DE60113281T2

DE60113281T2 - Weichflexibles geprägtes Wegwerftischtuch

Info

Publication number: DE60113281T2
Application number: DE60113281T
Authority: DE
Inventors: Paul Jonathan BRENNAN; Charles Lester SPORING
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2021-09-27
Also published as: EP1322806B1; AR030827A1; AU2001294731A1; JP2004509719A; CA2420412A1; CZ2003657A3; KR20030032045A; ATE304072T1; EP1322806A1; WO2002027089A1; HUP0301100A2; DE60113281D1; PL362972A1; MXPA03002625A; US6361784B1; CN1466638A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Einweg-Wischartikel und genauer vorbefeuchtete Wischtücher, die für die Verwendung als Babypflegetücher geeignet sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Vorbefeuchtete Reinigungstücher sind gut bekannt und werden häufig als Feuchttücher, Towelettes und dergleichen bezeichnet. Vorbefeuchtete Tücher schließen ein Substrat ein, wie eine Vliesbahn, das mit einer Lotion vorbefeuchtet ist. Bei der Lotion kann es sich um eine wässrige Lotion handeln und sie kann Hautkonditionierungsmittel enthalten. Eine bevorzugte Lotion umfasst polymere Emulgatoren, wie Natriumacrylate, und Siliconöl, wie Formulierungen vom Typ Dimethicon in einer Öl-in-Wasser-Emulsion.
Lotionen können auch ein oder mehrere oberflächenaktive Stoffe (Tenside) enthalten. Die Lotion kann auch konservierende und duftende Inhaltsstoffe enthalten. In einem anderen Format können die Tücher trocken sein und vom Anwender befeuchtet werden, sobald er sie verwendet. Obwohl sich die vorliegende Erfindung vermutlich am nützlichsten als vorbefeuchtetes Tuch ist, das sich für die Verwendung als Babypflegetuch eignet, kann sie daher auch als trockenes Tuch eingesetzt werden, das der Endverbraucher nach Wunsch befeuchten kann.
Vorbefeuchtete Tücher werden zuhause oder unterwegs eingesetzt, insbesondere für das Reinigen von Kindern oder Kleinkindern. Beispielsweise werden Tücher häufig verwendet, um die Haut eines Kleinkinds während des Windelwechsels zu reinigen. Ebenso werden vorbefeuchtete Tücher bei Erwachsenen angewendet, häufig in Zusammenhang mit der Verwendung von Inkontinenzartikeln. Andere Verwendungen der vorbefeuchteten Tücher schließen allgemeine Reinigungsauf gaben ein, wenn Seife, Handtücher und fließendes Wasser nicht zur Verfügung stehen, nicht benutzbar sind oder für eine bestimmte Aufgabe nicht zweckmäßig sind. In allen Fällen werden vorbefeuchtete Tücher als gefaltete, übereinander gelegte Bögen von Einwegtüchern bereitgestellt, wobei jedes Tuch für den einmaligen Gebrauch bestimmt ist. Vorbefeuchtete Tücher werden häufig als Einweg-Feuchttücher bezeichnet.
Traditionell werden verschiedene Arten von Vliesbahnen zur Verwendung als Einweg-Feuchttücher verwendet. Die verschiedenen Arten von Vliesen unterscheiden sich in ihren optischen und taktilen Eigenschaften, üblicherweise aufgrund des jeweiligen Herstellungsverfahrens, das bei ihrer Produktion verwendet wird. In allen Fällen verlangen die Verbraucher von Einwegtüchern, die für den Einsatz als Babypflegetücher geeignet sind, jedoch Weichheit und Flexibilität zusätzlich zu anderen funktionellen Eigenschaften, wie der Reinigungsleistung. Weichheit und Flexibilität können mit bestimmten messbaren physikalischen Parametern korreliert werden, aber die wahrgenommene Weichheit ist häufig eher subjektiv und die Verbraucher reagieren häufig auf optische und taktile Eigenschaften bei ihrer Beurteilung von Feuchttüchern.
Beispielsweise vermarktet The Procter & Gamble Co. Cincinnati, OH, in Nordamerika PAMPERS^® Baby Fresh^TM-Tücher, deren Vliessubstrate anhand eines Trockenlegungs- bzw. Airlaid- und Klebstoffbindungs-Verfahrens hergestellt werden, welches das Eindrücken von kalandergeprägten Designs einschließt, die dauerhaft sind, auch wenn sie feucht sind. Die Vliesbahn hat ein Trockengewicht von etwa 63,6 Gramm pro Quadratmeter (g/m²) und eine Nassdicke von etwa 0,61 mm. Das geprägte Muster sorgt für einen optisch ansprechenden Effekt, der den Erkennungswert und die Attraktivität für den Verbraucher noch weiter erhöht. Darüber hinaus haben Verbraucher den Eindruck, dass bestimmte geprägte Designs Weichheit bereitstellen, was in manchen Fällen auch technisch zutreffen kann. Infolgedessen lassen sich PAMPERS^® Baby Fresh^TM-Tücher in den Vereinigten Staaten sehr erfolgreich vermarkten.
In Europa verkauft The Procter & Gamble Co. jedoch PAMPERS^® Baby Fresh-Einwegtücher, deren Vliessubstrate anhand eines Wasserstrahlverfestigungs- bzw. Spunlace-Verfahrens hergestellt werden und nicht mit irgendwelchen Designs beprägt werden. Die Vliesbahn weist ein Trockengewicht von etwa 60–62 g/m², auf und eine Nassdicke von etwa 0,52 mm. Obwohl keinerlei optische Hinweise für Weichheit vorhanden sind, wie eingeprägte Designs, resultiert das Fehlen von thermischen oder chemischen Bindungsstellen in der wasserstrahlverfestigten Bahn in einem sehr niedrigen Elastizitätsmodul und Biegemoment. Die Kombination von niedrigem Elastizitätsmodul, niedrigem Biegemoment und geeigneter Faserwahl verleiht diesen Tüchern, so wie sie sind, eine überragende Weichheit. Diese Einwegtücher lassen sich in vielen Teilen Europas, beispielsweise in Großbritannien, sehr gut vermarkten.
Die Patentanmeldung WO 98/55295 von Sninivasan et al. beschreibt einen Vliesstoffverbund, der sich für die Verwendung als Babypflegetuch eignet, das eine Lage aus kardierten Vliesfasern aufweist, die thermisch mit einem vorverfestigten Spinnvlies/Schmelzblas/Spinnvlies- (sms-) oder Spinnvlies/Spinnvlies-Textillaminat (ss) verbunden wird.
Es wurde daher gefunden, dass das Spunlace-Verfahren bei Verwendung geeignet gewählter Fasern eine relativ weiche, flexible und starke Vliesbahn erzeugt, die sich für die Verwendung als Einmal-Babypflegetücher eignen. Wenn sie jedoch geprägt werden, um sie ästhetisch ansprechender zu machen, insbesondere für nordamerikanische Verbraucher, wurde gefunden, dass die Flexibilität inakzeptabel abnimmt (d. h. die Steifigkeit erhöht sich erheblich, so dass Verbraucher, insbesondere in Europa, Missfallen zeigen). Statt der Vermarktung von zwei unterschiedlichen Produkten für die Verbraucher in verschiedenen Teilen der Erde wäre es wirtschaftlich von Vorteil, ein gemeinsames Produkt zu finden, das die optische Attraktivität von geprägten Feuchttüchern mit der Weichheit kombiniert, die nicht-geprägte wasserstrahlverfestigte Feuchttücher von sich aus haben.
Somit wäre es wünschenswert, ein Substrat bereitzustellen, das sich für die Verwendung als vorbefeuchtetes Tuch eignet, welches die optische Attraktivität von geprägten Airlaid-Feuchttüchern mit der Weichheit kombiniert, die nichtgeprägte wasserstrahlverfestigte Feuchttücher von sich aus haben.
Darüber hinaus wäre es wünschenswert, ein vorbefeuchtetes Tuch bereitzustellen, das bei Verbrauchern sowohl in Nordamerika als auch in Europa erfolgreich vermarktet werden kann.
Ferner wäre es wünschenswert, eine geprägte, wasserstrahlverfestigte Vliesbahn bereitzustellen, die, wenn sie feucht ist, dauerhafte Prägemuster zeigt, und die im Verhältnis zur Vorläufer- (d. h. zur nicht-geprägten) Bahn keine erhöhte Steifigkeit zeigt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die Beschreibung schließt zwar mit Ansprüchen, die die vorliegende Erfindung deutlich auf den Punkt bringen und deutlich beanspruchen, es wird jedoch angenommen, dass die vorliegende Erfindung anhand der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Figuren der Zeichnung, in denen gleiche Positionsnummern gleiche Teile bezeichnen, besser verständlich ist, und wobei:
1 eine Draufsicht auf ein Prägemuster eines Tuchs der vorliegenden Erfindung ist.
2 eine Draufsicht auf ein anderes Prägemuster eines Tuchs der vorliegenden Erfindung ist.
3 eine Draufsicht auf ein anderes Prägemuster eines Tuchs der vorliegenden Erfindung ist.
4 eine Draufsicht auf ein anderes Prägemuster eines Tuchs der vorliegenden Erfindung ist.
5 eine Draufsicht auf ein anderes Prägemuster eines Tuchs der vorliegenden Erfindung ist.
6 eine Draufsicht auf das Prägemuster eines Tuchs ist, das nicht für die Verwendung in einem Tuch der vorliegenden Erfindung geeignet ist.
7 ein Graph ist, der eine typische Spannungs/Dehnungs-Kurve einer Bahn der vorliegenden Erfindung zeigt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es wird ein Vliestuch offenbart, das für die Verwendung als vorbefeuchtetes Babypflegetuch geeignet ist. Das Vlies besteht aus Fasern, einschließlich von thermoplastischen Fasern mit einer vorgegebenen nominalen Faserlänge, wobei in das Tuch ein Muster kalandergeprägt ist, das aus einer Vielzahl von einzelnen Symbolen besteht, wobei jedes dieser Symbole einen äquivalenten Symboldurchmesser von mindestens etwa der Hälfte der nominalen Faserlänge aufweist und die Vielzahl der Symbole durch einen äquivalenten Durchmesser der ungebundenen Fläche von mindestens etwa der Hälfte der nominalen Faserlänge voneinander getrennt sind. in einer bevorzugten Ausführungsform wird die Vliesbahn wasserstrahlverfestigt, mit einer Faserzusammensetzung von zwischen 40 % – 60 % Viskose, und zu übrigen Teilen thermoplastischer Faser. Die Tücher der vorliegenden Erfindung kombinieren eine überragende Weichheit mit Prägemustern für eine bessere ästhetische Wirkung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Tücher der vorliegenden Erfindung umfassen ein Vliessubstrat mit einem vorgegebenen Prägemuster. Das Tuch ist vorzugsweise ein vorbefeuchtetes Tuch, das nach dem Prägen mit einer Lotion befeuchtet wird. Das Substrat kann eine Vliesbahn umfassen, die aus natürlichen Fasern, synthetischen Faser oder Kombinationen davon gebildet ist, die für die Verwendung als vorbefeuchtetes Tuch, wie als Feuchttuch, geeignet sind, und ist vorzugsweise ein weiches, flexibles Vlies, das anhand des Spunlace-Verfahrens hergestellt wird. Die Lotion kann eine wässrige Lösung umfassen und kann ein Tensid und/oder ein Cotensid/Schaumbildungsmittel/Emulgierungsmittel und/oder ein nicht-cellulosisches, wasserlösliches organisches Polymer einschließen.
Die Tücher der vorliegenden Erfindung sind besonders geeignet, um aus einem Behälter mit übereinander gelegten, gefalteten Tüchern entnommen zu werden, und mehr bevorzugt für die Entnahme als „Pop up"-Tücher, wobei nach dem Herausziehen eines Tuchs aus dem Behälter eine Ecke des nächsten Tuchs für die einfache Entnahme vorgelegt wird. Die Tücher der vorliegenden Erfindung können in beliebigen von verschiedenen bekannten Faltmustern gefaltet werden, wie in C-Faltung, aber vorzugsweise in Z-Faltung. Eine Z-Faltungsanordnung ermöglicht es, einen gefalteten Stapel von Tüchern mit übereinander liegenden Abschnitten zu verschränken. Bevorzugte Faltmuster sind ausführlicher in der gemeinsam übertragenen, mit anhängigen US-Patentanmeldung US-A-2001/0055609 offenbart.
Der Ausdruck „Vlies", wie hierin verwendet, bezeichnet einen Bogen, eine Bahn oder eine Matte aus richtungsmäßig oder statistisch ausgerichteten Fasern, die durch Reibung und/oder Cohäsion und/oder Adhäsion aneinander gebunden sind, ausschließlich von Papier und Tissue-Papier und Produkten, die gewebt, gestrickt, getuftet oder nähgewirkt wurden. Eine Bahn wird als Papierbahn betrachtet und ist daher nicht in der Kategorie einer Bahn der vorliegenden Erfindung eingeschlossen, falls die Fasern, aus denen sie besteht, ein Längen-zu-Durchmesser-Verhältnis von unter 300 oder eine nominale (oder durchschnittliche) Faserlänge von unter etwa 1 mm aufweisen.
Der Ausdruck „wässrige Lösung", wie hierin verwendet, bezeichnet eine Lösung, die zu mindestens 50 Gew.-% aus Wasser, mehr bevorzugt zu mindestens 75 Gew.-% aus Wasser und am meisten bevorzugt zu mindestens 94 Gew.-% aus Wasser besteht.
Der Ausdruck „vorbefeuchtetes Tuch", wie hierin verwendet, bezeichnet ein Tuch, das ein Substrat einschließt, das befeuchtet wird, wie durch Befeuchten des Substrats mit einer flüssigen Zusammensetzung, bevor es vom Verbraucher verwendet wird. Genauer bezeichnet „vorbefeuchtetes Tuch" Tücher, die ein Substrat aufweisen, das vor dem Verpacken, wie in einem generell feuchtigkeitsdichten Behälter oder einer Hülle, befeuchtet wird.
Vorbefeuchtete Tücher, die auch als „Feuchttücher" bezeichnet werden können, sowie „Towelettes" eignen sich für die Verwendung zur Reinigung von Babies und können auch für Reinigungsaufgaben in Bezug auf Personen jeden Alters verwendet werden. Diese Tücher können auch Artikel einschließen, mit denen Substanzen auf den Körper aufgetragen werden, einschließlich von, aber nicht beschränkt auf das Auftragen von Make-up, Hautkonditionierungsmitteln, Salben, Sonnenschutzmitteln, Insektenabwehrmitteln und Medikamenten. Solche Tücher können auch solche Artikel einschließen, die zum Reinigen oder Pflegen von Haustieren verwendet werden, und Artikel, die zum allgemeinen Reinigen von Oberflächen und Gegenständen verwendet werden, wie Küchen- und Badoberflächen im Haushalt, Brillengläsern, Trainings- und Sportgeräten, Automobiloberflächen und dergleichen.
Wie hierin verwendet, bezeichnen die Ausdrücke „%", „Prozent", „Gew.-%" oder „Gewichtsprozent", wenn sie im Zusammenhang mit Materialzusammensetzungen verwendet werden, die Höhe des Gewichts einer Komponente als Prozentanteil vom Ganzen, solange nichts anderes angegeben ist.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Ausdruck „Grundgewicht" das Gewicht pro Flächeneinheit des Tuchs oder des Vliesbahnsubstrats. Ein Verfahren zum Be stimmen des Grundgewichts besteht daher darin, die Dichte der Bahn mit der Dicke der Bahn zu multiplizieren. Die Grundgewichteinheiten werden in der Regel in Gramm pro Quadratmeter ausgedrückt.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Ausdruck „wasserlöslich", dass eine Komponente bei 25 °C (Grad Celsius) in einem Maß von mindestens etwa 0,25 Gew.-% in Wasser löslich oder anderweitig dispergierbar ist (wie um eine Micellenlösung bereitzustellen).
Wie hierin verwendet, bezeichnet der Ausdruck „Tensid" ein Material, das sich vorzugsweise zu einer Grenzfläche hin ausrichtet, wobei Tensidklassen nichtionische Tenside, anionische Tenside, kationische Tenside, amphotere Tenside, zwitterionische Tenside und deren Mischung einschließen.
Wie hierin verwendet, bezeichnen die Ausdrücke „Emulgator" oder „Lösungsvermittler" eine Komponente, die die Tendenz einer oder mehrere Komponenten in einer Lotionszusammensetzung, sich in Phasen von der Lotion zu trennen, verringert.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Ausdruck „Cotensid" eine Komponente, die entweder als Tensid oder Emulgator/Lösungsvermittler dienen kann.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Ausdruck „organisches wasserlösliches Polymer" eine organische Verbindung, die durch Vereinigen kleinerer Moleküle, die als Monomere bezeichnet werden, gebildet wird. Der Ausdruck wird generell verwendet, um entweder ein Makromolekül, das aus einer großen Zahl von Monomeren besteht, die durch kovalente Bindungen verknüpft sind, z. B. Polypeptide, Nukleinsäuren, Polysaccharide und Kunststoffe, oder ein Protein, das aus mehreren Untereinheiten besteht, die durch kovalente oder nicht-kovalente Bindungen verknüpft sind, z. B. Hemoglobin oder I gM-Immunoglobulin, zu bezeichnen.
Wie hierin mit Bezug auf Vliesbahnen verwendet, bezeichnet der Ausdruck „Laufrichtung" die Richtung, in der die Bahn während der Herstellung der Vlies bahn läuft, z. B. auf einer gewerblichen Vliesherstellungsausrüstung. Ebenso bezeichnet der Ausdruck „quer zur Laufrichtung" die Richtung senkrecht zur Laufrichtung in Ebene der Bahn. Bezogen auf einzelne Tücher bezeichnen die Ausdrücke die entsprechenden Richtungen des Tuchs mit Bezug auf die Bahn, aus der das Tuch gemacht wurde. Diese Richtungen werden hierin genau unterschieden, da die mechanischen Eigenschaften der Vliesbahnen sich je nach Ausrichtung des Teststücks während Testens unterscheiden können. Beispielsweise unterschieden sich die Zugeigenschaften der Vliesbahn von Laufrichtung zu Richtung quer zur Laufrichtung aufgrund der Ausrichtung der Fasern, aus denen sie besteht, und anderer verfahrensbezogener Faktoren.
Es hat sich herausgestellt, dass bei Einweg-Feuchttüchern, die als Babypflegetücher geeignet sind, Weichheit, Flexibilität und Dicke der Tücher zur Zufriedenheit der Verbraucher beitragen. Es wurde gefunden, dass diese von Verbrauchern bevorzugten Attribute durch das Verfahren zum Herstellen des Vliessubstrats und das Vorhandensein oder Fehlen von ästhetisch ansprechenden Prägemustern erheblich beeinflusst werden. In dem Bemühen, bevorzugte Weichheits- und Flexibilitätsparameter in einem Feuchttuch zu quantifizieren, zu messen und zu entwerfen, wurden ausführliche Verbraucher-Paneltests durchgeführt. Die Ergebnisse von breit angelegten Verbrauchertests haben gezeigt, dass bei einer bestimmten Dicke des Tuchs an sich die auf die Richtung quer zur Laufrichtung (CD) bezogenen mechanischen Eigenschaften des Elastizitätsmoduls und des Biegemoments die wichtigsten technischen Messgrößen für die vom Verbraucher geschätzte Weichheit und Flexibilität sind. Abgesehen davon, dass sie einfach technisch weich und flexibel sind, müssen Babyfeuchttücher, um in Nordamerika auf dem Markt erfolgreich zu sein, ästhetisch ansprechende Prägemuster aufweisen, die den Verbrauchern zusätzliche Weichheit und Qualität signalisieren können.
Bevorzugte Ausführungsformen für Tücher der vorliegenden Erfindung sind nachstehend mit Bezug auf die Figuren offenbart, in denen Beispiele für nützliche Substrate und Prägemuster dargestellt werden.
SUBSTRAT:
Das Tuch 1 der vorliegenden Erfindung kann ein Substrat enthalten, das aus einer Vliesbahn aus Naturfasern, Kunstfasern oder Mischungen aus Natur- und Kunstfasern besteht. Geeignete Naturfasern schließen Cellulosefasern ein, wie Holzstoff-Fasern, Baumwolle und Rayon, sind aber nicht darauf beschränkt. Geeignete Kunstfasern schließen Fasern ein, die üblicherweise in Textilien enthalten sind, einschließlich von Polyolefinen, wie Polyester- und Polypropylenfasern, aber nicht darauf beschränkt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird Viskose (Rayon) in Kombination mit Polypropylen für eine vernünftige Ausgewogenheit von Weichheit und Verbindbarkeit (beim Prägen) verwendet. Die Viskose stellt ausgezeichnete Weichheit und textilähnliche Eigenschaften bereit, tendiert für sich allein verwendet jedoch dazu, eine flanellartige Bahn zu erzeugen, die derzeit von den Verbrauchern von Babypflegetüchern nicht bevorzugt wird. Propylen erlaubt es, die Bahn in einem Prägeschritt thermisch zu binden, erzeugt für sich allein verwendet jedoch eine Bahn, die für die Verbraucher von Babywindeln zu schlaff ist und sich zu künstlich anfühlt. Das Mischen von zwei Arten von Fasern ändert das flanellartige Gefühl bei Viskosefasern in ein mehr seidiges Gefühl, wodurch die Tücher sich seidig-weich anfühlen, was der Verbraucher bei Babyfeuchttüchern schätzt.
Abgesehen von der speziellen Faserzusammensetzung der Vliesbahn wurden zwei technische Messgrößen als am wichtigsten für vom Verbraucher bevorzugte weiche, flexible Babyfeuchttücher identifiziert: Biegemoment quer zur Laufrichtung (CD) und CD-Elastizitätsmodul. Diese beiden technischen Messgrößen werden anhand der im nachstehenden Abschnitt über Testverfahren offenbarten Verfahren bestimmt. Beide technischen Messgrößen werden hierin für das mit Lotion getränkte, d. h. befeuchtete Tuch offenbart. Derzeit bevorzugte Substrate weisen CD-Biegemodulwerte von unter etwa 0,017 g-cm auf und CD-Modulwerte von unter 7,874 g/mm (200 g/in).
Derzeit ist das bevorzugte Verfahren zum Herstellen von sehr weichen, flexiblen „drapierbaren" Tüchern mit sehr niedrigen CD-Moduleigenschaften das Spunlace-Verfahren. Die Spunlace-Technik ist ein bekanntes Verfahren zum Erzeugen von Vliesbahnen und beinhaltet das Ablegen einer Fasermatrix, beispielsweise einer kardierten Bahn, und das Verschlingen der Fasern, um eine zusammenhängende Bahn zu bilden. Das Verschlingen wird in der Regel durch Beschießen der Fasermatrix mit Wasser unter hohem Druck aus einer Vielzahl von geeignet platzierten Wasserstrahlen erreicht, was häufig als Wasserstrahlverfestigen bezeichnet wird. Theoretisch können auch andere Fluide als Stoßmedium verwendet werden, wie Druckluft. Die Fasern der Bahn werden somit miteinander verschlungen, aber nicht physikalisch miteinander verbunden. Die Fasern einer wasserstrahlverfestigten Bahn weisen daher mehr Bewegungsfreiheit auf als Fasern von Bahnen, die durch thermisches oder chemisches Binden gebildet werden. Besonders wenn sie durch Befeuchten als vorbefeuchtetes Feuchttuch gleitfähig gemacht werden, liefern solche wasserstrahlverfestigten Bahnen Bahnen mit sehr niedrigen Biegemomenten und niedrigen Modulen.
Für die Verwendung als vorbefeuchtetes Tuch weisen Bahnen der vorliegenden Erfindung ein Trockengewicht zwischen 55 Gramm pro Quadratmeter (g/m²) und 75 g/m², stärker bevorzugt zwischen 60 g/m² und 70 g/m² auf. Derzeit bevorzugte Ausführungsformen weisen ein Trockengewicht zwischen 60–62 g/m² auf. Eine bevorzugte wasserstrahlverfestigte Bahn der vorliegenden Erfindung ist von der J.W. Suominen Company, Finnland, erhältlich und wird unter dem Markennamen Fibrella verkauft. Insbesondere haben sich Fibrella 3100 und Fibrella 3160 als Vorläuferbahnen für die vorliegende Erfindung als geeignet erwiesen. Fibrella 3100 ist eine 62 g/m²-Vliesbahn, die 50 % Polypropylenfasern mit einem Denier von 1,5 und 50 % Viskosefasern mit einem Denier von 1,5 umfasst. Fibrella 3160 ist eine 60 g/m²-Vliesbahn, die 60 % Polypropylenfasern mit einem Denier von 1,5 und 40 % Viskosefasern mit einem Denier von 1,5 umfasst. In beiden bevorzugten Bahnen beträgt die durchschnittliche Faserlänge etwa 3,8 cm (etwa 1,5 Zoll). Durchschnittliche Faserlänge bezeichnet die Länge der Einzelfasern, wenn sie ausgestreckt werden.
Das vorbefeuchtete Tuch wird durch Befeuchten des trockenen Substrats mit mindestens 1 Gramm flüssiger Lotion pro Gramm trockener Faserbahn hergestellt. Vorzugsweise wird das trockene Substrat mit mindestens etwa 2,0 Gramm, und mehr bevorzugt mindestens etwa 2,5 Gramm, und in einer Ausführungsform zwischen etwa 3,2 und 3,4 Gramm flüssiger Lotion pro Gramm trockener Faserbahn befeuchtet.
Die wasserstrahlverfestigte Bahn der vorliegenden Erfindung weist ausgezeichnete Weichheit und Flexibilität auf. Beispielsweise weisen die oben genannten wasserstrahlverfestigten Bahnen von Suominen jeweils ein CD-Biegemoment von etwa 0,013 g-cm und einen CD-Modul von etwa 53 g/cm (134 g/in) auf. Diese messbaren technischen Parameter korrelieren gut mit den Weichheitsgraden aus Verbrauchertests. An sich können wasserstrahlverfestigte Bahnen, die sich für die Verwendung als Feuchttücher eignen, wegen der Weichheit und Flexibilität, die sie von sich aus haben, erfolgreich als vorbefeuchtete Babypflegetücher verwendet werden.
Wie oben bemerkt, sollten jedoch in Nordamerika Babypflegetücher, um vom Verbraucher angenommen zu werden, ein Prägemuster aufweisen, das zusätzliche Weichheit signalisiert und ansonsten zusätzliche Attraktivität verleiht. Das Prägemuster sollte sichtbar sein, wenn es feucht ist. Ein Prägen wird jedoch in der Regel angewendet, um den Modul von Vliesbahnen zu erhöhen, wodurch auch die Festigkeit der Bahn erhöht wird. An und für sich besteht die Tendenz, dass ein Prägen anhand von bekannten Verfahren und insbesondere mit bekannten Mustern für Vliesbahnen das Biegemoment und/oder den Modul der Materialien dra matisch erhöht. Eine solche Verstärkung dieser mechanischen Eigenschaften ist unerwünscht und unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten für weiche, flexible Babypflegetücher nicht akzeptabel.
Ein Verfahren zum Bereitstellen eines Prägemusters ist das Kalanderbinden mit bekannten Mustern. In einem Kalanderbindungs-Verfahren wird die Vliesbahn in den Walzenspalt von zwei gegenläufigen Kalanderwalzen geführt, von denen mindestens eine beheizt ist und erhabene Flächen umfasst, die nebeneinander liegende Fasern der Vliesbahn in den komprimierten Regionen zusammenpressen und schmelzverbinden. Obwohl es gutes Prägeverfahren ist, besteht die Tendenz, dass die Bahn durch dieses Schmelzverbinden und erneute Aushärten der Fasern steifer wird, wodurch sie für die Verwendung als Babypflegetücher unzulänglich werden. Beispielsweise kann in den oben genannten wasserstrahlverfestigten Fibrella-Bahnen von Suominen ein Prägen nebeneinander liegende Polypropylenfasern verbinden, was die freie (oder halb-freie) Bewegung nebeneinander liegender Fasern behindert, wodurch eine steifere Struktur geschaffen wird.
Die Bahn der vorliegenden Erfindung überwindet die oben genannten Probleme im Zusammenhang mit bekannten Prägeverfahren und zeigt vom Verbraucher geschätzte Grade an Weichheit mit ästhetisch angenehmen Prägungen. Wenn sie beprägt wird wie hierin beschrieben, kann eine wasserstrahlverfestigte Bahn Prägemuster aufweisen, die dauerhaft sind, wenn sie feucht sind, wobei das CD-Biegemoment oder der CD-Modul kaum oder nicht erhöht werden.
Generell hat sich gezeigt, dass durch Prägen anhand des hierin beschriebenen Verfahrens eine wasserstrahlverfestigte Bahn, die aus einer Airlaid- oder kardierten Bahn gebildet wird, die aus Fasern mit einer vorgegebenen nominalen (oder durchschnittlichen) Faserlänge von etwa 1,9 cm (0,75 Zoll) bis etwa 7,6 cm (3 Zoll) besteht, die ursprünglichen Biegemoment- und Moduleigenschaften der Vorläuferbahn im Wesentlichen erhalten bleiben können. Faserlängen werden vorgegeben und vom Faserhersteller als Stapelfasern in nominalen Längen geliefert, die als Durchschnittslängen spezifiziert werden können. Typische Faserlängen für kardiete Bahnen sind nominal 38,1 mm (1,5 Zoll) und 39,7 mm (1 9/16 Zoll).
Zum Vergleich umfassen Spinnvliesbahnen kontinuierliche Fasern, die thermisch aneinander gebunden sind, was relativ steife Vliesbahnstrukturen zur Folge hat. Schmelzgeblasene Fasern, obwohl diskontinuierlich, werden mit benachbarten Fasern schmelzverbunden, was ebenfalls zu einer relativ steifen Bahn führt.
Obwohl für die Zwecke der vorliegenden Erfindung nicht als Vlies betrachtet, umfasst Papier, beispielsweise nassgelegtes Tissue-Papier, in der Regel sehr kurze Fasern in einer Größenordnung von drei Millimeter oder weniger.
Die Fasern, aus denen die Bahn der vorliegenden Erfindung besteht, können von kreisförmigem Querschnitt sein, wie ein Hundeknochen geformt sein, ein Delta (d. h. mit dreieckigem Querschnitt), dreilappig, bandartig oder andersartig geformt sein, in der Regel als Stapelfaser erzeugt. Die Fasern können ebenso Mehrkomponentenfasern sein, wie Bikomponenten-Fasern. Stapelfasern können gekreppt sein und können mit einer Ausrüstung, wie einem Gleitmittel, beschichtet sein.
Das Verfahren zum Beprägen eine Bahn der vorliegenden Erfindung schließt das Kalanderbeprägen der Bahn mit einzelnen „Symbolen" ein, wobei jedes Symbol einen äquivalenten Symboldurchmesser aufweist, der größer ist als die halbe nominale Faserlänge der Vorläuferbahn, und jedes Symbol von den benachbarten Symbolen durch eine äquivalente nicht gebundene Fläche mit einem Durchmesser von mehr als der halben nominalen Faserlänge getrennt ist.
Mit „Symbol", wie hierin verwendet, ist ein einzelnes, abgegrenztes Design oder eine Form gemeint, wie eine Blume, ein Clown, ein Häschen, ein Elefant oder ein anderes Design, das im Wesentlichen als Strichzeichnung gebildet wird. Obwohl bestimmte Symbole Abschnitte aufweisen können, die man nicht als „Strich" beschreiben würde (wie die Augen eines Tieres usw.) umfasst das Design insgesamt in erster Linie Striche in einem Muster, welches das Design oder die Form bildet.
Mit „äquivalenter Symboldurchmesser", wie hierin verwendet, ist der Durchmesser des kleinsten Kreises gemeint, der das gesamte Symbol umschreiben (d. h. darum gezeichnet werden oder dieses einschließen) kann. Umschreiben des Symbols bedeutet, dass mindestens zwei Punkte auf dem Symbol den Kreis tangential berühren und kein Abschnitt des Symbols den Kreis nach außen schneidet. Natürlich muss für ein Umschreiben kein wirklicher Kreis auf dem Substrat gezeichnet oder markiert werden. Jedes Verfahren, einschließlich von optischen Verfahren, mit denen Kreise übergelegt werden, könnte angewendet werden, um äquivalente Symboldurchmesser zu bestimmen. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wurden äquivalente Symboldurchmesser bestimmt wie unten im Abschnitt über die Testverfahren gezeigt.
Mit „äquivalenter ungebundener Flächendurchmesser", wie hierin verwendet, ist der Durchmesser des größten Kreises gemeint, der zwischen Symbolen eingeschrieben werden kann, der aber keinerlei geprägte Abschnitte einschließt. Einschreiben zwischen Symbolen bedeutet, dass mindestens ein Punkt von mindestens drei Symbolen (oder anderen kontinuierlichen Prägungen, wie geraden oder welligen Linien, wie in 2 dargestellt), den Kreis tangential berühren und kein Abschnitt eines Symbols den Kreis nach innen schneidet. Natürlich erfordert das Einschreiben nicht, dass ein wirklicher Kreis auf dem Substrat gezeichnet oder markiert wird. Jedes Verfahren, einschließlich von optischen Verfahren, mit denen Kreise übergelegt werden, könnte angewendet werden, um äquivalente Symboldurchmesser zu bestimmen. Für den Zweck der vorliegenden Erfindung wurden äquivalente ungebundene Flächendurchmesser bestimmt wie unten im Abschnitt über die Testverfahren gezeigt.
Wenn variierende Größen und/oder Abstände von Symbolen im Prägemuster verwendet werden, wird ein Durchschnitt aller Durchmesser als äquivalenter Sym boldurchmesser verwendet. Falls variierende Größen für die Symbole verwendet werden, sollte der kleinste Symboldurchmesser jedoch einen äquivalenten Symboldurchmesser von über der halben durchschnittlichen Faserlänge haben. Ebenso sollte der kleinste Abstand zwischen Symbolen einen äquivalenten ungebundenen Flächendurchmesser von mehr als der Hälfte der durchschnittlichen Faserlänge haben.
Ohne sich an eine Theorie binden zu wollen, wird angenommen, dass die oben beschriebenen Grenzwerte erforderlich sind, um Bahnen herzustellen, die zur Verwendung als Babypflegetücher für den Verbraucher akzeptabel sind. Es ist jedoch nicht beabsichtigt, geringfügige Abweichungen von den oben genannten Grenzwerten aus dem Bereich der Ansprüche herauszunehmen. Beispielsweise würde man eine Bahn mit einer geringfügigen Zahl an Symbolen mit einem äquivalenten ungebundenen Flächendurchmesser von unter der halben durchschnittlichen Faserlänge nicht als eine betrachten, die nennenswerte Unterschiede zur Bahn der vorliegenden Erfindung aufweist.
Ohne sich an eine Theorie binden zu wollen, wird angenommen, dass die nicht-erwarteten Weichheits- und Flexibilitätseigenschaften des Tuchs der vorliegenden Erfindung auf das Fehlen eines kontinuierlichen Musters zurückgehen, wie eines Gitter- oder Zickzackmusters von Prägungen, die nebeneinander liegende Fasern „einsperren" und die Flexibilität der Bahn beeinträchtigen könnten. Durch Erzeugen der Prägemuster wie oben beschrieben werden nur sehr wenige Fasern der Bahn physikalisch an benachbarte Fasern gebunden, so dass die Fasern im Wesentlichen Bewegungsfreiheit in Bezug aufeinander haben.
Daher kann das Tuch in einer Ausführungsform als Tuch beschrieben werden, das eine Vliesbahn aus Fasern umfasst, die eine vorgegebene nominale Faserlänge aufweisen, sowie ein Prägemuster, das eine Vielzahl von einzelnen Symbolen umfasst, wobei jedes Symbol einen äquivalenten Symboldurchmesser von mindestens der halben nominalen Faserlänge aufweist und die Vielzahl von Symbolen voneinander durch einen äquivalenten ungebundenen Flächendurchmesser von mindestens der halben nominalen Faserlänge getrennt sind.
Ohne sich an eine Theorie zu binden, scheint es, dass der Gesamt-Prozentanteil der gebundenen Fläche, d. h. der Prozentanteil der geprägten Fläche des Tuchsubstrats, ebenfalls wichtig ist. Die geprägte Fläche ist der Gratfläche der Prägeerhebungen im Wesentlichen gleich, wenn ein Kalanderprägen angewendet wird. Insbesondere wird angenommen, dass gebundene Flächen von über 8 % das Feuchttuch zu steif machen und somit die Weichheit oder die wahrgenommene Weichheit abnimmt. Ebenso könnten unter etwa 4 % gebundener Fläche nicht genügend kalandrierte, beprägte Regionen vorhanden sein, um dem Tuch ausreichend optische Qualitäten zu verleihen, damit der Anwender den ästhetischen Anblick und das angenehme Gefühl des Tuchs wahrnimmt. Die gesamte gebundene Fläche wird bestimmt wie unten im Abschnitt über die Testverfahren gezeigt.
Als Beispiele werden nachstehend mehrere verschiedene Ausführungsformen für Bindungsmuster mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Für jedes der beschriebenen Bindungsmuster war die Vorläuferbahn eine wasserstrahlverfestigte Bahn, die von Suominen unter dem Handelsnamen Fibrella 3160 erworben wurde. Die Bahn war eine 60 g/m-Bahn, die 60 % Polypropylen mit einem Denier von 1,5 und 40 % Viskose mit einem Denier von 1,5 umfasst. Die nominale Faserlänge war etwa 3,8 cm (1,5 Zoll).
Tabelle 1: Beispiele
Die Probe mit der Bezeichnung „Kontrolle" in Tabelle 1 stellt die Basis oder den Vorläufer der Vliesbahn ohne jegliches Prägemuster dar. Wie oben angegeben, stellt diese Bahn eine Bahn mit ausgezeichneter Weichheit und Flexibilität dar, beides Attribute, die gut mit den Verbraucherdaten in Bezug auf Weichheitsgrade korrelieren. Diese Basis-Vliesbahn würde ein hervonagendes Feuchttuch für Einweg-Babypflegetücher ergeben, aber ihr fehlen die optischen Signale für Weichheit, die von einer Prägung bereitgestellt werden. Besonders in bestimmten Regionen, wie in Nordamerika, sind Prägemuster notwendig, um den Verbraucher anzusprechen.
Das Prägemuster von Probe 1 ist in 1 dargestellt. Die Symbole 10 sind als Tiere dargestellt, die in erster Linie als Strichzeichnungen gebildet sind. Um jedes Symbol 10 kann ein Kreis 12 gezogen werden, der einen äquivalenten Symboldurchmesser 14 aufweist. Ebenso kann zwischen den Symbolen ein Kreis 16 eingezeichnet werden, der einen äquivalenten ungebundenen Flächendurchmesser 18 aufweist. Probe 1 stellt ein Prägemuster dar mit einer relativ niedrig prozentualen gebundenen Fläche (4,1 %). Obwohl generell eine niedrig prozentuale gebundene Fläche bevorzugt ist, wird angenommen, dass unter etwa 3 – 4 % die Symbole entweder zu groß (als offenen Strichfiguren) oder zu wenig beabstandet sind, um ästhetisch ansprechende optische Indikatoren für Babypflegetücher zu sein.
Das Prägemuster von Probe 2 ist in 2 dargestellt. In diesem Muster sind die Symbole mit Wellerilinien durchsetzt, die einen Teil des Gesamt-Prägemusters bilden. Wellenlinien, die nicht als Symbole betrachtet werden, aber eine Grenze für die äquivalente ungebundene Fläche bilden, werden als akzeptabel angesehen, solange sie kein Gittermuster bilden oder anderweitig Fasern an benachbarten Fasern in der Vliesbahn festlegen. Daher wird angenommen, dass, falls generell parallele und/oder wellige Linien in dem Prägemuster aufgenommen sind, diese sich nicht überschneiden sollten und dass sie einen Abstand voneinander haben sollten, der mindestens der halben nominellen Faserlänge entspricht.
Wie in 2 dargestellt, kann um jedes Symbol 10 der Probe 2 ein Kreis 12 gezogen werden, der einen äquivalenten Symboldurchmesser 14 aufweist. Ebenso kann zwischen Symbolen und den Wellenlinien ein Kreis 16 gezogen werden, der einen äquivalenten ungebundenen Flächendurchmesser 18 aufweist. Probe 2 stellt ein Prägemuster dar, das eine relativ hoch prozentuale Bindungsfläche (7,2 %) für Bahnen der vorliegenden Erfindung aufweist.
Das Prägemuster von Probe 3 ist in 3 dargestellt. Die Symbole 10 sind die gleichen wie in 1, aber der Abstand von Symbol zu Symbol ist erhöht. Wie zuvor kann um jedes Symbol 10 ein Kreis 12 gezogen werden, der einen äquivalenten Symboldurchmesser 14 aufweist. Ebenso kann zwischen Symbolen ein Kreis 16 gezogen werden, der einen äquivalenten ungebundenen Flächendurchmesser 18 aufweist. In Tabelle 1 ist gezeigt, dass das CD-Biegemoment kleiner ist als in der Vorläuferbahn. Man nimmt an, dass dies auf einen Messfehler zurückgeht, so dass der Biegemomentwert von Probe 3 im Wesentlichen der gleiche ist wie in der Vorläuferbahn. Probe 3 stellt ein Prägemuster mit einer relativ hoch prozentualen Bindungsfläche (6,7 %) dar.
Das Prägemuster von Probe 4 ist in 4 dargestellt. In dieser Probe variieren Größe und Abstand der Symbole 10. Daher stellen der äquivalente Symboldurchmesser und der äquivalente ungebundene Flächendurchmesser in Tabelle 1 Durchschnittswerte dar. Wie gezeigt, liegt der äquivalente Symboldurchmesser in der Größenordnung der halben nominalen Faserlänge. Probe 4 stellt ein Prägemuster dar, bei dem das CD-Biegemoment und der CD-Modul von denen der Vorläuferbahn im Wesentlichen nicht abweichen.
Das Prägemuster von Probe 5 ist in 5 dargestellt. Die Symbole 10 sind die gleichen wie die in 1 dargestellten, aber die Symbole wurden verkleinert. Das heißt, um jedes Symbol 10 kann ein Kreis 12 gezeichnet werden, der einen äquivalenten Symboldurchmesser 14 aufweist, der kleiner ist als der von Probe 1. Ebenso kann zwischen den Symbolen ein Kreis 16 gezeichnet werden, der einen äquivalenten ungebundenen Flächendurchmesser 18 aufweist, der unter dem der Probe 1 liegt. In Tabelle 1 ist gezeigt, dass das CD-Biegemoment das gleiche wie in der Vorläuferbahn ist, aber Probe 5 stellt ein Prägemuster mit einer relativ hoch prozentualen Bindungsfläche dar (8,0 %), was sich im CD-Modul niederschlägt. Ohne sich an eine Theorie binden zu wollen, wird angenommen, dass bei einer Bindungsfläche von über 9–10 % der CD-Modul auf ein nicht mehr akzeptables Maß steigt.
Das Prägemuster von Probe 6 ist in 6 dargestellt. Die Symbole 10 sind die gleichen wie die in 5 dargestellten, aber es wurde ein Gittermuster von eng beabstandeten ovalen Formen über das Muster aus Tiersymbolen gelegt. Dieses Muster ist das gleiche wie das der kommerziell erfolgreichen Babypflegetücher, die in Nordamerika als PAMPERS^® Baby Fresh^TM auf dem Markt sind. Daher kann um jedes Symbol 10 ein Kreis 12 gezogen werden, der einen äquivalenten Symboldurchmesser 14 aufweist, der der gleiche wie der von Probe 5 ist. Aufgrund des Vorhandenseins der sich kreuzenden Linien des Gittermusters kann zwischen den Prägungen jedoch ein Kreis 16 gezeichnet werden, der einen äquivalenten ungebundenen Flächendurchmesser 18 aufweist, der viel kleiner ist als der von Probe 5. Die prozentuale Bindungsfläche ist viel größer als die, von der man annimmt, dass sie für die Tücher der vorliegenden Erfindung akzeptabel ist. Probe 6 stellt ein Prägemuster dar, das eine sehr hoch prozentuale Bindungsfläche (15,3 %), aufweist, was sich im CD-Modul niederschlägt. Ohne sich an eine Theorie binden zu wollen, wird angenommen, dass ein CD-Modul von über etwa 200 g/in (78,7 g/cm) das Tuch für die Verwendung als vorbefeuchtetes Babypflegetuch inakzeptabel steif macht.
Wie dargestellt, kann das Tuch der vorliegenden Erfindung mit einem ästhetisch ansprechenden Design aus voneinander beabstandeten einzelnen Symbolen beprägt werden, ohne dafür bestimmte mechanische Eigenschaften des Vorläufer-Vliesmaterials in nennenswertem Umfang aufzugeben. Daher könnte die Bahn der vorliegenden Erfindung als beprägte Vliesbahn beschrieben werden, die eine Vielzahl von voneinander beabstandeten einzelnen Symbolen aufweist, die zwischen 4 % und 8 % Gesamt-Bindungsfläche definieren, und die CD-Biegemoduleigenschaften zeigt, die sich von denen der Vorläuferbahn nicht nennenswert unterscheiden. Die Daten in Tabelle 1 für das CD-Biegemoment zeigen beispielsweise statistisch unbedeutende Unterschiede zwischen dem CD-Biegemoment der Vorläuferbahn und den Bahnen, die mit denen der vorliegenden Erfindung beprägt wurden.
Ebenso könnte die Bahn der vorliegenden Erfindung als beprägte Vliesbahn mit einem Grundgewicht von 62 g/m2 beschrieben werden, die eine Vielzahl von voneinander beabstandeten einzelnen Symbolen aufweist, die zwischen etwa 4 % und 8 % Gesamt-Bindungsfläche definieren und einen CD-Elastizitätsmodul von unter 200 g/in (78,7 g/cm) zeigen.
LOTION:
Das vorbefeuchtete Tuch der vorliegenden Erfindung umfasst eine wässrige Lösung. Die Lotion besteht vorzugsweise zu mindestens 85 Gewichtsprozent aus Wasser, stärker bevorzugt zu mindestens 90 Gewichtsprozent aus Wasser und noch stärker bevorzugt zu mindestens 95 Gewichtsprozent aus Wasser. Eine derzeit bevorzugte Lotion ist eine Formulierung vom Typ Öl-in-Wasser-Emulsion, die einen polymeren Emulgator, vorzugsweise Natriumacrylate, und Siliconöl, vorzugsweise Dimethicon, umfasst.
Die Lotion der vorliegenden Erfindung kann eine wässrige Lösung umfassen, die ein Tensid umfasst, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus quartären Phosphataminverbindungen und nicht-ionischen Tensiden sowie wirksamen Mengen eines zweiten Bestandteils, der ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus nicht-cellulosischen organischen wasserlöslichen Polymeren und alkoxylierten Alkoholen. Die Mengen dieser Verbindungen können auf wirksame Mengen eingestellt werden, um variierende Grade von Feuchtigkeitshaftung bereitzustellen, um verschiedenen Faltungsmustern und Spenderöffnungen gerecht zu werden, damit die Feuchttücher zuverlässig entnommen werden können.
In einer anderen Ausführungsform kann die Lotion ein nicht-ionisches Tensid umfassen, bei dem es sich um ein Block-Copolymer von Polypropylenoxid und Ethylenoxid handelt. Der Propylenoxidblock liegt zwischen zwei Ethylenoxidblöcken, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Poloxamer 101 – Poloxamer 407. Ein geeignetes nicht-ionisches Tensid ist im Handel als Pluronic 62-Marke erhältlich, die von BASF Corporation, Mount Olive, NJ, erhältlich ist.
Die Lotion umfasst vorzugsweise unter 3 Gewichtsprozent nicht-ionisches Tensid. Mehr bevorzugt kann die Lotion wenige als 1 Gewichtsprozent nichtionisches Tensid enthalten. Noch mehr bevorzugt umfasst die Lotion zwischen 0,2 und 0,3 Gewichtsprozent nicht-ionisches Tensid.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst die Lotion ein inneres Salz von quartären Fettaminen als Tensid und ein Sulfonat einer quartären Verbindung als Hilfstensid. Die Tenside können ausgewählt sein aus der Gruppe, bestehend aus Caprylamidopropylbetainen, Cocoamidopropylbetainen, Lauramidopropylbetain, Oleamidopropylbetain oder Isostearamidopropylbetain, im Handel erhältlich als Mackam: OAB, 35, L, J, DZ, LMB und ISA von McIntyre Group Ltd., Governors Highway, University Park, II. Ein geeignetes Hilfstensid ist Cocamidopropylhydroxysultain, das im Handel als Mackam CBS-50G von McIntyre Group Ltd., Governors Highway, University Park, II, erhältlich ist.
Die Lotion umfasst vorzugsweise unter 3 Gewichtsprozent inneres Salz von quartären Fettaminen und unter 1 Gewichtsprozent Sulfonat einer quartären Fettverbindung. Stärker bevorzugte kann die Lotion weniger als 1 Gewichtsprozent inneres Salz von quartären Fettaminverbindungen und unter 0,7 Gewichtsprozent Sulfonat einer quartären Fettverbindung umfassen. Noch stärker bevorzugt umfasst die Lotion zwischen 0,15 und 0,36 Gewichtsprozent inneres Salz einer quartären Fettverbindung und zwischen 0,1 und 0,36 Gewichtsprozent Sulfonat einer quartären Fettverbindung.
Die Lotion umfasst vorzugsweise auch eines oder mehrere der Folgenden: eine wirksame Menge eines Konservierungsmittels, eine wirksame Menge eines Befeuchtungsmittels, eine wirksame Menge eines Erweichungsmittels, eine wirksame Menge eines Dufts und eine wirksame Menge eines Duft-Solubilisierungsmittels.
Wie hierin verwendet, ist ein Erweichungsmittel ein Material, das die Haut weich macht, beruhigt, geschmeidig macht, überzieht, glatt macht oder befeuchtet. Der Ausdruck Erweichungsmittel schließt herkömmliche Lipidmaterialien ein (z. B. Fette, Wachse), polare Lipide (Lipide, die hydrophylisch modifiziert wurden, um sie wasserlöslich zu machen), Silicone, Kohlenwasserstoffe und andere lösliche Materialien. Weichmacher, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, können eine Erdölbasis haben, vom Typ Fettsäureester sein, vom Typ Alkylethoxylat sein, Fettsäureesterethoxylate sein, vom Typ Fettalkohol sein, vom Typ Polysiloxan sein, Mucopolysaccharide oder Mischungen davon sein.
Befeuchtungsmittel sind hygroskopische Materialien, die dazu dienen, Wasser in die Hornhautschicht zu ziehen, um die Haut zu befeuchten. Das Wasser kann aus der Haut oder aus der Atmosphäre kommen. Beispiele für Befeuchtungsmittel schließen Glycerin, Propylenglycol und Phospholipide ein.
Duftkomponenten, wie Parfüme, schließen wasserunlösliche Öle ein, einschließlich von ätherischen Ölen, sind aber nicht darauf beschränkt.
Duft-Solubilisierungsmittel sind Komponenten, die die Tendenz der wasserunlöslichen Duftkomponente, aus der Lotion auszufallen, reduzieren. Beispiele für Duft-Solubilisierungsmittel schließen Alkohole ein, wie Ethanol, Isopropanol, Benzylalkohol und Phenoxyethanol, jeglichen Emulgator mit hohem HLB (HLB über 13), einschließlich von Polysorbat, aber nicht darauf beschränkt, und hoch ethoxylierte Säuren und Alkohole.
Konservierungsmittel verhindern die Vermehrung von Mikroorganismen in der flüssigen Lotion und/oder in dem Substrat. Generell sind diese Konservierungsmittel hydrophobe oder hydrophile organische Moleküle. Geeignete Konservierungsmittel schließen Parabene ein, wie Methylparabene, Propylparabene und deren Kombinationen, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Die Lotion kann auch eine wirksame Menge an Kerotolyt enthalten, um eine unterstützende Wirkung für die Heilung der Haut bereitzustellen. Ein besonders bevorzugter Kerotolyt ist Allantoin ((2,5-Dioxo-4-imidazolidinyl)harnstoff), eine heterocyclische Verbindung mit einer empirischen Formel C₄H₆N₄O₃. Allantoin ist im Handel von Tri-K Industries, Emerson, New Jersey, erhältlich. Man ist sich dessen wohl bewusst, dass die Langzeitanwendung von Einweg-Absorptionsstrukturen, wie Einwegwindeln, dazu führen kann, dass die Haut dahingehend geschädigt werden kann, dass sie überfeuchtet wird. Es ist allgemein bekannt, dass eine zu feucht gehaltene Haut anfälliger ist für Hautstörungen, einschließlich von Schweißbläschen, Ablösung, Druckstellen und Verlust der Hautschutzbarriere. Beispielsweise definiert 21 CFR 333.503 Windelausschlag als entzündlichen Hautzustand im Windelbereich (Perineum, Po, Unterbauch und Innenoberschenkel), der von einem der mehreren der folgenden Faktoren bewirkt wird: Feuchtigkeit, Luftabschluss, Reibung, andauernder Kontakt mit Urin und Kot oder mechanische oder chemische Reizung. Ein vorbefeuchtetes Tuch gemäß der vorliegen den Erfindung kann eine wirksame Menge an Allantoin enthalten, um die Hautheilung zu beschleunigen, beispielsweise bei einer Haut, die zu feucht gehalten wird.
Das U.S. Patent 5,534,265, erteilt am 9. Juli 1996, das U.S. Patent 5,043,155, erteilt am 27. August 1991 und das U.S. Patent 5,648,083, erteilt am 15. Juli 1997, offenbaren zusätzliche Lotionsbestandteile.
Die Lotion kann ferner zwischen 0,1 und 3 Gewichtsprozent Allantoin und 0,1 bis 10 Gewichtsprozent eines Aloeextrakts, wie Aloe vera, enthalten, der als Erweichungsmittel dienen kann. Aloe vera-Extrakt ist in Form eines konzentrierten Pulvers von der Rita Corporation, Woodstock, IL, erhältlich.
Prüfverfahren
Äquivalenter Symboldurchmesser

1. Man beschafft sich einen maßstabsgetreuen und dimensionsgenauen Druck der gesamten Muster-Wiederholungseinheit. Dies kann anhand jedes bekannten Verfahrens bewerkstelligt werden, einschließlich des Abdruckens des Musters auf Papier.
2. Für jedes einmalige Muster in der Muster-Wiederholungseinheit benutzt man eine Kreisschablone, um den Durchmesser des kleinsten Kreises zu messen, der das vollständige Symbol umschreiben kann (d.h. der darum herum gezeichnet werden und dieses einschließen kann) (wie oben mit Bezug auf die Definition des äquivalenten Symboldurchmessers beschrieben). Die Messung sollte innerhalb von +/– 1/32 Zoll (0,79 mm) genau sein. Der Durchmesser des Umschreibungskreises ist der äquivalente Symboldurchmesser des Symbols.
3. Nach Aufzeichnen des äquivalenten Symboldurchmessers für jedes einmalige Symbol in der Muster-Wiederholungseinheit wird der numerische Durchmesser dieser Werte genommen. Dies ist der äquivalente Symboldurchmesser für die Muster-Wiederholungseinheit.

Äquivalenter nicht-gebundener Flächendurchmesser

1. Man beschafft sich einen maßstabsgetreuen und dimensionsgenauen Druck einer vollständigen Muster-Wiederholungseinheit. Dies kann anhand jedes bekannten Verfahrens bewerkstelligt werden, einschließlich des Abdruckens des Musters auf Papier.
2. Unter Verwendung eine Kreisschablone, den Durchmesser des größten Kreises messen, der zwischen Symbole innerhalb der Muster-Wiederholungseinheit eingezeichnet werden kann und der zwischen die Symbole in einer Muster-Wiederholungseinheit und die Symbole in den benachbarten Muster-Wiederholungseinheiten eingezeichnet werden kann, der aber niemals irgendwelche geprägte Abschnitte einschließt (wie oben mit Bezug auf die Definition des äquivalenten ungebundenen Flächendurchmessers beschrieben). Die Messungen sollten innerhalb von +/– 1/32 Zoll (0,79 mm) genau sein. Der Durchmesser jedes eingeschriebenen Kreises ist der äquivalente ungebundene Flächendurchmesser für diesen Abschnitt des Musters.
3. Nach Aufzeichnen aller äquivalenten ungebundenen Flächendurchmesser wird der numerische Durchschnitt dieser Werte genommen. Dies ist der durchschnittliche ungebundene Flächendurchmesser für die Muster-Wiederholungseinheit und die benachbarten Muster-Wiederholungseinheiten.

Prozentuale Bindungs

1. Man beschafft sich einen maßstabsgetreuen und dimensionsgenauen Druck der vollständigen Muster-Wiederholungseinheit, bei dem die Prägungen schwarz dargestellt sind und die nicht beprägten Stellen weiß dargestellt sind. Dies kann anhand von jedem bekannten Verfahren bewerkstelligt werden, einschließlich des Druckens eines maßstabsgerechten Musters in schwarzer Tinte auf weißem Papier.
2. Die Gesamtfläche der Muster-Wiederholungseinheit wird durch Messen einer bekannten geometrischen Form, wie eines Quadrats, eines Rechtecks, einer Raute usw. welche die gesamte Muster-Wiederholungseinheit umschreibt, bestimmt.
3. Die gesamte geprägte Fläche der Muster-Wiederholungseinheit wird durch Bestimmen der Fläche gemessen, die von allen schwarzen Regionen in der Muster-Wiederholungseinheit definiert ist. Dies kann durch Einscannen des Musters in eine Computer-Grafikdatei und Benutzen einer Computer-Software wie Image 1.44 für Macintosh PC, PC Paint, Micrographics Designer, Adobe Illustrator, bewerkstelligt werden, um die Fläche der schwarzen Fixel in der geometrischen Region zu bestimmen, die in Schritt 2 oben festgelegt wurde. Alternativ dazu kann die gesamte geprägte Fläche manuell durch Auflegen eines geometrischen Gitters, das aus Quadraten von 0,030 Zoll (0.8 mm) mal 0,030 Zoll (0,8 mm) besteht, auf der geometrischen Region, die in Schritt 2 festgelegt wurde, bestimmt werden. In diesem Fall ist die gesamte geprägte Fläche die Gesamtfläche der Quadrate, die zu mindestens 50 % schwarz sind.
4. Die prozentuale Bindungsfläche ist gleich dem Verhältnis der gesamten ungeprägten Fläche zur gesamten geprägten Fläche mal 100.

CD-Biegemoment
Das CD-Biegemoment wurde mit einem Kawabata KES-FB2-Reinbiegungstester gemessen. Dieser Test ist Teil des Kawabata-Systems, das dafür entworfen wurde, grundlegende mechanische Eigenschaften von Vliesen und anderen Bahnmaterialien zu messen. Das Biegemoment wurde durch Bildung des Durchschnitts aus den Ergebnissen von mindestens drei Proben festgesetzt, die entsprechend der folgenden Kriterien getestet wurden:
Probengröße = 8,9 cm × 8,9 cm
Lotionssättigung = 3,4 g/g
Kalibrierungsmasse = 50 Gramm
Instrumentenempfindlichkeit = 5 × 1
Einstellung von vorderer beweglicher Klemmbacke zu hinterer beweglicher Klemmbacke = 1 cm
Seitliche Ausrichtung der Probe = keine
Zahl der Biegedurchgänge pro Messung = 4
Krümmung pro Durchgang = 0 cm^–1 to +1 cm^–1 to –1 cm^–1 to 0 cm^–1
Geschwindigkeit pro Durchgang = 0,5 cm^–1/s
Zahl der Messungen = 10
Biegemoment (g-cm) = Steigung der linearen Regressionslinie zwischen etwa 0,2 cm^–1 und 0,7 cm^–1 des Moments (g-cm/cm) vs. Krümmung 1(/cm Kurve)
CD-Modul
Der CD-Modul wurde mit der MTS-Vorrichtung Nr. 7997 getestet. Genauer wurde eine Probe mit einer Breite von 25,4 mm von einer Vliesbahn der vorliegenden Erfindung abgeschnitten, wobei darauf geachtet wurde, dass die Breitendimension in der Laufrichtung war, d. h., dass die gedehnte Dimension quer zur Laufrichtung war. Die Zugausrüstung wurde mit einem Klemmbackenabstand von 102 mm und einer Zugrate von 100 mm/min eingestellt. Die Tuchproben wurden vorbefeuchtet mit einer Öl-in-Wasser-Emulsion getestet, wobei der Sättigungsgrad bei 340 % lag, d. h. bei 3,4 Gramm Lotion pro Gramm trockenes Substrat.
Der Elastizitätsmodul, Em, ist definiert als Steigung des linearen Teils der Last/Probenbreite vs. Dehnungs-Kurve. Wenn mehr als eine lineare Region identifiziert werden kann, wird der Elastizitätsmodul des Substrats als der lineare Abschnitt mit der geringsten Steigung definiert, wie im Graphen von 7 dargestellt.

Claims

Tuch, umfassend eine Vlieslage, bestehend aus thermoplastischen Fasern mit einer Nennfaserlänge, wobei das Tuch kalandergeprägt ist mit einem Muster, umfassend eine Vielzahl diskreter Symbole (10), wobei jedes Symbol einen gleichwertigen Symboldurchmesser (14) von mindestens der Hälfte der Nennfaserlänge hat, und wobei die Vielzahl der Symbole (10) von einander durch einen gleichwertigen, nicht verbundenen Bereichsdurchmesser (18) von mindestens der Hälfte der Nennfaserlänge getrennt sind.
Tuch nach Anspruch 1, das Fasern umfasst, die eine Faserlänge von nominell zwischen 0,5 Zoll (1,3 cm) und 3,0 Zoll (7,6 cm) haben, und das eine Vielzahl von getrennt angeordneten diskreten Symbolen (10) aufweist, die zwischen 4 % und 8 % des gesamten Verbundbereichs ausmachen.
Tuch nach Anspruch 2, wobei das Tuch einen Elastizitätsmodul quer zur Produktionsrichtung von weniger als 200 g/Zoll (78,7 g/cm) aufweist.
Tuch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Vlies nach dem – Spinnvlies-Verfahren hergestellt ist.
Tuch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Fasern des Weiteren Viskose umfassen.
Tuch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Fasern von 40 % bis 60 % Viskose umfassen, wobei der Rest des Fasergehalts aus den thermoplastischen Fasern besteht.
Tuch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die thermoplastischen Fasern Polyolefinmaterial umfassen.
Tuch nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 7, wenn nicht abhängig von Anspruch 2, wobei die vorbestimmte Faserlänge nominell zwischen 0,5 Zoll (1,3 cm) und 3,0 Zoll (7,6 cm) ist.
Tuch nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Tuch des Weiteren eine Lotion umfasst.
Tuch nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die diskreten Symbole im Wesentlichen gleichwertige Symboldurchmesser haben.