DE60131959T2

DE60131959T2 - Ionensensitive wasserdispergierbare polymere

Info

Publication number: DE60131959T2
Application number: DE60131959T
Authority: DE
Inventors: Varsha K. Streamwood SHAH; Kurt J. Little Rock BEVERNITZ; Frederick J. Neenah LANG; Franklin M. Appleton CHEN; Eric D. Larsen JOHNSON; Jeffrey D. Appleton LINDSAY; Ligia A. Appleton RIVERA; Kim G. Menash SCHICK; Douglas Bryan Hortonville COLE; Katherine Denise Appleton STAHL
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Priority date: 2000-05-04
Filing date: 2001-05-03
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2021-05-04
Also published as: US6444214B1; AU2001259442A1; US6814974B2; WO2001082986A9; KR100849312B1; KR20020093119A; US20020176877A1; EP1278557A2; BR0110582A; MXPA02010427A; CA2406631C; EP1886700A2; EP1278557B1; WO2001082986A2; DE60131959D1; EP1886700A3; BR0110582B1; WO2001082986A3; CA2406631A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist auf benetzende Zusammensetzungen und nasse Wischtücher, die solche Zusammensetzungen enthalten, gerichtet.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Das Problem der Entsorgbarkeit hat Industrien, die Wegwertgegenstände, wie Windeln, nasse Wischtücher, Inkontinenzartikel und Damenhygieneprodukte liefern, viele Jahre gequält. Obwohl viele Fortschritte bezüglich dieses Problems gemacht worden sind, ist eines der schwachen Glieder die Unfähigkeit gewesen, eine wirtschaftliche kohärente Faserbahn herzustellen, das sich in Wasser leicht auflöst oder zerfällt, aber noch eine ausreichende Gebrauchsfestigkeit hat, vgl. z. B. die Beschreibung der britischen Patentschrift 2,241,373 und die US-Patentschrift Nr. 4,186,233 . Ohne ein solches Produkt ist die Fähigkeit des Benutzers, das Produkt durch Wegspülen durch die Toilette in hohem Maße verringert, falls nicht eliminiert. Weiterhin ist die Fähigkeit des Produkts in einer Deponie zu zerfallen, sehr begrenzt, da ein großer Teil der Produktkomponenten, die gut biologisch abbaubar oder durch Licht abbaubar sein können, in Kunststoff eingekapselt oder durch Kunststoff verbunden sind, der sich, falls überhaupt, über einen langen Zeitraum abbaut. Falls der Kunststoff in Gegenwart von Wasser zerfiel, konnten demgemäß die inneren Komponenten sich als Ergebnis des Reißens der Kunststoffeinkapselung oder -bindung abbauen.
Wegwerfprodukte, wie Windeln, Damenhygieneprodukte und Inkontinenzartikel für Erwachsene, können so hergestellt werden, dass sie durch Wegspülen durch die Toilette entsorgt werden können. Gewöhnlich umfassen solche Produkte eine Körperseite-Einlage, die rasch Flüssigkeit, wie Urin oder Menstruationsblut, durchlassen muss, so dass die Flüssigkeit von einem absorbierenden Kern des Produkts absorbiert werden kann. Typischerweise kann die Körperseite-Einlage eine kohärente Faserbahn sein, die erwünschterweise eine Anzahl von Charakteristiken, wie Weichheit und Flexibilität, besitzt. Die Faserbahn des Körperseite-Einlagematerials kann typischerweise gebildet werden durch Nass- oder Trockenablage bzw. Airlaying einer Wirrlage von Fasern und Verbinden der Fasern miteinander, um eine kohärente Bahn mit einer Bindemittelzusammensetzung zu bilden. Frühere Bindemittelzu sammensetzungen haben diese Funktion gut erfüllt. Faserbahnen, welche diese Zusammensetzungen umfassen, neigten jedoch dazu, nicht-dispergierbar zu sein und rufen Probleme in typischen Haushaltsanitärsystemen hervor.
Es sind neuere Bindemittelzusammensetzungen entwickelt worden, die dispergierbarer und umweltfreundlicher sein können als frühere Bindemittelzusammensetzungen. Eine Klasse von Bindemittelzusammensetzungen umfasst polymere Materialien mit inverser Löslichkeit in Wasser. Diese Bindemittelzusammensetzungen sind in warmem Wasser unlöslich, aber in kaltem Wasser, wie es in einer Toilette vorliegt, löslich. Es ist bekannt, dass eine Anzahl von Polymeren Trübungspunkte oder inverse Löslichkeitseigenschaften in wässrigen Medien aufweisen. Diese Polymere sind in einigen Publikationen für verschiedene Anwendungen zitiert worden, einschließlich (1) als Verdampfungsverzögerer ( JP 6207162 ), (2) als temperaturempfindliche Zusammensetzungen, die als Temperaturindikatoren aufgrund einer scharfen Farbänderung verwendbar sind, die mit einer entsprechenden Temperaturänderung verbunden ist ( JP 6192527 ), (3) als wärmeempfindliche Materialien, die bei einer spezifischen Temperatur opak sind und transparent werden, wenn sie unter die spezifische Temperatur abgekühlt werden ( JP 51003248 und JP 81035703 ), (4) als Wundverbände mit guten absorbierenden Charakteristiken und einfacher Entfernung ( JP 6233809 ) und (5) als Materialien in wegspülbaren Produkten für den persönlichen Bedarf ( US-Patentschrift Nr. 5,509,913 , ausgegeben an Richard S. Yeo am 23. April 1996 und auf Kimberly-Clark Corporation übertragen).
Andere neuere Bindemittel von Interesse umfassen eine Klasse von Bindemitteln, die innensensitiv sind. Einige US- und europäische Patentschriften, die auf Lion Corporation, Tokio, Japan übertragen sind, beschreiben ionensensitive Polymere, die Acrylsäure und Alkyl- oder Arylacrylate umfassen, vgl. sowohl die US-Patentschrift Nr. 5,312,883 , 5,317,063 und 5,384,189 als auch die europäische Patentveröffentlichung Nr. 608460A1 . In der US-Patentschrift Nr. 5,312,883 sind Terpolymere als geeignete Bindemittel für wegspülbare Faservliese beschrieben. Die beschriebenen Terpolymere auf Acrylsäurebasis, die teilweise neutralisierte Acrylsäure, Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat umfassen, sind geeignete Bindemittel zur Verwendung in wegspülbaren Faservliesen in einigen Teilen der Welt. Aufgrund der Anwesenheit einer kleinen Menge von Natriumacrylat in dem teilweise neutralisierten Terpolymer dispergieren diese Bindemittel jedoch nicht in Wasser, das mehr als etwa 15 ppm Ca²⁺ und/oder Mg²⁺ enthält. Wenn Faservliese in Wasser, das mehr als etwa 15 ppm Ca²⁺ und/oder Mg²⁺ enthält, eingebracht werden, behalten sie unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Bindemittel eine Zugfestigkeit von größer als 30 g/Inch bei, was die "Dispergierbarkeit" des Vlieses negativ beeinflusst. Der vorgeschlagene Mechanismus für das Versagen ist, dass jedes Calciumion mit zwei Carboxylatgruppen entweder intramolekular oder intermolekular bindet. Eine intramolekulare Assoziation verursacht, dass sich die Polymerkette aufwickelt, was gegebenenfalls zu einer Polymerausfällung führt. Eine intermolekulare Assoziation führt zum Vernetzen. Unabhängig davon, ob intramolekulare oder intermolekulare Assoziationen gebildet werden, ist das Terpolymer in Wasser, das mehr als etwa 15 ppm Ca²⁺ und/oder Mg²⁺ enthält, nicht löslich. Aufgrund der starken Wechselwirkung zwischen Calciumionen und den Carboxylatgruppen des Terpolymers ist eine Dissoziation des Komplexes sehr unwahrscheinlich, da diese Assoziation irreversibel ist. Daher dispergiert das vorstehend beschriebene Polymer, das einer Lösung mit einer hohen Ca²⁺- und/oder Mg² ⁺-Konzentration ausgesetzt worden ist, nicht in Wasser, selbst wenn die Calciumkonzentration abnimmt. Dies beschränkt die Anwendung des Polymers als wegspülbares Bindemittelmaterial, da die meisten Gegenden der USA hartes Wasser haben, das mehr als 15 ppm Ca² und/oder Mg²⁺ enthält.
In einer ebenfalls anhängigen, auf Kimberly Clark übertragenen Patentanmeldung, d. h. der US-Patentanmeldung Serial No. 09/223,999, eingereicht am 31. Dezember 1998, ist eine Modifikation der Acrylsäure-Terpolymere der vorstehend genannten Patentschriften von Lion Corporation beschrieben. Speziell schreibt die US-Patentanmeldung Serial No. 09/223,999 mit Sulfonatanion modifizierte Acrylsäure-Terpolymere, die eine verbesserte Dispergierbarkeit in relativ hartem Wasser, z. B. bis zu 200 ppm Ca²⁺ und/oder Mg² ⁺, im Vergleich zu den nicht modifizierten Lion-Polymeren haben. Die ionensensitiven Polymere der vorstehend genannten Patentschriften von Lion Corporation und die mit Sulfonatanionen modifizierten Acrylsäure-Terpolymere der ebenfalls anhängigen Patentanmeldung haben jedoch, wenn sie als Bindemittel für persönliche Hygieneprodukte, wie nasse Wischtücher verwendet werden, typischerweise eine verringerte Blattbenetzbarkeit, eine erhöhte Blattsteifheit, eine erhöhte Blattklebrigkeit, eine verringerte Bindemittelsprühbarkeit und relativ hohe Produktionskosten.
Ein anderer Versuch für dispergierbare persönliche Hygieneprodukte ist in der US-Patentschrift Nr. 5,281,306 (Kao Corporation, Tokio, Japan) beschrieben. Diese Patentschrift beschreibt ein in Wasser zersetzbares Reinigungsblatt, d. h. ein nasses Wischtuch, das in Wasser dispergierbare Fasern umfasst, die mit einem wasserlöslichen Bindemittel mit einer Carboxylgruppe behandelt wurden. Das Reinigungsblatt wird mit einem Reinigungsmittel behandelt, das 5% bis 95% eines mit Wasser verträglichen organischen Lösemittels und 95% bis 5% Wasser enthält. Ein bevorzugtes organisches Lösemittel ist Propylenglycol. Das Reinigungsblatt behält seine Nassfestigkeit bei und dispergiert nicht in dem Reinigungsmittel auf Basis von organischem Lösemittel, dispergiert aber in Wasser.
Es besteht ein Bedürfnis für in Wasser dispergierbare, wegspülbare nasse Tücher, die während der Lagerung stabil und einen erwünschten Wert der Nassfestigkeit während der Verwendung beibehalten und mit einer benetzenden Zusammensetzung benetzt sind, die relativ frei oder im Wesentlichen frei von organischen Lösemitteln ist. Ein solches Produkt wird bei annehmbaren Kosten benötigt, ohne Kompromisse bezüglich der Produktsicherheit und des Umweltschutzes zu machen, was bei früheren Produkten nicht der Fall gewesen ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist auf benetzende Zusammensetzungen gemäß dem Patentanspruch 1 und auf nasse Wischtücher gerichtet, die eine solche benetzende Zusammensetzung und ein Substrat umfassen. Bevorzugt umfasst das Substrat eine ionensensitive Bindemittelformulierung. Geeignete ionensensitive Polymerformulierungen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung haben eine "Auslösereigenschaft" derart, dass die Polymere in einer benetzenden Zusammensetzung unlöslich sind, die Ionen eines bestimmten Typs und einer bestimmten Konzentration umfasst, wie einwertige Salzlösungen in einer Konzentration von etwa, 3% bis 10%, können aber löslich werden, wenn sie mit Wasser verdünnt werden, einschließlich zweiwertige Salzlösungen, wie hartes Wasser mit bis zu 200 ppm (Teile pro Million) Calcium- und Magnesiumionen. Ungleich einigen ionensensitiven Polymerformulierungen, welche die Dispergierbarkeit in hartem Wasser aufgrund von Ionenvernetzen durch Calciumionen verlieren, sind die Polymerformulierungen relativ unempfindlich gegen Calcium- und/oder Magnesiumionen. Folglich behalten wegspülbare Produkte, welche die Polymerformulierungen enthalten, eine Dispergierbarkeit in hartem Wasser bei. Weiterhin können ionensensitive Polymerformulierungen eine verbesserte Sprühfähigkeit oder eine verringerte Hochscherviskosität, eine verbesserte Produktbenetzbarkeit oder eine erniedrigte Produktsteifheit und Klebrigkeit haben.
Die Polymerformulierungen sind besonders als ein Bindemittelmaterial für wegspülbare nasse Wischtücher für den persönlichen Gebrauch verwendbar, wie Reinigen oder Behandeln der Haut, Entfernen von Make-up, Entfernen von Nagelpolitur, medizinische Pflege und auch Wischtücher zur Verwendung bei der Reinigung von harten Oberflächen, bei der Automobilpflege, einschließlich Wischtücher, die Reinigungsmittel, Desinfektionsmittel und Ähnliches umfassen. Die wegspülbaren Produkte behalten die Integrität oder Nassfestigkeit während der Lagerung und Verwendung und brechen auseinander oder dispergieren nach der Entsorgung in der Toilette, wenn die Salzkonzentration unter einen kritischen Wert fällt. Geeignete Substrate zur Behandlung umfassen Gewebe, wie gekrepptes oder ungekrepptes Gewebe, Coform-Produkte, wasserstrahlverfestigte Bahnen, luftgelegte Matten, Flockenpulpe, Vliesbahnen und Schichtstoffe davon. Verfahren zum Herstellen ungekreppter Gewebe und geformter dreidimensionaler Tuchbahnen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung finden sich in der gemeinsam besessenen US-Patentanmeldung Serial Number 08/912,906, "Wet Resilient Webs and Disposable Articles Made Therewith", von F. -J. Chen et al., eingereicht am 15. August 1997, in der US-Patentschrift Nr. 5,429,686 , ausgegeben an Chiu et al. am 4. Juli 1995, in der US-Patentschrift Nr. 5,399,412 , ausgegeben an S. J. Sudall und S. A. Engel am 21. März 1995, in der US-Patentschrift Nr. 5,672,248 , ausgegeben an Wendt et al. am 30. September 1997, und in der US-Patentschrift Nr. 5,607,551 , ausgegeben an Farrington et al. am 4. März 1997. Die geformten Gewebestrukturen der vorstehenden Patentschriften können insbesondere hilfreich bei der Bereitstellung einer guten Reinigung in einem nassen Wischtuch sein. Eine gute Reinigung kann auch gefördert werden sowohl durch Bereitstellen eines Texturgrades in anderen Substraten als auch durch Prägen, Formen, Benetzen oder Durchblastrocknung auf einem texturierten Stoff und Ähnliches.
Durch Luft abgelegtes Material kann durch Dosieren eines Luftstroms gebildet werden, der die Fasern und andere optionale Materialien in im Wesentlichen trockenen Zustand enthält, auf ein typischerweise sich horizontal bewegendes Drahtbildungssieb. Geeignete Systeme und Vorrichtungen zum Ablegen mit Luft von Mischungen von Fasern und thermoplastischem Material sind beschrieben z. B. in der US-Patentschrift Nr. 4,157,724 (Persson), ausgegeben am 12. Juni 1979 und wieder ausgegeben am 25. Dezember 1984 als Re. US-Patentschrift Nr. 31,775 , in der US-Patentschrift Nr. 4,278,113 (Persson), ausgegeben am 14. Juli 1981, in der US-Patentschrift Nr. 4,264,289 (Day), ausgegeben am 28. April 1981, in der US-Patentschrift Nr. 4,352,649 (Jacobsen et al.), ausgegeben am 5. Oktober 1982, in der US-Patentschrift Nr. 4,353,687 (Hosler et al.), ausgegeben am 12. Oktober 1982, in der US-Patentschrift Nr. 4,494,278 (Kroyer et al.), ausgegeben am 22. Januar 1985, in der US-Patentschrift Nr. 4,627,806 (Johnson), ausgegeben am 9. Dezember 1986, in der US-Patentschrift Nr. 4,650,409 (Nistri et al.), ausgegeben am 17. März 1987, und in der US-Patentschrift Nr. 4,724,980 (Farley), ausgegeben am 16. Februar 1988, und in der US-Patentschrift Nr. 4,640,810 (Laursen et al.), ausgegeben am 3. Februar 1987.
Die vorliegende Erfindung beschreibt auch, wie wasserdispergierbare nasse Vlieswischtücher hergestellt werden, die in Flüssigkeiten mit einer ersten ionischen Zusammensetzung stabil sind, wie einwertige Ionen bei einer bestimmten Konzentration, die im Wesentlichen größer ist als wie sie in typischem hartem Wasser gefunden wird, unter Verwendung der vorstehend beschriebenen einzigartigen Polymerformulierungen als Bindemittelzusammensetzungen. Die resultierenden Vliese sind wegspülbar und in Wasser dispergierbar aufgrund der maßgeschneiderten Ionenempfindlichkeit, die unabhängig von der Wasserhärte ausgelöst werden kann, die sich in Toiletten der Vereinigten Staaten und der Welt finden. Dispergierbare Produkte gemäß der vorliegenden Erfindung können auch verbesserte Eigenschaften der Weichheit und Flexibilität haben. Solche Produkte haben auch eine verringerte Klebrigkeit. In einigen Ausführungsformen können die Polymerformulierungen, mit welchen solche Gegenstände behandelt werden, eine verbesserte Sprühbarkeit haben, was die Polymerverteilung auf dem Produkt und das Eindringen in das Produkt zusätzlich zu der Einfachheit der Anwendung verbessert, was sich in einer Kostenersparnis niederschlägt.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine verbesserte benetzende Zusammensetzung für nasse Wischtücher bereit. Nasse Wischtücher, welche die Polymerformulierungen der vorliegenden Erfindung verwenden, sind während der Lagerung stabil und behalten einen erwünschten Wert der Nassfestigkeit während der Verwendung und werden mit einer benetzenden Zusammensetzung oder einem Reinigungsmittel benetzt, das relativ frei oder im Wesentlichen frei von organischen Lösemitteln sein kann.
Diese Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nach einer Durchsicht der folgenden ausführlichen Beschreibung der beschriebenen Ausführungsformen und der beigefügten Patentansprüche ersichtlich.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BESCHRIEBENEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Um als ionensensitive Formulierungen wirksam zu sein, die zur Verwendung in wegspülbaren oder wasserdispergierbaren persönlichen Pflegeprodukten geeignet sind, sollten die Formulierungen erwünschterweise (1) funktional, d. h. eine Nassfestigkeit unter geregelten Bedingungen beizubehalten und sich rasch in weichem oder hartem Wasser aufzulösen oder zu dispergieren, wie es in Toiletten und Spülen in der Welt gefunden wird, (2) sicher (nicht toxisch) und (3) relativ wirtschaftlich sein. Zusätzlich zu den vorstehenden Faktoren sollten die ionensensitiven Formulierungen, wenn sie als eine Bindemittelzusammensetzung für ein Vliessubstrat, wie ein nasses Wischtuch, verwendet werden, erwünschterweise (4) auf industrieller Basis verarbeitbar sein, d. h. relativ rasch in großem Maßstab angewandt werden können, wie durch Sprühen, was daher erfordert, dass die Bindemittelzusammensetzung eine relativ niedrige Viskosität bei hoher Scherung hat, (5) annehmbare Werte der Benetzbarkeit des Blattes oder des Substrats liefern und (6) ein verbessertes Produktanfühlen, wie verbesserte Produktflexibilität und verringerte Klebrigkeit, ergeben. Die benetzende Zusammensetzung, mit welcher die nassen Wischtücher der vorliegenden Erfindung behandelt sind, kann einige der vorstehenden Vorteile aufweisen und kann zusätzlich ein oder mehrere von (7) verbesserter Hautpflege, wie verringerte Hautreizung oder andere Vorteile, (8) verbesserte taktile Eigenschaften liefern und (9) eine gute Reinigung durch Bereitstellen eines Gleichgewichtes bei der Verwendung zwischen Reibung und Gleitfähigkeit auf der Haut (Hautgleiten) fördern.
Es ist natürlich nicht notwendig, dass sämtliche der Vorteile der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die zu erfüllen sind, in den Bereich der vorliegenden Erfindung fallen.
Die Polymerformulierungen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung können aus einem einzigen auslösefähigen Polymer, wie ein ionensensitives Polymer, oder aus einer Kombination von zwei oder mehr verschiedenen Polymeren, wie ein auslösefähiges Polymer und ein Co-Bindemittel, gebildet werden. Erwünschterweise ist wenigstens ein Polymer der Polymerformulierungen der vorliegenden Erfindung ein ionensensitives Polymer. Ionensensitive Polymere sind in der Technik bekannt und umfassen jedes Polymer, dessen Wasserlöslichkeit abhängig von dem Typ und der Menge von Ionen, die in Wasser vorhanden sind, variiert. Ionensensitive Polymere, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, umfassen sowohl, sind aber nicht beschränkt auf die vorstehend diskutierten Lion-Polymere, wie das Lion-Acrylsäure-Terpolymer, das mit Sulfonatanion modifizierte Acrylsäure-Terpolymer der ebenfalls anhängigen Patentanmeldung 09/223,999, übertragen auf Kimberly Clark Worldwide, Inc. ( US-A 6,423,804 ) als auch andere ionensensitive und chemisch sensitive Polymere, einschließlich die Polymere der US-Patentschrift Nr. 6,043,317 , ausgegeben am 28. März 2000 an Mumick et al., und ebenfalls auf Kimberly Clark Worldwide, Inc. übertragen.
Andere bekannte auslösefähige Polymere umfassen sowohl temperatursensitive und wärmesensitive Polymere als auch Polymere, die in Gegenwart eines Dispersionshilfsmittels dispergierbar werden, das zu dem Wasser einer Toilettenschüssel oder einer anderen Wasserquelle zugesetzt wird, wie in der US-Patentschrift Nr. 5,948,710 diskutiert, ausgegeben am 7. September 1999 an Pomplun et al. und übertragen auf Kimberly Clark Worldwide, Inc., die bemerken, dass eine andere Maßnahme, um ein Polymer in Wasser abbaubar zu machen, in der Anwendung einer Temperaturänderung besteht. Bestimmte Polymere weisen eine Trübungspunkttemperatur auf. Als Ergebnis fallen diese Polymere aus einer Lösung bei einer bestimmten Temperatur aus, die der Trübungspunkt ist. Diese Polymere können verwendet werden, um Fasern zu bilden, die in Wasser über einer bestimmten Temperatur unlöslich sind, aber löslich und daher abbaubar in Wasser bei einer niedrigeren Temperatur werden. Als Ergebnis ist es möglich, ein Polymer auszuwählen oder einzumischen, das sich nicht in Körperflüssigkeiten, wie Urin bei oder nahe der Körpertemperatur (37°C), abbaut, sondern das sich abbaut, wenn es in Wasser mit Temperaturen unterhalb der Körpertemperatur gebracht wird, z. B. von Raumtemperatur (23°C). Ein Beispiel eines solchen Polymers ist Polyvinylmethylether, das einen Trübungspunkt von 34°C hat. Wenn dieses Polymer Körperflüssigkeiten, wie Urin, bei 37°C ausgesetzt wird, baut es sich nicht ab, da diese Temperatur über seinem Trübungspunkt (34°C) liegt. Wenn das Polymer jedoch in Wasser von Raumtemperatur (23°C) gebracht wird, geht das Polymer im Lauf der Zeit zurück in Lösung, da es jetzt Wasser von einer Temperatur unterhalb seines Trübungspunkts ausgesetzt ist. Folglich beginnt sich das Polymer abzubauen. Mischungen von Polyvinylmethylether und Copolymeren können ebenfalls in Betracht gezogen werden. Andere in kaltem Wasser lösliche Polymere umfassen Poly(vinylalkohol)-Pfropfcopolymere, die von Nippon Synthetic Chemical Company, Ltd., Osaka, Japan geliefert werden, die als Ecomaty AX2000, AX10000 und AX300G bezeichnet werden.
Ionensensitive Polymere
Die ionensensitiven Lion-Polymere und die ionensensitiven Polymere der vorstehend genannten ebenfalls anhängigen Patentanmeldung und US-Patentschriften von Kimberly-Clark Worldwide, Inc. sind in der vorliegenden Erfindung verwendbar. Die mit Sulfonatanion modifizierten Acrylsäure-Terpolymere der ebenfalls anhängigen Patentanmeldung 09/223,999, übertragen auf Kimberly-Clark Worldwide, Inc., sind erwünscht, da ungleich den Lion Corp.-Polymeren und anderen in der technischen Literatur zitierten Polymeren die Polymere der ebenfalls anhängigen Anmeldung 09/223,999 in Wasser mit weniger als etwa 10 ppm Ca²⁺ und/oder Mg²⁺ bis zu etwa 200 ppm Ca²⁺ und/oder Mg²⁺ löslich sind. Die Polymere der ebenfalls anhängigen Patentanmeldung werden formuliert, um die potenziell starke Wechselwirkung zwischen den Anionen der Polymere und den Kationen in dem Wasser zu minimieren. Diese starke Wechselwirkung kann durch die hart-weich Säure-Base-Theorie, vorgeschlagen von R. G. Pearson in Journal of the American Chemical Society, Bd. 85, Seite 3533 (1963) oder N. S. Isaacs in dem Lehrbuch Physical Organic Chemistry, herausgegeben von Longman Scientific and Technical mit John Wiley & Sons, Inc., New York (1987) erklärt werden. Harte Anionen und harte Kationen Wechselwirken stark miteinander. Weiche Anionen und weiche Kationen Wechselwirken ebenfalls stark miteinander. Weiche Anionen und harte Kationen und umgekehrt Wechselwirken jedoch schwach miteinander. In den Lion-Polymeren ist das Carboxylatanion des Natriumacrylats ein hartes Anion, das mit den harten Kationen Ca²⁺ und/oder Mg² ⁺, die in mäßig hartem und hartem Wasser vorhanden sind, stark wechselwirkt. Durch Ersetzen der Carboxylatanionen durch ein weicheres Anion, wie ein Sulfonatanion, wird die Wechselwirkung zwischen den Anionen eines ionen-auslösefähigen Polymers und den harten Kationen Ca²⁺ und/oder Mg² ⁺, die in mäßig hartem und hartem Wasser vorhanden sind, verringert.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "weiches Wasser" auf Wasser mit einem zweiwertigen Ionengehalt von weniger als etwa 10 ppm. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "mäßig hartes Wasser" auf Wasser mit einem zweiwertigen Ionengehalt von etwa 10 bis etwa 50 ppm. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "hartes Wasser" auf Wasser mit einem zweiwertigen Ionengehalt von mehr als etwa 50 ppm bis zu etwa 200 ppm. Durch Regeln sowohl des hydrophoben/hydrophilen Gleichgewichts und der Zusammensetzung der Polymere als auch der Kombination von Polymeren, welche die Formulierung bilden, werden die ionensensitiven Formulierungen mit erwünschter Bindungsstärke bei der Verwendung und Dispergierbarkeit in Wasser hergestellt. Das ionensensitive Polymer kann ein Copolymer, wie ein Terpolymer, sein.
Ionensensitive Acrylsäurecopolymere zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung können jede Kombination von Acrylsäuremonomeren und Acrylester-(Alkylacrylat)-Monomeren umfassen, die zur radikalischen Polymerisation zu einem Copolymer und speziell einem Terpolymer befähigt sind. Geeignete Acrylsäuremonomere umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Acrylsäure und Methacrylsäure. Geeignete Acrylmonomere umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Acrylester und Methacrylester mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder einer Cycloalkylgruppe mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen, und es ist bevorzugt, dass Acrylester und/oder Methacrylester mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder einer Cycloalkylgruppe mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen einzeln oder in Kombination verwendet werden. Andere geeignete Monomere umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Monomere auf Basis von Acrylamid und Methacrylamid, wie Acrylamid, N,N-Dimethylacrylamid, N-Ethylacrylamid, N-Isopropylacrylamid und Hydroxymethylacrylamid; N-Vinylpyrrolidinon; N-Vinylformamid; Hydroxyalkylacrylate und Hydroxyalkylmethacrylate, wie Hydroxyethylmethacrylat und Hydroxyethylacrylat. Andere geeignete Acrylsäuremonomere und Acrylestermonomere sind in der US-Patentschrift Nr. 5,317,063 beschrieben, übertragen auf Lion Corporation, Tokio, Japan. Ein besonders bevorzugtes Acrylsäure-Terpolymer ist LION SSB-3b, erhältlich von Lion Corporation. (In alternativen Ausführungsformen wird das ionensensitive Polymer aus Monomeren gebildet, die verschieden sind von Acrylsäure oder seinen Derivaten, oder ist relativ frei von Acrylsäure, Methacrylsäure und Salzen davon.)
Die relativen Mengen der Monomere in dem Acrylsäurecopolymer können in Abhängigkeit von den erwünschten Eigenschaften in dem resultierenden Polymer variieren. Der Molprozentsatz von Acrylsäuremonomer in dem Copolymer beträgt bis zu etwa 70 mol%. Spezieller beträgt der Molprozentsatz von Acrylsäuremonomer in dem Copolymer etwa 15 bis etwa 50 mol%. Am speziellsten beträgt der Molprozentsatz des Acrylsäuremonomers in dem Copolymer etwa 25 bis etwa 40 mol%.
Spezieller umfassen Beispiele der in der vorliegenden Erfindung verwendbaren Acrylsäurecopolymere Copolymere mit 10 Gew.-% bis 90 Gew.-%, erwünschterweise 20 Gew.-% bis 70 Gew.-% Acrylsäure und/oder Methacrylsäure und 90 Gew.-% bis 10 Gew.-%, erwünschterweise 80 Gew.-% bis 30 Gew.-% Acrylester und/oder Methacrylester mit einer Alkylgrup pe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder einer Cycloalkylgruppe mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen, in welchen 1 bis 60 mol%, erwünschterweise 5 bis 50 mol% Acrylsäure und/oder Methacrylsäure unter Bildung eines Salzes neutralisiert sind, oder Copolymere mit 30 Gew.-% bis 75 Gew.-%, erwünschterweise 40 Gew.-% bis 65 Gew.-% Acrylsäure, 5 Gew.-% bis 30 Gew.-%, erwünschterweise 10 Gew.-% bis 25 Gew.-% Acrylester und/oder Methacrylester mit einer Alkylgruppe mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen und 20 Gew.-% bis 40 Gew.-%, erwünschterweise 25 Gew.-% bis 35 Gew.-% Acrylester und/oder Methacrylester mit einer Alkylgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, in welchen 1 bis 50 mol%, erwünschterweise 2 bis 40 mol% Acrylsäure unter Bildung eines Salzes neutralisiert sind.
Die Acrylsäurecopolymere zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung können ein mittleres Molekulargewicht haben, das abhängig von der Endverwendung des Polymers variiert. Die Acrylsäurecopolymere der vorliegenden Erfindung haben ein Molekulargewicht-Gewichtsmittel in dem Bereich von etwa 10000 bis etwa 5000000. Spezieller haben die Acrylsäurecopolymere der vorliegenden Erfindung ein Molekulargewicht-Gewichtsmittel in dem Bereich von etwa 25000 bis etwa 2000000 oder noch spezieller von etwa 200000 bis etwa 1000000.
Die Acrylsäurecopolymere können entsprechend einer Vielzahl von Polymerisationsverfahren, erwünschterweise ein Lösungspolymerisationsverfahren, hergestellt werden. Geeignete Lösemittel für das Polymerisationsverfahren umfassen, sind aber nicht beschränkt auf niedrigere Alkohole, wie Methanol, Ethanol und Propanol, auf ein gemischtes Lösemittel aus Wasser und einem oder mehreren vorstehend genannten niedrigeren Alkoholen und ein gemischtes Lösemittel aus Wasser und einem oder mehreren niedrigeren Ketonen, wie Aceton oder Methylethylketon.
In den Polymerisationsverfahren kann jeder Polymerisationsinitiator verwendet werden. Die Auswahl eines besonderen Initiators kann von einer Anzahl von Faktoren abhängen, einschließlich aber nicht beschränkt auf die Polymerisationstemperatur, das Lösemittel und die verwendeten Monomeren. Geeignete Polymerisationsinitiatoren zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfassen, 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 des Polymerisations initiators kann erwünschterweise in dem Bereich von etwa 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des vorhandenen Monomers, liegen.
Die Polymerisationstemperatur kann abhängig von dem Polymerisationslösemittel, den Monomeren und dem verwendeten Initiator variieren, liegt aber im Allgemeinen in dem Bereich von etwa 20°C bis etwa 90°C. Die Polymerisationszeit liegt gewöhnlich in dem Bereich von etwa 2 bis etwa 8 Stunden.
Die mit Sulfonatanion modifizierten Acrylsäurecopolymere zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen hydrophile Monomere, wie Acrylsäure oder Methacrylsäure, eingebaut in die Acrylsäurecopolymere der vorliegenden Erfindung zusammen mit einem oder mehreren Sulfonat enthaltenden Monomeren. Die Sulfonatanionen dieser Monomere sind weicher als Carboxylatanionen, da die negative Ladung des Sulfonatanions über drei Sauerstoffatome und ein größeres Schwefelatom im Gegensatz zu nur zwei Sauerstoffatomen und einem kleineren Kohlenstoffatom in dem Carboxylatanion delokalisiert ist. Diese Monomere, welche das weichere Sulfonatanion enthalten, Wechselwirken weniger mit mehrwertigen Ionen, die in hartem Wasser vorhanden sind, insbesondere Ca²⁺- und Mg² ⁺-Ionen. Geeignete Sulfonat enthaltende Monomere umfassen, sind aber nicht beschränkt auf 2-Acrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure (AMPS) und organische oder anorganische Salze von 2-Acrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure, wie Erdalkalimetallsalze und organische Aminsalze von 2-Acrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure, insbesondere das Natriumsalz von 2-Acrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure (NaAMPS). Zusätzliche geeignete Sulfonat enthaltende Monomere umfassen, sind aber nicht beschränkt auf 2-Methyl-2-propensulfonsäure, Vinylsulfonsäure, Styrolsulfonsäure, 2-Sulfopropylmethacrylat und 3-Sulfopropylacrylat und organische oder anorganische Salze davon, wie Erdalkalimetallsalze und organische Aminsalze, wie Alkylammoniumhydroxid, worin die Alkylgruppen C₁-C₁₈ sind. Um das hydrophobe/hydrophile Gleichgewicht des ionensensitiven Polymers beizubehalten, werden ein oder mehrere hydrophobe Monomere zu dem Polymer zugesetzt.
Die mit Sulfonatanion modifizierten ionensensitiven Acrylsäurecopolymere zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung können aus Monomeren hergestellt werden, welche die folgenden Monomere umfassen: Acrylsäure, Methacrylsäure oder eine Kombination davon, 2-Acrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure (AMPS) und organische oder anorganische Salze davon, wie das Natriumsalz davon (NaAMPS), Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat. Erwünschterweise werden die mit Sulfonatanion modifizierten ionensensitiven Acrylsäure copolymere der vorliegenden Erfindung hergestellt aus: Acrylsäure, AMPS, NaAMPS oder einer Kombination davon, Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat. Erwünschterweise sind die Monomere in dem mit Sulfonatanion modifizierten Acrylsäurecopolymer in den folgenden Molprozentsätzen vorhanden: etwa 35 bis weniger als 80 mol% Acrylsäure; mehr als 0 bis etwa 20 mol% AMPS oder NaAMPS; mehr als etwa 0 bis etwa 65 mol% Butylacrylat; und mehr als 0 bis etwa 45 mol% 2-Ethylhexylacrylat. Spezieller sind die Monomere in dem mit Sulfonatanion modifizierten Acrylsäurecopolymer in den folgenden Molprozentsätzen vorhanden: etwa 50 bis etwa 67 mol% Acrylsäure; größer als 0 bis etwa 10 mol% AMPS oder NaAMPS; etwa 15 bis etwa 28 mol% Butylacrylat; und etwa 7 bis etwa 15 mol% 2-Ethylhexylacrylat. Am speziellsten sind die Monomere in dem mit Sulfonatanion modifizierten Acrylsäurecopolymer in den folgenden Molprozentsätzen vorhanden: etwa 57 bis etwa 66 mol% Acrylsäure; etwa 1 bis etwa 6 mol% AMPS oder NaAMPS; etwa 15 bis etwa 28 mol% Butylacrylat; und etwa 7 bis etwa 13 mol% 2-Ethylhexylacrylat; insbesondere etwa 60 mol% Acrylsäure, etwa 5 mol% AMPS oder NaAMPS, etwa 24,5 mol% Butylacrylat und etwa 10,5 mol% 2-Ethylhexylacrylat.
Wenn AMPS als eines der Monomere verwendet wird, ist es erwünscht, wenigstens einen Teil der Säurekomponente zu neutralisieren. Als Neutralisierungsmittel kann jede anorganische Base oder organische Base verwendet werden, um die Säurekomponente zu neutralisieren. Beispiele von Neutralisierungsmitteln umfassen, sind aber nicht beschränkt auf anorganische Basen, wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Lithiumhydroxid und Natriumcarbonat, und Amine, wie Monoethanolamin, Diethanolamin, Diethylaminoethanol, Ammoniak, Trimethylamin, Triethylamin, Tripropylamin und Morpholin. Bevorzugte Neutralisierungsmittel umfassen Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder eine Kombination davon.
Ein sulfonatmodifiziertes Copolymer mit Salzempfindlichkeit kann auch durch Sulfonierung eines existierenden Polymers, wie ein Copolymer oder ein von Acrylsäure abgeleitetes Terpolymer, hergestellt werden. Verfahren zum Sulfonieren von Polymeren sind in der Technik bekannt. Verfahren zur Herstellung von sulfonierten oder sulfatierten Polymeren sind beschrieben sowohl in der US-Patentschrift Nr. 3,624,069 , ausgegeben im November 1971 an Schwelger, in der US-Patentschrift Nr. 4,419,403 , ausgegeben am 6. Dezember 1983 an Varona, in der US-Patentschrift Nr. 5,522,967 , ausgegeben am 4. Juni 1996 an Shet, in der US-Patentschrift Nr. 4,220,739 , ausgegeben am 2. September 1980 an Walles, in der US-Patentschrift Nr. 5,783,200 , ausgegeben am 21. Juli 1998 an Motley et al. als auch in den folgenden Patentschriften: US-Patentschriften Nr. 2,400,720 , 2,937,066 , 2,786,780 , 2,832,696 , 3,613,957 und 3,740,258 . Prinzipien für die Sulfatierung und Sulfonierung (z. B. durch Sulfaminsäurebehandlung, Umsetzung mit Thionylchlorid oder Chlorsulfonsäure oder Behandlung mit Schwefeltrioxid) finden sich unter den Reaktionswegen, die von Samuel Shore und D. R. Berger in "Alcohol and Ether Alcohol Sulfates", in Anionic Surfactants, Teil 1, Hrsg. Warner M. Linfield, New York: Marcel Dekker, Inc., 1976, Seiten 135–149 und von Ben E. Edwards, "The Mechanisms of Sulfonation and Sulfation", in Anionic Surfactants, Teil 1, Hrsg. Warner M. Linfield, New York: Marcel Dekker, Inc., 1976, Seiten 111–134 beschrieben sind.
Die vorstehend beschriebenen ionensensitiven Polymerformulierungen können als Bindemittelmaterialien für wegspülbare und/oder nicht-wegspülbare nasse Wischtuchprodukte verwendet werden. Um als Bindemittelmaterial in wegspülbaren Produkten in den gesamten Vereinigten Staaten wirksam zu sein, bleiben die ionensensitiven Polymerformulierungen stabil und behalten ihre Integrität, während sie trocken sind oder in relativ niedrigen Konzentrationen einwertiger Ionen vorliegen, werden aber löslich in Wasser, das bis zu etwa 200 ppm zweiwertige Ionen, insbesondere Calcium- und Magnesiumionen, enthält. Die ionensensitiven Polymerformulierungen, die Acrylsäurecopolymere enthalten, sind erwünschterweise in einer Salzlösung unlöslich, die wenigstens etwa 0,3 Gew.-% eines oder mehrerer anorganischer und/oder organischer Salze enthält, die einwertige Ionen enthalten. Noch erwünschter sind die ionensensitiven Polymerformulierungen, die Acrylsäurecopolymere enthalten, in einer Salzlösung unlöslich, die etwa 0,3 Gew.-% bis etwa 5,0 Gew.-% eines oder mehrerer anorganischer und/oder organischer Salze enthält, die einwertige Ionen enthalten. Noch weiter erwünscht sind die ionensensitiven Polymerformulierungen, die Acrylsäurecopolymere enthalten, in Salzlösungen unlöslich, die etwa 1 Gew.-% bis etwa 3,0 Gew.-% eines oder mehrerer anorganischer Salze und/oder organischer Salze enthalten, die einwertige Ionen enthalten. Geeignete einwertige Ionen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Na⁺-Ionen, K⁺-Ionen, Li⁺-Ionen, NH₄ ⁺-Ionen, quaternäre Ammoniumverbindungen mit niedrigem Molekulargewicht (z. B. solche mit weniger als 5 Kohlenstoffatomen an jeder Seitengruppe) und eine Kombination davon.
In einer alternativen Ausführungsform sind die ionensensitiven Polymerformulierungen, die mit Sulfonatanion modifizierte Acrylsäurecopolymere enthalten, unlöslich in einer Salzlösung, die wenigstens etwa 1 Gew.-% eines oder mehrerer anorganischer und/oder organi scher Salze enthält, die einwertige Ionen enthalten. Weiter erwünscht sind die ionensensitiven Polymerformulierungen, die mit Sulfonatanion modifizierte Acrylsäure-Terpolymere enthalten, unlöslich in einer Salzlösung, die etwa 1 Gew.-% bis etwa 5,0 Gew.-% eines oder mehrerer anorganischer und/oder organischer Salze enthält, die einwertige Ionen enthalten. Noch weiter erwünscht sind die ionensensitiven Polymerformulierungen, die mit Sulfonatanion modifizierte Acrylsäure-Terpolymere enthalten, unlöslich in Salzlösungen, die etwa 1 Gew.-% bis etwa 3,0 Gew.-% eines oder mehrerer anorganischer und/oder organischer Salze enthalten, die einwertige Ionen enthalten. Geeignete einwertige Ionen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Na⁺-Ionen, K⁺-Ionen, Li⁺-Ionen, NH₄ ⁺-Ionen, quaternäre Ammoniumverbindungen mit niedrigem Molekulargewicht (z. B. solche mit weniger als 5 Kohlenstoffatomen in jeder Seitengruppe) und eine Kombination davon.
Auf der Grundlage einer neueren Studie, die von der American Chemical Society durchgeführt wurde, variiert die Wasserhärte über die Vereinigten Staaten beträchtlich mit einer CaCO₃-Konzentration in dem Bereich von nahezu Null für weiches Wasser bis etwa 500 ppm CaCO₃ (etwa 200 ppm Ca²⁺-Ion) für sehr hartes Wasser). Um eine Dispergierbarkeit der Polymerformulierung über das Land (und die gesamte Welt) sicherzustellen, sind ionensensitive Polymerformulierungen in erwünschter Weise löslich in Wasser, das bis zu etwa 50 ppm Ca²⁺- und/oder Mg²⁺-Ionen enthält. Noch erwünschter sind ionensensitive Polymerformulierungen löslich in Wasser, das bis zu etwa 100 ppm Ca²⁺- und/oder Mg²⁺-Ionen enthält. Noch weiter erwünscht sind ionensensitive Polymerformulierungen löslich in Wasser, das bis zu etwa 150 ppm Ca²⁺- und/oder Mg²⁺-Ionen enthält. Sogar noch erwünschter sind ionensensitive Polymerformulierungen löslich in Wasser, das bis zu etwa 200 ppm Ca²⁺- und/oder Mg²⁺-Ionen enthält.
Es kann eine große Vielzahl von Polymer/Tensid-Systemen verwendet werden, um die gleiche Funktionalität zu ergeben wie die ionensensitiven Lion-Polymere und die ionensensitiven mit Sulfonatanion modifizierten Acrylsäure-Terpolymere der ebenfalls anhängigen Patentanmeldung 09/223,999 ohne die Notwendigkeit, auf Sulfon- oder Carboxylgruppen beschränkt zu sein. Solche anderen Systeme werden nachstehend beschrieben.
Phosphorylierte Polymere, die Phosphongruppen, Thiosulfongruppen oder andere Organophosphorgruppen als das "weiche" Anion enthalten, die befähigt sind, eine Fehlanpassung mit Ca⁺⁺ zu etablieren, können als ionensensitives Polymer in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Dies kann modifizierte Cellulose oder Cellulosederivate und verwandte Gummen einschließen, die durch die Anwesenheit von einwertigen Salzen oder anderen Elektrolyten unlöslich gemacht sind. In einer Ausführungsform werden lösliche Cellulosederivate, wie CMC, phosphoryliert und unlöslich gemacht und können als ionensensitive Polymerformulierungen wirksam sein, wenn sie sich in einer Lösung mit hoher Ionenstärke oder mit geeignetem pH befinden, aber in Leitungswasser dispergierbar sein. In einer anderen Ausführungsform werden Aminophosphingruppen, die ionisch oder amphoter sein können, zu einem Polymer zugesetzt. Aminophosphingruppen können über eine Kondensation eines Hypophosphitsalzes mit einem primären Amin zugesetzt werden. Die Reaktion von Chlormethylphosphinsäure mit Aminen kann auch verwendbare anionische Gruppen ergeben, wie von Guenther W. Wasow in "Phosphorous-Containing Anionic Surfactants", Anionic Surfactants: Organic Chemistry, Hrsg. Helmut W. Stache, New York: Marcel Dekker, 1996, Seiten 589–590 beschrieben. Das gesamte Kapitel von Wasow, das die Seiten 551–629 des vorstehend genannten Buches umfasst, bietet zusätzliche Lehren, die zur Herstellung von Polymeren mit verwendbaren Phosphorgruppen relevant sind.
Andere Verfahren zum Herstellen phosphorylierter Cellulosefasern sind bekannt. Diese Verfahren können an CMC angepasst werden, das dann als ein Bindemittel dienen kann. Beispielhafte Verfahren sind in der US-Patentschrift Nr. 3,739,782 , ausgegeben am 19. Juni 1973 an Bernardin, beschrieben. Cellulose und synthetische oder natürliche Polymere, die modifiziert sind, dass sie andere "weiche" anionische Gruppen haben, können als das ionensensitive Polymer der vorliegenden Erfindung verwendbar sein.
Natürliche Polymere, die bereits mit verwendbaren anionischen Gruppen versehen sind, können ebenfalls in der vorliegenden Erfindung verwendbar sein. Solche Polymere umfassen Agar und Karrageen, die zahlreiche Estersulfatgruppen haben. Diese können, falls notwendig, weiter modifiziert sein, um zusätzliche anionische Gruppen (z. B. Sulfonierung, Phosphorylierung und Ähnliches) zu haben.
Polymere mit zwei oder mehreren verschiedenen weichen anionischen Gruppen, wie sowohl Sulfon- als auch Phosphongruppen, worin die relativen Mengen der verschiedenen Anionen eingestellt werden können, um die Stärke, die ionische Empfindlichkeit und die Dispergierbarkeit des Polymers zu optimieren, sind ebenfalls in der vorliegenden Erfindung verwendbar. Dies umfasst auch zwitterionische und amphotere Verbindungen. Insbesondere können Polyampholyte in einfacher Weise oberhalb oder unterhalb des isoelektrischen Punktes löslich, aber an dem isoelektrischen Punkt unlöslich sein, was ein Potenzial für einen Auslöse mechanismus auf der Grundlage von Elektronenkonzentration und pH bietet. Beispiele von Polyampholyten umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Copolymere von Methacrylsäure und Allylamin, Copolymere von Methacrylsäure und 2-Vinylpyridin, Polysiloxanionomere mit seitenständigen amphoteren Gruppen und Polymere, die direkt aus zwitterionischen monomeren Salzen gebildet sind, wie das Ionenpaar von Co-Monomeren (IPC) von Salamone et al., sämtliche wie von Irja Piirma in Polymeric Surfactants, New York: Marcel Dekker, Inc., 1992 auf den Seiten 251–254 beschrieben.
Proteine, die ausgesalzt werden können, optional so modifiziert, dass sie zusätzliche weiche ionische Gruppen haben, können als das ionensensitive Polymer der vorliegenden Erfindung verwendbar sein.
Systeme, wie solche, welche Alginderivate oder natürliche sulfonierte Polymere umfassen, in welchen Calciumionen in hohen Konzentrationen (viel höher als die Werte von 250 ppm oder weniger, die in hartem Wasser festgestellt werden können) das Bindemittel unlöslich machen, erlauben aber, dass selbst hartes Wasser das Calciumion in ausreichender Weise verdünnt, um das Bindemittel dispergierbar zu machen, sind in der vorliegenden Erfindung verwendbar. Obwohl es erwünscht ist, dass die ionensensitiven Bindemittel in Lösungen unlöslich sind, die ein einwertiges Metallion über einer kritischen Konzentration enthalten, sind daher in einigen Ausführungsformen verwendbare ionensensitive Bindemittel unlöslich in Lösungen unlöslich, die ein zweiwertiges Metallion oberhalb einer kritischen Konzentration enthalten, werden aber löslich, wenn die Konzentration des zweiwertigen Metallions auf etwa 200 ppm oder spezieller auf etwa 100 ppm fällt, derart, dass ein faserförmiges Substrat mit dem ionensensitiven Polymer als Bindemittel eine gute Nassfestigkeit in einer Lösung beibehält, die eine erhöhte Konzentration des zweiwertigen Metallions enthält, aber in hartem Wasser oder mittelhartem Wasser in Wasser dispergierbar wird. Daher kann der Auslösemechanismus, der in einem vorbefeuchteten Wischtuch die Nassfestigkeit verloren gehen lässt und selbst in hartem Wasser wegspülbar wird, auf der Verdünnung eines einwertigen oder zweiwertigen Metallions und insbesondere eines Alkalimetallions beruhen, wobei einwertige Ionen, wie Natrium, bevorzugt sind. Natürliche Polymere und Gummen, die zur Verwendung als ionensensitive Bindemittel angepasst werden können, sind von R. L. Whistler und J. N. BeMiller in Industrial Gums, New York: Academic Press, Inc., 1973 beschrieben. Natürliche Polymere, die fest werden oder ein Gel in Gegenwart von Calciumionen bilden, werden nachstehend beschrieben.
Algin (für welches es erforderlich sein kann, dass es in Form von Natriumalginat und Calciumalginat für gute Dispergierbarkeit vorliegt, auf der Grundlage des berichteten Verhaltens bei der Verwendung eines Bindemittels für medizinische Tabletten – vgl. Seite 62 von Whistler und BeMiller), das als Alginsäure, Calciumalginat oder allgemein als Salz der meisten mehrwertigen Metalle unlöslich, aber als Natriumalginat oder als Salz mit Aminen mit niedrigem Molekulargewicht oder quaternären Ammoniumverbindungen (Seite 67) löslich ist, kann in der vorliegenden Erfindung verwendbar sein. Dieses Material kann verwendet werden, insbesondere wenn Zink ein unlöslichmachendes Metallion ist.
Andere verwendbare Polymere umfassen Karrageen und Iridophycan, beide Seetangderivate, die Estersulfate enthalten.
Sowohl natürliche Polymere, einschließlich Cellulose, als auch synthetische Polymere können mit anionischen Gruppen, wie Sulfongruppen, Phosphongruppen und Carboxylgruppen versehen sein, die zum Bilden von Brücken zu anderen Molekülen in Gegenwart von Ionen eines geeigneten Typs und einer geeigneten Konzentration befähigt sind. Wenn die ionische Konzentration wesentlich geändert wird, wie durch Einbringen eines Reinigungsgegenstands der vorliegenden Erfindung in eine Toilettenschüssel, kann der Gegenstand schwach werden und sich zersetzen.
Ionensensitive Polymere umfassen solche, die in einer wässrigen Umgebung unter vorgeschriebenen Bedingungen dispergierbar sind, aber nicht in sämtlichen wässrigen Umgebungen dispergierbar sind. Beispiele umfassen Materialien, die alkalisch dispergierbar oder in Saline unlöslich sind. Die Eastman AQ-Copolyester (Eastman Chemical Company, Kingsport, TN) können z. B. in entionisiertem Wasser dispergierbar, aber in Salinelösungen unlöslich sein. Sie sind zur Verwendung in Gegenständen, wie Windeln, die zum Absorbieren von Körperflüssigkeiten vorgesehen sind, vorgeschlagen worden. Weitere Information bezüglich solcher Polymerer befindet sich in der europäischen Patentveröffentlichung 773,315-A1 , "Nonwoven Web Comprising Water Soluble Polyamides and Articles Constructed Therefrom" von S. U. Ahmed, veröffentlicht am 14. Mai 1997.
Verwendbare Polyampholyte umfassen Copolymere auf Polyacrylamidbasis, die hoch empfindlich auf eine Natriumchloridkonzentration sind.
Die US-Patentschrift 3,939,836 beschreibt ein Alkalisalz eines sulfatierten Celluloseesterharzes, das Geweben eine gute Trockenzugfestigkeit verleiht, die zu einem beträchtlichen Teil beibehalten wird, wenn solche Gewebe mit einer Salzlösung in Berührung gebracht wird, die typisch für Körperflüssigkeiten ist, wie Blut, Menstruationsflüssigkeit oder Urin, und die in einfacher Weise in Wasser dispergierbar sind. Die Harze haben einen Grad der Sulfatsubstitution von 0,10 bis 0,45. In der US-Patentschrift Nr. 4,419,403 werden kolloidale Sulfatester von Cellulose durch wirksame in Wasser dispergierbare Bindemittel verwendet, worin die Bindemittel einen viel höheren Grad der Sulfatsubstitution haben als in der '836-Patentschrift. Die Bindemittel der '403-Patentschrift bilden Gele in Gegenwart von Calciumionen. Andere Patentschriften, die sich auf dispergierbare Polymere und nasse Wischtücher beziehen, umfassen die US-Patentschriften Nr. 4,117,187 , 5,417,977 , 4,309,469 , 5,317,063 , 5,312,883 , 5,384,189 , 5,543,488 , 5,571,876 , 5,709,940 und 5,718,790 .
Co-Bindemittelpolymere
Wie vorstehend genannt, werden die Polymerformulierungen aus einem einzigen ionensensitiven Polymer oder einer Kombination von zwei oder mehr verschiedenen Polymeren gebildet, worin wenigstens ein Polymer ein ionensensitives Polymer ist. Das zweite Polymer kann ein Co-Bindemittelpolymer sein. Ein Co-Bindemittelpolymer ist von einem Typ und liegt in einer Menge derart vor, dass, wenn es mit dem ionensensitiven Polymer kombiniert wird, das Co-Bindemittelpolymer in erwünschter Weise in hohem Maße in dem ionensensitiven Polymer dispergiert ist, d. h., das ionensensitive Polymer ist in erwünschter Weise die kontinuierliche Phase, und das Co-Bindemittelpolymer ist in erwünschter Weise die diskontinuierliche Phase. In erwünschter Weise kann das Co-Bindemittelpolymer auch einige zusätzliche Kriterien erfüllen. So kann das Co-Bindemittelpolymer z. B. eine Glasübergangstemperatur, d. h. T_g, haben, die niedriger ist als die Glasübergangstemperatur des ionensensitiven Polymers. Weiterhin oder alternativ kann das Co-Bindemittelpolymer in Wasser unlöslich sein oder kann die Scherviskosität des ionensensitiven Polymers verringern. Das Co-Bindemittel kann mit einem Wert relativ zu der Feststoffmasse des auslösbaren Polymers von etwa 45% oder weniger, speziell etwa 30% oder weniger, spezieller etwa 20% oder weniger, noch spezieller etwa 15% oder weniger und am speziellsten etwa 10% oder weniger vorhanden sein, wobei beispielhafte Bereiche sowohl etwa 1% bis etwa 45% oder etwa 25% bis etwa 35% als auch etwa 1% bis etwa 20% oder etwa 5% bis etwa 25% betragen. Die Menge des vorhandenen Co-Bindemittels sollte niedrig genug sein, für Co-Bindemittel mit dem Potenzial, wasserunlösliche Bindungen oder Filme zu bilden, dass das Co-Bindemittel eine diskontinuierliche Phase bleibt, die nicht in der Lage ist, genug vernetzte oder unlösli che Bindungen zu erzeugen, um die Dispergierbarkeit des behandelten Substrats zu gefährden. In einer Ausführungsform kann die ionensensitive Polymerformulierung der vorliegenden Erfindung etwa 75 Gew.-% Acrylsäure-Terpolymer und etwa 25 Gew.-% Polyethylen-vinylacetat)-Co-Bindemittel umfassen.
In erwünschter Weise, aber nicht notwendigerweise verringert das Co-Bindemittelpolymer, wenn es mit dem ionensensitiven Polymer kombiniert wird, die Scherviskosität des ionensensitiven Polymers auf ein solches Ausmaß, dass die Kombination des ionensensitiven Polymers und des Co-Bindemittelpolymers sprühfähig wird. Sprühfähig bedeutet, dass das Polymer auf ein fasriges Vliessubstrat durch Sprühen aufgebracht werden kann und die Verteilung des Polymers über das Substrat und die Eindringung des Polymers in das Substrat derart sind, dass die Polymerformulierung gleichmäßig auf das Substrat aufgebracht ist.
Das Co-Bindemittelpolymer kann in Form eines Emulsionslatex vorliegen. Das in einer solchen Latexemulsion verwendete Tensidsystem sollte derart sein, dass es die Dispergierbarkeit des ionensensitiven Polymers nicht wesentlich beeinträchtigt.
In einigen Ausführungsformen verringert die Kombination des ionensensitiven Polymers und des Co-Bindemittelpolymers die Steifheit des Gegenstands, auf welchen sie aufgebracht ist, im Vergleich zu dem Gegenstand mit lediglich dem ionensensitiven Polymer. Es ist festgestellt worden, dass, wenn das ionensensitive Polymer, wie ein mit Sulfonatanion modifiziertes Acrylsäure-Terpolymer, auf ein Vliessubstrat aufgebracht wird, wie eine mit Luft abgelegte Schicht aus Holzpulpe zum Zweck der Bildung eines nassen Wischtuches aufgebracht wird, das Vliesblatt eine unerwünschte Steifheit haben kann, die für das Anfühlen des trockenen Produkts oder die Handhabung der trockenen Bahn während der Verarbeitung nachteilig ist, wenn die Brüchigkeit des trockenen Substrats die Lauffähigkeit beeinträchtigen kann. Durch Kombinieren des ionensensitiven Polymers und des Co-Bindemittelpolymers kann die Steifheit solcher Gegenstände verringert werden.
Das Co-Bindemittelpolymer kann ein mittleres Molekulargewicht haben, das abhängig von der Endverwendung des Polymers variiert. In erwünschter Weise hat das Co-Bindemittelpolymer ein Molekulargewicht-Gewichtsmittel in dem Bereich von etwa 500000 bis etwa 200000000. Noch erwünschter hat das Co-Bindemittelpolymer ein Molekulargewicht-Gewichtsmittel in dem Bereich von etwa 500000 bis etwa 100000000.
Co-Bindemittelpolymere, welche zahlreiche oder sämtliche der vorstehenden Kriterien erfüllen können, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Poly(ethylen-vinylacetat), Poly(styrolbutadien), Poly(styrol-acryl), ein Vinyl-Acryl-Terpolymer, Neopren, einen Polyesterlatex, einen Acrylemulsionslatex, Polyvinylchlorid, Ethylen-Vinylchlorid-Copolymer, einen carboxylierten Vinylacetatlatex und Ähnliche, wobei sämtliche nicht-vernetzend (z. B. kein N-Methylolacrylamid oder andere Vernetzer enthalten), vernetzend oder potenziell vernetzend (d. h. mit einem vorhandenen Vernetzer hergestellt) sein können, aber in dem Endprodukt nicht wesentlich vernetzt sind.
Ein besonders bevorzugtes nicht-vernetzendes Poly(ethylen-vinylacetat) ist Dur-O-Set^® RB, erhältlich von National Starch and Chemical Co., Bridgewater, NJ. Ein besonders bevorzugtes nicht-vernetzendes Poly(styrol-butadien) ist Rovene^® 4817, erhältlich von Mallard Creek Polymers, Charlotte, NC. Ein besonders bevorzugtes nicht-vernetzendes Poly(styrol-acryl) ist Rhoplex^® NM 1715K, erhältlich von Rohm und Haas, Philadelphia, PA.
Wenn ein Latex-Co-Bindemittel oder irgendein potenziell vernetzbares Co-Bindemittel verwendet wird, sollte der Latex gehindert sein, im Wesentlichen wasserunlösliche Bindungen zu bilden, welche das fasrige Substrat zusammen binden und die Dispergierbarkeit des Gegenstands beeinträchtigen. Daher kann der Latex frei von Vernetzungsmitteln, wie NMA, oder frei von Katalysator für den Vernetzer oder von beiden sein. Alternativ kann ein Hemmer zugesetzt werden, der den Vernetzer oder den Katalysator derart beeinträchtigt, dass eine Vernetzung verschlechtert wird, selbst wenn der Gegenstand auf normale Vernetzungstemperaturen erwärmt wird. Solche Hemmer können Radikalfänger, Methylhydrochinon, t-Butylcatechol, pH-Regelungsmittel, wie Kaliumhydroxid, und Ähnliche, sein. Für einige Latexvernetzer, wie N-Methylolacrylamid (NMA) kann z. B. ein erhöhter pH, wie ein pH von 8 oder höher, die Vernetzung bei normalen Vernetzungstemperaturen (z. B. etwa 130°C oder höher) beeinträchtigen. Alternativ kann auch ein Gegenstand, der ein Latex-Co-Bindemittel umfasst, auf Temperaturen unterhalb des Temperaturbereichs gehalten werden, bei welchem eine Vernetzung eintritt, derart, dass die Anwesenheit eines Vernetzers nicht zur Vernetzung führt oder derart, dass der Vernetzungsgrad in ausreichender Weise niedrig bleibt, dass die Dispergierbarkeit des Gegenstands nicht gefährdet wird. Ebenfalls alternativ kann die Menge von vernetzbarem Latex unterhalb eines Schwellenwerts derart gehalten werden, dass selbst mit Vernetzung der Gegenstand dispergierbar bleibt. So kann z. B. eine kleine Menge von vernetzbarem Latex, dispergiert als diskrete Teilchen in einem ionensen sitiven Bindemittel, eine Dispergierbarkeit erlauben, selbst wenn vollständige Vernetzung vorliegt. Für die letztere Ausführungsform kann die Latexmenge unterhalb von etwa 20 Gew.-% und spezieller unterhalb von etwa 15 Gew.-%, bezogen auf das ionensensitive Bindemittel, liegen.
Vernetzbare oder nicht vernetzbare Latexverbindungen müssen nicht das Co-Bindemittel sein. Die SEM-Mikrografie von erfolgreichen ionensensitiven Bindemittelfilmen mit darin dispergierten verwendbaren nicht vernetzenden Latexemulsionen hat gezeigt, dass die Latex-Co-Bindemittelteilchen als diskrete Einheiten in dem ionensensitiven Bindemittel verbleiben können und möglicherweise teilweise als Füllstoffmaterial dienen. Es wird angenommen, dass andere Materialien eine ähnliche Rolle spielen können, einschließlich ein dispergierter Mineralfüllstoff oder teilchenförmiger Füllstoff in dem ionensensitiven Bindemittel, das optional zugesetzte Tenside/Dispergiermittel umfasst. So können z. B. in einer ins Auge gefassten Ausführungsform freifließende Ganzpearl PS-8F-Teilchen von Presperse, Inc. (Piscataway, NJ), ein Styrol/Divinylbenzol-Copolymer mit Teilchen von etwa 0,4 Mikron, in einem ionensensitiven Bindemittel in einer Konzentration von etwa 2 bis 10 Gew.-% dispergiert werden, um die mechanischen, taktilen und optischen Eigenschaften des ionensensitiven Bindemittels zu modifizieren. Andere füllstoffähnliche Versuche umfassen Mikroteilchen, Mikrokugeln oder Mikroperlen aus Metall, Glas, Kohlenstoff, Mineral, Quarz und/oder Kunststoff, wie Acrylkunststoff oder Phenolkunststoff, und hohle Teilchen mit inerten gasförmigen Atmosphären, die in ihrem Inneren eingeschlossen sind. Beispiele umfassen phenolische Mikrokugeln EXPANCEL von Expancel, Schweden, die im Wesentlichen expandieren, wenn sie erwärmt werden, oder die als PM 6545 bekannten Acrylmikrokugeln, die von PQ Corporation of Pennsylvania erhältlich sind. Schäumungsmittel, einschließlich CO₂, aufgelöst in dem ionensensitiven Bindemittel, können ebenfalls hilfreiche Diskontinuitäten als Gasblasen in der Matrix eines ionensensitiven Bindemittels bereitstellen, was erlaubt, dass die dispergierte Gasphase in dem ionensensitiven Bindemittel als das Co-Bindemittel dient. Im Allgemeinen kann jedes verträgliche Material, das nicht mit dem Bindemittel mischbar ist, insbesondere ein Material mit eigenen Klebstoff- oder Bindungseigenschaften, als das Co-Bindemittel verwendet werden, falls es nicht in einem Zustand vorliegt, der im Wesentlichen kovalente Bindungen verleiht, die Fasern in einer Weise verbinden, welche die Dispergierbarkeit des Produkts in Wasser beeinträchtigt. Solche Materialien, die auch zusätzliche Vorteile ergeben, wie eine verringerte Sprühviskosität, können jedoch besonders bevorzugt sein. Klebende Co-Bindemittel, wie Latex, der keine Vernetzer enthält oder ver ringerte Mengen an Vernetzern enthält, haben sich als besonders hilfsreich beim Erhalt guter Ergebnisse über einen weiten Bereich von Verarbeitungsbedingungen, einschließlich der Trocknung bei erhöhten Temperaturen, erwiesen.

Wie vorstehend genannt, kann die T_g des Co-Bindemittelpolymers niedriger sein als die T_g des ionensensitiven Polymers, von dem angenommen wird, dass es die Flexibilität des behandelten Substrats, insbesondere im trockenen Zustand, verbessert. In der nachstehend gezeigten Tabelle 1 ist ein Vergleich der Glasübergangstemperatur von einigen der bevorzugten Polymere, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, gezeigt. Tabelle 1: Glasübergangstemperaturen für ausgewählte Polymere

Polymer	Glasübergangstemperatur-T_g
mit Sulfonatanion modifiziertes Acrylsäure-Terpolymer (trocken)	55°C
mit Sulfonatanion modifiziertes Acrylsäure-Terpolymer (nass)	–22°C
Rhoplex NW 1715K (trocken)	–6°C
Rovene 4817 (trocken)	–4°C
Elite 33 (trocken)	10°C
Elite 22 (trocken)	–15°C

In einer alternativen Ausführungsform umfasst die ionensensitive Polymerformulierung etwa 55 bis etwa 95 Gew.-% mit Sulfonatanion modifiziertes Acrylsäure-Terpolymer und etwa 5 bis etwa 45 Gew.-% Poly(ethylen-vinylacetat). Weiter erwünscht umfasst die ionensensitive Polymerformulierung etwa 75 Gew.-% mit Sulfonatanion modifiziertes Acrylsäure-Terpolymer und etwa 25 Gew.-% Poly(ethylen-vinylacetat).
Wie vorstehend genannt, können verwendbare Co-Bindemittelpolymere eine Vielzahl von handelsüblichen Latexemulsionen umfassen, einschließlich solche, ausgewählt aus der Rovene^®-Reihe (Styrol-Butadien-Latizes, erhältlich von Mallard Creek Polymers, Charlotte, N. C.), die Rhoplex^®-Latizes von Rohm und Haas Company und die Elite^®-Latizes von National Starch. Polymeremulsionen oder -dispersionen umfassen gewöhnlich kleine Polymerteilchen, wie vernetzbare Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, typischerweise in Kugelform, dispergiert in Wasser und stabilisiert mit oberflächenaktiven Bestandteilen, wie Emulgatoren mit niedrigem Molekulargewicht oder Schutzkolloiden mit hohem Molekulargewicht. Diese flüssigen Bindemittel können auf mit Luft abgelegte Bahnen oder andere Substrate nach in der Technik bekannten Verfahren der Bindemittelbehandlung für Vliesbahnen, einschließlich Sprüh- oder Schaumaufbringung, Imprägnierung im gefluteten Spalt, Vorhangbeschichten usw., gefolgt von Trocknen, aufgebracht werden. Im Allgemeinen kann eine große Vielzahl von Latexverbindungen und anderen Harzen oder Emulsionen in Betracht gezogen werden, einschließlich Vinylacetat-Copolymerlatizes, wie 76 RES 7800 von Union Oil Chemicals Divisions and Resyn^® 25-1103, Resyn^® 25-1109, Resyn^® 25-119 und Resyn^®-25-1189 von National Starch und Chemical Corporation, Ethylen-Vinylacetat-Copolymeremulsionen, wie Airflex^®-Ethylen-Vinylacetat von Air Products und Chemicals Inc., Acryl-Vinylacetat-Copolymeremulsionen, wie Rhoplex^® AR-74 von Rohm und Haas Company, Synthemul^® 97-726 von Reichhold Chemicals Inc., Resyn^® 25-1140, 25-1141, 25-1142 und Resyn-6820 von National Starch und Chemical Corporation, Vinyl-Acryl-Terpolymerlatizes, wie 76 RES 3103 von Union Oil Chemical Division, und Resyn^® 251110 von National Starch und Chemical Corporation, Acrylemulsionslatizes, wie Rhoplex^® B-15J, Rhoplex^® P-376, Rhoplex^® TR-407, Rhoplex^® E-940, Rhoplex^® TR934, Rhoplex^® TR-520, Rhoplex^® HA-24 und Rhoplex^® NW1825 von Rohm und Haas Company, und Hycar^® 2600 X 322, Hycar^® 2671, Hycar^® 2679, Hycar^® 26120 und Hycar^® 2600 X347 von B. F. Goodrich Chemical Group, Styrol-Butadien-Latizes, wie 76 RES 4100 und 76 RES 8100, erhältlich von Union Oil Chemicals Division, Tylac^®-Harzemulsion 68-412, Tylac^®-Harzemulsion 68-067, 68-319, 68-413, 68-500, 68-501, erhältlich von Reichhold Chemical Inc., und DL6672A, DL6663A, DL6638A, DL6626A, DL6620A, DL615A, DL617A, DL620A, DL640A, DL650A, erhältlich von Dow Chemical Company, und Kautschuklatizes, wie Neopren, erhältlich von Serva Biochemicals, Polyesterlatizes, wie Eastman AQ 29D, erhältlich von Eastman Chemical Company, Vinylchioridlatizes, wie Geon^® 352 von B. F. Goodrich Chemical Group, Ethylen-Vinylchlorid-Copolymeremulsionen, wie Airflex^®-Ethylen-Vinylchlorid von Air Products and Chemicals, Polyvinylacetat-Homopolymeremulsionen, wie Vinac^® von Air Products and Chemicals, carboxylierte Vinylacetat-Emulsionsharze, wie Synthemul^® synthetische Harzemulsionen 40-502, 40-503 und 97-664 von Reichhold Chemicals Inc., und Polyco^® 2149, 2150 und 2171 von Rohm und Haas Company. Siliconemulsionen und -bindemittel können ebenfalls in Betracht gezogen werden.
Das Co-Bindemittelpolymer kann oberflächenaktive Verbindungen umfassen, welche die Benetzbarkeit des Substrats nach dem Aufbringen der Bindemittelmischung verbessern.
Die Benetzbarkeit eines trockenen Substrats, das mit einer ionensensitiven Polymerformulierung behandelt worden ist, kann in einigen Ausführungsformen ein Problem sein, da die hydrophilen Teile der ionensensitiven Polymerformulierung selektiv zu der Luftphase während des Trocknens hin orientiert werden können, was eine hydrophobe Oberfläche hervorruft, die schwierig zu benetzen sein kann, wenn die benetzende Zusammensetzung später aufgebracht wird, falls nicht Tenside zu der Benetzungszusammensetzung zugesetzt werden. Tenside oder andere oberflächenaktive Bestandteile in Co-Bindemittelpolymeren können die Benetzbarkeit des getrockneten Substrats verbessern, das mit einer ionensensitiven Polymerformulierung behandelt worden ist. Tenside in dem Co-Bindemittelpolymer sollten die ionensensitive Polymerformulierung nicht signifikant beeinträchtigen. Daher sollte das Bindemittel eine gute Integrität und gute taktile Eigenschaften in den vorbefeuchteten Wischtüchern mit dem vorhandenen Tensid beibehalten.
In einer Ausführungsform ersetzt ein wirksames Co-Bindemittelpolymer einen Teil der ionensensitiven Polymerformulierung und erlaubt einen vorgegebenen Festigkeitswert, der in einem vorbefeuchteten Wischtuch mit wenigstens einer Eigenschaft aus der Gruppe einer niedrigeren Steifheit, besseren taktilen Eigenschaften (z. B. Gleitfähigkeit oder Glätte) oder verringerten Kosten zu erreichen ist im Vergleich zu einem sonst identischen vorbefeuchteten Wischtuch, welches das Co-Bindemittelpolymer nicht enthält und die ionensensitive Polymerformulierung in einer Konzentration enthält, die ausreichend ist, um die vorgegebene Zugfestigkeit zu erreichen.
Andere Co-Bindemittelpolymere
Die Trockenemulsionspulver-(DEP)-Bindemittel von Wacker Polymer Systems (Burghausen, Deutschland) wie das VINNEK^®-System von Bindemitteln, können in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angewandt werden. Diese sind wiederdispergierbare, freifließende Bindemittelpulver, die aus flüssigen Emulsionen gebildet werden. Kleine Polymerteilchen aus einer Dispersion sind in einer Schutzmatrix aus wasserlöslichen Schutzkolloiden in Form eines Pulverteilchens vorgesehen. Die Oberfläche des Pulverteilchens ist gegen ein Verbacken durch Plättchen von Mineralkristallen geschützt. Als Ergebnis sind Polymerteilchen, die einmal in einer flüssigen Dispersion vorlagen, nun in einer freifließenden trockenen Pulverform erhältlich, das in Wasser wieder dispergiert oder in gequollene, klebrige Teilchen durch Zugabe von Feuchtigkeit umgewandelt werden kann. Diese Teilchen können angewandt werden in sehr lockeren Vliesstoffen durch Abscheiden von ihnen mit den Fasern während des Luftablegevorgangs und dann später Zusetzen von 10% bis 30% Feuchtigkeit, um die Teilchen quellen und an den Fasern anhaften zu lassen. Dies kann als "Kaugummiwirkung" bezeichnet werden, was bedeutet, dass die trockenen, nicht-klebrigen Fasern in der Bahn wie Kaugummi klebrig werden, wenn sie befeuchtet werden. Eine gute Adhäsion an polaren Oberflächen und anderen Oberflächen wird erhalten. Diese Bindemittel sind als freifließende Teilchen erhältlich, die aus Latexemulsionen gebildet sind, die getrocknet worden und mit Mitteln behandelt worden sind, um eine Kohäsion im trockenen Zustand zu verhindern. Sie können in Luft mitgerissen und mit Fasern während des Luftablegevorgangs abgeschieden werden oder sie können auf ein Substrat durch elektrostatische Maßnahmen, durch direkten Kontakt, durch Schwerkraftzufuhrvorrichtungen und andere Einrichtungen aufgebracht werden. Sie können getrennt von dem Bindemittel, entweder bevor oder nachdem das Bindemittel getrocknet worden ist, aufgebracht werden. Ein Kontakt mit Feuchtigkeit, entweder als Flüssigkeit oder als Dampf, rehydratisiert die Latexteilchen und lässt sie quellen und an den Fasern anhaften. Ein Trocknen und Erwärmen auf erhöhte Temperaturen (z. B. über 160°C) lässt die Bindemittelteilchen vernetzt und wasserbeständig werden, aber eine Trocknung bei niedrigeren Temperaturen (z. B. bei 110°C oder weniger) kann zu einer Filmbildung und zu einem Grad von Faserbindung führen, ohne die Dispergierbarkeit der vorbefeuchteten Wischtücher in Wasser ernsthaft zu beeinträchtigen. Es wird daher angenommen, dass das Handelsprodukt ohne eine Verringerung der Menge von Vernetzer durch Regelung der Härtung des Co-Bindemittelpolymers, wie durch Begrenzen der Zeit und der Temperatur der Trocknung, verwendet werden kann, um einen guten Bindungsgrad ohne signifikante Vernetzung zu erreichen.
Wie von Dr. Klaus Kohlhammer in "New Airlaid Binders", Nonwovens Report International, Sept. 1999, Ausgabe 342, Seiten 20–22 und 28–31 herausgestellt, haben Trockenemulsions-Bindemittelpulver den Vorteil, dass sie in einfacher Weise in ein Vlies oder in eine durch Luft abgelegte Bahn während der Bildung der Bahn eingearbeitet werden kann im Gegensatz zur Anwendung des Materials auf ein existierendes Substrat, was eine erhöhte Regelung des Aufbringens des Co-Bindemittelpolymers erlaubt. Auf diese Weise kann ein Vlies oder eine durch Luft abgelegte Bahn hergestellt werden, das bzw. die bereits darin trockene Emulsionsbindemittel enthält, gefolgt von Befeuchten, wenn die ionensensitive Polymerformulierungslösung aufgebracht wird, wonach das trockene Emulsionspulver klebrig wird und zum Binden des Substrats beiträgt. Alternativ kann das Trockenemulsionspulver in dem Substrat durch einen Filtrationsmechanismus eingefangen werden, nachdem das Substrat mit ionensensitivem Bindemittel behandelt und getrocknet worden ist, wonach das trockene Emulsionspulver nach der Anwendung der benetzenden Zusammensetzung klebrig gemacht wird.
In einer anderen Ausführungsform wird das trockene Emulsionspulver in der ionensensitiven Polymerformulierungslösung entweder durch Anwendung des Pulvers als ionensensitive Polymerformulierungslösung auf die Bahn oder durch Zusetzen und Dispergieren der Trockenemulsionspulverteilchen in die ionensensitive Polymerformulierungslösung gesprüht, nachdem die Mischung auf eine Bahn durch Sprühen, durch Schaumaufbringungsverfahren oder durch andere in der Technik bekannte Verfahren aufgebracht ist.
Bindemittelformulierungen und diese enthaltende Gewebe
Die vorstehend beschriebenen Bindemittelformulierungen können auf jedes fasrige Substrat aufgebracht werden. Die Bindemittel sind besonders geeignet zur Verwendung in Produkten, die in Wasser dispergierbar sind. Geeignete fasrige Substrate umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Faservliese und Gewebe. Bevorzugte Substrate sind Faservliese. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Faservlies" auf einen Stoff, der eine Struktur aus einzelnen Fasern oder Filamenten hat, die mattenartig angeordnet sind (einschließlich Papiere). Faservliese können durch eine Vielzahl von Verfahren hergestellt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Luftablegeverfahren, Nassablegeverfahren, Wasserstrahlverfestigungsverfahren, Stapelfaserkardieren und -verfestigen und Lösungsspinnen.
Die Bindemittelzusammensetzung kann nach jedem bekannten Aufbringungsverfahren auf das fasrige Substrat aufgebracht werden. Geeignete Verfahren zum Aufbringen des Bindemittelmaterials umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Drucken, Sprühen, elektrostatisches Sprühen, Beschichten, geflutete Spalte, Dosierdruckwalzen, Imprägnieren oder durch jede andere Technik. Die Menge der Bindemittelzusammensetzung kann abgemessen und gleichmäßig in dem fasrigen Substrat verteilt werden; oder sie kann nicht gleichmäßig in dem fasrigen Substrat verteilt werden. Die Bindemittelzusammensetzung kann durch das gesamte fasrige Substrat hindurch verteilt werden, oder sie kann innerhalb einer Mehrzahl von kleinen eng begrenzten Bereichen verteilt werden. In den meisten Ausführungsformen ist eine gleichmäßige Verteilung der Bindemittelzusammensetzung erwünscht.
Für die einfache Aufbringung auf das fasrige Substrat kann das Bindemittel in Wasser oder in einem nicht-wässrigen Lösemittel, wie Methanol, Ethanol, Aceton oder Ähnliches, aufge löst werden, wobei Wasser das bevorzugte Lösemittel ist. Die Menge des in dem Lösemittel aufgelösten Bindemittels kann in Abhängigkeit von dem verwendeten Polymer und der Aufbringung auf das Gewebe variieren. Die Bindemittellösung enthält in erwünschter Weise bis zu etwa 25 Gew.-% Feststoffe der Bindemittelzusammensetzung. Noch erwünschter enthält die Bindemittelzusammensetzung etwa 10 bis 20 Gew.-% Feststoffe der Bindemittelzusammensetzung, insbesondere etwa 12 Gew.-% Feststoffe der Bindemittelzusammensetzung. Weichmacher, Parfüms, Färbemittel, Antischaummittel, Bakterizide, Konservierungsmittel, oberflächenaktive Mittel, Verdickungsmittel, Füllstoffe, Trübungsmittel, Klebrigmacher, Antiklebemittel und ähnliche Zusätze können in die Lösung der Bindemittelkomponenten eingearbeitet werden, falls erwünscht.
Wenn die Bindemittelzusammensetzung auf das Substrat aufgebracht ist, wird das Substrat durch jede übliche Maßnahme getrocknet. Nach dem Trocknen weist das kohärente faserförmige Substrat eine verbesserte Zugfestigkeit im Vergleich mit der Zugfestigkeit der unbehandelten nass abgelegten oder trocken abgelegten Substrate auf und hat doch die Fähigkeit, rasch "auseinanderzufallen" oder sich zu zersetzen, wenn es in weiches oder hartes Wasser mit einer relativ hohen Konzentration mehrwertiger Ionen verbracht und bewegt wird. So kann z. B. die Trockenzugfestigkeit des faserförmigen Substrats um wenigstens 25% im Vergleich zu der Trockenzugfestigkeit des unbehandelten Substrats, das kein Bindemittel enthält, erhöht werden. Insbesondere kann die Trockenzugfestigkeit des faserförmigen Substrats um wenigstens 100% im Vergleich zu der Trockenzugfestigkeit des unbehandelten Substrats, das kein Bindemittel enthält, erhöht werden. Noch weiter insbesondere kann die Trockenzugfestigkeit des fasrigen Substrats um wenigstens 500% im Vergleich zu der Trockenzugfestigkeit des unbehandelten Substrats, das kein Bindemittel enthält, erhöht werden.
Ein erwünschtes Merkmal ist, dass die Verbesserung der Zugfestigkeit bewirkt wird, wenn die Menge der vorhandenen Bindemittelzusammensetzung, der "Zusatz", in dem erhaltenen faserförmigen Substrat nur einen kleinen Gewichtsteil des gesamten Substrats ausmacht. Die Menge des "Zusatzes" kann für eine besondere Anwendung variieren; die optimale Menge des "Zusatzes" führt jedoch zu einem fasrigen Substrat, das eine Integrität während der Verwendung hat und rasch dispergiert, wenn es in Wasser bewegt wird. So betragen z. B. die Bindemittelkomponenten typischerweise etwa 5 bis etwa 65 Gew.-% des Gesamtgewichts des Substrats. Insbesondere betragen die Bindemittelkomponenten etwa 10 bis etwa 35 Gew.-% des Gesamtgewichts des Substrats. Noch weiter insbesondere betragen die Bindemittelkomponenten etwa 17 bis etwa 22% des Gesamtgewichts des Substrats.
Die Faservliese haben sowohl eine gute Zugfestigkeit bei der Verwendung als auch eine Auslösbarkeit durch Ionen. Die Faservliese sind in erwünschter Weise abriebbeständig und behalten eine signifikante Zugfestigkeit in wässrigen Lösungen, die mehr als etwa 0,3 Gew.-% NaCl oder in eine Mischung von einwertigen Ionen für solche Formulierungen unter Verwendung des Acrylsäure-Terpolymers und mehr als etwa 1 Gew.-% NaCl oder eine Mischung von mehrwertigen Ionen für solche Formulierungen enthalten, welche das mit Sulfonatanion modifizierte Acrylsäure-Terpolymer verwenden. Die Faservliese sind noch dispergierbar in sehr weichem bis mäßigem hartem bis hartem Wasser. Aufgrund dieser letzteren Eigenschaft sind solche Faservliese gut geeignet für wegwerfbare vorbefeuchtete Wischtücher (nasse Wischtücher), die nach der Verwendung in eine Spültoilette in jedem Teil der Welt geworfen werden können.
Die Fasern, welche die vorstehenden Stoffe bilden, können aus einer Vielzahl von Materialien, einschließlich natürliche Fasern, synthetische Fasern und Kombinationen davon, hergestellt werden. Die Auswahl von Fasern hängt z. B. von der beabsichtigten Endverwendung des Endprodukts und der Faserkosten ab. So können z. B. geeignete fasrige Substrate umfassen, aber nicht beschränkt sein auf natürliche Fasern, wie Baumwolle, Leinen, Jute, Hanf, Wolle, Holzpulpe usw. In ähnlicher Weise können regenerierte cellulosische Fasern, wie Viskoseseide und Chemie-Kupferseide, modifizierte cellulosische Fasern, wie Celluloseacetat, oder synthetische Fasern, wie solche, die von Polypropylenen, Polyethylenen, Polyolefinen, Polyestern, Polyamiden, Polyacrylverbindungen usw. abgeleitet sind, allein oder in Kombination miteinander in gleicher Weise verwendet werden. Mischungen von einer oder mehrerer der vorstehenden Fasern können ebenfalls verwendet werden, falls erwünscht. Unter Holzpulpefasern können sämtliche bekannten Papierherstellungsfasern, einschließlich Weichholz- und Hartholzfasern, verwendet werden. Fasern können z. B. chemisch gepulpt oder mechanisch gepulpt, gebleicht oder ungebleicht, natürlich oder recycelt, in hoher Ausbeute oder niedriger Ausbeute und Ähnliches sein. Merzerisierte, chemisch versteifte oder vernetzte Fasern können ebenfalls verwendet werden.
Synthetische Cellulosefasertypen umfassen Kunstseide in allen ihren Varietäten und andere Fasern, die von Viskose oder chemisch modifizierter Cellulose abgeleitet sind, einschließlich regenerierte Cellulose und lösemittelgesponnene Cellulose, wie Lyocell. Chemisch behan delte natürliche cellulosische Fasern können verwendet werden, wie merzerisierte Pulpen, chemisch versteifte oder vernetzte Fasern oder sulfonierte Fasern. Es können sowohl recycelte Fasern als auch natürliche Fasern verwendet werden. Von Mikroben hergestellte Cellulose und andere cellulosische Derivate können verwendet werden. Wie hierin verwendet, bedeutet der Ausdruck "cellulosisch", dass er jedes Material mit Cellulose als Hauptbestandteil umfasst und speziell wenigstens 50 Gew.-% Cellulose oder ein Cellulosederivat umfasst. Daher umfasst der Ausdruck Baumwolle, typische Holzpulpen, nicht-holzartige cellulosische Fasern, Celluloseacetat, Cellulosetriacetat, Kunstseide, thermomechanische Holzpulpe, durch chemische Behandlung zerfaserte Holzpulpe, Seidenpflanzen oder bakterielle Cellulose. Die Faserlänge ist wichtig bei der Herstellung der Stoffe der vorliegenden Erfindung. In einigen Ausführungsformen, wie in wegspülbaren Produkten, ist die Faserlänge von größerer Bedeutung. Die minimale Länge der Fasern hängt von dem Verfahren ab, das zum Bilden des fasrigen Substrats ausgewählt wird. Wo z. B. das fasrige Substrat durch Kardieren gebildet wird, sollte die Länge der Faser gewöhnlich wenigstens 42 mm betragen, um eine Gleichmäßigkeit sicherzustellen. Wenn das fasrige Substrat durch Luftablage- oder Nassablageverfahren gebildet wird, kann die Faserlänge in erwünschter Weise etwa 0,2 bis 6 mm betragen. Obwohl Fasern mit einer Länge von größer als 50 mm innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung sind, ist bestimmt worden, dass, wenn eine wesentliche Menge von Fasern mit einer Länge von größer als 15 mm in einen wegspülbaren Stoff gebracht wird – obwohl die Fasern dispergieren und sich in Wasser trennen – ihre Länge dazu neigt, "Fäden" von Fasern zu bilden, die unerwünscht sind, wenn sie in Haustoiletten gespült werden. Daher ist es für diese Produkte erwünscht, dass die Faserlänge etwa 15 mm oder weniger beträgt, so dass die Fasern keine Tendenz zur "Fadenbildung" haben, wenn sie durch eine Toilette gespült werden. Obwohl Fasern verschiedener Länge in der vorliegenden Erfindung anwendbar sind, haben erwünschterweise Fasern eine Länge von weniger als etwa 15 mm, so dass die Fasern in einfacher Weise voneinander dispergieren, wenn sie in Kontakt mit Wasser kommen. Die Fasern, insbesondere synthetische Fasern, können auch gekräuselt sein.
Die Stoffe können aus einer Einzelschicht oder mehreren Schichten gebildet werden. In dem Fall von mehreren Schichten werden die Schichten gewöhnlich nebeneinander oder Oberfläche-an-Oberfläche angeordnet, und sämtliche oder ein Teil der Schichten können an benachbarte Schichten gebunden sein. Vliesbahnen der vorliegenden Erfindung können auch aus einer Mehrzahl von getrennten Vliesbahnen gebildet werden, worin die getrennten Fa servliese aus einer einzigen oder mehreren Schichten gebildet werden können. In solchen Fällen, wo die Vliesbahn mehrere Schichten umfasst, kann die gesamte Dicke der Vliesbahn einer Bindemittelanwendung unterworfen werden, oder jede einzelne Schicht kann getrennt einer Bindemittelanwendung unterworfen und dann mit anderen Schichten nebeneinander zum Bilden der Endvliesbahn kombiniert werden.
Die Kombination des Acrylsäure-Terpolymers oder des mit Sulfonatanion modifizierten Acrylsäure-Terpolymers und des nicht-vernetzenden Poly(ethylen-vinylacetat)s ergibt verbesserte Ergebnisse gegenüber der Verwendung des Terpolymers allein. Wenn z. B. die ionensensitive Polymerformulierung für eine Bindemittelzusammensetzung für nasse Wischtücher verwendet wird, haben die nassen Wischtücher eine verbesserte Benetzbarkeit bei der ersten Benutzung, ohne die Dispergierbarkeit zu verlieren, was erlaubt, dass das Grundblatt des Wischtuches in einfacher Weise mit der Nasswischtuchlösung bei industriellen Geschwindigkeiten vorbenetzt werden kann. Die ionensensitive Polymerformulierung kann auch die Steifheit des trockenen Grundblattes verringern, die Lauffähigkeit des trockenen und sonst brüchigen Blattes während weiterer Umwandlung des Produkts verbessern, die Klebrigkeit der Wischtücher verringern und/oder die Sprühbarkeit des ionensensitiven Bindemittels verbessern, wodurch die Bindemittelverteilung und die Eindringung in das Grundblatt verbessert werden.
Ungleich anderen in der Technik bekannten Bindemittelsystemen können die ionensensitiven Polymerformulierungen der vorliegenden Erfindung als Bindemittel ohne die Notwendigkeit für erhöhte Temperatur aktiviert werden. Obwohl das Trocknen oder die Wasserentfernung verwendbar ist, um eine gute Verteilung des Bindemittels in einer Faserbahn zu erzielen, ist eine erhöhte Temperatur als solche nicht wesentlich, da das Bindemittel kein Vernetzen oder andere chemische Reaktionen mit hoher Aktivierungsenergie erfordert, um als Bindemittel zu dienen. Hingegen ist die Wechselwirkung mit einer löslichen aktivierenden Verbindung, typischerweise ein Salz, ausreichend, um das Bindemittel aktiv (unlöslich) zu machen oder "auszusalzen". Daher kann, falls erwünscht, eine Trocknungsstufe vermieden oder durch Wasserentfernungsvorgänge bei niedriger Temperatur, wie Raumtemperaturtrocknen oder Gefriertrocknen, ersetzt werden. Eine erhöhte Temperatur ist gewöhnlich hilfreich für das Trocknen, aber das Trocknen kann bei Temperaturen unterhalb solchen durchgeführt werden, die normalerweise benötigt werden, um Vernetzungsreaktionen durchzuführen. Daher kann die Spitzentemperatur, welcher das Substrat ausgesetzt wird oder auf welche das Substrat gebracht wird, unterhalb jeder der folgenden Temperaturen liegen: 180°C, 160°C, 140°C, 120°C, 110°C, 105°C, 100°C, 90°C, 75°C und 60°C, wobei ein beispielhafter Bereich für eine Spitzentemperatur der Bahn etwa 50°C bis etwa 110°C oder etwa 70°C bis etwa 140°C beträgt. Es können natürlich höhere Temperaturen verwendet werden, aber sie sind in den meisten Ausführungsformen nicht notwendig. Während Co-Bindemittelpolymersysteme, im Handel erhältliche Latexemulsionen, auch Vernetzen umfassen können, die für eine Reaktion bei Temperaturen von 160°C oder höher geeignet sind, kann das Aufrechterhalten einer niedrigeren Spitzentemperatur vorteilhaft sein bei der Verhinderung der Entwicklung von übermäßiger Festigkeit in dem Co-Bindemittelpolymer, das sonst die Dispergierbarkeit des vorbefeuchteten Wischtusches in Wasser behindern könnte.
Benetzende Zusammensetzung für ein nasses Wischtuch und diese enthaltende nasse Wischtücher
Eine besonders interessierende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung von vorbefeuchteten Wischtüchern oder nassen Wischtüchern aus den vorstehend beschriebenen ionensensitiven Bindemittelzusammensetzungen und fasrigen Materialien. Für Wischtücher kann das fasrige Material in Form eines gewebten Stoffs oder eines Faservlieses vorliegen; Faservliese sind jedoch bevorzugter. Das Faservlies wird in erwünschter Weise aus relativ kurzen Fasern, wie Holzpulpefasern, gebildet. Die minimale Länge der Fasern hängt von dem Verfahren ab, das zum Bilden des Faservlieses ausgewählt wird. Wenn das Faservlies durch ein Nass- oder Trockenverfahren gebildet wird, beträgt die Faserlänge in erwünschter Weise etwa 0,1 mm bis 15 mm. In erwünschter Weise hat das Faservlies eine relativ niedrige Nasskohäsivfestigkeit, wenn es nicht an Haft- oder Bindemittelmaterial gebunden ist. Wenn solche Faservliese durch eine Bindemittelzusammensetzung miteinander verbunden sind, welche ihre Bindefestigkeit in Leitungswasser und Abwasser verliert, bricht das Vlies rasch auf durch die Bewegung, die durch das Spülen oder Bewegen durch die Abwasserleitungen hervorgerufen wird.
Die Endwischtücher können einzeln, erwünschterweise in gefaltetem Zustand, in einer feuchtigkeitsdichten Umhüllung verpackt oder in Behälter verpackt werden, die eine Anzahl von Blättern in einer wasserdichten Verpackung mit einer auf das Wischtuch aufgebrachten Zusammensetzung enthalten. Die Endwischtücher können auch als eine Rolle abtrennbarer Blätter in einem feuchtigkeitsdichten Behälter verpackt sein, der eine erwünschte Anzahl von Blättern auf der Rolle mit einer auf die Wischtücher aufgebrachten benetzenden Zusammensetzung enthält. Die Rolle kann kernlos oder entweder hohl oder fest sein. Kernlose Rollen, einschließlich Rollen mit einem hohlen Zentrum oder ohne ein festes Zentrum, können mit bekannten kernlosen Rollenaufwicklern, einschließlich solchen von SRP Industry, Inc. (San Jose, CA), Shimizu Manufacturing (Japan) und den in der US-Patentschrift Nr. 4,667,890 , ausgegeben am 26. Mai 1987 an Gietman, beschriebenen Vorrichtungen hergestellt werden. Fest gewickelte kernlose Rollen können mehr Produkt für ein vorgegebenes Volumen bieten und können an eine große Vielzahl von Spendern angepasst sein.
Relativ zu dem Gewicht des trockenen Stoffs kann das Wischtuch in erwünschter Weise etwa 10% bis etwa 400% der benetzenden Zusammensetzung, weiter erwünscht etwa 100% bis etwa 300% der benetzenden Zusammensetzung und noch weiter erwünscht etwa 180% bis etwa 240% der benetzenden Zusammensetzung enthalten. Das Wischtuch behält seine erwünschten Charakteristiken über die Zeiten der Einlagerung, des Transports, der Darstellung im Einzelhandel und der Lagerung durch den Verbraucher bei. Die Lebensdauer kann demgemäß in dem Bereich von zwei Monaten bis zu zwei Jahren liegen.
In der Technik sind verschiedene Formen von undurchlässigen Umhüllungen und Lagerungseinrichtungen für nass verpackte Materialien, wie Wischtücher und Handtücher und Ähnliches, bekannt. Jede von diesen kann zur Verpackung der vorbefeuchteten Wischtücher der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Die vorbefeuchteten Wischtücher der vorliegenden Erfindung sind in erwünschter Weise mit einer wässrigen benetzenden Zusammensetzung benetzt, die eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften hat:

(1) mit den vorstehend beschriebenen ionensensitiven Bindemittelzusammensetzungen verträglich ist,
(2) das vorbefeuchtete Wischtuch befähigt, sowohl seine Nassfestigkeit während der Konvertierung, der Lagerung und der Verwendung (einschließlich der Abgabe) als auch seine Dispergierbarkeit in einer Toilettenschüssel beizubehalten,
(3) keine Hautreizung hervorruft,
(4) die Klebrigkeit des Wischtuches verringert und einzigartige taktile Eigenschaften, wie Gleiten auf der Haut und ein "lotionartiges Anfühlen" hervorruft und
(5) als Vehikel zum Erhalt von "feuchter Reinigung" und anderen Hautgesundheitsvorteilen wirkt.

Die benetzende Zusammensetzung sollte nicht als Lösemittel für das Bindemittel wirken und enthält gewöhnlich keine anderen Lösemittel als Wasser und enthält insbesondere keine organischen Lösemittel, obwohl eine geringe Menge (< 0,5%) des Duftstoffsolubilisators Polysorbat 20 vorhanden sein kann, abhängig von dem Duftstoff und der Salzkonzentration der benetzenden Zusammensetzung. Die benetzende Zusammensetzung enthält in erwünschter Weise weniger als etwa 10 Gew.-% organische Lösemittel, wie Propylenglycol oder andere Glycole, Polyhydroxyalkohole und Ähnliche, bezogen auf das Gewicht der benetzenden Zusammensetzung. Weiter erwünscht enthält die benetzende Zusammensetzung weniger als etwa 4 Gew.-% organische Lösemittel. Noch weiter erwünscht enthält die benetzende Zusammensetzung weniger als etwa 1 Gew.-% organische Lösemittel. Die benetzende Zusammensetzung kann im Wesentlichen frei von organischen Lösemitteln sein.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine benetzende Zusammensetzung, die eine aktivierende Verbindung enthält, welche die Festigkeit eines in Wasser dispergierbaren Bindemittels aufrechterhält, bis die aktivierende Verbindung mit Wasser verdünnt wird, wonach die Festigkeit des in Wasser dispergierbaren Bindemittels abzunehmen beginnt. Das in Wasser dispergierbare Bindemittel kann jede der vorstehend beschriebenen ionensensitiven Bindemittelzusammensetzungen oder jede andere ionensensitive Bindemittelzusammensetzung sein. Die aktivierende Verbindung in der benetzenden Zusammensetzung ist Natriumchlorid, was der in Wasser dispergierbaren Bindemittelzusammensetzung Festigkeit bei der Verwendung und der Lagerung verleiht, und kann in Wasser verdünnt werden, um eine Dispersion des Substrats zu erlauben, wenn das Bindemittelpolymer einen schwächeren Zustand auslöst. Die benetzende Zusammensetzung enthält 1 bis 6 Gew.-% aktivierende Verbindung, bezogen auf das Gesamtgewicht der benetzenden Zusammensetzung. Spezieller kann die benetzende Zusammensetzung etwa 2 Gew.-% bis etwa 4 Gew.-% aktivierende Verbindung enthalten.
Die benetzende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Vielzahl von Zusätzen umfassen, die mit der aktivierenden Verbindung und dem in Wasser dispergierbaren Bindemittel verträglich sind, derart, dass die Festigkeits- und Dispergierbarkeitsfunktionen des Wischtuches nicht beeinträchtigt werden. Geeignete Zusätze in der benetzenden Zusammensetzung umfassen, sind aber nicht beschränkt auf die folgenden Zusätze: Hautpflegezusätze, Geruchsregelungsmittel, Antiklebemittel zum Verringern der Klebrigkeit des Bindemittels, teilchenförmige Zusätze, antimikrobielle Mittel, Konservierungsmittel, Netzmittel und Reinigungsmittel, wie Detergenzien, Tenside und einige Silicone, Erweichungsmittel, Oberflächengefühl-Modifizierer für verbesserte taktile Empfindung (z. B. Gleitfähigkeit) auf der Haut, Duftstoff, Duftstoffsolubilisatoren, Trübungsmittel, fluoreszierende Aufhellungsmittel, UV-Absorber, pharmazeutische Wirkstoffe und pH-Regelungsmittel, wie Äpfelsäure oder Kaliumhydroxid.
Hautpflegezusätze
Wie hierin verwendet bedeutet der Ausdruck "Hautpflegezusätze" Zusätze, die einen oder mehrere Vorteile für den Verwender ergeben, wie eine Verringerung der Wahrscheinlichkeit eines Ausschlags durch Windeln und/oder eine andere durch fäkale Enzyme hervorgerufene Hautschädigung. Diese Enzyme, insbesondere Trypsin, Chymotrypsin und Elastase, sind proteolytische Enzyme, die im Verdauungstrakt zum Verdauen von Nahrung erzeugt werden. So neigen z. B. bei Kindern die Fäzes dazu, wässrig zu sein und enthalten unter anderen Materialien Bakterien und eine gewisse Menge von nicht abgebauten Verdauungsenzymen. Es ist festgestellt worden, dass, wenn diese Enzyme für eine nennenswerte Zeit in Kontakt mit der Haut bleiben, sie eine Reizung hervorrufen, die als solche unangenehm ist und die Haut für eine Infektion durch Mikroorganismen empfänglich machen kann. Als Gegenmaßnahme umfassen Hautpflegezusätze die nachstehend genannten Enzyminhibitoren und Sequestriermittel, sind aber nicht darauf beschränkt. Die Benetzungszusammensetzung kann weniger als etwa 5 Gew.-% Hautpflegezusätze, bezogen auf das Gesamtgewicht der benetzenden Zusammensetzung, enthalten. Spezieller kann die benetzende Zusammensetzung etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 2 Gew.-% Hautpflegezusätze enthalten. Nach spezieller kann die benetzende Zusammensetzung etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 0,05 Gew.-% Hautpflegezusätze enthalten.
Zu der benetzenden Zusammensetzung und den vorbefeuchteten Wischtüchern der vorliegenden Erfindung kann eine Vielzahl von Hautpflegezusätzen zugesetzt werden oder darin enthalten sein. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Hautpflegezusätze in Form von Teilchen zugesetzt, die als Inhibitoren für fäkale Enzyme wirken, was potenzielle Vorteile bei der Verringerung von Hautausschlag durch Windeln und der durch fäkale Enzyme verursachten Hautschädigung bietet. Die US-Patentschrift Nr. 6,051,749 , ausgegeben am 18. April 2000 an Schulz et al., beschreibt organophile Tone in einem Gewebe oder Faservlies, von denen berichtet wird, dass sie zur Hemmung von fäkalen Enzymen verwendbar sind. Solche Materialien können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, einschließlich Reaktionsprodukte einer langkettigen organischen quaternären Ammoniumverbindung mit einem oder mehreren der folgenden Tone: Montmorillonit, Bentonit, Beidellit, Hectorit, Saponit und Stevensit.
Andere bekannte Enzyminhibitoren und Sequestriermittel können als Hautpflegezusätze in der benetzenden Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, einschließlich solche, die Trypsin und andere Verdauungsenzyme oder fäkale Enzyme hemmen, und Inhibitoren für Uresse. So können z. B. Enzyminhibitoren und antimikrobielle Mittel verwendet werden, um die Bildung von Gerüchen in Körperflüssigkeiten zu verhindern. So sind z. B. Ureaseinhibitoren, von denen ebenfalls berichtet wird, dass sie eine Rolle bei der Geruchsabsorption spielen, beschrieben von T. Trinh in der Internationalen Patentanmeldung Nr. 98/26808, "Absorbent Articles with Odor Control System", veröffentlicht am 25. Juni 1998. Solche Inhibitoren können in die benetzende Zusammensetzung und in die vorbefeuchteten Wischtücher der vorliegenden Erfindung eingearbeitet werden und umfassen Übergangsmetallionen und ihre löslichen Salze, wie Silber-, Kupfer-, Zink-, Eisen(III)- und Aluminiumsalze. Das Anion kann ebenfalls eine Ureasehemmung ergeben, wie Borat, Phytat usw. Verbindungen von potenziellem Wert umfassen, sind aber nicht beschränkt auf 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, Cadmiumformiat, Cadmiumiodat, Cadmiumiodid, Cadmiumpermanganat, Cadmiumnitrat, Cadmiumsulfat und Goldchlorid.
Andere Salze, die als Ureasehemmungseigenschaften aufweisend beschrieben worden sind, umfassen Eisen(III)- und Aluminiumsalze, insbesondere die Nitrate, und Bismutsalze. Andere Ureasehemmer sind von Trinh beschrieben, einschließlich Hydroxamsäure und ihre Derivate, Thioharnstoff, Hydroxylamin, Salze von Phytinsäure, Extrakte von Pflanzen verschiedener Arten, einschließlich verschiedene Tannine, z. B. Johannisbrottannin, und ihre Derivate, wie Chlorogensäurederivate, natürlich vorkommende Säuren, wie Ascorbinsäure, Citronensäure und ihre Salze, Phenylphosphordiamidat/Diaminophosphorsäurephenylester, Methylarylphosphoramidatkomplexe, einschließlich substituierte Phosphordiamidatverbindungen, Phosphoramidate ohne Substitution an dem Stickstoff, Borsäure und/oder ihre Salze, einschließlich insbesondere Borax und/oder organische Borsäureverbindungen, die in der europäischen Patentanmeldung 408,199 beschriebenen Verbindungen, Natrium-, Kupfer-, Mangan- und/oder Zinkdithiocarbamat, Chinone, Phenole, Thiurame, substituierte Rhodaninessigsäuren, alkylierte Benzochinone, Formamidindisulfid, 1,3-Diketone, Maleinsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid, Behensäure, N,N-Dihalogen-2-imidazolidinone, N-Halogen-2-oxazolidinone, Thio- und/oder Acylphosphoryltnamid und/oder substituierte Derivate davon, Thiopyridino-N-Oxide, Thiopyridine und Thiopyrimidine, oxidierte Schwefelderivate von Diaminophosphinylverbindungen, Cyclotriphosphazatrienderivate, ortho-Diaminophosphinylderivate von Oximen, Bromnitroverbindungen, S-Aryl- und/oder -alkyldiamidophosphorothiolate, Diaminophosphinylderivate, Mono- und/oder Polyphosphorodiamid, 5-substituierte Benzoxathiol-2-one, N(Diaminophosphinyl)arylcarboxamide, Alkoxy-1,2-benzothiazinverbindungen usw.
In die benetzende Zusammensetzung und die vorbefeuchteten Wischtücher der vorliegenden Erfindung können zahlreiche andere Hautpflegezusätze eingearbeitet werden, einschließlich aber nicht beschränkt auf Sonnenschutzmittel und UV-Absorber, Aknebehandlungsmittel, pharmazeutische Wirkstoffe, Natriumhydrogencarbonat (einschließlich eingekapselte Formen davon), Vitamine und ihre Derivate, wie Vitamine A oder E, botanische Produkte, wie Zaubernussextrakt und Aloe vera, Allantoin, Erweichungsmittel, Desinfektionsmittel, Hydroxysäuren für die Faltenregelung oder Anti-Aging-Wirkungen, Sonnenschutzmittel, Bräunungspromotoren, Hautaufheller, Deodoranzien und Antischweißmittel, Ceramide für Hautvorteile und andere Verwendungen, Adstringenzien, Feuchthaltemittel, Nägelpoliturentferner, Insektenabwehrmittel, Antioxidanzien, Antiseptika, anti-inflammatorische Mittel und Ähnliche mit der Maßgabe, dass die Zusätze mit einer damit assoziierten ionensensitiven Bindemittelzusammensetzung und insbesondere den ionensensitiven Bindemittelzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verträglich sind (d. h. sie rufen keinen wesentlichen Festigkeitsverlust der vorbefeuchteten Wischtücher in nassem Zustand vor der Verdünnung in Wasser hervor, wobei eine Dispergierbarkeit in Wasser erlaubt ist).
Verwendbare Materialien zur Hautpflege und andere Vorteile sind in McCutcheon's 1999, Bd. 2: Functional Materials, MC Publishing Company, Glen Rock, NJ aufgeführt. Zahlreiche verwendbare botanische Produkte für die Hautpflege werden von Active Organics, Lewisville, Texas geliefert.
Geruchsregelungszusätze
Geeignete Geruchsregelungszusätze zur Verwendung in der benetzenden Zusammensetzung und den vorbefeuchteten Wischtüchern der vorliegenden Erfindung umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Zinksalze, Talkumpulver, eingekapselte Parfüms (einschließlich Mikrokapseln, Makrokapseln und in Liposomen, Vesikeln oder Mikroemulsionen eingekapseltes Parfüm), Chelatbildungsmittel, wie Ethylendiamintetraessigsäure, Zeolithe, aktiviertes Siliciumdioxid, Aktivkohlekörnchen oder -fasern, aktivierte Siliciumdioxidteilchen, Polycarbonsäuren, wie Citronensäure, Cyclodextrine und Cyclodextrinderivate, Chitosan oder Chitin und Derivate davon, oxidierende Mittel, antimikrobielle Mittel, einschließlich mit Silber beladene Zeolithe (z. B. solche von BF Technologies, Beverly, Massachusetts, die unter der Marke HEALTHSHIELD^® vertrieben werden, Triclosan, Kieselgur und Mischungen davon. Zusätzlich zu der Regelung des Geruchs vom Körper oder von Körperabsonderungen können auch Regelungsstrategien verwendet werden, um einen Geruch des behandelten Substrats zu maskieren oder zu regeln. In erwünschter Weise enthält die benetzende Zusammensetzung weniger als etwa 5 Gew.-% Geruchsregelungszusätze, bezogen auf das Gesamtgewicht der benetzenden Zusammensetzung. Noch erwünschter enthält die benetzende Zusammensetzung etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 2 Gew.-% Geruchsregelungszusätze. Sogar noch erwünschter enthält die benetzende Zusammensetzung etwa 0,03 Gew.-% bis etwa 1 Gew.-% Geruchsregelungszusätze.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen die benetzende Zusammensetzung und/oder die vorbefeuchteten Wischtücher derivatisierte Cyclodextrine, wie Hydroxypropyl-β-cyclodextrin in Lösung, das auf der Haut nach dem Wischen verbleibt und eine geruchsabsorbierende Schicht bildet. In anderen Ausführungsformen wird die Geruchsquelle entfernt oder durch Anwendung eines Geruchsregelungszusatzes neutralisiert, beispielhaft erläutert durch die Wirkung eines Chelatbildungsmittels, das Metallgruppen bindet, die für die Funktion von zahlreichen Proteasen und anderen Enzymen, die gewöhnlich einen Geruch erzeugen, notwendig sind. Das Chelatisieren der Metallgruppe beeinträchtigt die Enzymwirkung und erniedrigt die Gefahr von unangenehmem Geruch in dem Produkt.
Prinzipien für die Anwendung von Chitosan oder Chitinderivaten auf Faservliese und cellulosische Fasern sind von S. Lee et al. in "Antimicrobial and Blond Repellent Finishes for Cotton and Nonwoven Fabrics Based an Chitosan and Fluoropolymers" Textile Research Journal, 69(2), 104–112, Februar 1999 beschrieben.
Antiklebemittel
Obwohl erhöhte Salzkonzentrationen das Kleben des ionensensitiven Bindemittels verringern können, sind häufig andere Maßnahmen zur Klebeverringerung erwünscht. Daher können Antiklebemittel in der benetzenden Zusammensetzung zum Verringern der Klebrigkeit, falls eine solche vorliegt, des ionensensitiven Bindemittels verwendet werden. Geeignete Antiklebemittel umfassen jede Substanz, die in der Technik zum Verringern des Klebens zwischen zwei benachbarten fasrigen Blättern bekannt ist, die mit einem klebstoffartigen Polymer oder irgendeiner Substanz behandelt sind, die zum Verringern des klebrigen Anfühlens eines klebstoffartigen Polymers auf der Haut befähigt ist. Antiklebemittel können als feste Teilchen in trockener Form, als eine Suspension oder als eine Aufschlämmung von Teilchen angewandt werden. Das Abscheiden kann durch Sprühen, Beschichten, elektrostatisches Abscheiden, Eintauchen, Filtration (d. h. ein Druckunterschied treibt eine mit Teilchen beladene Gasphase durch das Substrat, wodurch sich Teilchen durch einen Filtrationsmechanismus abscheiden) und Ähnliches erfolgen und kann gleichmäßig auf eine oder mehrere Oberflächen des Substrats aufgebracht werden oder kann in einem Muster (z. B. sich wiederholende oder beliebige Muster) über einen Teil der Oberfläche oder der Oberflächen des Substrats aufgebracht werden. Das Antiklebemittel kann durch die gesamte Dicke des Substrats hindurch vorhanden sein, kann aber auf einer oder beiden Oberflächen konzentriert sein und kann im Wesentlichen nur auf einer oder beiden Oberflächen des Substrats vorhanden sein.
Spezielle Antiklebemittel umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Pulver, wie Talkumpulver, Calciumcarbonat, Glimmer, Stärken, wie Maisstärke, Lycopodiumpulver, mineralische Füllstoffe, wie Titandioxid, Siliciumdioxidpulver, Aluminiumoxid, Metalloxide im Allgemeinen, zusammengebackenes Pulver, Kieselgur und Ähnliche. Polymere und andere Zusätze mit niedriger Oberflächenenergie können ebenfalls verwendet werden, einschließlich eine große Vielzahl von fluorierten Polymeren, Siliconzusätze, Polyolefine und thermoplastische Harze, Wachse, in der Papierindustrie bekannte Schlichtemittel einschließlich Verbindungen mit Alkylseitenketten wie solche mit 16 oder mehr Kohlenstoffatomen und Ähnliche. Es können auch sowohl als Trennmittel für Formen und bei der Kerzenherstellung verwendete Verbindungen als auch trockene Gleitmittel und fluorierte Trennmittel in Betracht gezogen werden.
In einer Ausführungsform umfasst das Antiklebemittel Polytetrafluorethylen (PTFE), wie PTFE-Telomerverbindung (KRYTOX^® DF), die in dem trockenen PTFE-Trennmittel-Gleitmittel MS-122DF verwendet wird, vertrieben von Miller-Stephenson (Danbury, CT) als Sprayprodukt. So können z. B. PTFE-Teilchen durch Sprühen auf eine Seite des Substrats vor dem Aufwickeln der vorbefeuchteten Wischtücher aufgebracht werden. In einer Ausführungsform wird ein Antiklebemittel nur auf eine Oberfläche des Substrats vor dem Aufwickeln zu einer Rolle aufgebracht.
Die benetzende Zusammensetzung enthält in erwünschter Weise weniger als etwa 25 Gew.-% Antiklebemittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der benetzenden Zusammensetzung. Erwünschter enthält die benetzende Zusammensetzung etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% Antiklebemittel, spezieller etwa 5% oder weniger. Noch spezieller enthält die benetzende Zusammensetzung etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 2 Gew.-% Antiklebemittel.
Zusätzlich zu ihrer Wirkung als Antiklebemittel können Stärkeverbindungen auch die Festigkeitseigenschaften der vorbefeuchteten Wischtücher verbessern. So ist z. B. festgestellt worden, dass nicht gelierte Stärketeilchen, wie hydrophile Maniokstärke, wenn sie in einer Konzentration von etwa 1 Gew.-% oder höher, bezogen auf das Gewicht der benetzenden Zusammensetzung, vorhanden ist, dem vorbefeuchteten Wischtuch die gleiche Festigkeit bei einer niedrigeren Salzkonzentration verleihen kann als es ohne die Anwesenheit von Stärke möglich ist. Daher kann z. B. eine vorgegebene Festigkeit mit 2% Salz in der benetzenden Zusammensetzung in Anwesenheit von Salz im Vergleich mit einer Konzentration von 4% Salz, die ohne Stärke benötigt wird, erhalten werden. Stärke kann durch Zusetzen der Stärke zu einer Suspension von Laponit aufgebracht werden, um die Dispersion der Stärke in der benetzenden Zusammensetzung zu verbessern.
Mikroteilchen
Die benetzende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann durch die Zugabe von festen Teilchen oder Mikroteilchen weiter modifiziert werden. Geeignete Teilchen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Glimmer, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Calciumcarbonat, Kaolin, Talkum und Zeolithe. Die Teilchen können mit Stearinsäure oder anderen Zusätzen behandelt sein, um die Anziehung oder Brückenbildung der Teilchen an das Bindemittelsys tem, falls erwünscht, zu verbessern. Es können auch Zweikomponenten-Mikroteilchensysteme, die gewöhnlich als Retentionshilfsmittel in der Papierherstellungsindustrie verwendet werden, verwendet werden. Solche Zweikomponenten-Mikroteilchensysteme umfassen gewöhnlich eine kolloidale Teilchenphase, wie Siliciumdioxidteilchen, und ein wasserlösliches kationisches Polymer zur Brückenbildung der Teilchen an die Fasern der zu bildenden Bahn. Die Anwesenheit von Teilchen in der benetzenden Zusammensetzung kann eine oder mehrere verwendbare Funktionen erfüllen, wie (1) Erhöhen der Opazität der vorbefeuchteten Wischtücher, (2) Modifizieren der Rheologie oder Verringern der Klebrigkeit des vorbefeuchteten Wischtuches, (3) Verbessern der taktilen Eigenschaften des Wischtuches oder (4) Aufbringen erwünschter Mittel auf die Haus über einen teilchenförmigen Träger, wie ein poröser Träger oder eine Mikrokapsel. In erwünschter Weise enthält die benetzende Zusammensetzung weniger als etwa 25 Gew.-% teilchenförmiges Material, bezogen auf das Gesamtgewicht der benetzenden Zusammensetzung. Spezieller kann die benetzende Zusammensetzung etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% Mikroteilchen enthalten. Noch spezieller kann die benetzende Zusammensetzung etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% Mikroteilchen enthalten.
Mikrokapseln und andere Abgabevehikel
Mikrokapseln und andere Abgabevehikel können ebenfalls in der benetzenden Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um Hautpflegemittel, Medikationen, Komfort fördernde Mittel, wie Eukalyptus, Parfüms, Hautpflegemittel oder Regelungszusätze, Vitamine, Pulver und andere Zusätze für die Haut des Verwenders bereitzustellen. Speziell kann die benetzende Zusammensetzung bis zu etwa 25 Gew.-% Mikrokapseln oder andere Abgabevehikel, bezogen auf das Gesamtgewicht der benetzenden Zusammensetzung, enthalten. Spezieller kann die benetzende Zusammensetzung etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% Mikrokapseln oder andere Abgabevehikel enthalten. Noch spezieller kann die benetzende Zusammensetzung etwa 0,2 Gew.-% bis etwa 5,0 Gew.-% Mikrokapseln oder andere Abgabevehikel enthalten.
Mikrokapseln und andere Abgabevehikel sind in der Technik bekannt. So ist z. B. POLY-PORE^® E200 (Chemdal Corp., Arlington Heights, IL) ein Abgabemittel, das weiche, hohle Kugeln umfasst, die einen Zusatz in mehr als dem 10-fachen des Gewichts des Abgabevehikels enthalten können. Bekannte Zusätze, von denen berichtet wurde, dass sie mit POLY-PORE^® E200 verwendet worden sind, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Benzoyl Peroxid, Salicylsäure, Retinol, Retinylpalmitat, Octylmethoxycinnamat, Tocopherol, Siliconverbindungen (DC 435) und Mineralöl. Ein anderes verwendbares Abgabevehikel ist ein schwammartiges Material, das als POLY-PORE^® L200 vertrieben wird, von dem berichtet wird, dass es mit Silicon (DC 435) und Mineralöl verwendet worden ist. Andere bekannte Abgabesysteme umfassen Cyclodextrine und ihre Derivate, Liposomen, polymere Schwämme und sprühgetrocknete Stärke.
Zusätze, die in Mikrokapseln vorhanden sind, sind von der Umgebung und den anderen Mitteln in der benetzenden Zusammensetzung isoliert, bis das Wischtuch auf die Haut aufgebracht wird, wonach die Mikrokapseln brechen und ihre Beladung auf die Haut oder andere Oberflächen abgeben.
Konservierungsmittel und antimikrobielle Mittel
Die benetzende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält auch Konservierungsmittel und/oder antimikrobielle Mittel. Einige Konservierungsmittel und/oder antimikrobielle Mittel, wie Mackstat H 66 (erhältlich von Mclntyre Group, Chicago, IL) sind als ausgezeichnete Ergebnisse bei der Verhinderung von Bakterien- und Schimmelwachstum aufweisend festgestellt worden. Andere geeignete Konservierungsmittel und antimikrobielle Mittel umfassen, sind aber nicht beschränkt auf DMDM-Hydantoin (z. B. Glydant Plus^®, Lonza, Inc., Fair Lawn, NJ), Iodpropinylbutylcarbamat, Kathon (Rohm and Haas, Philadelphia, PA), Methylparaben, Propylparaben, 2-Brom-2-nitropropan-1,3-diol, Benzoesäure und Ähnliche. Die benetzende Zusammensetzung enthält weniger als 2 Gew.-% Konservierungsmittel und/oder antimikrobielle Mittel auf einer aktiven Basis, bezogen auf das Gesamtgewicht der benetzenden Zusammensetzung. Weiter erwünscht enthält die benetzende Zusammensetzung etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 1 Gew.-% Konservierungsmittel und/oder antimikrobielle Mittel. Noch weiter erwünscht enthält die benetzende Zusammensetzung etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Konservierungsmittel und/oder antimikrobielle Mittel.
Benetzende Mittel und Reinigungsmittel
In der benetzenden Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann eine Vielzahl von benetzenden Mitteln und/oder Reinigungsmitteln verwendet werden. Geeignete benetzende Mittel und/oder Reinigungsmittel umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Detergenzien und nicht-ionische, amphotere und anionische Tenside, insbesondere Tenside auf Aminosäurebasis. Die Zusammensetzungen umfassen bis zu 2 Gew.-% Acylglutamat als Tensid.
Tensidsysteme auf Aminosäurebasis, wie diejenigen, die von Aminosäuren L-Glutaminsäure und anderen natürlichen Fettsäuren abgeleitet sind, bieten eine pH-Verträglichkeit gegenüber menschlicher Haut und eine gute Reinigungskraft, wobei sie relativ sicher sind und verbesserte taktile Eigenschaften und Befeuchtigkeitseigenschaften im Vergleich mit anderen anionischen Tensiden ergeben. Eine Funktion des Tensids ist, das Benetzen des trockenen Substrats mit der benetzenden Zusammensetzung zu verbessern. Eine andere Funktion des Tensids kann sein, Badezimmerverschmutzungen zu dispergieren, wenn das vorbefeuchtete Wischtuch einen verschmutzen Bereich kontaktiert, und ihre Absorption in das Substrat zu verbessern. Das Tensid kann weiter bei der Entfernung von Make-up, bei der allgemeinen persönlichen Reinigung, bei der Reinigung von harten Oberflächen, bei der Geruchsregelung und Ähnlichem unterstützen.
Ein im Handel befindliches Beispiel eines Tensids auf Aminosäurebasis ist Acylglutamat, das unter der Bezeichnung Amisoft von Ajinomoto Corp., Tokio, Japan, vertrieben wird. Die benetzende Zusammensetzung enthält in erwünschter Weise weniger als etwa 3 Gew.-% benetzende Mittel und/oder Reinigungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der benetzenden Zusammensetzung. Erwünschter enthält die benetzende Zusammensetzung etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 2 Gew.-% benetzende Mittel und/oder Reinigungsmittel. Noch erwünschter enthält die benetzende Zusammensetzung etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% benetzende Mittel und/oder Reinigungsmittel.
Obwohl das Tensid auf Aminosäurebasis besonders verwendbar in den benetzenden Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ist, kann eine große Vielzahl von Tensiden in der vorliegenden Zusammensetzung verwendet werden. Geeignete nicht-ionische Tenside umfassen, sind aber nicht beschränkt auf die Kondensationsprodukte von Ethylenoxid mit einer hydrophoben (oleophilen) Polyoxyalkylenbase, die durch die Kondensation von Propylenoxid mit Propylenglycol gebildet ist. Der hydrophobe Teil dieser Verbindungen hat erwünschterweise ein Molekulargewicht, das ausreichend hoch ist, um sie in Wasser unlöslich zu machen. Die Zugabe von Polyoxyethylenkomponenten zu diesem hydrophoben Teil erhöht die Wasserlöslichkeit des Moleküls als Ganzem, und der flüssige Charakter des Produkts wird bis zu dem Punkt beibehalten, wo der Polyoxyethylengehalt etwa 50% des Gesamtgewichts des Kondensationsprodukts beträgt. Beispiele von Verbindungen diesen Typs umfassen im Handel erhältliche Pluronic-Tenside (BASF Wyandotte Corp.), insbesondere solche, in welchen der Polyoxypropylenether ein Molekulargewicht von etwa 1500 bis 3000 hat, und der Polyoxyethylengehalt etwa 35 bis 55% des Moleküls beträgt, d. h. Pluronic L-62.
Andere verwendbare nicht-ionische Tenside umfassen, sind aber nicht beschränkt auf die Kondensationsprodukte von C₈- bis C₂₂-Alkylalkohole mit 2 bis 50 mol Ethylenoxid pro mol Alkohol. Beispiele von Verbindungen dieses Typs umfassen die Kondensationsprodukte von sekundären C₁₁- bis C₁₅-Alkylalkoholen mit 3 bis 50 mol Ethylenoxid pro mol Alkohol, die im Handel als die Poly-Tergent SLF-Reihe von Olin Chemicals oder als die TERGITOL^®-Reihe von Union Carbide erhältlich sind, d. h. TERGITOL^® 25-L-7, das durch Kondensieren von etwa 7 mol Ethylenoxid mit einem C₁₂- bis C₁₅-Alkanol gebildet wird.
Andere nicht-ionische Tenside, die in der benetzenden Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen die Ethylenoxidester von C₅- bis C₁₂-Alkylphenolen, wie (Nonylphenoxy)polyoxyethylenether. Besonders verwendbar sind die Ester, die durch Kondensieren von 8 bis 12 mol Ethylenoxid mit Nonylphenol hergestellt sind, d. h. die IGEPAL^® CO-Reihe (GAF Corp.).
Weitere nicht-ionische oberflächenaktive Mittel umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Alkylpolyglycoside (APG), abgeleitet als ein Kondensationsprodukt von Dextrose (D-Glucose) und einem geradkettigen oder verzweigtkettigen Alkohol. Der Glycosidteil des Tensids ergibt ein Hydrophil mit hoher Hydroxyldichte, welche die Wasserlöslichkeit erhöht. Zusätzlich ergibt die inhärente Stabilität der Acetalbindung des Glycosids eine chemische Stabilität in alkalischen Systemen. Weiterhin haben Alkylpolyglycoside – ungleich einigen nicht-ionischen oberflächenaktiven Mitteln – keinen Trübungspunkt, was erlaubt, sie ohne ein Hydrotrop zu formulieren, und diese sind sowohl sehr milde als auch biologisch rasch abbaubare nicht-ionische Tenside. Diese Klasse von Tensiden ist von Horizon Chemical unter den Handelsbezeichnungen APG-300, APG-350, APG-500 und APG-500 erhältlich.
Silicone sind eine andere Klase von benetzenden Mitteln, die in reiner Form oder als Mikroemulsionen, Makroemulsionen oder Ähnliches erhältlich sind. Eine exemplarische nichtionische Tensidgruppe sind die Silicon-Glycol-Copolymere. Diese Tenside werden durch Addition von Poly(nieder)alkylenoxyketten an die freien Hydroxylgruppen von Dimethylpolysiloxanolen hergestellt und sie sind von Dow Corning Corp. als Dow Corning 190- und 193-Tenside (CTFA-Bezeichnung: Dimethiconcopolyol) erhältlich. Diese Tenside wirken mit oder ohne als Lösemittel verwendete flüchtige Silicone, um ein durch die anderen Tenside her vorgerufenes Schäumen ein durch die anderen Tenside hervorgerufenes Schäumen zu regeln und verleihen auch einen Schein an metallische, keramische und Glasoberflächen.
In den benetzenden Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können auch anionische Tenside verwendet werden. Anionische Tenside sind aufgrund ihrer hohen Waschkraft verwendbar und umfassen anionische Detergenssalze mit Alkylsubstituenten mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen als wasserlösliche Alkalimetallseifen von höheren Fettsäuren, z. B. Natriummyristat und Natriumpalmitat. Eine bevorzugte Klasse von anionischen Detergenzien umfasst die wasserlöslichen sulfatierten und sulfonierten anionischen Alkalimetall- und Erdalkalimetalldetergenssalze, die eine hydrophobe höhere Alkylkomponente (die typischerweise 8 bis 22 Kohlenstoffatome enthält) enthalten, wie Salze von höheren Alkylmono- oder mehrkernigen Arylsulfonaten mit etwa 1 bis 16 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, wovon Beispiele als die Bio-Soft-Reihe, d. h. Bio-Soft D-40 (Stepan Chemical Co.), erhältlich sind.
Andere verwendbare Klassen von anionischen Tensiden umfassen, sind aber nicht beschränkt auf sowohl die Alkalimetallsalze von Alkylnaphthalinsulfonsäuren (Methylnaphthalin-Natriumsulfonat, Petro AA, Petrochemical Corporation), sulfatierte Monoglyceride von höheren Fettsäuren, wie das Natriumsalz des sulfatierten Monoglycerins von Kokosölfettsäuren und das Kaliumsatz des sulfatierten Monoglycerids von Talgfettsäuren, Alkalimetallsalze von sulfatierten Fettalkoholen, die etwa 10 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten (z. B. Natriumlaurylsulfat und Natriumstearylsulfat), C₁₄- bis C₁₆-α-Olefin-Natriumsulfonate, wie die Bio-Terge-Reihe (Stepan Chemical Co.), Alkalimetallsalze von sulfatierten Ethylenoxyfettalkoholen (die Natrium- oder Ammoniumsulfate der Kondensationsprodukte von etwa 3 mol Ethylenoxid mit einem C₁₂- bis C₁₅-n-Alkanol, d. h. die Neodol-Ethoxysulfate, Shell Chemical Co.), Alkalimetallsalze von höheren Fettestern von Alkylolsulfonsäuren mit niedrigem Molekulargewicht, z. B. Fettsäureester des Natriumsalzes von Isothionsäure, die Fettethanolamidsulfate, die Fettsäureamide von Aminoalkylsulfonsäuren, z. B. Laurylsäureamid von Taurin, als auch zahlreiche andere organische oberflächenaktive Mittel, wie Natriumxylolsulfonat, Natriumnaphthalinsulfonat, Natriumtoluolsulfonat und Mischungen davon.
Eine andere verwendbare Klasse von anionischen Tensiden umfasst die 8-(4-n-Alkyl-2-cyclohexenyl)octansäuren, worin der Cyclohexenylring mit einer zusätzlichen Carbonsäuregruppe substituiert ist. Diese Verbindungen oder ihre Kaliumsalze sind im Handel erhältlich von Westvaco Corporation als Diacid 1550 oder H-240. Im Allgemeinen können diese anio nischen oberflächenaktiven Mittel in Form ihrer Alkalimetallsalze, Ammonium- oder Erdalkalimetallsalze verwendet werden.
Makroemulsionen und Mikroemulsionen von Siliconteilchen
Die benetzende Zusammensetzung kann weiter eine wässrige Mikroemulsion von Siliconteilchen umfassen. So beschreibt z. B. die US-Patentschrift Nr. 6,037,407 , "Process for the Preparation of Aqueous Emulsions of Silicone Oils and/or Gums and/or Resins", ausgegeben am 14. März 2000, Organopolysiloxane in einer wässrigen Mikroemulsion. Die benetzende Zusammensetzung enthält in erwünschter Weise weniger als etwa 5 Gew.-% einer Mikroemulsion von Siliconteilchen, bezogen auf das Gesamtgewicht der benetzenden Zusammensetzung. Erwünschter enthält die benetzende Zusammensetzung etwa 0,02 Gew.-% bis etwa 3 Gew.-% einer Mikroemulsion von Siliconteilchen. Noch erwünschter enthält die benetzende Zusammensetzung etwa 0,02 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% einer Mikroemulsion von Siliconteilchen.
Siliconemulsionen können im Allgemeinen auf das vorbefeuchtete Wischtuch durch jedes bekannte Beschichtungsverfahren aufgebracht werden. So kann z. B. das vorbefeuchtete Wischtuch mit einer wässrigen Zusammensetzung befeuchtet werden, die eine in Wasser dispergierbare oder mit Wasser mischbare Komponente auf Siliconbasis umfasst, die mit der aktivierenden Verbindung in der benetzenden Zusammensetzung verträglich ist. Ferner kann das Wischtuch ein Faservlies aus Fasern mit einem in Wasser dispergierbaren Bindemittel umfassen, worin die Bahn mit einer Lotion befeuchtet ist, die ein Sulfosuccinat auf Siliconbasis umfasst. Das Sulfosuccinat auf Siliconbasis ergibt eine sanfte und wirksame Reinigung ohne eine hohe Tensidkonzentration. Zusätzlich stellt das Sulfosuccinat auf Siliconbasis eine Solubilisierungsfunktion bereit, welche die Ausfällung öllöslicher Komponenten, wie Duftstoffkomponenten, Vitaminextrakte, Pflanzenextrakte und essentielle Öle, verhindert.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die benetzende Zusammensetzung ein Siliconcopolyolsulfosuccinat, wie Dinatrium-Dimethiconcopolyolsulfosuccinat und Diammonium-Dimethiconcopolyolsulfosuccinat. Die benetzende Zusammensetzung umfasst in erwünschter Weise weniger als etwa 2 Gew.-% des Sulfosuccinats auf Siliconbasis und erwünschter etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 0,30 Gew.-% des Sulfosuccinats auf Siliconbasis.
In einem anderen Beispiel eines Produkts, das eine Siliconemulsion umfasst, kann auch Dow Corning 9506-Pulver in der benetzenden Zusammensetzung vorhanden sein. Es wird angenommen, dass Dow Corning 9506-Pulver ein Dimethicon/Vinyldimethicon-Kreuzpolymer umfasst und ein kugelförmiges Pulver ist, von welchem berichtet wird, dass es bei der Regelung von Hautölen verwendbar ist (vgl. "New Chemical Perspectives", Soap and Cosmetics, Bd. 76, Nr. 3, März 2000, Seite 12). Daher befindet sich ein in Wasser dispergierbares Wischtuch, welches ein Pulver liefert, das wirksam bei der Regelung von Hautöl ist, ebenfalls innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung. Prinzipien zur Herstellung von Siliconemulsionen sind in WO 97/10100 , veröffentlicht am 20. März 1997, beschrieben.
Erweichungsmittel
Die benetzende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält mehr als 0 bis 1 Gew.-% eines Erweichungsmittels, das PEG-75 Lanolin umfasst und auch ein oder mehrere weitere Erweichungsmittel enthalten kann. Geeignete weitere Erweichungsmittel umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Methylgluceth-20-benzoat, C₁₂- bis C₁₅-Alkylbenzoat, ethoxylierten Cetylstearylalkohol, als Lambent-Wachs WS-L, Lambent WD-F, Cetiol HE (Henkel Corp.), Glucam P20 (Amerchol), Polvox WSR N-10 (Union Carbide), Polvox WSR N-3000 (Union Carbide), Luviquat (BASF), Finsolv SLB 101 (Finetex Corp.), Nerzöl, Allantoin, Stearylalkohol, Estol 1517 (Unichema) und Finsolv SLB 201 (Finetex Corp.) vertriebene Produkte.
Ein Erweichungsmittel kann auch auf eine Oberfläche des Gegenstands vor oder nach dem Benetzen mit der benetzenden Zusammensetzung aufgebracht werden. Ein solches Erweichungsmittel kann in der benetzenden Zusammensetzung unlöslich sein und kann unbeweglich sein mit der Ausnahme, wenn es einer Kraft ausgesetzt wird. So kann z. B. ein Erweichungsmittel auf Petrolatumbasis auf eine Oberfläche eines Musters aufgebracht werden, wonach die andere Oberfläche benetzt wird, um das Wischtuch zu sättigen. Ein solches Produkt kann eine reinigende Oberfläche und eine gegenüberliegende Hautbehandlungsoberfläche bereitstellen.
Die Erweichungsmittelzusammensetzung in solchen Produkten und anderen Produkten der vorliegenden Erfindung kann einen Kunststoff oder ein flüssiges Erweichungsmittel umfassen, wie einen oder mehrere flüssige Kohlenwasserstoffe (z. B. Petrolatum), Mineralöl und Ähnliche, pflanzliche und tierische Fette (z. B. Lanolin, Phospholipide und ihre Derivate) und/oder Siliconmaterialien, wie ein oder mehrere alkylsubstituierte Polysiloxanpolymere, einschließlich die Polysiloxan-Erweichungsmittel, die in der US-Patentschrift Nr. 5,891,126 , ausgegeben am 6. April 1999 an Osborn III et al., beschrieben sind. Optional kann ein hydrophiles Tensid mit einem Kunststoff-Erweichungsmittel kombiniert werden, um die Benetzbarkeit der beschichteten Oberfläche zu verbessern. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ins Auge gefasst, dass flüssige Kohlenwasserstoff-Erweichungsmittel und/oder alkylsubstituierte Polysiloxanpolymere mit einem oder mehreren Fettsäureester-Erweichungsmitteln, die von Fettsäuren oder Fettalkoholen abgeleitet sind, vermischt oder kombiniert werden kann.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt das Erweichungsmittelmaterial in Form einer Erweichungsmittelmischung vor. In erwünschter Weise umfasst die Erweichungsmittelmischung eine Kombination von einem oder mehreren flüssigen Kohlenwasserstoffen (z. B. Petrolatum), Mineralöl oder Ähnlichem, pflanzlichen und tierischen Fetten (z. B. Lanolin, Phospholipid und ihre Derivate) mit einem Siliconmaterial, wie einem oder mehreren alkylsubstituierten Polysiloxanpolymeren. Erwünschter umfasst die Erweichungsmittelmischung eine Kombination von flüssigen Kohlenwasserstoffen (z. B. Petrolatum) mit Dimethicon oder mit Dimethicon und anderen alkylsubstituierten Polysiloxanpolymeren. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ins Auge gefasst, dass Mischungen von flüssigen Kohlenwasserstoff-Erweichungsmitteln und/oder alkylsubstituierten Polysiloxanpolymeren mit einem oder mehreren Fettsäurester-Erweichungsmitteln, abgeleitet von Fettsäuren oder Fettalkoholen, vermischt werden. PEG-7-Glycerylcocoat, erhältlich als Standamul HE (Henkel Corp., Hoboken, N. J) kann ebenfalls berücksichtigt werden.
Wasserlösliche, selbst emulgierende Erweichungsmittelöle, die in den vorliegenden benetzenden Zusammensetzungen verwendbar sind, umfassen die polyoxyalkoxylierten Lanoline und die polyoxyalkoxylierten Fettalkohole, wie in der US-Patentschrift Nr. 4,690,821 , ausgegeben am 1. September 1987 an Smith et al., beschrieben sind. Die Polyoxyalkoxyketten umfassen in erwünschter Weise gemischte Propylenoxy- und Ethylenoxyeinheiten. Die Lanolinderivate umfassen typischerweise etwa 20 bis 70 solche niederen Alkoxyeinheiten, während die C₁₂- bis C₂₀-Fettalkohole mit etwa 8 bis 15 niederen Alkyleinheiten derivatisiert sind. Ein solches verwendbares Lanolinderivat ist Lanexol AWS (PPG-12-PEG-50, Croda, Inc., New York, N. Y.). Ein verwendbares Poly(15-20)C₂-C₃-alkoxylat ist PPG-5-Ceteth-20, bekannt als Procetyl AWS (Croda, Inc.).
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verringert das Erweichungsmittelmaterial unerwünschte taktile Eigenschaften der benetzenden Zusammensetzung, falls solche vorhanden sind. So können z. B. Erweichungsmittelmaterialien einschließlich Dimethicon den Klebrigkeitsgrad verringern, der durch das ionensensitive Bindemittel oder andere Komponenten in der benetzenden Zusammensetzung hervorgerufen werden kann, und so als Antiklebemittel wirken.
Die benetzende Zusammensetzung enthält in erwünschter Weise weniger als etwa 25 Gew.-% Erweichungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der benetzenden Zusammensetzung. Spezieller kann die benetzende Zusammensetzung weniger als etwa 5 Gew.-% Erweichungsmittel und am speziellsten weniger als etwa 2% Erweichungsmittel umfassen. Erwünschter kann die benetzende Zusammensetzung etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 8 Gew.-% Erweichungsmittel enthalten. Noch erwünschter kann die benetzende Zusammensetzung etwa 0,2 Gew.-% bis etwa 2 Gew.-% Erweichungsmittel enthalten.
In einer Ausführungsform umfassen die benetzende Zusammensetzung und/oder vorbefeuchtete Wischtücher der vorliegenden Erfindung eine Öl-in-Wasser-Emulsion, die eine Ölphase umfasst, die wenigstens ein Erweichungsmittelöl und wenigstens einen Erweichungsmittelwachs-Stabilisator, dispergiert in einer wässrigen Phase, enthält, der wenigstens ein mehrwertiges Alkohol-Erweichungsmittel und wenigstens ein organisches wasserlösliches Detergens umfasst, wie in der US-Patentschrift Nr. 4,559,157 , ausgegeben am 17. Dezember 1985 an Smith et al., beschrieben.
Oberflächenanfühlmodifizierer
Oberflächenanfühlmodifizierer werden verwendet, um die taktile Empfindung (z. B. Gleitfähigkeit) der Haut während der Verwendung des Produkts zu verbessern. Geeignete Oberflächenanfühlmodifizierer umfassen, sind aber nicht beschränkt auf im Handel befindliche bindungsverhindernde Mittel und Weichmacher, wie die in der Technik der Gewebeherstellung verwendeten Weichmacher einschließlich quaternäre Ammoniumverbindungen mit Fettsäureseitengruppen, Silicone, Wachse und Ähnliches. Exemplarische quaternäre Ammoniumverbindungen mit Verwendbarkeit als Weichmacher sind in der US-Patentschrift Nr. 3,554,862 , ausgegeben an Hervey et al. am 12. Januar 1971, in der US-Patentschrift Nr. 4,144,122 , ausgegeben an Emanuelsson et al. am 13. März 1979, in der US-Patentschrift Nr. 5,573,637 , ausgegeben an Ampulski et al. am 12. November 1996 und in der US-Patentschrift Nr. 4,476,323 , ausgegeben an Hellsten et al. am 9. Oktober 1984, beschrieben. Die benetzende Zusammensetzung enthält in erwünschter Weise weniger als etwa 2 Gew.-% Oberflächenanfühlmodifizierer, bezogen auf das Gesamtgewicht der benetzenden Zusammensetzung. Erwünschter enthält die benetzende Zusammensetzung etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 1 Gew.-% Oberflächenanfühlmodifizierer. Noch erwünschter enthält die benetzende Zusammensetzung etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 0,05 Gew.-% Oberflächenanfühlmodifizierer.
Duftstoffe
In der benetzenden Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann eine Vielzahl von Duftstoffen verwendet werden. Die benetzende Zusammensetzung enthält weniger als 0,3 Gew.-% Duftstoffe, bezogen auf das Gesamtgewicht der benetzenden Zusammensetzung.
Duftstoffsolubilisatoren
Die benetzende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst mehr als 0 bis 0,5 Gew.-% Duftstoffstabilisator Polysorbat 20. Die benetzende Zusammensetzung enthält in erwünschter Weise 0,01 Gew.-% bis 0,05 Gew.-% Duftstoffsolubilisatoren.
Trübungsmittel
Geeignete Trübungsmittel umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Titandioxid oder andere Mineralien oder Pigmente und synthetische Trübungsmittel, wie REACTOPAQUE^®-Teilchen (erhältlich von Sequa Chemicals, Inc., Chester, South Carolina). Die benetzende Zusammensetzung enthält in erwünschter Weise weniger als etwa 2 Gew.-% Trübungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der benetzenden Zusammensetzung. Erwünschter enthält die benetzende Zusammensetzung etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 1 Gew.-% Trübungsmittel. Noch erwünschter enthält die benetzende Zusammensetzung etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 0,05 Gew.-% Trübungsmittel.
pH-Regelungsmittel
Das pH-Regelungsmittel zur Verwendung in der benetzenden Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist Äpfelsäure. Ein geeigneter pH-Bereich minimiert die Hautreizung, die von der benetzenden Zusammensetzung auf der Haut herrührt. Der pH-Bereich der be netzenden Zusammensetzung beträgt in erwünschter Weise etwa 3,5 bis etwa 6,5. Erwünschter beträgt der pH-Bereich der benetzenden Zusammensetzung etwa 4 bis etwa 6. Die benetzende Zusammensetzung enthält mehr als 0 Gew.-% bis 0,2 Gew.-% des pH-Einstellers.

Die benetzende Zusammensetzung der Erfindung umfasst die folgenden Komponenten, angegeben in Gew.-% der benetzenden Zusammensetzung, wie in der Tabelle 3 nachstehend gezeigt: Tabelle 3. Komponenten der benetzenden Zusammensetzung

Klasse der Komponente der benetzenden Zusammensetzung:	spezifische Komponente der benetzenden Zusammensetzung:	Bezeichnung der Komponente:	Gewichtsprozent:
Vehikel	entionisiertes Wasser		86 bis 98
aktivierende Verbindung	Natriumchlorid (Millport Ent., Milwaukee, WI)		1 bis 6
Konservierungsmittel	Glycerin, IPBC und DMDM Hydantoin	Mackstat H-66 (Mclntyre Group, Chicago, IL)	größer als 0 bis 2
Tensid	Acylglutamat	CS22 (Ajinomoto, Tokio, Japan)	größer als 0 bis 2
Siliconemulsion (Antiklebemittel/Hautanfühlmittel)	Dimethiconol und TEA Dodecylbenzolsulfonat	DC1785 (Dow Corning, Midland, MI)	größer als 0 bis 1
Erweichungsmittel	PEG-75 Lanolin	Solulan L-575 (Amerchol, Middlesex, NJ)	größer als 0 bis 1
Duftstoff	Duftstoff	Dragoco 0/708768 (Dragoco Roseville, MN)	größer als 0 bis 0,3
Duftstoffsolubilisator	Polysorbat 20	Glennsurf L20 (Glenn Corp., St. Paul, MN)	größer als 0 bis 0,5
pH-Einsteller	Äpfelsäure auf pH 5 (Haarman & Reimer, Tetrboro, NJ)		größer als 0 bis 0,2

In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die benetzende Zusammensetzung die folgenden Komponenten, angegeben in Gewichtsprozent der benetzenden Zusammensetzung, wie in der Tabelle 4 nachstehend gezeigt: Tabelle 4. Exemplarische benetzende Zusammensetzung

Klasse der Komponente der benetzenden Zusammensetzung:	spezifische Komponente der benetzenden Zusammensetzung:	Bezeichnung der Komponente:	Gewichtsprozent:
Vehikel	entionisiertes Wasser		etwa 93
aktivierende Verbindung	Natriumchlorid		etwa 4
Konservierungsmittel	Glycerin, IPBC und DMDM Hydantoin	Mackstat H-66	etwa 1
Tensid	Acylglutamat	CS22/ECS 22P	etwa 1
Siliconemulsion	Dimethiconol und TEA Dodecylbenzolsulfonat	DC1784/ DC1785	etwa 0,5
Erweichungsmittel	PEG-75 Lanolin	Solulan L-575	etwa 0,25
Duftstoff	Duftstoff	Dragoco Fragrance 0/708768	etwa 0,05
Duftstoffsolubilisator	Polysorbat 20	Glennsurf L20	etwa 0,25
pH-Einsteller	Apfelsäure auf pH 5		etwa 0,07

Es wird darauf hingewiesen, dass die vorstehend beschriebenen benetzenden Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung mit jeder der vorstehend beschriebenen ionensensitiven Bindemittelzusammensetzungen verwendet werden können. Ferner können die vorstehend beschriebenen benetzenden Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung mit jeder anderen Bindemittelzusammensetzung, einschließlich übliche Bindemittelzusammensetzungen, oder mit jedem bekannten fasrigen oder absorbierenden Substrat, unabhängig ob es dispergierbar ist oder nicht, verwendet werden.
Festigkeitseigenschaften
Falls nicht anders angegeben, wird die Zugprüfung entsprechend dem folgenden Protokoll durchgeführt. Die Prüfung von trockenem Produkt sollte unter Tappi-Bedingungen (50% relative Feuchte, 23°C (73°F)) mit einem Verfahren ähnlich zu ASTM-1117-80, Abschnitt 7, durchgeführt werden. Zugprüfungen werden mit einem Zugprüfgerät mit konstanter Kreuz kopfgeschwindigkeit, wie das Zugprüfgerät Thwing Albert 1256-100 mit einer RSA-2 10 kg Lastzelle durchgeführt. Proben werden auf 7,6 cm (3 Inch) Breite und 15,2 cm (6 Inch) Länge geschnitten und zwischen die Klammern mit einer Messlänge von 10,2 cm (4 Inch) montiert. Die Kreuzkopfgeschwindigkeit beträgt 30,5 cm (12 Inch) pro Minute. Die Spitzenlast (für die Zugfestigkeit) und die Dehnung bei der Spitzenlast (für die Streckung) werden gemessen. Für die Zugprüfungen in der Querrichtung (CD) wird die Probe in der Querrichtung geschnitten. Für die Zugprüfungen in der Maschinenrichtung (MD) wird die Probe in der Querrichtung geschnitten.
Zugprüfungen im trockenen Zustand werden für Bahnen angegeben, die vor dem Aufbringen der benetzenden Zusammensetzung gemessen wurden. Die Trockenzugfestigkeit in der Maschinenrichtung werden als "MDDT" und die Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung als "CDDT" abgekürzt. Die Ergebnisse können als kg/3 Inch angegeben oder in Einheiten von g/Inch oder g/2,54 cm umgewandelt werden.
Bezogen auf das Trockengewicht der Proben, die auf die geeignete Größe geschnitten wurden, wurde eine überschüssige Menge von benetzender Lösung (4% Kochsalzlösung mit keinen weiteren Zusätzen, falls nicht anders angegeben) bis auf eine Lösungszugabe von 250 bis 400% aufgebracht. Die benetzten Proben werden dann sofort durch ein Atlas Lab-Auswringgerät (Atlas Electric Devices Company, Chicago, III., Nr. 10404 LW-1, ohne Last, geführt, um die Lösung gleichmäßig in der Probe zu verteilen und sanft die überschüssige Lösung zu entfernen, so dass eine Endlösungszugabe von 200% erreicht wird. Einige Wiederholungen oder Durchgänge können erforderlich sein, um das Zugabeziel abhängig von der Probe zu erreichen. Die vervollständigten vorbefeuchteten Proben werden dann in Kunststofftaschen verpackt, um ein Austrocknen vor der Prüfung zu verhindern.
Nasszugprüfungen in der Querrichtung (CDWT) oder Nasszugfestigkeit in der Maschinenrichtung (MDWT) werden durchgeführt, wie vorstehend beschrieben, unter Verwendung der vorbefeuchteten Probe wie sie ist, nachdem die Probe durch Stehenlassen in einer verschlossenen Kunststofftasche über Nacht äquilibrieren gelassen wurde.
Für Prüfungen, die sich auf einen Festigkeitsverlust in einer vorbefeuchteten Bahn beziehen, was nach dem Aussetzen gegen eine neue Lösung auftritt, wird ein Behälter mit Abmessungen von 200 mm × 120 mm und einer Tiefe, die ausreichend ist, um 1000 ml zu halten, mit 700 ml vorbefeuchteten Proben befüllt, die über Nacht äquilibrieren gelassen wur den, sie werden in die Eintauchlösung eingetaucht und dann ungestört für einen spezifizierten Zeitraum (typischerweise 1 Stunde) einweichen gelassen. Nach der Vervollständigung der Einweichungszeit werden die Proben sorgfältig aus der Einweichlösung entnommen, abtropfen gelassen und dann sofort, wie vorstehend beschrieben, geprüft, d. h. die Probe wird sofort in das Zugprüfgerät montiert und geprüft, ohne dass es durch das Auswringgerät geführt worden ist. In Fällen mit hoch dispersiblen Materialien können die Proben häufig nicht aus der Einweichlösung entnommen werden, ohne auseinanderzufallen. Die eingeweichten Zugwerte für solche Proben werden für die entsprechende Lösung als Null angegeben.
Für die entionisierte eingeweichte Querrichtungs-Nasszugprüfung, S-CDWT, wird die Probe 1 Stunde in entionisiertes Wasser eingetaucht und dann geprüft. Für die in hartes Wasser eingeweichte Querrichtungs-Nasszugprüfung, S-CDWT-M (M zeigt zweiwertige Metallionen an) wird die Probe in Wasser eingetaucht, dass 200 ppm Ca⁺ ⁺/Mg⁺⁺ in einem Verhältnis von 2:1 enthält, hergestellt aus Calciumchlorid und Magnesiumchlorid, eingetaucht für eine Stunde und dann geprüft. Für die mittelharte eingeweichte Querrichtungs-Nasszugprüfung, MS-CDWT-M, wird die Probe in Wasser eingetaucht, das 50 ppm Ca⁺ ⁺/Mg⁺⁺ in einem Verhältnis von 2:1 enthält, eine Stunde eingeweicht und dann geprüft. Die mit anderen Zeitabständen oder Einweichlösungen durchgeführte Prüfung sollte als solche angezeigt werden, um eine Verwirrung mit den S-CDWT- oder S-CDWT-M-Prüfungen zu verhindern.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden nasse Wischtücher hergestellt unter Verwendung der vorstehend beschriebenen benetzenden Zusammensetzung in Tabelle 3 und eines mit Luft abgelegten fasrigen Materials, das etwa 80 Gew.-% gebleichte Kraft-Fasern und 20 Gew.-% irgendeiner der vorstehend beschriebenen ionensensitiven Bindemittelzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfasst, worin sich die Gewichtsprozentangaben auf das Gesamtgewicht des trockenen Faservlieses beziehen. In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden nasse Wischtücher hergestellt unter Verwendung der vorstehend beschriebenen benetzenden Zusammensetzung in Tabelle 3 und eines mit Luft abgelegten fasrigen Materials, das 90 Gew.-% Weichholzfasern und 10 Gew.-% einer ionensensitiven Bindemittelzusammensetzung umfasst, die Acrylsäure-Terpolymere oder ein Copolymer umfasst, das im Wesentlichen frei von Acrylsäuremonomeren ist, worin sich die Gewichtsprozentangaben auf das Gewichtgewicht des trockenen Faservlieses beziehen. Die Menge der zu dem Faservlies zugesetzten benetzenden Zusammensetzung, bezogen auf das Gewicht des trockenen Faservlieses in diesen Ausführungsformen, beträgt in erwünschter Weise etwa 180% bis etwa 240 Gew.-%.
In erwünschter Weise besitzen nasse Wischtücher der vorliegenden Erfindung eine Nasszugfestigkeit bei der Verwendung (CDWT) von wenigstens 100 g/Inch (2,5 cm) und eine Zugfestigkeit von weniger als 30 g/Inch (2,5 cm), nachdem sie in Wasser mit einer Konzentration von Ca²⁺- und/oder Mg²⁺-Ionen von etwa 50 ppm für etwa eine Stunde eingeweicht waren (MS-CDWT-M). Erwünschter besitzen die nassen Wischtücher eine Nasszugfestigkeit bei der Verwendung von wenigstens 300 g/Inch (2,5 cm) (CDWT) und eine Zugfestigkeit von weniger als etwa 30 g/Inch (2,5 cm), nachdem sie in Wasser mit einer Konzentration von Ca²⁺- und/oder Mg²⁺-Ionen von etwa 50 ppm für etwa eine Stunde eingeweicht waren (MS-CDWT-M). In einer weiteren Ausführungsform besitzen die nassen Wischtücher in erwünschter Weise eine Nasszugfestigkeit bei der Verwendung von wenigstens 200 g/Inch (2,5 cm) (CDWT) und eine Zugfestigkeit von weniger als etwa 20 g/Inch (2,5 cm), nachdem sie in Wasser mit einer Konzentration von Ca²⁺- und/oder Mg²⁺-Ionen von etwa 200 ppm für etwa eine Stunde eingeweicht waren (S-CDWT-M). Noch erwünschter besitzen die nassen Wischtücher eine Nasszugfestigkeit bei der Verwendung von wenigstens 300 g/Inch (2,5 cm) und eine Zugfestigkeit von weniger als etwa 20 g/Inch (2,5 cm), nachdem sie in Wasser mit einer Konzentration von Ca²⁺- und/oder Mg²⁺-Ionen von etwa 200 ppm für etwa eine Stunde eingetaucht waren (S-CDWT-M).
Die mit dem Bindemittelmaterial der vorliegenden Erfindung behandelten nassen Wischtücher, die das Acrylsäure-Terpolymer enthalten, besitzen in erwünschter Weise eine Nasszugfestigkeit bei der Verwendung von wenigstens 100 g/Inch (2,5 cm) für eine 2,5 cm (1 Inch) breite Probe in der Richtung quer zur Maschinenrichtung, wenn sie mit 10 Gew.-% bis 400 Gew.-% einer Lösung für nasse Wischtücher eingeweicht waren, die eine Konzentration von mehr als 0,3 Gew.-% einwertigem Ion (NaCI) enthielt, und eine Zugfestigkeit von weniger als etwa 30 g/Inch (2,5 cm), nachdem sie etwa eine Stunde in entionisiertem Wasser eingeweicht waren. Erwünschter besitzen die mit dem Bindemittelmaterial der vorliegenden Erfindung, welches das Acrylsäure-Terpolymer enthält, behandelten nassen Wischtücher eine Zugfestigkeit bei der Verwendung von wenigstens 200 g/Inch (2,5 cm) für eine 2,5 cm (1 Inch) breite Probe in der Querrichtung zur Maschinenrichtung, wenn sie in einer Lösung für nasse Wischtücher mit 10 Gew.-% bis 400 Gew.-% eingeweicht waren, die eine Konzentration von mehr als 0,3 Gew.-% einwertigem Ion (NaCI) enthielt, und eine Zugfes tigkeit von weniger als etwa 30 g/Inch (2,5 cm) haben, nachdem sie in entionisiertem Wasser für etwa eine Stunde eingeweicht waren.
In einer weiteren Ausführungsform besitzen die mit dem Bindemittelmaterial der vorliegenden Erfindung, welches das mit Sulfonatanion modifizierte Acrylsäure-Terpolymer enthält, behandelten nassen Wischtücher in erwünschter Weise eine Zugfestigkeit bei der Verwendung von wenigstens 200 g/Inch (2,5 cm) für eine 2,5 cm (1 Inch) breite Probe in der Querrichtung zur Maschinenrichtung, wenn sie mit einer Lösung für nasse Wischtücher mit 10 Gew.-% bis 400 Gew.-%, die eine Konzentration von mehr als 1 Gew.-% (NaCI) enthielt, und eine Zugfestigkeit von weniger als etwa 30 g/Inch (2,5 cm), nachdem sie in Wasser mit einer Konzentration von Ca²⁺- und/oder Mg²⁺-Ionen von etwa 50 ppm für etwa eine Stunde eingeweicht waren. Noch erwünschter besitzen die mit dem Bindemittelmaterial der vorliegenden Erfindung, welches das mit Sulfonatanion modifizierte Acrylsäure-Terpolymer enthält, behandelten nassen Wischtücher eine Zugfestigkeit bei der Verwendung von wenigstens 200 g/Inch (2,5 cm) für eine 2,5 cm (1 Inch) breite Probe in der Querrichtung zur Maschinenrichtung, wenn sie mit einer Lösung für nasse Wischtücher mit 10 Gew.-% bis 400 Gew.-%, die eine Konzentration von mehr als 1 Gew.-% einwertigem Ion (NaCI) enthielt, und eine Zugfestigkeit von weniger als etwa 30 g/Inch (2,5 cm), nachdem sie in Wasser mit einer Konzentration von Ca²⁺- und/oder Mg²⁺-Ionen von etwa 200 ppm etwa eine Stunde eingeweicht waren.
Produkte mit hohen Flächengewichten oder Nassfestigkeiten als wegspülbare Nasswischtücher können eine relativ höhere Nasszugfestigkeit haben. So können z. B. Produkte, wie vorbefeuchtete Tücher und/oder Tücher zur Reinigung harter Oberflächen, Flächengewichte über 70 g/m², wie 80 g/m² bis 150 g/m², haben. Solche Produkte können CDWT-Werte von 500 g/Inch oder größer haben, mit S-CDWT-Werten von etwa 150 g/Inch (2,5 cm) oder weniger, spezieller von etwa 100 g/Inch (2,5 cm) oder weniger und am speziellsten von etwa 50 g/Inch (2,5 cm) oder weniger, wobei ähnliche Bereiche für S-CDWT-M möglich sind.
Dispergierbarkeit
Frühere Anstrengungen zum Messen der Dispergierbarkeit von Geweben, ob trocken oder vorbefeuchtet, haben üblicherweise auf Systeme vertraut, in welchen das Gewebe einer Scherung ausgesetzt war, während es sich in Wasser befand, wie das Messen der Zeit für ein Gewebe um auseinander zu brechen, während es mittels eines mechanischen Mischers bewegt wurde. Das konstante Aussetzen gegen Scherung bietet eine unrealistische und übermäßig optimistische Prüfung für Produkte, die dazu bestimmt sind, durch eine Toilette gespült zu werden, wo der Schergrad schwach und äußerst kurz ist. Wenn das Produkt durch den Hals der Toilette hindurchgegangen und in einen septischen Behälter eingetreten ist, können die Scherraten vernachlässigbar sein. Ferner kann das Produkt nicht vollständig mit Wasser aus der Toilettenschüssel benetzt sein, wenn es weggespült wird, oder es kann sogar keine ausreichende Zeit für die benetzende Zusammensetzung des Produkts vorgelegen haben, um durch das Wasser der Toilettenschüssel ersetzt zu werden, wenn das momentane Scheren der Spülung angewandt wird. Daher konnten frühere Messungen der Dispergierbarkeit nahe legen, dass ein Produkt dispergierbar ist, wenn es tatsächlich nur ungenügend für ein septisches System geeignet sein kann.
Für eine realistische Bewertung der Dispergierbarkeit wird angenommen, dass eine relativ statische Maßnahme benötigt wird, um das geringe Scheren besser zu simulieren, das reale Produkte erfahren, wenn sie vollständig mit Wasser aus der Toilette benetzt worden sind. Daher ist ein Prüfverfahren für die Dispergierbarkeit entwickelt worden, das sich nicht auf ein Scheren verlässt und das ein verbessertes Mittel zum Bewerten der Eignung eines Produkts für ein septisches System ergibt. In diesem Verfahren wird die Zugfestigkeit eines Produkts in seiner ursprünglichen benetzten Form (die vorstehend beschriebene CDWT-Messung) und nachdem das Produkt eine Stunde in einer zweiten Lösung eingeweicht worden ist (entweder die S-CDWT oder die S-CDWT-M-Prüfung) gemessen. Die zweite Lösung kann entweder entionisiertes Wasser zum Bestimmen des Wertes der "entionisierten Dispergierbarkeit" oder hartes Wasser (gemäß der S-CDWT-M-Messung) zum Bestimmen des Wertes der "Dispergierbarkeit in hartem Wasser" sein. In jedem Fall ist die Dispergierbarkeit definiert als (1 minus das Verhältnis der Nasszugfestigkeit in der Querrichtung in der zweiten Lösung dividiert durch die ursprüngliche Nasszugfestigkeit in der Querrichtung)·100%. Wenn daher ein vorbefeuchtetes Wischtusch 75% seiner CD-Nasszugfestigkeit nach dem Einweichen in hartem Wasser für eine Stunde verliert, beträgt die Dispergierbarkeit in hartem Wasser (1 – 0,25)·100% = 75%. Die Gegenstände der vorliegenden Erfindung können eine entionisierte Dispergierbarkeit von 80% oder mehr, spezieller 90% oder mehr, spezieller noch 95% oder mehr haben und können eine entionisierte Dispergierbarkeit von etwa 100% haben. Die Gegenstände der vorliegenden Erfindung können eine Dispergierbarkeit in hartem Wasser von 70% oder mehr, spezieller 80% oder mehr, noch spezieller etwa 90% oder mehr haben und können eine entionisierte Dispergierbarkeit von etwa 100% haben.
Verfahren zum Herstellen nasser Wischtücher
Die vorbefeuchteten Wischtücher der vorliegenden Erfindung können auf verschiedene Weise hergestellt werden. In einer Ausführungsform wird die ionensensitive Polymerzusammensetzung auf ein fasriges Substrat als Teil einer wässrigen Lösung oder Suspension aufgebracht, worin ein nachfolgendes Trocknen benötigt wird, um das Wasser zu entfernen und die Bindung der Fasern zu fördern. Während des Trocknens wandert insbesondere das Bindemittel zu den Kreuzungspunkten der Fasern und wird als ein Bindemittel in solchen Bereichen aktiviert, wodurch dem Substrat eine annehmbare Festigkeit verliehen wird. Es können z. B. die folgenden Schritte angewandt werden:

1. Bereitstellen eines absorbierenden Substrats, das nicht stark gebunden ist (z. B. ein unverfestigtes, durch Luft abgelegtes Gewebe, ein kardiertes Gewebe, eine Flockenpulpe usw.);
2. Aufbringen einer ionensensitiven Polymerzusammensetzung auf das Substrat, typischerweise in Form einer Flüssigkeit, einer Suspension oder eines Schaums;
3. Aufbringen eines Co-Bindemittelpolymers auf das Substrat;
4. Trocknen des Substrats, um das Binden des Substrats zu fördern. Das Substrat kann derart getrocknet werden, dass die Spitzensubstrattemperatur 160°C oder 140°C oder 120°C, 110°C oder 100°C nicht übersteigt. In einer Ausführungsform übersteigt die Substrattemperatur nicht 80°C oder 60°C.
5. Aufbringen einer benetzenden Zusammensetzung auf das Substrat;
6. Verbringen des benetzten Substrats in Rollenform oder in einen Stapel und Verpacken des Produkts.

Das Aufbringen des Co-Bindemittelpolymers kann gleichzeitig mit dem Aufbringen der Bindemittelzusammensetzung durch vorheriges Vermischen der beiden Komponenten erfolgen, oder das Co-Bindemittelpolymer kann zugesetzt werden, bevor oder nachdem das Binde mittel aufgebracht ist. Die anderen Schritte werden in erwünschter Weise in der vorstehend gezeigten Reihenfolge durchgeführt.
Das Aufbringen der ionensensitiven Polymerzusammensetzung auf das Substrat kann durch Sprühen, durch Schaumaufbringen, durch Eintauchen in ein Bad, durch Vorhangbeschichten, durch Beschichten und Dosieren mit einem mit Draht umwickelten Stab, durch Durchführen des Substrats durch einen gefluteten Walzenspalt, durch Kontakt mit einer benetzten Walze, die mit der vordosierten Bindemittellösung beschichtet ist, durch Pressen des Substrats gegen einen deformierbaren Träger, der die ionensensitive Polymerzusammensetzung enthält, wie ein Schwamm oder Filz, um eine Übertragung in das Substrat zu bewirken, durch Drucken, wie Gravur, Tintenstrahl oder flexografisches Drucken, und sämtliche andere in der Technik bekannten Maßnahmen erfolgen.
Bei der Verwendung von Schäumen zum Aufbringen eines Bindemittels oder eines Co-Bindemittelpolymers wird die Mischung mit Schaum bedeckt, typischerweise mit einem Schäumungsmittel und gleichmäßig auf dem Substrat verteilt, wonach ein verminderter Druck angelegt wird, um den Schaum durch das Substrat zu ziehen. Es kann jedes bekannte Schaumaufbringungsverfahren verwendet werden, einschließlich dasjenige der US-Patentschrift Nr. 4,018,647 , "Process for the Impregnation of a Wet Fiber Web with a Heat Sensitized Foamed Latex Binder", ausgegeben am 19. April 1977 an Wietsma. Wietsma beschreibt ein Verfahren, worin ein geschäumter Latex durch die Zugabe eines Wärmesensibilisierers, wie funktionelle Siloxanverbindungen, einschließlich Siloxanoxyalkylen-Blockcopolymere und Organopolysiloxane, wärmesensibilisiert wird. Spezielle Beispiele von anwendbaren Wärmesensibilisierern und ihre Verwendung für die Wärmesensibilisierung von Latizes sind in den US-Patentschriften Nr. 3,255,140 , 3,255,141 , 3,483,240 und 3,484,394 beschrieben. Es wird berichtet, dass die Verwendung eines Wärmesensibilisierers zu einem Produkt mit einer sehr weichen und textilartigen Hand führt im Vergleich zu früheren Verfahren des Aufbringens von geschäumten Latexbindemitteln.
Die Menge des zuzusetzenden Wärmesensibilisierers ist abhängig u. a. von dem Typ des verwendeten Latex, von der erwünschten Koagulationstemperatur, von der Maschinengeschwindigkeit und von den Temperaturen in dem Trocknungsteil der Maschine und liegt gewöhnlich in dem Bereich von etwa 0,05 bis etwa 3 Gew.-%, berechnet als Trockenmasse auf das Trockengewicht des Latex; größere oder kleinere Mengen können aber ebenfalls verwendet werden. Der Wärmesensibilisierer kann in einer solchen Menge zugesetzt wer den, dass der Latex weit unter dem Siedepunkt von Wasser, z. B. bei einer Temperatur in dem Bereich von 35°C bis 95°C oder von etwa 35°C bis 65°C koaguliert.
Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass ein Trocknungsschritt nach dem Aufbringen der Bindemittellösung und vor dem Aufbringen der benetzenden Zusammensetzung die Bindung eines fasrigen Substrats durch Treiben des Bindemittels zu Faserkreuzungspunkten erhöht, wenn die Feuchtigkeit ausgetrieben wird, was die wirksame Verwendung des Bindemittels fördert. In einem alternativen Verfahren wird jedoch der vorstehend genannte Trocknungsschritt weggelassen, und die ionensensitive Polymerzusammensetzung wird auf das Substrat aufgebracht, gefolgt von dem Aufbringen der benetzenden Zusammensetzung ohne signifikante Zwischentrocknung. In einer Version dieses Verfahrens haftet die ionensensitive Polymerzusammensetzung selektiv an den Fasern, was erlaubt, dass überschüssiges Wasser in einem optionalen Pressschritt entfernt wird, ohne eine signifikanten Verlust des Bindemittels von dem Substrat. In einer anderen Version tritt keine signifikante Wasserentfernung vor dem Aufbringen der benetzenden Zusammensetzung auf. In einem noch anderen alternativen Verfahren werden die ionensensitive Polymerzusammensetzung und die benetzende Zusammensetzung gleichzeitig aufgebracht, optional mit anschließender Zugabe von Salz oder anderen aktivierenden Verbindungen, um das Bindemittel zu aktivieren oder weiter zu aktivieren.
Wie hierin verwendet, wird die "Dicke" eines Gewebes gemessen mit einer 7,6 cm (3 Inch) Acrylkunststoffscheibe, die mit der Spindel eines Mitutoyo Digimatic Indikators (Mitutoyo Corporation, 31–19, Shiba-5-chome, Minato-ku, Tokio 108, Japan) verbunden ist, und die eine Nettolast von 345 Pa (0,05 psi) auf die zu messende Probe ausübt. Der Mitutoyo Digimatic Indikator wird auf Null gestellt, wenn die Scheibe auf einer glatten Oberfläche ruht. Wenn eine Probe mit einer Größe von wenigstens so groß wie die Acrylscheibe unter der Scheibe angeordnet wird, kann eine Dickenablesung von der digitalen Ablesung des Indikators erhalten werden. In Wasser dispergierbare Substrate der vorliegenden Erfindung können jede geeignete Dicke haben, wie von etwa 0,1 mm bis 5 mm.
BEISPIEL 10 (Referenz)
Ein Substrat in der Form einer durch Luft abgelegten Bahn wurde auf einer industriellen Airlay-Maschine mitt einer Breite von 169 cm (66,5 Inch) hergestellt. Ein DanWeb Airlay-Former mit zwei Formköpfen wurde verwendet, um Substrate mit Flächengewichten von etwa 60 g/m² herzustellen. Gebleichte Weichholz-Kraftfaser Weyerhaeuser CF405 in Pulpenblattform wurde verwendet und in einer Hammermühle zerfasert, dann zu einer durch Luft abgelegten Bahn auf einem sich bewegenden Sieb mit einer Geschwindigkeit von 61 bis 91,5 m (200 bis 300 Fuß) pro Minute gebildet. Die neu gebildete Bahn wurde durch erwärmte Verdichtungswalzen verdichtet und auf ein zweites Sieb übertragen, wo das Sieb mit einem fein verteilten Wasserspray befeuchtet wurde, das eine Feuchtigkeitszugabe von etwa 5% unmittelbar vor einer zweiten erwärmten Verdichtungswalze aufbrachte, um die Bahn weiter zu verdichten. Die Bahn wurde dann auf ein Ofensieb übertragen und auf der Oberseite mit einer ionensensitiven Polymerformulierungsmischung auf die exponierte Seite der Bahn besprüht, wodurch 10% ionensensitive Polymerformulierungsfeststoffe, bezogen auf die trockene Fasermasse der Bahn, aufgebracht wurden.
Die ionensensitive Polymerformulierungsmischung umfasste Wasser als Träger mit 12% Bindemittelfeststoffen, worin das Bindemittel 75% SSB-4 als die ionensensitive Polymerformulierung und 25% Rhoplex^® NW-1715K-Latexemulsion (Rohm und Haas Corp.) als das Co-Bindemittelpolymer umfasste.
Ein Spray wurde mit einer Reihe von Quick Veejet^®-Düsen, Düsen-Nr. 730077, hergestellt von Spraying Systems Co. (Wheaton, Illinois) aufgebracht, die mit 655 kPa (95 psi) betrieben wurden. Ein Sprühausleger über der Bahn stellte 13 solcher Düsen auf 14 cm (5,5 Inch) Zentren bereit mit einem Abstand der Spitze zu dem Sieb von 20,3 cm (8 Inch). Diese Anordnung ergibt eine 100%ige Überlappung von Sprühkegeln für die ionensensitive Polymerformulierungslösung dieses Versuchs.
Nachdem die Bahn besprüht war, wurde sie in einen Ofen mit durchfließender Luft bei etwa 225°C überführt, um die Bindemittellösung zu trocknen. Die Bahn wurde dann auf die Unterseite eines anderen Ofensiebes überführt, auf welchem sie über einen anderen Sprühausleger lief, wo weitere ionensensitive Polymerformulierungslösung auf die Unterseite der Bahn aufgebracht wurde, um weitere 10 Gew.-% Feststoffe, bezogen auf die trockene Fasermasse der Bahn, zuzusetzen. Die Bahn wurde dann durch zwei aufeinanderfolgende Trocknereinheiten geführt, wo eine Luftstromtrocknung mit Luft bei etwa 225°C das Trocknen der Bahn vervollständigte. Der Druckunterschied über die Bahn betrug etwa 25,4 cm (10 Inch) Wasser. Die Länge der drei Trocknungsabschnitte, von dem ersten zum dritten, betrug etwa 9, 10 und 6 Fuß (2,7, 3,0 und 1,8 m).
Die Dicke der Bahn nach dem Trocknen betrug 1,14 mm (diese Zahl kann wie andere hier wiedergegebene physikalische Eigenschaften abhängig von den Fasern, dem Flächengewicht usw. variieren). Die Trockenzugfestigkeit in der Maschinenrichtung (MDDT) der Bahn wurde als 4,59 kg/3 Inch gemessen. Die Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung (CDDT) der Bahn wurde als 3,82 kg/3 Inch mit einer CD-Streckung von 8,98% gemessen.
Die getrocknete und behandelte Bahn wurde dann auf eine Breite von 1,5 m (60 Inch) zugerichtet, aufgewickelt und später zu 10,2 cm (4 Inch) breiten Rollen geschlitzt, die dann mit benetzender Zusammensetzung behandelt und zu kernlosen Rollen geformt wurden, die für die Verwendung als ein vorbefeuchtetes Badwischtuch geeignet waren. Die benetzende Zusammensetzung wurde gleichmäßig auf eine Seite der 10,2 cm (4 Inch) breiten Bahn vor dem Aufwickeln der Bahn zu Rollen aufgesprüht, die in geeigneter Weise auf für die Verwendung geeignete Größe gebracht waren. Die benetzende Zusammensetzung war 4 Gew.-% NaCI in entionisiertem Wasser.
Die Nasszugfestigkeit in der Querrichtung (CDWT) bei 4 Gew.-% Saline wurde bei 0,76 kg/3 Inch gemessen. Die eingeweichte CDWT-Festigkeit war effektiv 0, wie es auch die eingeweichte CD-Festigkeit war, was bedeutet, dass das Blatt vollständig dispergierbar war.
BEISPIEL 11 (Referenz)
Das gebildete Blatt war identisch mit demjenigen von Beispiel 10 mit der Ausnahme, dass die Fasern in der durch Luft abgelegten Bahn 75% Weichholz-Kraft- und 25% PET-Fasern waren. Die Dicke der Bahn nach dem Trocknen betrug 1,35 mm. Die Trockenzugfestigkeit in der Maschinenrichtung (MDDT) der Bahn wurde als 3,87 kg/3 Inch gemessen. Die Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung (CDDT) der Bahn wurde als 2,84 kg/3 Inch bei einer CD-Streckung von 11,31% gemessen. Die Nasszugfestigkeit in der Querrichtung (CDWT) bei 4% Saline wurde als 0,82 kg/3 Inch gemessen. Die eingeweichte CDWT-Festigkeit war effektiv 0, wie es auch die eingeweichte CD-Streckung war.
BEISPIEL 12 (Referenz)

Zusätzliche Beispiele wurden gemäß Beispiel 10 durchgeführt mit der Ausnahme, dass Rovene-Latexemulsion als das Co-Bindemittelpolymer verwendet wurde und dass das Flächengewicht und die Faserzusammensetzung variierten, wie in der Tabelle 11 angegeben. Die eingeweichten CDWT-Ergebnisse waren sämtlich 0, was einen vollständigen Verlust der Zugfestigkeit anzeigt. Andere Ergebnisse sind in der Tabelle 11 gezeigt, wo Pulpe/PET das Verhältnis von Weichholz zu synthetischen Fasern in dem Substrat bezeichnet, BW das Flächengewicht in g/m² ist, TH die Dicke in mm ist und S-CDWT-M die 1 Stunde Einweich-CD-Nasszugfestigkeitsprüfung für eine Probe ist, die in Wasser, das 200 ppm Ca⁺ ⁺/Mg⁺⁺ in einem Verhältnis von 2:1 enthält, eingeweicht wurde. Tabelle 11. Messungen für die Beispiele 3A–3F

Lauf	Pulpe/PET	BW	TH	MDDT	CDDT	CDWT	S-CDWT-M
3A	100/0	60,3	1,18	5,44	4,12	0,69	0
3B	85/15	62,9	1,25	4,68	4,23	0,66	0
3C	75/25	55,6	1,04	5,48	4,06	0,66	0
3D	75/25	59,3	1,19	4,87	3,96	0,81	0,17
3E	75/25	60,7	1,48	4,41	3,51	0,79	0,12
3F	85/15	62,7	1,46	4,6	3,82	0,76	0

Die Nicht-Null-S-CDWT-M-Werte (eingeweichte Nasstuchfestigkeit in hartem Wasser) sind Nicht-Null für zwei Versuche mit 25% PET-Fasern, was nahelegt, dass höhere Mengen von synthetischen Fasern beginnen können, die Dispergierbarkeit in Wasser zu beeinträchtigen.
BEISPIEL 13 (Referenz)
Ein vorbefeuchtetes Wischtuch wurde ähnlich zu demjenigen von Beispiel 10 hergestellt mit der Ausnahme, dass das Co-Bindemittelpolymer eine modifizierte Elite^®-Latexemulsion war, die im Wesentlichen frei von Vernetzungsmitteln war, geliefert von National Starch. Das Flächengewicht der Bahn betrug 61,35, die Dicke 1,21 mm, die MDDT 5,09 kg/3 Inch, die MD-Streckung 7,89%, die CDDT 3,90 kg/3 Inch, die CD-Streckung 9,50%, die CDWT in 4% Saline 0,78 kg/3 Inch, die CDWT-Streckung 32,96%, und die Restfestigkeiten nach einer Stunde sowohl in entionisiertem Wasser (S-CDWT) als auch in hartem Wasser (S-CDWT-M) betrugen 0 kg/3 Inch.
BEISPIEL 14
1. Zugabe von teilchenförmigem Material

Vorbefeuchtete Wischtücher, die das Grundblatt von Beispiel 10 umfassen, wurden mit einer benetzenden Zusammensetzung hergestellt, die eine Aufschlämmung von Teilchen um fasst. Die Teilchen wurden aus den folgenden Produkten, vertrieben von Presperse, Inc. (Piscataway, New Jersey), ausgewählt: Tabelle 12. Teilchen von Presperse, Inc., ausgewählt zur Verwendung in vorbefeuchteten Wischtüchern

Bezeichnung	Zusammensetzung	Charakteristiken
MCP-45	Glimmer und Polymethylmethacrylat	feines Pulver, mit Mikrokugeln überzogene Plättchen, 13 bis 17 Mikron
Sericite SL-012	98% Glimmer, 2% Methicon	feines weißes Pulver, hydrophobe Oberfläche, 2 bis 10 Mikron
Rose talc	Talk	weißes Pulver, 10 bis 12 Mikron
Permethyl 104A	Isooctahexacontan (Polyisobuten)
Cashmir K-II	Glimmer (97%), Siliciumdioxidperlen (3%), 0,3 Mikron)	feines weißes Pulver, mit Mikrokugeln überzogene Plättchen, 10 bis 14 Mikron
Synthecite FNK-100	synthetischer Fluorphogopit	feines Pulver, 10 bis 15 Mikron
Ganzpearl GMX-0610	Methylmethacrylat-Kreuzpolymer	kugelförmiges Pulver, 4,5 bis 8,5 Mikron
Ganzpearl GS-0605	Styrol/Divinylbenzol-Copolymer	weißes Pulver, 4,5 bis 8,5 Mikron
Ganzpearl PS-8F	Styrol/Divinylbenzol-Copolymer	0,4 Mikron
Spheron N-2000	amorphes Siliciumdioxid	weißes Pulver, 2 bis 15 Mikron, niedrige Ölabsorption
Spheron L-1500	amorphes Siliciumdioxid	weißes Pulver, 3 bis 15 Mikron, hohe Ölabsorption

Für jeden Teilchentyp in der Tabelle 12 wurden fünf 1000 g-Ansätze von benetzender Zusammensetzung mit Teilchenkonzentrationen von 0,5 Gew.-%, 1 Gew.-%, 2 Gew.-%, 5 Gew.-% und 10 Gew.-% hergestellt. Jeder Ansatz wurde hergestellt durch Zugabe der geeigneten Menge von entionisiertem filtriertem Wasser zu einem 1,15 Liter-Becher (für die 5 Ansätze betrugen die Wassermengen 926,3 g, 921,3 g, 911 g, 881 g und 831 g). Ein magnetischer 2,5 Inch-Rührstab rührte den Inhalt des Bechers, während er sich auf einem Thermolyne Cimarec 2-Rührgerät befand, mit einer auf das Maximum eingestellten Rührgeschwindigkeit, um einen starken zentralen Strudel in jedem der 5 Becher zu erzeugen. Jeder Ansatz enthielt 4 Gew.-% Natriumchlorid, zugesetzt zu dem Wasser als 40 g Salz, 1 Gew.-% (10 g) Amisoft ECS22-P-Acylglutamat-Tensid (Ajinomoto, Tokio, Japan), 0,5 Gew.-% (5 g) DC-Siliconemulsion (Dow Corning), zugesetzt zu dem Salzwasser und dem Tensid, 1 Gew.-% (10 g) Mackstat H 66-Konservierungsmittel (Mclntyre Group, Chicago, Illinois) und 0,05 Gew.-% (0,5 g) Duftstoff, der zuerst in 0,25 Gew.-% (2,5 g) Polysorbat 20 eingemischt wurde und dann in die Lösung, welche die vorstehenden Bestandteile enthielt, eingemischt wurde, und die entsprechende Menge Pulver (0,5 bis 10 Gew.-% oder 5 g bis 100 g). Das Pulver wurde zu der Lösung zugesetzt wie es war und gerührt und benetzen gelassen und während einer Zeit von etwa 30 Minuten nach der Zugabe des Pulvers suspendieren gelassen. Etwas zusätzliches Handruhren war für einige der Pulver notwendig, um das Mischen zu fördern. Nachdem das Pulver in der Flüssigkeit dispergiert war, wurde der pH durch Zugabe von Äpfelsäure eingestellt, hergestellt mit einer Stärke von 50 Gew.-% in Wasser. Der pH wurde mit einem Cole Parmer Modell 59002-00 pH/mV/°C-Messgerät mit einer Elektrode 59002-72 KK8 gemessen.
Jede der Teilchensuspensionen wurde dann zu getrockneten durch Luft abgelegten Grundblättern zugesetzt, die mit NaAMPS-Bindemittel und einem Co-Bindemittelpolymer gemäß Beispiel 13 behandelt worden waren. Der Zusatzwert betrug 200% mit einer Aufbringung durch Sprühen auf eine Seite der Bahn. Die befeuchtete Bahn wurde dann in Kunststoff verschlossen und über Nacht stehengelassen. Die Prüfung der vorbefeuchteten Wischtücher, die mit den teilchenförmigen Suspensionen als benetzende Zusammensetzung behandelt waren, ergab, dass die Teilchen gewöhnlich in dem nassen Wischtuch verblieben ohne die Notwendigkeit für zusätzliche Verdickungsmittel oder polymere Retentionshilfsmittel. Das Abquetschen der vorbefeuchteten Wischtücher ergab z. B. eine fast klare Flüssigkeit, die offensichtlich im Wesentlichen frei von teilchenförmigem Material war, im Gegensatz zu den milchigen Suspensionen, die benutzt wurden, um die Wischtücher zu benetzen. Gewöhnlich schien kein sichtbarer Rückstand auf den Händen nach der Benutzung der Wischtücher zu verbleiben. Die teilchenförmigen Materialien verbesserten auch allgemein die Opazität und es schien, dass sie gewisse taktile Eigenschaftsverbesserungen (verringerte Klebrigkeit, besseres rheologisches Anfühlen) ergaben.
BEISPIEL 15

Die Rolle von nicht gelierten Stärketeilchen in der benetzenden Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wurde untersucht als Maßnahme zum Verringern der Klebrigkeit und zum Verbessern des Oberflächenanfühlens für ein vorbefeuchtetes Wischtuch. Fünf benetzende Zusammensetzungen, die Maniokstärke enthielten, wurden gemäß den Formulierun gen in der Tabelle 13 hergestellt. Durch Luft abgelegte Weichholzbahnen gemäß Beispiel 10 wurden mit der benetzenden Zusammensetzung mit einem Zugabewert von 300% benetzt. (QS bedeutet "die ausreichende Menge", um den erwünschten pH zu erreichen). Tabelle 13. Formulierungen für fünf benetzende, Stärke enthaltende Zusammensetzungen

Wasserphase	A	B	C	D	E
Leitungswasser	76,9	71,9	68,9	66,9	96,45
Laponite XLS	2	2	2	2
Phospholipid CDM					0,5
Äpfelsäure (50%ige Lösung) auf pH 4	7	7	7	7
Tapioka 28-1810	10	15	18	20
DC 1784	1	1	1	1
Dragoco-Duftstoff 0/708768	0,1	0,1	0,1	0,1	0,05
Mackstate H 66	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Natriumchlorid	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Mackam 2C	1	1	1	1	1
Äpfelsäure (50%ige Lösung) auf pH 4	QS	QS	QS	QS	QS

Die vorbefeuchteten, Stärke enthaltenden Wischtücher zeigten, wenn sie mit der menschlichen Hand gehandhabt wurden, eine verringerte Klebrigkeit gegenüber ähnlichen vorbefeuchteten Wischtüchern ohne die Stärke. Die Stärke enthaltenden Wischtücher fühlten sich auch glatter an.
BEISPIEL 16

Zusätzliche vorbefeuchtete Wischtücher wurden unter Verwendung der in der Tabelle 14 gezeigten benetzenden Zusammensetzungen hergestellt, wobei eines davon Stärke als Zusatz enthielt und das andere botanische Zusätze enthielt. Die benetzende Zusammensetzung wurde einem durch Luft abgelegten fasrigen Substrat zugesetzt, das ein ionensensitives Bindemittel enthielt. Die benetzende Zusammensetzung wurde mit Zugabewerten von 300 bzw. 200 Gew.-% zugesetzt. Tabelle 14. Formulierungen für zwei benetzende Zusammensetzungen

Code	Stärke	botanischer Zusatz
Formel Nr.	1	2
Ausgangsmaterialien
Wasserphase
Leitungswasser	61,4	95,45
Laponite XLS	2
Phospholipid CDM		0,5
Äpfelsäure (50%ige Lösung) auf pH 4	7
Tapioka 28-1810	25
DC 1784	1	0,5
Dragoco-Duftstoff 0/708768	0,1	0,05
Mackstate H 66	1	0,5
Natriumchlorid	1,5	1,5
Mackam 2C	1
Äpfelsäure (50%ige Lösung) auf pH 4	QS	QS

CS-22		0,5
Emulgin G		0,5
Zaubernuß		0,5
	100	100
End-pH
Lösungszugabe	300%	200%

BEISPIEL 18
Typische Benetzungslösung
Eine Benetzungslösung wurde hergestellt durch Vereinigen der folgenden Bestandteile gemäß dem speziellen Gewichtsprozentsatz: 92,88 Gew.-% entionisiertes Wasser, 4 Gew.-% NaCI, 1 Gew.-% Mackstat H-66-Konservierungsmittel (Mclntyre Group, Chicago, Illinois), 1 Gew.-% CS22-Acylglutamat anionisches Tensid (Amisoft Corp., Tokio, Japan), 0,5 Gew.-% DC 1785-Siliconemulsion (Dow Corning), 0,25 Gew.-% Solulan L-575 (PEG-75 Lanolin, erhältlich von Amerchol, eine Abteilung von Union Carbide), 0,05 Gew.-% Dragoco-Duftstoff 0/708768 (Dragoco SA, Cuautitlán Izcalli, D. F. Mexiko, Mexiko), 0,25 Gew.-% Poly sorbat 20 und etwa 0,07 Gew.-% einer 50 gew.-%igen Lösung von Äpfelsäure, um den pH auf 5,0 zu bringen.
BEISPIEL 20 (Referenz)
Ein behandeltes Substrat
Ein durch Luft abgelegtes Substrat wurde gemäß Beispiel 10 hergestellt mit der Ausnahme, dass das Flächengewicht 63 g/m² betrug und die Ofentemperatur 227°C betrug. Die Aufwickelgeschwindigkeit betrug 197 fpm. Die Dicke der getrockneten Bahn betrug 1,30 mm.
MDDT betrug 5,55 kg/3 Inch, CCDT betrug 4,83 kg/3 Inch, CDWT (in 4% NaCl-Lösung) betrug 1,07 kg/3 Inch und sowohl S-CDWT als auch S-CDWT-M (1 Stunde Einweichprüfungen) ergaben 0 kg/3 Inch.
Ein Teil der getrockneten Bahn wurde auf eine Breite von 4,25 Inch geschlitzt und mit einer benetzenden Zusammensetzung bei einer Zugabe von 225%, die 4% NaCl in entionisiertem Wasser ohne Tensid enthielt, behandelt. Die befeuchtete Bahn wurde mit einem perforierten Messer perforiert, das mit einer Tiefe von 0,070 Inch betrieben wurde, um immer nach 4,5 Inch zu perforieren. Die perforierte Bahn wurde zu einer kernlosen Rolle mit 100 perforierten Blättern pro Rolle (etwa 37,5 Fuß pro Rolle) aufgerollt und in eine weiße Kunststoffpatrone zur anschließenden Verwendung in einem Spender für vorbefeuchtete Wischtücher verbracht.
BEISPIEL 21
Ein Teil der getrockneten behandelten Bahn von Beispiel 20 wurde mit der benetzenden Zusammensetzung von Beispiel 18 benetzt und in perforierte Rollenform zur Verwendung als vorbefeuchtete Wischtücher verbracht, um aus einem Badezimmerspender abgegeben zu werden.

Claims

Benetzende Zusammensetzung, umfassend: 86 bis 98 Gewichtsprozent desionisiertes Wasser; 1 bis 6 Gewichtsprozent Natriumchlorid als eine aktivierende Verbindung; mehr als 0 bis 2 Gewichtsprozent von einem oder mehreren Konservierungsmitteln, umfassend Glycerin, Jodpropinylbutylcarbamat (IPBC) und Dimethyloldimethyl-(DMDM)-hydantoin; mehr als 0 bis 2 Gewichtsprozent von einem Tensid, umfassend Acylglutamat, mehr als 0 bis 1 Gewichtsprozent von einer oder mehreren Silikonemulsionen, umfassend Dimethiconol und Triethanolamin-(TEA)-dodecylbenzolsulfonat; mehr als 0 bis 1 Gewichtsprozent von einem Erweichungsmittel, umfassend PEG-75 Lanolin; mehr als 0 bis 0,3 Gewichtsprozent von einem oder mehreren Duftstoffen; mehr als 0 bis 0,5 Gewichtsprozent von einem Duftstoffsolubilisator, umfassend Polysorbat 20; und mehr als 0 bis 0,2 Gewichtsprozent von einem pH einstellenden Mittel, umfassend Äpfelsäure.
Benetzende Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die benetzende Zusammensetzung umfasst: etwa 92,88 Gewichtsprozent desionisiertes Wasser; etwa 4,00 Gewichtsprozent Natriumchlorid als eine aktivierende Verbindung; etwa 1,00 Gewichtsprozent von einem oder mehreren Konservierungsmitteln, umfassend Glycerin, IPBC und DMDM-Hydantoin; etwa 1,00 Gewichtsprozent von einem Tensid, umfassend Acylglutamat; etwa 0,50 Gewichtsprozent von einer oder mehreren Silikonemulsionen, umfassend Dimethiconol und TEA-Dodecylbenzolsulfonat; etwa 0,25 Gewichtsprozent von einem Erweichungsmittel, umfassend PEG-75 Lanolin; etwa 0,05 Gewichtsprozent von einem oder mehreren Duftstoffen; etwa 0,25 Gewichtsprozent von einem Duftstoffsolubilisator, umfassend Polysorbat 20; und etwa 0,07 Gewichtsprozent von einem pH einstellenden Mittel, umfassend Äpfelsäure.
Benetzende Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die benetzende Zusammensetzung weniger als 10 Gewichtsprozent von organischen Lösungsmitteln enthält.
Benetzende Zusammensetzung nach Anspruch 3, wobei die benetzende Zusammensetzung weniger als 4 Gewichtsprozent von organischen Lösungsmitteln enthält.
Benetzende Zusammensetzung nach Anspruch 4, wobei die benetzende Zusammensetzung weniger als 1 Gewichtsprozent von organischen Lösungsmitteln enthält.
Benetzende Zusammensetzung nach Anspruch 5, wobei die benetzende Zusammensetzung im Wesentlichen frei von organischen Lösungsmitteln ist.
Verfahren zur Herstellung einer benetzenden Zusammensetzung, umfassend Vermischen von dem desionisierten Wasser; Natriumchlorid; einem oder mehreren Konservierungsmitteln; Tensid; einer oder mehreren Silikonemulsionen; Erweichungsmittel; einem oder mehreren Duftstoffen; Duftstoffsolubilisator und pH-einstellendem Mittel, wie in einem der Ansprüche 1 bis 6 definiert.
Nasswischtuch, umfassend ein Substrat und eine benetzende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.