ ausgewählt ist aus Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Butyl, Ethylhexyl, Decyl, Dodecyl, Hydroxyethyl, Hydroxypropyl, Polyoxyethylen und Polyoxypropylen.
Feuchttuch nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, worin das Polymer die Struktur:
besitzt, worin x = 1 bis 15 Molprozent; y = 85 bis 99 Molprozent und R₄ Methyl ist.
Feuchttuch nach Anspruch 17, worin x = 3 bis 6 Molprozent und y = 94 bis 97 Molprozent.
Feuchttuch umfassend: ein Fasermaterial; eine Bindemittelzusammensetzung zum Verbinden des Fasermaterials zu einer integralen Bahn, wobei die Bindemittelzusammensetzung ein Polymer mit der Struktur:
umfasst, worin x = 3 bis 6 Molprozent; y = 96 bis 97 Molprozent und R4 Methyl ist; und wobei das Fasermaterial mit einer Benetzungslösung benetzt wird, die eine 1 Gew.-% bis 4 Gew.-% NaCl umfassende, wässrige Salzlösung umfasst.