BRPI0314054B1

BRPI0314054B1 - Pano de limpeza úmido

Info

Publication number: BRPI0314054B1
Application number: BRPI0314054-7A
Authority: BR
Inventors: Kelly D Branham; W Clayton Bunyard; Frederick J Lang; Christopher Possell; Michael R Lostocco
Original assignee: Kimberly Clark Co
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2003-09-08
Publication date: 2015-06-30
Also published as: AU2003266008A1; MXPA05002432A; CN1681539A; US7157389B2; AR041236A1; RU2005106210A; DE60315166T2; US20040058606A1; AU2003266008B2; ZA200501927B; US20070010155A1; CN100382853C; EP1539259A1; JP2006500101A; US7456117B2; WO2004026354A1; KR20050057202A; JP4711679B2; DE60315166D1; KR101057900B1

Description

"PANO DE LIMPEZA ÚMIDO" CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a polímeros e formulações poliméricas catiônicas dispersíveis ou solúveis em água, sensíveis ou acionáveis ionicamente. A presente invenção se refere, ainda, a um método de fabricação de polímeros e formulações poliméricas catiônicas dispersíveis ou solúveis em água, sensíveis ou acionáveis ionicamente e à sua aplicabilidade como composições aglutinantes para artigos descartáveis. A presente invenção refere-se, adicionalmente, a artigos descartáveis, tais como panos úmidos de limpeza, que incluem as composições aglutinantes dispersíveis em água, sensíveis ou acionáveis ionicamente, inclusive polímero ou formulações poliméricas catiônicas.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Durante muitos anos, o problema que envolve o descarte vem afligindo as indústrias que fornecem artigos descartáveis, tais como fraldas, panos de limpeza úmidos, trajes para incontinência e produtos de cuidado com a higiene feminina. Apesar do grande progresso nesse sentido, um dos fatores que permanecem sem solução é a incapacidade de se criar uma manta fibrosa coerente em termos econômicos, a qual se dissolva ou se desintegre imediatamente na água, porém que ainda seja resistente o bastante durante o uso. Ver, por exemplo, a descrição da patente U.K. 2.241.373 e da Patente U.S. N2 4.186.233. Sem tal produto, a possibilidade de o usuário descartar o produto, através da descarga no aparelho sanitário, fica cada vez menor, se não eliminada. Ademais, a capacidade de o produto se desintegrar em um aterro é muito limitada, pois uma grande parte dos componentes do produto, que bem podem ser biodegradáveis ou fotodegradáveis, fica encapsulada ou ligada no plástico formando um só corpo, a qual leva um longo tempo para se degradar, se é que se degrada inteiramente. Nesse sentido, se os plásticos se desintegrassem na presença de água, os componentes internos poderíam degradar-se, por causa da ruptura da encapsulação ou aglutinação do plástico.

Produtos descartáveis, tais como fraldas, produtos de cuidado com a higiene feminina e para incontinência em adultos, podem ser fabricados de modo a serem descartados por descarga no aparelho sanitário. Normalmente, tais produtos incluem um forro lateral para o corpo, que tem que passar os fluidos rapidamente, tais como urina ou menstruação, de tal modo que o fluido possa ser absorvido por um núcleo absorvente do produto. Tipicamente, o forro lateral do corpo pode ser uma manta fibrosa aderente, que possui desejavelmente inúmeras características, tais como maciez e flexibilidade. A manta fibrosa do material do forro lateral do corpo pode ser formada, tipicamente, por meio do assentamento a molhado ou a seco (ar) de uma pluralidade, em geral, aleatória, de fibras e unindo-as para que se forma uma manta coerente com composições de um aglutinante. As composições aglutinantes antigas desempenhavam bem este papel. No entanto, as mantas fibrosas que compreendiam essas composições tendiam a apresentar problemas de não-dispersibilidade em sistemas sanitários domésticos.

As composições aglutinantes recentes foram desenvolvidas de modo que as mesmas possam ser mais dispersíveis e mais responsáveis com o meio ambiente do que as composições aglutinantes antigas. Uma classe de composições aglutinantes inclui materiais poliméricos que possuem solubilidade inversa em água. Estas composições aglutinantes são insolúveis em água quente, porém são solúveis em água fria, tal como encontradas em um banheiro. É bem conhecido que inúmeros polímeros apresentam pontos de névoa ou propriedades com solubilidade inversa em meio aquoso. Estes polímeros foram citados em diversas publicações para diversos pedidos, incluindo (1) como retardadores de evaporação (JP 6207162) ; (2) como composições sensíveis à temperatura, as quais são úteis como indicadores de temperatura devido a uma brusca mudança de cor associada com uma mudança de temperatura correspondente (JP 6192527); (3) como materiais sensíveis ao calor que são opacos em uma temperatura específica e se tornam transparentes quando resfriados abaixo da temperatura específica (JP 51003248 e JP 81035703); (4) como coberturas enroladas com boas características de absorção e fácil remoção (JP 6233809). e (5) como materiais de produtos de cuidado pessoal descartados em aparelho sanitário (Patente U.S. N° 5.509.913, expedida para Richard S. Yeo em 23 de abrol de 1996 e cedida por Kimberly-Clark Corporation).

Outros aglutinantes recentes de interesse incluem uma classe de aglutinantes, que são ionicaménte sensíveis. Diversas patentes U.S. e européias cedidas a Lion Corporation de Tóquio, Japão, mostram polímeros ionicamente sensíveis que compreendem ácido acrílico e acrilatos de alquila ou arila. Ver Patente U.S. Nos 5.312.883, 5.317.063 e 5.384.189, cujas descrições estão incorporadas no presente à guisa de referência, bem como, Patente européia N° 608460A1. Na patente U.S. N° 5.312.883, os terpolímeros são descritos como aglutinantes adequáveis para mantas não-tecidas descartadas em aparelho sanitário. Os terpolímeros baseados em ácido acrílico, que compreendem ácido acrílico parcialmente neutralizado, acrilato de butila e acrilato 2-etilhexil, são aglutinantes adequáveis para uso em mantas não-tecidas descartadas em aparelho sanitário em algumas partes do mundo. Entretanto, devido à presença de uma pequena quantidade de acrilato de sódio no terpolímero parcialmente neutralizado, estes aglutinantes não conseguem se dispersar em água que contém mais que cerca de 15 ppm de Ca2+ e/ou Mg2+. Quando colocados em água que contém mais que cerca de 15 ppm de íons de Ca2+ e/ou Mg2+, as mantas não-tecidas que utilizam os aglutinantes descritos acima mantêm uma resistência à tração maior que 11,8 g/cm, que afeta de forma negativa a "dispersibilidade" da manta. O mecanismo proposto para sanar tal falha é que cada íon de cálcio se aglutina com dois grupos de carboxilado tanto de forma intramolecular como intermolecular. A associação intramolecular faz com que a cadeia de polímero se enrole, resultando eventüalmente em precipitação de polímero. A associação intermolecular produz reticulação. Se ocorrerem associações intramoleculares e intermoleculares, o terpolímero não é solúvel em água que contém mais que cerca de 15 ppm Ca2+ e/ou Mg2+. Devido à forte interação entre íons de cálcio e os grupos de carboxilados do terpolímero, a dissociação do complexo é altamente improvável devido a o fato desta associação ser irreversível. Portanto, o polímero descrito acima que foi exposto a uma grande solução de concentração de Ca2+ e/ou Mg2+ não irá se dispersar em água mesmo que a concentração de cálcio diminua. Isto limita a aplicação do polímero como um material aglutinante descartado em aparelho sanitário devido ao fato de a maioria das áreas através de U.S. possuírem água dura, a qual contém mais que 15 ppm Ca2+ e/ou Mg2+.

Na patente U.S. 6.423.804 BI cedida por Kimberly Clark, cuja descrição está incorporada aqui à guisa de referência, descreve-se uma modificação dos terpolímeros de ácido acrílico das patentes referidas acima para Lion Corporation. Especificamente, 6.423.804 bl mostra terpolímeros de ácido acrílico modificados com sulfonato de ânion que aperfeiçoaram a dispersibilidade em água relativamente dura, por exemplo, até 2 00 ppm Ca2+ e/ou Mg2+, comparado com os polímeros de Lion não-modifiçados. A folha umedecida é flexível e macia. Entretanto, os polímeros ionicamente sensíveis de Lion Corporation e terpolímeros de ácido acrílico modificados com sulfonato de ânion das patentes referidas acima, quando usados como aglutinantes para produtos de cuidado pessoal, tais como panos de limpeza úmidos, reduziram tipicamente a Umectação inicial de folha, aumentaram a rigidez da folha seca, aumentaram a viscosidade da folha, reduziram a capacidade de aspersão de aglutinante e o custo de produção relativamente alto.

Outra abordagem para produtos de cuidado pessoal dispersíveis é mostrada na Patente U.S. N° 5.281.306 para Kao Corporation de Tóquio, Japão. Esta patente mostra uma folha de limpeza com capacidade de desintegração em água, ou seja, pano de limpeza úmido, que compreende fibras dispersíveis em água tratadas com um aglutinante solúvel em água que possui um grupo de carboxila. A folha detergente é tratada com um agente detergente que contém 5%-95% de um solvente orgânico compatível com água e 95%-5% de água. Um solvente orgânico preferido é glicol de propileno. A folha detergente retém a resistência úmida e não se dispersa no agente detergente baseado em solvente orgânico, porém se dispersa em água. As folhas devem possuir estes níveis de solventes orgânicos visto que estes solventes garantem a resistência úmida em uso das folhas. Sem os solventes, as folhas poderíam possuir uma pequena resistência úmida em uso e poderíam não ser eficazes como um pano de limpeza úmido. Entretanto, o uso de tais grandes quantidades de solvente orgânico resulta em uma sensação gordurosa quando o produto for usado, e estes solventes orgânicos podem causar desconforto na pele em quantidades maiores.

Embora muitas patentes mostrem diversas composições sensíveis à temperatura e a íon para materiais descartados em aparelho sanitário ou dispersíveis em água, há uma necessidade de produtos dispersíveis que possuam maciez, flexibilidade, capacidade tri-dimensional e resiliente; e integridade de mecha e estrutural na presença de fluidos corpóreos (incluindo fezes) na temperatura do corpo; e dispersão de fibra verdadeira após o descarte no aparelho sanitário de modo que o produto não se emaranhe nas raízes das árvores ou nas curvas das tubulações dos bueiros. Ademais, há uma necessidade na técnica que os produtos descartados em aparelho sanitário possuam dispersibilidade em água em todas as áreas do mundo, incluindo áreas aquosas macias e duras. Ademais, há uma necessidade que os aglutinantes dispersíveis em água que não reduzem a Umectação de produto com o qual estes são usados e sejam aspersíveis para aplicação uniforme e relativamente fácil e penetração dentro dos produtos. Por fim, há uma necessidade que os panos de limpeza úmidos descartados em aparelho sanitário dispersíveis em água que sejam estáveis durante o armazenamento e retenham um nível desejável de resistência â umidade durante uso e sejam molhados com uma composição umectante que seja relativamente isenta, ou seja substancialmente isenta de solventes orgânicos. Tal produto é necessário em um custo razoável sem comprometer a segurança do produto e preocupações ambientais, algo que os produtos antigos falharam para fazer.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a polímeros e formulações poliméricas catiônicas acionáveis, que foram desenvolvidos para se dirigir aos problemas descritos acima associados com polímeros ionicamente sensíveis e outros polímeros atualmente disponíveis descritos na literatura. O aglutinante da presente invenção proporciona resistência no estado seco, porém de forma mais importante, ajuda a manter um nível desejado de resistência no estado úmido por meio de capacidade de acionamento de íon. Uma concentração controlada de sal na solução umectante insolubiliza o aglutinante e permite que o mesmo funcione como um adesivo para a manta. Quando o pano de limpeza úmido for descartado dentro do fluxo de águas servidas, a concentração de sal é diluída, o aglutinante se torna solúvel, e a resistência cai abaixo de um nível crítico. As formulações de polímero acionaveis da presente invenção possuem uma "propriedade disparadora", de modo que os polímeros sejam insolúveis em uma composição umectante que compreende um agente insolubilizante de um tipo e concentração particulares, tais como soluções salinas monovalentes e/ou divalentes em concentrações acima de cerca de 0,3% por peso, porém são solúveis quando diluídas com água, incluindo água dura com até 200 ppm (partes por milhão) de íons de magnésio e cálcio. Isto permite que a manta se divida em pequenas partes e, por fim, se dispersem.

Diferente de algumas formulações de polímero ionicamente sensíveis, os quais perdem dispersibilidade em água dura devido à reticulação de íon por íons de cálcio, as formulações de polímero catiônicas acionáveis da presente invenção não são sensíveis a íons de cálcio e/ou magnésio em concentrações de poucas centenas de ppm e não são sensíveis a variações de pH. Conseqüentemente, os produtos descartados em aparelho sanitário que contêm as formulações de polímero da presente invenção mantêm a dispersibilidade em água dura ou água mole.

As composições aglutinantes proporcionam um ótimo nível de resistência úmida que utiliza cloreto de sódio como o único ou primeiro agente de acionamento, não requerem o uso de uma alta concentração de íons de metal divalentes. Ainda, o nível de cloreto de sódio necessário para proporcionar propriedades disparadoras é muito baixo (sl%) sob certas condições. Devido a este baixo nível de sal monovalente necessário para produzir atividade disparadora, estes aglutinantes podem agora manter resistência suficiente na presença de urina, menstruação, e outros fluidos biológicos sem o uso de um agente disparador externo. Portanto, estes podem ser muito mais adequáveis para aplicações de cuidado pessoal além de produtos pré-umedecidos. Também, os aglutinantes da presente invenção também podem ser adequáveis para proporcionar resistência úmida e/ou resistência úmida temporária na falta de sal adicionado para produtos de pano secos devido às suas características de solubilidade. Ademais, as propriedades dos aglutinantes aperfeiçoados são afetadas sem o uso de um co-monômero hidrofílico não-iônico, que pode ser indesejável devido à toxidade, desencontro em reatividade, ou efeito adverso na performance aglutinante.

As formulações de polímero da presente invenção são úteis como aglutinantes e componentes estruturais para panos não tecidos com assentamento a ar e a molhado para aplicações, tais como forros laterais para o corpo, materiais de distribuição de fluido, materiais em forma de fluido (onda) ou estoque de cobertura em vários produtos de cuidado pessoal. As formulações de polímero da presente invenção são particularmente úteis como um material aglutinante para produtos de cuidado pessoal descartados em aparelhos sanitários, particularmente panos de limpeza úmidos para uso pessoal, tais como para limpeza e tratamento da pele, remoção de maquiagem, remoção de esmalte para unhas, cuidado médico, e também panos para uso em limpeza de superfície dura, cuidado automotivo, incluindo panos de limpeza que compreendem agentes de limpeza, desinfetantes e similares. Os produtos descartados em aparelho sanitário mantêm a integridade ou resistência úmida durante o armazenamento e uso, e se dividem ou se dispersam após o descarte no aparelho sanitário quando a concentração salina ou de íon cai abaixo de um nível crítico. Os substratos adequáveis para tratamento incluem pano, tal como pano encrespado ou não-encrespado, produtos de coformação, mantas hidroentrelaçadas, emaranhamentos assentados a ar, polpa de felpa, mantas não-tecidas, e compósitos dos mesmos. Os métodos para produzir panos não-encrespados e mantas de pano moldadas tridimensionais de uso da presente invenção podem ser encontrados em pedido de patente U.S. comumente de co-propriedade, Número de Série 08/912.906, "Wet Resilient Webs and Disposable Articles Made Therewith", por F.J. Chen e outros, depositado em 15 de agosto de 1997; Patente U.S. N° 5.429.686, expedida para Chiu e outros, em 4 de julho de 1995; Patente U.S. N° 5.399.412, expedida para S.J. Sudall e S.A. Engel em 21 de março de 1995; Patente U.S. N° 5.672.248, expedida para Wendt e outros em 30 de setembro de 1997; e Patente U.S. N° 5.607.551, expedida para Farrington e outros em 4 de março de 1997; todas as quais estão incorporadas aqui à guisa de referência em sua totalidade. As estruturas de pano moldadas das patentes acima podem ser especificamente úteis para proporcionar boa limpeza em um pano de limpeza. Uma boa limpeza também pode ser promovida ao proporcionar um grau de textura em outros substratos também por gofragem, moldagem, umedecimento e secagem por ar sobre um tecido com textura, e similares. Os polímeros catiônicos e formulações de polímero da presente invenção são particularmente úteis como um aglutinante para materiais fibrosos devido ao fato de os polímeros e formulações de polímero serem essenciais para as fibras.

Os materiais de assentamento a ar podem ser formados por medição de um fluxo de ar que contém as fibras e outros materiais opcionais, em condição substancialmente seca, sobre um fio de movimento tipicamente horizontal que forma uma rede. Os sistemas e aparelhos adequáveis para misturas de assentamento a ar de fibras e material termoplástico são descritos, por exemplo, na Patente U.S. N° 4.157.724 (Persson), expedida em 12 de junho de 1979, e re-expedida em 25 de dezembro de 1984 como Patente U.S. Re. N° 31.775; Patente U.S. N° 4.278.113 (Persson), expedida em 14 de julho de 1981; Patente U.S. N° 4.264.289 (Day), expedida em 28 de abril de 1981; Patente U.S. N° 4.352.649 (Jacobsen e outros), expedida em 5 de outubro de 1982; Patente U.S. N° 4.353.687 (Hosler, e outros), expedida em 12 de outubro de 1982; Patente U.S. N° 4.494.278 (Kroyer, e outros), expedida em 22 de janeiro de 1985, Patente U.S. N° 4.627.806 (Johnson), expedida em 9 de dezembro de 1986; Patente U.S. N° 4.650.409 (Nistri, e outros), expedida em 17 de março de 1987; e Patente U.S. N° 4.724.980 (Farley), expedida em 16 de fevereiro de 1988; e Patente U.S. N° 4.640.810 (Laursen e outros), expedida em 3 de fevereiro de 1987, cujas descrições estão incorporadas aqui à guisa de referência. A presente invenção também mostra como fabricar não-tecidos dispersíveis em água, incluindo estoque de cobertura (forro), materiais (onda) de entrada e panos de limpeza úmidos, que são estáveis em fluidos que possuem uma primeira composição iônica, tal como íons monovalentes e/ou divalentes em uma concentração particular substancialmente maior do que é encontrada em água dura ou água mole típicas, que utilizam as formulações de polímero únicas descritas acima como composições aglutinantes. Os não-tecidos resultantes são descartados em aparelho sanitário e dispersíveis em água devido à sensibilidade personalizada ionicamente, que pode ser acionada independente da dureza de água encontrada em sanitários em todo Estados Unidos e mundo. A presente invenção mostra adicionalmente uma composição umectante adequável para panos de limpeza úmidos. Os panos de limpeza úmidos que empregam as formulações de polímero da presente invenção são estáveis durante o armazenamento e retêm um nível desejado de resistência úmida durante o uso e são umedecidos com uma composição umectante ou agente de limpeza que podem ser relativamente isentas, ou substancialmente isentas, de solventes orgânicos. Como usado aqui o termo "substancialmente isenta" deve significar que contém somente quantidades triviais ou inconsequentes.

Estes e outros objetivos, características e vantagens da presente invenção tornar-se-ão óbvios após uma revisão da seguinte descrição detalhada das modalidades mostradas e reivindicações em anexo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES DESCRITAS A presente invenção é praticada utilizando polímeros ou composições de polímeros catiônicos acionáveis. A composição de polímero catiônica acionável é uma composição de polímero catiônica ionicamente sensível. Para ser capaz de ser um polímero catiônico ou formulações de polímero cationicas acionáveis ionicamente sensíveis eficazes adequáveis para uso em produtos de cuidado pessoal dispersíveis em água ou descartados em aparelho sanitário, as formulações devem ser desejavelmente (1) funcionais; ou seja, manter a resistência úmida sob condições controladas e se dissolverem ou dispersarem em um período razoável de tempo em água mole ou dura, tal como encontrada em banheiros e esgotos ao redor do mundo; (2) seguras (não tóxicas); e (3) relativamente econômicas. Além dos fatores anteriores, as formulações acionáveis ou sensíveis ionicamente quando usadas como uma composição aglutinante para um substrato não-tecido, tal como pano de limpeza úmido, devem ser desejavelmente (4) processáveis sobre uma base comercial; ou seja, podem ser aplicadas de forma relativamente rápida sobre uma grande base de escala, tal como por aspersão (que requer desse modo que a composição aglutinante possua uma viscosidade relativamente baixa em alto cisalhamento); (5) proporcionar níveis aceitáveis de Umectação de folha ou substrato; (6) proporcionar níveis reduzidos de rigidez de folha, e (7) pegajosidade reduzida. A composição umectante com a qual os panos de limpeza úmidos da presente invenção são tratados podem proporcionar algumas das vantagens anteriores, e, além disso, podem proporcionar um ou mais (8) cuidados com a pele aperfeiçoados, tais como irritação de pele reduzida ou outros benefícios, (9) propriedades táteis aperfeiçoadas, e (10) promover boa limpeza ao proporcionar um equilíbrio em uso entre fricção e lubricidade sobre a pele (deslizamento da pele). Os polímeros catiônicos e formulações cationicas acionáveis ou sensíveis ionicamente da presente invenção e artigos feitos com os mesmos, especialmente panos de limpeza úmidos que compreendem composições umectantes particulares estabelecidas adiante abaixo, podem satisfazer muitos ou todos os critérios acima. Naturalmente, não é necessário que todas as vantagens das modalidades preferidas da presente invenção se encontrem dentro do escopo da presente invenção.

Composições de Polímero Catiônicas Acionáveis Ionicamente Os polímeros catiônicos acionáveis ionicamente da presente invenção são o produto de polimerização de um monômero catiônico com função de vinila, e um ou mais monômeros de vinila com tamanhos de cadeia lateral de alquila de até 4 carbonos de comprimento. Em uma modalidade preferida os polímeros catiônicos acionáveis da presente invenção são o produto de polimerização de um monômero catiônico com função de vinila, e um ou mais monômeros de vinila hidrofóbicos com tamanhos de cadeia lateral de alquila de até 4 carbonos de comprimento incorporados de maneira aleatória. Adicionalmente, uma menor quantidade de outro monômero de vinila com grupos de alquila lineares ou ramificadas de 4 carbonos ou maiores, hidróxi de alquila, polioxialquileno, ou outros grupos funcionais podem ser empregados. Os polímeros catiônicos acionáveis ionicamente funcionam como adesivos para pano, polpa de assentamento a ar, e outras mantas não-tecidas e proporcionam resistência em uso suficiente (tipicamente > 118,1 g/cm) em soluções salinas, especialmente cloreto de sódio. As mantas não-tecidas também são dispersíveis em água da bica (incluindo água dura até 200 ppm como íon metálico) , que perde tipicamente a maior parte de sua resistência úmida (< 11,8 - 29,5 g/cm) em 24 horas ou menos. A estrutura genérica dos polímeros catiônicos acionáveis ionicamente da presente invenção é mostrada abaixo: onde x = 1 até cerca de 15 porcento de mol; y = cerca de 60 até cerca de 99 porcento de mol; e z = 0 até cerca de 3 0 porcento de mol; Q é selecionado de amônio de alquila C1.-C4, amônio de alquila C1-C4 quaternário e amônio de benzila; Z é selecionado de -0-, -COO-, -00C-, -CONH-, e -NHCO-; Rlf R2, R3 são independentemente selecionados de hidrogênio e metila; R4 é selecionado de metila e etila; e R5 é selecionado de hidrogênio, metila, etila, butila, etil-hexila, decila, dodecila, hidroxietila, hidroxipropila, polioxietileno, e polioxipropileno. Os monômeros catiônicos com função de vinila da presente invenção incluem desejavelmente porém não limitados a, cloreto de amônio de trimetila [2 -(acrilóxi)etila] (ADAMQUAT); cloreto de amônio de trimetila [2-(metacrilóxi)etila] (MADQUAT); cloreto de amônio de trimetila (3-acrilamidopropil); cloreto de amônio N,N-dialil dimetila; cloreto de amônio de dimetilbenzila [2-(acrilóxi) etila]; cloreto de amônio de dimetlbenzila [2- (metacrilóxi)etila]; cloreto de amônio de dimetila [2-(acrilóxi)etila]; cloreto de amônio de dimetila [2-(metacrilóxi)etila] . Os monômeros precursores, tais como, vinilpiridina, acrilato de dimetilaminoetila, e matacrilato de dimetilaminoetila, que podem ser polimerizados e quaternizados através de reações após a polimerização também são possíveis. Os monômeros ou reagentes de quaternização que proporcionam contraíons diferentes, tais como brometo, iodeto, ou sulfato de metila também são úteis. Outros monômeros catiônicos com função de vinila que podem ser copolimerizados com um monômero de vinila hidrofóbico também são úteis na presente invenção.

Os monômeros hidrofóbicos desejáveis para uso nos polímeros catiônicos sensíveis ionicamente da presente invenção incluem, porém não limitados a, éteres de vinila de alquila Οχ-Οι8 lineares ou ramificados, ésteres de vinila, acrilamidas, acrilatos, e outros monômeros que podem ser copolimerizados com o monômero catiônico. Como usado aqui, o monômero de acrilato de metila é considerado para ser um monômero hidrofóbico. 0 acrilato de metila possui uma solubilidade de 6 g/100 em água a 20°C.

Em uma modalidade preferida, o aglutinante é o produto de polimerização de um acrilato ou metacrilato catiônico e um ou mais acrilatos ou metacrilatos de alquila que possuem a estrutura genérica. onde x= 1 até cerca de 15 porcento de mol; y= cerca de 60 até cerca de 99 porcento de mol; e z= 0 até cerca de 30 porcento de mole; R4 é selecionado de metila e etila; R5 é selecionado de hidrogênio, metila, etila, butila, etil-hexila, decila, dodecila, hidróxietila, hidróxipropila, polióxietileno, e polióxipropileno.

Em uma modalidade preferida da presente invenção, o polímero acionável ionicamente possui a estrutura: onde x= 1 até cerca de 15 porcento de mol; y= cerca de 85 até cerca de 99 porcento de mol e R4 é alquila Ci-C4. Em uma modalidade mais desejável, quando R4 for metila, x= 3 até cerca de 6 porcento de mol; y= cerca de 94 até cerca de 97 porcento de mol.

Os polímeros catiônicos acionáveis ionicamente da presente invenção possuem um peso molecular médio que varia dependendo do último uso do polímero. Os polímeros catiônicos acionáveis ionicamente da presente invenção possuem um pso molécula médio que varia a partir de cerca de 10.000 até cerca de 5.000.000 gramas por mol. Mais especificamente, os polímeros catiônicos acionáveis ionicamente da presente invenção possuem um peso molecular médio que varia a partir de cerca de 25.000 até cerca de 2.000.000 gramas por mol, ou, ainda mais especificamente, a partir de cerca de 200.000 até cerca de 1.000.000 gramas por mol.

Os polímeros catiônicos acionáveis ionicamente da presente invenção podem ser preparados de acordo com uma variedade de métodos de polimerização, desejavelmente um método de polimerização de solução. Os solventes adequáveis para o método de polimerização incluem, porém não limitados a, álcoois inferiores, tais como metanol, etanol e propanol; um solvente misturado de água e um ou mais álcoois inferiores mencionados acima; e um solvente misturado de água e uma ou mais cetonas inferiores, tais como acetona ou cetona de etila de metila.

Nos métodos de polimerização da presente invenção, qualquer iniciador de polimerização de radical livre pode ser usado. A seleção de um iniciador particular pode depender de inúmeros fatores que incluem, porém não limitados a, a temperatura de polimerização, o solvente, e os monômeros usados. Os iniciadores de polimerização adequáveis para uso na presente invenção incluem, porém não limitados a, 2,2'-azobisisobutironitrila, 2,2'-azobis(2 -metilbutironitrila), 2,2'-azobis(2,4-dimetilvaleronitrila), 2,2'-azobis(2-amidinopropano)diidrocloreto, 2,2'-azobis(N,N'-dimetileneisobutilamidina), persulfato de potássio, persulfato de amônio, e peróxido de hidrogênio aquoso. A quantidade de iniciador de polimerização pode variar desejavelmente a partir de cerca de 0,01 até 5 porcento de peso baseado no peso total do monômero presente. A temperatura de polimerização pode variar dependendo do solvente de polimerização, monômeros, e iniciador usados, porém em geral, varia a partir de cerca de 20°C até cerca de 90°C. 0 tempo de polimerização geralmente varia a partir de cerca de 2 até cerca de 8 horas.

Em uma modalidade adicional da presente invenção, as formulações de polímero catiônicas acionáveis ionicamente descritas acima são usadas como materiais aglutinantes para produtos descartados em aparelho sanitário e não-descartados em aparelho sanitário. Para ser eficaz como um material aglutinante em produtos descartados em aparelho sanitário em todo Estados Unidos, as formulações de polímero catiônicas acionáveis ionicamente da presente invenção permanecem estáveis e mantêm sua integridade enquanto secas ou em concentrações relativamente altas de íons monovalentes e/ou divalentes, porém se tornam solúveis em água que contém até cerca de 2 00 ppm ou mais íons divalentes, especialmente cálcio e magnésio. Desejavelmente, as formulações de polímero catiônicas acionáveis ionicamente da presente invenção são insolúveis em uma solução salina que contém pelo menos cerca de 0,3 porcento de peso de um mais sais inorgânicos e/ou orgânicos que contêm íons monovalentes e/ou divalentes. Mais desejavelmente, as formulações ed polímero catiônicas acionáveis ionicamente da presente invenção são insolúveis em uma solução salina que contém a partir de cerca de 0,3% até cerca de 10% por peso de um ou mais sais inorgânicos e/ou orgânicos que contêm íons monovalente e/ou divalentes. Ainda mais desejavelmente, as formulações de polímero catiônicas acionáveis ionicamente da presente invenção são insolúveis em soluções salinas que contêm a partir de cerca de 0,5% até cerca de 5% por peso de um ou mais sais inorgânicos e/ou orgânicos que contêm íons monovalentes e/ou divalentes. Especialmente de forma desejável, as formulações de polímero catiônicas acionáveis ionicamente da presente invenção são insolúveis em soluções salinas que contêm a partir de cerca de 1,0% até cerca de 4,0% por peso de um ou mais sais inorgânicos e/ou orgânicos que contêm íons monovalentes e/ou divalentes. Os íons monovalentes adequáveis incluem, porém não limitados a, íons de Na+, íons de K+, íons de Li+, íons de NH4+, compostos de amônio quaternário com baixo peso molecular (por exemplo, aqueles que possuem menos que 5 carbonos sobre qualquer grupo lateral) e uma combinação dos mesmos. Os íons multi-valentes incluem, porém não limitados a, Zn2+, Ca2+ e Mg2+. Os íons monovalentes e divalentes podem ser derivados a partir de sais orgânicos e inorgânicos que incluem, porém não limitados a, NaCl, NaBr, KCl, NH4C1, Na2S04, ZnCl2, CaCl2, MgCl2, MgS04, NaN03, NaS04CH3, e combinações dos mesmos. Tipicamente, os haletos de metal alcalino são mais desejáveis devido ao custo, pureza, baixa toxidade, e disponibilidade. Um sal particularmente desejável é NaCl.

Baseado em um estudo recente dirigido pela American Chemical Society, a dureza de água em torno dos Estados Unidos varia amplamente, com concentração de CaC03 que varia a partir de próximo de zero para água mole até cerca de 50 0 ppm de CaC03 (cerca de 2 00 ppm de íons de Ca2+) para água muito dura. Para garantir a dispersibilidade de formulação em torno do país (e em torno de todo mundo) , as formulações de polímero catiônicas acionáveis ionicamente da presente invenção são desejavelmente solúveis em água que contém até cerca de 50 ppm de íons de Ca2+ e/ou Mg2+. Mais desejavelmente, as formulações de polímero catiônicas acionáveis ionicamente da presente invenção são solúveis em água que contém até cerca de 100 ppm de íons de Ca2+ e/ou Mg2+. Ainda mais desejavelmente, as formulações de polímero catiônicas acionáveis ionicamente da presente invenção são solúveis em água que contém até cerca de 150 ppm de íons de Ca2+ e/ou Mg2+. Aiiida mais desej avelmente, as formulações de polímero catiônicas acionáveis ionicamente da presente invenção são solúveis em água que contém até cerca de 200 ppm de íons de Ca2+ e/ou Mg2+.

Polímeros Co-aglutinantes Como apresentado acima, as formulações de polímero catiônicas da presente invenção são formadas a partir de um único polímero catiônico acionável ou uma combinação de dois ou mais polímeros diferentes, onde pelo menos um polímero é um polímero acionável. O segundo polímero pode ser um polímero co-aglutinante. Um polímero co-aglutinante é de um tipo e em uma quantidade de modo que quando combinado com o polímero catiônico acionável, o polímero co-aglutinante seja desejavelmente abundantemente disperso no polímero catiônico acionável; ou seja, o polímero catiônico acionável é desejavelmente a fase contínua e o polímero co-aglutinante é desejavelmente a fase descontínua. De forma desejável, o polímero co-aglutinante também pode satisfazer diversos critérios. Por exemplo, o polímero co-aglutinante pode possuir uma temperatura de transição de vidro; ou seja, Tg, que é menor que a temperatura de transição vítrea do polímero catiônico acionável ionicamente. Ademais ou alternativamente, o polímero co-aglutinante pode ser insolúvel em água, ou pode reduzir a viscosidade de cisalhamento do polímero catiônico acionável ionicamente. O co-aglutinante pode estar presente em um nível relativo à massa de sólidos do polímero acionável de cerca de 45% ou menos, especificamente cerca de 30% ou menos, mais especificamente cerca de 20% ou menos, ainda mais especificamente cerca de 15% ou menos, e mais especificamente cerca de 10% ou menos, com variações exemplificativas a partir de cerca de 1% até cerca de 45% a partir de cerca de 25% até cerca de 35%, bem como a partir de cerca de 1% até cerca de 20% ou a partir de cerca de 5% até cerca de 25%. A quantidade de co-aglutinante presente deve ser pequena suficiente, para co-aglutinantes com o potencial para formar ligações ou filmes insolúveis em água, que o co-aglutinante permanece em uma fase descontínua incapaz de criar reticulados ou ligações insolúveis suficientes para por em risco a dispersibilidade do substrato tratado.

Desejavelmente, porém não necessariamente, o polímero co-aglutinante quando combinado com o polímero catiônico acionável ionicamente irá reduzir a viscosidade de cisalhamento do polímero catiônico acionável ionicamente a tal ponto que a combinação do polímero catiônico acionável ionicamente e o polímero co-aglutinante é passível de aspersão. Por passível de aspersão entende-se que o polímero pode ser aplicado a um substrato fibroso não-tecido por meio de aspersão e a distribuição do polímero através do substrato e a penetração do polímero dentro do substrato são tais que a formulação de polímero é uniformemente aplicada no substrato.

Em algumas modalidades, a combinação do polímero catiônico acionável ionicamente e o polímero co-aglutinante pode reduzir a rigidez do artigo no qual é aplicado comparado com o artigo somente com o polímero catiônico acionável ionicamente. 0 polímero co-aglutinante da presente invenção pode possuir um peso molecular médio que varia dependendo do último uso do polímero. Desejavelmente, o polímero co-aglutinante possui um peso molecular médio que varia a partir de cerca de 500.000 até cerca de 200.000.000 gramas por mol. Mais desejavelmente, o polímero co-aglutinante possui um peso molecular médio que varia a partir de cerca de 500.000 até cerca de 100.000.000 gramas por mol. O polímero co-aglutinante pode estar na forma de um látex à base de emulsão. O sistema tensoativo usado em tal emulsão de látex deve ser tal que o mesmo não interfira substancialmente na dispersibilidade do polímero catiônico acionável ionicamente. Portanto, os látex fracamente aniônicos, não-iônicos, ou catiônicos podem ser úteis para a presente invenção. Em uma modalidade, as formulações de polímero catiônicas acionáveis ionicamente da presente invenção compreendem cerca de 55 até cerca de 95 porcento de peso de polímero catiônico acionável ionicamente e cerca de 5 até cerca de 45 porcento de peso de poli (etileno-vinila acetato). Mais desejavelmente, as formulações de polímero catiônicas acionáveis ionicamente da presente invenção compreendem cerca de 75 porcentro de peso de polímero catiônico acionável ionicamente e cerca de 25 porcento de peso de poli(etileno-vinila-acetato). Um poli(etileno-vinila-acetato) não-reticulante particularmente preferido é Dur-0-Set®RB disponível a partir de National Starch and Chemical Co., Bridgewater, NJ.

Quando um co-aglutinante de látex, ou qualquer outro co-aglutinante potencialmente reticulável for usado o látex deve ser impedido de formar ligações insolúveis em água substanciais que aglutinam o substrato fibroso juntamente e interferem na dispersibilidade do artigo. Desta maneira, o látex pode ser isento de agentes reticulantes, tal como N-metilol-acrilamida (NMA), ou isento de catalisador para o reticulador, ou ambos. Alternativamente, um inibidor pode ser adicionado o qual interfere no reticulador ou no catalisador de modo que a reticulação seja prejudicada mesmo quando o artigo for aquecido a temperaturas normais de reticulação. Tais inibidores podem incluir depuradores de radicais livres, hidroquinona, t-butilcatecol, agentes de controla de pH tais como hidróxido de potássio, e similares. Para alguns reticuladores de látex, tais como acrilamida N-metilol (NMA), por exemplo, pH elevado tal como pH de 8 ou maior podem interferir na reticulação em temperaturas de reticulação normais (por exemplo, cerca de 130°C ou mais). Também alternativamente, um artigo que compreende um co-aglutinante de látex pode ser mantido em temperaturas abaixo da faixa de temperatura em que ocorre a reticulação, de modo que a presença de um reticulador não resulte em reticulação, ou de modo que o grau de reticulação permaneça suficientemente baixo onde a dispersibilidade do artigo não seja posta em risco. Também alternativamente, a quantidade de látex reticulável pode ser mantida abaixo de um nível limite de modo que mesmo com reticulação, o artigo permaneça dipersível. Por exemplo, uma pequena quantidade de látex reticulável dispersa como partículas separadas em um aglutinante sensível ionicamente pode permitir a dipersibilidade mesmo quando completamente reticulada. Para a modalidade posterior, a quantidade de látex pode estar abaixo de cerca de 20 porcento de peso, e, mais especificamente, abaixo de cerca de 15 porcento de peso com relação ao aglutinante sensível ionicamente.

Os compostos de látex sejam reticuláveis ou não, não precisam ser o co-aglutinante. A micrografia SEM de filmes aglutinantes sensíveis ionicamente úteis com emulsões de látex não-reticulantes úteis dispersas nos mesmos mostrou que as partículas co-aglutinantes de látex podem permanecer como entidades separadas no aglutinante sensível ionicamente, que funcionam possivelmente em parte como material de carga. Acredita-se que outros materiais poderíam funcionar como um papel similar, incluindo um material disperso ou carregador de particulado no aglutinante acionável, que compreende opcionalmente tensoativos/dispersantes adicionados. Por exemplo, em uma modalidade prevista, partículas de fluxo livre Ganzpearl PS-8F de Presperse, Inc. (Piscataway, NJ), um copolímero de estireno/divinilbenzeno com partículas de cerca de 0,4 de mícron, pode ser disperso em um aglutinante acionável em um nível de cerca de 2 até 10 porcento de peso para modificar as propriedades mecânicas, tácteis, e ópticas do aglutinante acionável. Outras abordagens tipo carga podem incluir micro-partículas, micro-esferas, ou microespumas de metal, vidro, carbono, mineral, quartzo, e/ou plástico, tal como acrílico ou fenólico, e partículas ocas que possuem atmosferas gasosas inertes vedadas dentro de seus interiores. Os exemplos incluem micro-esferas fenólicas EXPANCEL de Expancel da Suécia, que se expandem substancialmente quando aquecidos, ou as micro-esferas acrílicas conhecidas como PM 6545 disponível a partir de PQ Corporation de Pensilvânia. Os agentes de formação, que incluem C02 dissolvidos no aglutinante acionável, também poderiam proporcionar descontinuidades úteis como bolhas de gás na matriz de um aglutinante acionável, que permite que a fase gasosa dispersa no aglutinante acionável funcione como o co-aglutinante. Em geral, qualquer material compatível que não é miscível com o aglutinante, especialmente um com adesivo ou suas próprias propriedades aglutinantes, pode ser usado como o co-aglutinante, se o mesmo não for proporcionado em um estado que confere ligações covalentes substanciais que unem as fibras de uma forma que interfere na dispersibilidade em água do produto. Entretanto, aqueles materiais que também proporcionam benefícios adicionais, tal como viscosidade em aspersão reduzida, podem ser especialmente preferidos. Os co- aglutinantes adesivos, tal como látex que não contêm reticuladores ou contêm quantidades reduzidas de reticuladores, foram obtidos para serem especialmente úteis ao proporcionar bons resultados sobre uma grande extensão de condições de processamento, incluindo secagem em temperatura elevadas. 0 polímero co-aglutinante pode compreender compostos ativos de superfície que aperfeiçoam a molhablidade do substrato após a aplicação da mistura aglutinante. A Umectação de um substrato seco que foi tratado com uma formulação de polímero acionável pode ser um problema em algumas modalidades, devido ao fato das partes hidrofóbicas da formulação de polímero acionável puderem se tornar seletivamente orientadas em direção à fase de ar durante a secagem, criando uma superfície hidrofóbica que pode ser difícil de molhar quando a composição umectante for posteriormente aplicada a menos que os tensoativos sejam adicionados na composição umectante. Os tensoativos, ou outros ingredientes ativos de superfície, em polímeros co-aglutinantes podem aperfeiçoar a Umectação do substrato seco que foi tratado com uma formulação de polímero acionável. Os tensoativos no polímero co-aglutinante não devem interferir significativamente na formulação de polímero acionável. Desta maneira, o aglutinante deve manter boa integridade e propriedades tácteis nos panos de limpeza pré-umedecidos com o presente tensoativo.

Em uma modalidade, um polímero co-aglutinante eficaz substitui uma parte da formulação de polímero catiônico acionável ionicamente e permite que um dado nível de resistência seja alcançado en\ um pano de limpeza pré- umedecido com pelo menos uma das propriedades de rigidez inferior, mais tácteis (por exemplo, lubricidade ou maciez) , ou custo reduzido, com relação a um pano de limpeza pré-umedecido que não possui o polímero co-aglutinante e compreende a formulação de polímero catiônica acionável ionicamente em um nível suficiente para alcançar a dada resistência à tração.

Outros polímeros co-aglutinantes Os aglutinantes em Pó de Emulsão Seca (DEP) de Wacker Polymer Systems (Burghausen, Germany) tal como o sistema VINNEK® de aglutinantes, podem ser aplicados em algumas modalidades da presente invenção. Estes são pós aglutinantes de fluxo livre re-dispersíveis formados a partir de emulsões líquidas. Pequenas partículas de polímero de uma dispersão são proporcionadas em uma matriz protetora de colóides protetores solúveis em água na forma de uma partícula em pó. A superfície da partícula em pó é protegida contra aglutinação por plaquetas de cristais minerais. Como resultado, as partículas de polímero que ao mesmo tempo estavam em uma dispersão líquida estão agora disponíveis em forma de um fluxo livre, pó seco que pode ser re-dispersa em água ou transformada em partículas inchadas, viscosas pela adição de umidade. Estas partículas podem ser aplicadas em não-tecidos ao depositá-las nas fibras durante o processo de assentamento a ar, e então posteriormente adicionar 10% a 30% de umidade para fazer com que as partículas se dilatem e se adiram nas fibras. Isto pode ser chamado de "efeito de goma de mascar" que significa que as fibras não-viscosas secas na manta se tornam pegajosas como goma de mascar quando umedecidas. A boa adesão em superfícies polares e outras superfícies é obtida. Estes aglutinantes estão disponíveis como partículas de fluxo livre formadas a partir de emulsões de látex que foram secas e tratadas com agentes para impedir a coesão no estado seco. Estes podem ser introduzidos no ar e depositados com fibras durante o processo de assentamento a ar, ou podem ser aplicados a um substrato por meio eletrostático, por contato direto, por dispositivos de alimentação de gravidade, e outros meios. Estes podem ser aplicados à parte do aglutinante, tanto antes como após o aglutinante ser seco. 0 contato com a umidade, tanto como líquido como vapor, re-hidrata as partículas de látex e faz com que estas se dilatem e se adiram nas fibras. A secagem e aquecimento a temperaturas elevadas (por exemplo, acima de 160°C) fazem com que as partículas aglutinantes fiquem reticuladas e resistentes à água, porém a secagem a temperaturas inferiores (por exemplo, a 110°C, ou menos) pode resultar na formação de filme e um grau de aglutinação de fibra sem prejudicar a dipersibilidade em água dos panos de limpeza pré-umedecidos. Desta maneira, acredita-se que o produto comercial pode ser usado sem reduzir a quantidade de reticulador ao controlar a cura do polímero co-aglutinante, tal como ao limitar o tempo e temperatura de secagem para proporcionar um grau de ligação sem reticulação significativa.

Como mostrado por Dr. Klaus Kohlhammer em "New Airlaid Binders", Nonwoven Report International, setembro de 1999, publicação 342, pp. 20-22, 28-31, os pós de aglutinantes de emulsão seca possuem a vantagem que estes podem ser facilmente incorporados dentro de uma manta não-tecida ou de assentamento a ar durante a formação da manta, como oposto à aplicação do material em um substrato existente, permitindo que o controle aumentado sobre a disposição do polímero co-aglutinante. Desta maneira, uma manta não-tecida ou de assentamento a ar já pode ser preparada possuindo aglutinantes de emulsão seca da mesma, seguida por umedecimento quando a solução de formulação de polímero catiônica acionável ionicamente for aplicada, na qual o pó de emulsão seca se torna viscoso e contribui para a aglutinação do substrato. Alternativamente, o pó de emulsão seca pode ser induzido no substrato por meio de um mecanismo de filtração após o substrato ser tratado com aglutinante acionável e seco, no qual o pó de emulsão seca é proporcionado mediante aplicação da composição umectante.

Em outra modalidade, o pó de emulsão seca é disperso dentro da solução de formulação de polímero acionável tanto por aplicação do pó como à medida que a solução de formulação de polímero catiônica acionável ionicamente é aspergida sobre a manta ou ao adicionar e dispersar as partículas em pó de emulsão seca dentro da solução de formulação de polímero catiônica acionável ionicamente, após isto a mistura é aplicada em uma manta por aspersão, por métodos de aplicação espuma, ou por outros métodos conhecidos na técnica.

Formulações Aglutinantes e Panos que Contêm as Mesmas As formulações de polímero catiônicas acionáveis ionicamente da presente invenção podem ser usadas como aglutinantes. As formulações aglutinantes acionáveis da presente invenção podem ser aplicadas em qualquer substrato fibroso. Os aglutinantes são particularmente adequáveis para uso em produtos dispersíveis em água. Os substratos fibrosos adequáveis incluem, porém não limitados a, panos não-tecidos e tecidos. Em muitas modalidades, particularmente produtos de cuidado pessoal, os substratos preferidos são panos não-tecidos. Como usado aqui, o termo "pano não-tecido" se refere a um pano que possui uma estrutura de fibras individuais ou filamentos aleatoriamente dispostos de maneira entrelaçada (incluindo papéis). Os panos não-tecidos podem ser feitos a partir de uma variedade de processos que incluem, porém não limitados a, processos de assentamento a ar, processos de assentamento a molhado, processos de hidro-emaranhamento, cardagem e ligação de fibra curta, e fiação de solução. A composição aglutinante acionável pode ser aplicada no substrato fibroso por meio de qualquer processo de aplicação. Os processos adequáveis para aplicar o material aglutinante incluem, porém não limitados a, impressão, aspersão, aspersão eletrostática, revestimento, passe de estreitamento por imersão, rolos de prensa regulados, impregnação ou por meio de qualquer outra técnica. A quantidade de composição aglutinante pode ser medida e distribuída de forma uniforme dentro do substrato fibroso ou pode ser distribuída de forma não-uniforme dentro do substrato fibroso. A composição aglutinante pode ser distribuída através de todo substrato fibroso ou a mesma pode ser distribuída dentro de uma variedade de pequenas áreas estritamente espaçadas. Na maioria das modalidades, a distribuição uniforme de composição aglutinante é desejada.

Para facilitar a aplicação no substrato fibroso, o aglutinante acionável pode ser dissolvido em água, ou em um solvente não-aquoso, tal como metanol, etanol, acetona, ou similares, com água sendo o solvente preferido. A quantidade de aglutinante dissolvida o solvente pode variar dependendo do polímero usado e da aplicação de pano. Desejavelmente, a solução aglutinante contém até cerca de 50 porcento por peso de sólidos de composição aglutinante. Mais desejavelmente, a solução aglutinante contém a partir de cerca de 10 até 3 0 porcento por peso de sólidos da composição aglutinante, especialmente cerca de 15-25 porcento por peso de sólidos de composição aglutinante. Os plastificantes, perfumes, agentes de coloração, anti-espumantes, bactericidas, conservante, agentes ativos de superfície, agentes espessantes, carregadores, opacificantes, agentes de pegajosidade, despegajosidade, e aditivos similares podem ser incorporados dentro da solução de componentes aglutinantes, se forem desejados.

Uma vez que a composição aglutinante acionável é aplicada no substrato, o substrato é seco por qualquer meio convencional. Uma vez seco, o substrato fibroso coerente apresenta resistência à tração aperfeiçoada quando comparada com a resistência à tração dos substratos de assentamento a molhado ou de assentamento a seco não-tratados, e ainda possui a capacidade para "se separar" ou desintegrar rapidamente quando colocado em água mole ou dura que possui uma concentração iônica divalente de até cerca de 200 ppm e agitada. Por exemplo, a resistência à tração seca do substrato fibroso pode ser aumentada em pelo menos 25 porcento quando comparada com a resistência à tração seca do substrato não-tratado que não contém o aglutinante. Mais particularmente, a resistência à tração seca do substrato fibroso pode ser aumentada em pelo menos 100 porcento quando comparada com a resistência à traça seca do substrato não-tratado que não contém o aglutinante. Ainda mais particularmente, a resistência à tração seca do substrato fibroso pode ser aumentada em pelo menos 500 porcento quando comparada com a resistência à tração seca do substrato não-tratado que não contém o aglutinante.

Uma característica desejável da presente invenção é que o aperfeiçoamento na resistência à tração é efetuado onde a quantidade de composição aglutinante presente, "adicionada", no substrato fibroso resultante representa somente uma pequena parte por peso de todo substrato. A quantidade "add-on"pode variar para uma aplicação particular; entretanto, a quantidade ótima de "add-on" resulta em um substrato fibroso que possui integridade durante o uso e também se dispersa rapidamente quando embebido em água. Por exemplo, os componentes aglutinantes constituem tipicamente a partir de cerca de 5 até cerca de 65 porcento, por peso, do peso total do substrato. Mais particularmente, os componentes aglutinantes podem constituir de a partir de cerca de 7 até cerca de 35 porcento, por peso, do peso total do substrato. Ainda mais particularmente, os componentes aglutinantes podem constituir de a partir de cerca de 10 até cerca de 20 porcento por peso do peso total do substrato.

Os panos não-tecidos da presente invenção possuem boa resistência à tração em uso, bem como, capacidade de acionamento de íon. Desejavelmente, os panos não-tecidos da presente invenção são resistentes à abrasão e retêm resistência à tração significativa em soluções aquosas que contêm a quantidade e tipo específicos de íons descritos acima. Devido a esta última propriedade, os panos não-tecidos da presente invenção são bem adequados para produtos descartáveis, tais como absorventes higiênicos, produtos de incontinência para adulto, e panos de limpeza (panos de limpeza úmidos) secos e pré-umedecidos, que podem ser descartados em um aparelho sanitário após o uso e em qualquer parte do mundo.

As fibras que formam os panos acima podem ser feitas de uma variedade de materiais que incluem fibras naturais, fibras sintéticas, e combinações dos mesmos. A seleção de fibras depende, por exemplo, do uso final pretendido do pano acabado e custo de fibra. Por exemplo, os substratos fibrosos adequáveis podem incluir, porém não limitados a, fibras naturais tais como algodão, linho, juta, cânhamo, lã, polpa de lã, etc. Similarmente, as fibras celulósicas regeneradas, tais como raiom de viscose e raiom de cupramônio, fibras celulósicas modificadas, tais como acetato de celulose, ou fibras sintéticas, tais como aquelas derivadas de polipropilenos, polietilenos, poliolefinas, poliésteres, poliamidas, poliacrílicos, etc., separadas ou em combinação umas com as outras, também podem ser usadas. As misturas de uma ou mais das fibras acima também podem ser usadas, se desejadas. Entre fibras de polpa de lã, quaisquer fibras de fabricação de papel conhecidas podem ser usadas, incluindo fibras de madeira macia e de madeira dura. As fibras, por exemplo, podem ser quimicamente transformadas em polpa ou mecanicamente transformadas em polpa, branqueadas ou não-branqueadas, virgens ou recicladas, de alta produção e baixa produção e similares. As fibras mercerizadas, quimicamente enrijecidas ou reticuladas também podem ser usadas.

Os tipos de fibra de celulose sintética incluem raiom em todas as suas variedades e outras fibras derivadas de viscose ou celulose quimicamente modificada, incluindo celulose regenerada e celulose fiada de solvente, tal como Lyocell. As fibras celulósicas naturais quimicamente tratadas podem ser usadas, tais como polpas mercerizadas, fibras reticuladas ou quimicamente enrijecidas, ou fibras sulfonadas. As fibras recicladas, bem como fibras virgens, podem ser usadas. A celulose produzida por micróbios e outros derivativos celulósicos podem ser usados. Como usado aqui, o termo "celulósico" significa que inclui qualquer material que possui celulose como um constituinte principal, e, especificamente, compreende pelo menos 50 porcento por peso de celulose ou um derivativo de celulose. Desta maneira, o termo inclui algodão, polpas de madeira típicas, fibras celulósicas sem madeira, acetato de celulose, triacetato de celulose, raiom, polpa ed madeira termomecânica, polpa de madeira química, polpa de madeira química não-ligada, planta milkweed, ou celulose bacteriana. 0 aglutinante acionável da presente invenção também pode ser aplicado em outras fibras ou partículas. Outras fibras que podem ser tratadas com o aglutinante acionável da presente invenção incluem fibra tal como aquelas fibras feitas de celulose de carboximetila, quitina, e quitosano. O aglutinante acionável da presente invenção também pode ser aplicado em partículas, tais como partículas super-absorventes de poliacrilato de sódio. As partículas super- absorventes são freqüentemente incorporadas sobre ou dentro de substratos fibrosos usados para artigos de cuidado pessoal, especialmente panos não-tecidos. 0 comprimento de fibra é importante na produção dos panos da presente invenção. Em algumas modalidades, tais como produtos descartados em aparelho sanitário, o comprimento de fibra é de maior importância. 0 comprimento mínimo das fibras depende do método selecionado para formar o substrato fibroso. Por exemplo, quando o substrato fibroso for formado por cardagem, o comprimento da fibra deve possuir normalmente pelo menos 42 mm para garantir a uniformidade.

Quando o substrato fibroso for formado por processos de assentamento a ar ou assentamento a molhado, o comprimento de fibra pode possuir desejavelmente cerca de 0,2 até 6mm. Embora as fibras que possuem um comprimento maior que 50 mm estejam dentro do escopo da presente invenção, foi determinado que quando a quantidade substancial de fibras que possuem um comprimento maior que cerca de 15 mm for colocada em um pano descartado em aparelho sanitário, ainda assim as fibras irão se dispersar e separar em água, seu comprimento tende a formar "fios" de fibras, que são indesejáveis quando descartadas em aparelhos sanitários domésticos. Portanto, para estes produtos, deseja-se que o comprimento de fibra seja de cerca de 15 mm ou menos de modo que as fibras não tenham a tendência a "se amarrarem" quando estas forem descartadas através de um aparelho sanitário. Embora as fibras de vários comprimentos sejam aplicáveis na presente invenção, desejavelmente as fibras são de um comprimento menor que cerca de 15 mm de modo que as fibras se dispersem facilmente umas das outras quando entram em contato com a água. As fibras, particularmente fibras sintéticas, também podem ser franzidas.

Os panos da presente invenção podem ser formados a partir de uma única camada ou múltiplas camadas. No caso de múltiplas camadas, as camadas são geralmente posicionadas em uma relação justaposta ou superfície até superfície e todas ou uma parte das camadas podem ser, ligadas nas camadas adjacentes. As mantas não-tecidas da presente invenção também podem ser formadas a partir de uma pluralidade de mantas não-tecidas separadas onde as mantas não-tecidas separadas podem ser formadas a partir de uma única ou múltiplas camadas. Em alguns casos onde a manta não-tecida inclui múltiplas camadas, toda a espessura da manta não-tecida pode ser submetida a uma aplicação aglutinante ou cada camada individual pode ser separadamente submetida a uma aplicação aglutinante e então combinada com outras camadas em uma relação justaposta para formar a manta não-tecida acabada.

Em uma modalidade, os substratos de pano da presente invenção podem ser incorporados dentro de produtos absorventes de fluidos corpóreos e de limpeza, tais como absorventes higiênicos, fraldas, produtos de incontinência de adulto, roupas cirúrgicas, papéis, panos de limpeza úmidos, e similares. Estes produtos podem incluir um núcleo absorvente, que compreende uma ou mais camadas de um material fibroso absorventes. O núcleo também pode compreender uma ou mais camadas de um elemento permeável a fluido, tal como papel fibroso, gaze, enredamento plástico, etc. Adicionalmente, o núcleo pode compreender um elemento impermeável a fluido ou meio de barreira para impedir a passagem de fluido através do núcleo e sobre as superfícies externas do produto. Desejavelmente, o meio de barreira também é dispersível em água. Um filme de um polímero que possui substancialmente a mesma composição do aglutinante dispersível em água acima mencionado é particularmente bem adequado para este propósito. De acordo com a presente invenção, as composições de polímero são úteis para formar cada componente de produto mencionado acima que inclui as camadas do núcleo absorvente, elemento permeável a fluido, materiais de envoltório, e o elemento impermeável a fluido ou meio de barreira.

As formulações aglutinantes acionáveis da presente invenção são particularmente úteis para ligar fibras de panos de assentamento a ar. Estes materiais de assentamento a ar são úteis para forros laterais para corpo, materiais de distribuição de fluido, materiais em forma de fluido, tais como um material de onda, folha de invólucro absorvente e estoque de cobertura para vários produtos de cuidado pessoal dispersíveis em água. Os materiais de assentamento a ar são particularmente úteis para uso como um pano de limpeza pré-umedecido (pano de limpeza úmido). As gramaturas para panos não-tecidos de assentamento a ar podem variar a partir de cerca de 20 até cerca de 200 gramas por metro quadrado ("g/m2") com fibras curtas que possuem um denier de cerca de 0,5-10 e um comprimento de cerca de 6-15 milímetros. Os materiais de onda ou transportados (in-take) precisam de melhor capacidade resiliente e maior assim as fibras curtas que possuem cerca de 6 denier ou mais são usadas para fabricar estes produtos. Uma densidade final desejável para a onda, ou materiais transportados está entre cerca de 0,025 grama por centímetro cúbico ("g/cm3") até cerca de 0,10 g/cm3. Os materiais de distribuição de fluido podem possuir uma densidade maior, na extensão desejada de cerca de 0,10 até cerca de 0,20 g/cm3 que utiliza fibras de denier inferior, a maioria das fibras desejáveis possuem um denier menor que cerca de 1,5. Os panos de limpeza geralmente podem possuir uma densidade de fibra de cerca de 0,025 g/cm3 até cerca de 0,2 g/cm3 e uma gramatura de cerca de 20 g/m2 até cerca de 150 g/m2; especificamente a partir de cerca de 30 até cerca de 90 g/m2, e mais especificamente a partir de 60 g/m2 até cerca de 65 g/m2.

Os panos não-tecidos da presente invenção também podem ser incorporados dentro de tais produtos de absorção de fluido como absorventes sanitários, fraldas, roupas cirúrgicas, papéis e similares. Em uma modalidade, o aglutinante acionável é tal que o mesmo não se dissolverá quando contatado por fluidos corpóreos uma vez que a concentração de ions monovalentes nos fluidos corpóreos está acima do nível necessário para distribuição; ou seja, maior que 1% por peso. O pano não-tecido mantém sua estrutura, maciez e apresenta uma dureza satisfatória para uso prático. Entretanto, quando posto em contato com água que possui uma concentração de íons divalentes, tais como íons de Ca'1'1' e Mg2+, de até cerca de 200 ppm ou mais, o aglutinante se dispersa. A estrutura de pano não-tecido é então facilmente separada e dispersa na água.

Em uma modalidade da presente invenção, a resistência à tração em uso de um pano não-tecido é aumentada ao formar o pano não-tecido com um material aglutinante que compreende a formulação de polímero catiônica acionável ionicamente da presente invenção e subseqüentemente ao aplicar um ou mais sais monovalentes e/ou divalentes no pano não-tecido. 0 sal pode ser aplicado no pano não-tecido por meio de qualquer método conhecido para pessoas com habilidade comum na técnica incluindo, porém não limitado a, aplicar um pó sólido sobre o pano e aspergir uma solução salina sobre o pano. A quantidade de sal pode variar dependendo de uma aplicação particular. Entretanto, a quantidade de sal aplicada no pano é tipicamente a partir de 0,3 porcento de peso até cerca de 10 porcento de peso de sólidos salinos baseado no peso total do pano. Os panos que contêm sal da presente invenção podem ser usados em uma variedade de aplicações de pano que incluem, porém não limitadas a, tampões femininos, roupas cirúrgicas e fraldas.

As pessoas com habilidade na técnica entenderão facilmente que as formulações aglutinantes e substratos fibrosos da presente invenção podem ser vantajosamente empregados na preparação de uma grande variedade de produtos, que incluem porém não limitados a, produtos absorventes de cuidado pessoal desenhados para entrarem em contato com fluidos corpóreos. Tais produtos podem compreender somente uma única camada do substrato fibroso, ou podem compreender uma combinação de elementos, como descrito acima. Embora as formulações aglutinantes e substratos fibrosos da presente invenção sejam particularmente adequados para produtos de cuidado pessoal, as formulações aglutinantes e substratos fibrosos podem ser vantajosamente empregados em uma grande variedade de produtos de consumidor.

Diferente de outros sistemas aglutinantes conhecidos na técnica, as formulações de polímero catiônicas acionáveis ionicamente da presente invenção podem ser ativadas como aglutinantes sem a necessidade de temperatura elevada. Embora a secagem e remoção de água sejam úteis na realização de uma boa distribuição do aglutinante em uma manta fibrosa, temperatura elevada, por si, não é essencial devido ao fato do aglutinante não requerer reticulação ou outras reações químicas com alta energia de ativação para funcionar como um aglutinante. Em vez disso, a interação com um composto de insolubilização solúvel, tipicamente um sal, é suficiente para fazer com que o aglutinante se torne insolúvel, ou seja, "salgado fora" ou ativado por interação entre o cátion do polímero e o sal. Desta maneira, uma etapa de secagem pode ser evitada, se desejado, ou substituída por operações de remoção de água em baixa temperatura tal como secagem em temperatura ambiente ou secagem por congelamento. A temperatura elevada é geralmente útil para secagem, porém a secagem pode ser feita em temperaturas abaixo da normalmente necessária para obter reações de reticulaçao. Desta maneira, a temperatura de pico a qual o substrato é exposto ou a qual o substrato é conduzido pode ser abaixo de qualquer uma das seguintes: 2 00°C. , 180°C. , 160°C. , 140°C., 120°C., 110°C., 105°C., 10 0°C., 9 0°C., 75°C., e 6 0°C. Ao mesmo tempo em que os sistemas de polímero, tais como emulsões de látex comerciais, também podem compreender reticuladores adequados para a reação em temperaturas de 160°C ou maiores, manter uma temperatura de pico inferior pode ser beneficiai na prevenção do desenvolvimento de resistência excessiva no polímero que pode de outra maneira impedir a dispersibilidade em água do pano de limpeza pré-umedecido.

Composição Umectante para Pano de Limpeza Úmido e Panos de Limpeza Úmidos que Contêm a mesma Uma modalidade particularmente interessante da presente invenção é a produção de panos de limpeza pré-umedecidos, ou panos de limpeza úmidos, a partir das composições aglutinantes acionáveis descritas acima e materiais fibrosos. Para panos de limpeza, o material fibroso pode estar na forma de um pano tecido ou não-tecido; entretanto, os panos não-tecidos são mais desejáveis. O pano não-tecido é desejavelmente formado a partir de fibras relativamente curtas, tais como fibras de polpa de madeira. O comprimento mínimo das fibras depende do método selecionado para formar o pano não-tecido. Quando o pano não-tecido for formado por um método molhado ou seco, o comprimento da fibra é desejavelmente a partir de cerca de 0,1 milímetro até 15 milímetros. Desejavelmente, o pano não-tecido da presente invenção possui uma resistência coesiva úmida relativamente baixa quando o mesmo não for ligado juntamente por um adesivo ou material aglutinante. Quando tais panos não-tecidos forem ligados juntamente por uma composição aglutinante, que perde sua resistência de ligação em água de bica e água de esgoto, o pano irá se fragmentar rapidamente pela agitação proporcionada por descarte em aparelho sanitário e movimento através das tubulações de esgoto.

Os panos de limpeza acabados podem ser individualmente acondicionados, desejavelmente em uma condição dobrada, em um invólucro à prova de umidade ou acondicionado em recipientes que contêm qualquer número desejado de folhas em uma embalagem impermeável a água com uma composição umectante aplicada no pano de limpeza. Os panos de limpeza acabados também podem ser acondicionados como um rolo de folhas separáveis em um recipiente à prova de umidade que contém qualquer número desejado de folhas sobre o rolo com uma composição umectante aplicada nos panos de limpeza. O rolo pode ser sem núcleo e também oco ou sólido. Os rolos sem núcleo, que incluem rolos com um centro oco ou sem um centro sólido, podem ser produzidos com enroladores de rolo sem núcleo conhecidos, incluindo aqueles de SRP Industry, Inc. (San Jose, CA); Shimizu Manufacturing (Japan), e os dispositivos mostrados na Patente U.S. N° 4.667.890, expedida em 26 de maio de 1987 para Gietman. Os rolos sem núcleo sólidos enrolados podem oferecer mais produto para um dado volume e podem ser adaptados para uma grande variedade de aplicadores.

Com relação ao peso do pano seco, o pano de limpeza pode conter desejavelmente a partir de cerca de 10 porcento até cerca de 400 porcento da composição umectante, mais desejavelmente a partir de cerca de 100 porcento até cerca de 300 porcento da composição umectante, e ainda mais desejavelmente a partir de cerca de 180 porcento até cerca de 240 porcento da composição umectante. Os panos de limpeza mantêm suas características desejadas durante os períodos de tempo envolvidos nos depósitos de mercadoria, transportação, varejo e armazenamento pelo consumidor.

Conseqüentemente, a vida em armazenamento pode variar a partir de dois meses até dois anos. Várias formas de invólucros impermeáveis e meios de armazenamento para conter materiais acondicionados úmidos, tais como panos de limpeza e towelettes e similares, são conhecidos na técnica. Qualquer um destes pode ser empregado em acondicionamento de panos de limpeza pré-umedecidos da presente invenção.

Desejavelmente, os panos de limpeza pré-umedecidos da presente invenção são umedecidos com uma composição umectante aquosa, que possui uma ou mais das seguintes propriedades: (1) é compatível com as composições aglutinantes acionáveis descritas acima da presente invenção; (2) permite que o pano de limpeza pré-umedecido mantenha sua resistência úmida durante a conversão, armazenamento e uso (incluindo distribuição) , bem como, dipersibilidade em um aparelho sanitário; (3) não causa irritação na pele; (4) reduz a viscosidade do pano de limpeza, e proporciona propriedades tácteis, tais como deslizamento na pele e uma "sensação tipo loção"; e (5) atua como um veículo para entregar "limpeza úmida" e outros benefícios para a saúde da pele.

Um aspecto da presente invenção é uma composição umectante, que contém um agente insolubilizante que mantém a resistência de um aglutinante dispersível em água até o agente insolubilizante ser diluído com água, assim a resistência do aglutinante dispersível em água começa a diminuir. 0 aglutinante dispersível em água pode ser qualquer um das composições aglutinantes acionáveis da presente invenção ou qualquer outra composição aglutinante acionável. O agente isolubilizante na composição umectante pode ser um sal, tal como aquele mostrado para os vários polímeros acionáveis, uma mistura de sais que possui tanto íons monovalentes como divalentes, ou qualquer outro composto, que proporciona em uso resistência a armazenamento para a composição aglutinante dispersível em água, e pode ser diluído em água para permitir a dispersão do substrato à medida que o polímero aglutinante se aciona em um estado mais fraco. Desejavelmente, a composição umectante contém mais que 0,3 porcento de peso de um agente insolubilizante baseado no peso total da composição umectante para polímeros sensíveis ionicamente. Especificamente, a composição umectante pode conter a partir de cerca de 0,3 porcento de peso até cerca de 10 porcento de peso de um agente insolubilizante. Ainda mais especificamente, a composição umectante pode conter a partir de cerca de 0,5 porcento de peso até cerca de 5 porcento de peso de um agente insolubilizante. Mais precisamente, a composição umectante pode conter a partir de cerca de 1 porcento de peso até cerca de 4 porcento de peso de um agente insolubilizante. A composição umectante da presente invenção pode compreender adicionalmente uma variedade de aditivos compatíveis com o agente insolubilizante e o aglutinante dispersível em água, de modo que a resistência e funções de dispersibilidade do pano de limpeza não sejam prejudicas. Os aditivos adequáveis na composição umectante incluem, porém não limitados a, os seguintes aditivos; agentes de controle de odor, agentes detackifying para reduzir a viscosidade do aglutinante; particulados, agentes anti-microbianos; conservantes; agentes umectantes e agentes de limpeza, tais como detergentes, tensoativos, alguns silicones, emolientes, modificadores de sensação de superfície para sensação táctil aperfeiçoada (por exemplo, lubricidade) sobre a pele; fragrância; solubilizadores de fragrância; opacificantes; agentes branqueadores fluorescentes; absorvedores de UV; farmacêuticos; e agentes de controle de pH, tal como ácido maléico ou hidróxido de potássio.

Aditivos para Cuidado da Pele Como usado aqui, o termo "aditivos para cuidado da pele" representa aditivos, que proporcionam um ou mais benefícios ao usuário, tal como uma redução na probabilidade de ocorrer irritação por uso de fralda e/ou outros danos na pele causados por enzimas fecais. Estas enzimas, particularmente tripsina, quimotripsina e elastase, são enzimas proteolíticas produzidas no trato gastrointestinal para digerir alimentos. Em crianças, por exemplo, as fezes tendem a ser aquosas e conter, entre outros materiais, bactérias, e algumas quantidades de enzimas digestivas inferiores. Estas enzimas, se estas permanecerem em contato com a pele para qualquer período de tempo calculável, causaram uma irritação que é desconfortável por si só e pode predispor a pele a infecção por microorganismos. Como uma contra-medida, os aditivos de cuidado de pele incluem, porém não limitados a, os inibidores de enzima e seqüestrantes estabelecidos adiante. A composição umectante pode conter menos que cerca de 5 porcento de peso de aditivos para cuidado da pele baseado no peso total da composição umectante. Mais especificamente, a composição umectante pode conter a partir de cerca de 0,01 porcento de peso até cerca de 2 porcento de peso de aditivos para cuidado da pele. Ainda mais especificamente, a composição umectante pode conter a partir de cerca de 0,01 porcento de peso até cerca de 0,05 porcento de peso de aditivos para cuidado da pele.

Uma variedade de aditivos para cuidado da pele pode ser adicionada na composição umectante e nos panos de limpeza pré-umedecidos da presente invenção ou incluídos nesta. Em uma modalidade da presente invenção, os aditivos para cuidado da pele na forma de partículas são adicionados para servirem como inibidores de enzimas fecais, oferecendo benefícios potenciais na redução de irritação por uso de fralda e dano da pele causado por enzimas fecais. A Patente U.S. N° 6.051.749, expedida em 18 de abril de 2 000 para Shultz e outros, cuja totalidade está incorporada aqui à guisa de referência, mostra argilas organofílicas em uma manta tecida ou não-tecida, vistas como úteis para inibir enzimas fecais. Tais materiais podem ser usados na presente invenção, incluindo produtos de reação de um composto de amônio quaternário orgânico de cadeia longa com uma ou mais das seguintes argilas: montmorilonita, bentonita, beidelita, hectorita, saponita, e estevensita.

Outros inibidores de enzima e seqüestrantes conhecidos podem ser usados como aditivos para cuidado da pele na composição umectante da presente invenção, incluindo aqueles que inibem tripsina e outras enzimas digestivas ou fecais, e inibidores para uréase. Por exemplo, os inibidores de enzima e agentes antimicrobianos podem ser usados para impedir a formação de odores em fluidos corpóreos. Por exemplo, os inibidores de uréase, que também são ditos para fazer um papel em absorção de odor, são descritos por T. Trinh em World Patent Application N° 98/26808, "Absorbent Articles with Odor Control System", publicada em 25 de junho de 1998, cuja totalidade está incorporada aqui à guisa de referência. Tais inibidores podem ser incorporados dentro da composição umectante e os panos de limpeza pré-umedecidos da presente invenção e incluem íons de metal de transição e seus sais solúveis, tais como sais de prata, cobre, zinco, férricos, e de alumínio. 0 anion também pode proporcionar inibição de uréase, tal como borato, fitato, etc. Os compostos de valor potencial incluem, porém não limitados a, clorato de prata, nitrato de prata, acetato de mercúrio, cloreto de mercúrio, nitrato de mercúrio, metaborato de cobre, bromato de cobre, brometo de cobre, cloreto de cobre, dicromato de cobre, nitrato de cobre, salicilato de cobre, sulfato de cobre, acetato de zinco, borato de zinco, fitato de zinco, brometo de zinco, clorato de zinco, cloreto de zinco, sulfato de zinco, acetato de cádmio, borato de cádmio, brometo de cádmio, clorato de cádmio, cloreto de cádmio, formato de cádmio, iodato de cádmio, iodeto de cádmio, permanganato de cádmio, nitrato de cádmio, sulfato de cádmio, e cloreto de ouro.

Outros sais que foram descritos possuindo propriedades de inibição de uréase incluem sais férricos e de alumínio, especialmente os nitratos, e sais de bismuto. Outros inibidores de uréase são descritos por Trinh, incluindo ácido hidroxâmico e seus derivativos; tiouréia; hidróxilamina; sais de ácido fítico; extratos de plantas de várias espécies, incluindo vários taninos, por exemplo, tanino de alfarroba, e seus derivativos tais como derivativos de ácido clorogênico; ácidos que ocorrem naturalmente tais como ácido ascórbico, e ácido cítrico, e seus sais; éster de fenila de ácido fosfórico diamidato/diamino de fósforo de fenila; complexos de fosforamidato de arila de metal, incluindo compostos de fosforodiamidato substituídos; fosforamidatos sem substituição de nitrogênio; ácido bórico e/ou seus sais, incluindo especialmente, bórax, e/ou compostos de boro orgânico; os compostos mostrados no Pedido de Patente européia 408.199; sódio, cobre, manganês, e/ou ditiocarbamato de zinco; quinonas, fenóis, "thiurams", ácidos acéticos de rodanina substituída; benzoquinonas alquiladas; dissulfeto de formarnidina; 1-3-anidridos maléicos de diquetonas; succinamida; anidrido ftálico; ácido fênico; /N,N-dihalo-2-imidazolidinonas; N-halo2-oxazolidinonas; tio-e/ou acil-fosforiltnamida e/ou derivativos substituídos dos mesmos, tiopiridina-N-óxidos, tiopiridinas, e tiopirimidinas; derivativos de enxofre oxidado de compostos de diarninofosfinila; derivativos de ciclotrifosfazatrieno; derivativos de orto-diaminofosfinil de oximas; compostos de bromo-nitro; S-arila e/ou diamidofosforotiolatos de alquila; derivativos de diaminofosfinila; mono- e/ou polifosforodiamida; benzoxatiol-2-onas-5-substituído; N(diaminofosfinila)arilcarboxamidas; compostos de alcóxi-1,2-benzotaizina; etc.

Muitos outros aditivos para cuidado da pele podem ser incorporados dentro da composição umectante e panos de limpeza pré-umedecidos da presente invenção, incluindo, porém não limitados a, agentes bloqueadores de sol e absorvedores de UV, tratamentos de acne, farmacêuticos, bicarbonato de sódio (incluindo formas encapsuladas do mesmo), vitaminas e seus derivativos tais como Vitamina A ou E, botânicos tais como extrato de hamamelis e aloe vera, alantoina, emolientes, desinfetantes, ácidos de hidróxi para controle de rugas ou efeitos anti-envelhecimento, filtros solares, promotores de curtimento, clareadores de pele, desodorantes e anti-transpirantes; ceramidas para benefícios da pele e outros usos, adstringentes, umectantes, removedores de esmalte de unhas, repelentes de insetos, anti-oxidantes, anti-sépticos, agentes anti-inflamatórios e similares, desde que os aditivos sejam compatíveis com uma composição aglutinante sensível ionicamente associada com os mesmos, e especialmente as composições aglutinantes sensíveis ionicamente da presente invenção (ou seja, estas não causam uma perda substancial de resistência no estado úmido dos panos de limpeza pré-umedecidos, antes da diluição em água, ao mesmo tempo em que permitem a dispersibilidade em água).

Os materiais úteis para cuidado da pele e outros benefícios são listados em McCutcheon's 1999, Vol.2: Functional Materials, MC Publishing Company, Glen Rock, NJ. Muitos botânicos úteis para cuidado da pele são proporcionados por Active Organics, Lewisville, Texas.

Aditivos de Controle de Odor Os aditivos de controle de odor para uso na composição umectante e panos de limpeza pré-umedecidos da presente invenção incluem, porém não limitados a, sais de zinco; pó de talco; perfumes encapsulados (incluindo micro-cápsulas, macro-cápsulas, e perfume encapsulado em lipossomos, vesículas ou micro-emulsões); quelantes, tais como ácido tetra-acético de etilenodiamina; zeólitos; sílica ativada, grânulos de carbono ativados ou fibras; particulados de sílica ativados; ácidos policarboxílicos, tais como ácido cítrico; derivativos de ciclodextrinas e ciclodextrina; quitosano ou quitina e derivativos dos mesmos; agentes oxidantes; agentes anti-microbianos, incluindo zeólitos carregados com prata (por exemplo, aqueles de BF

Technologies, localizado em Beverly, Massachusetts, vendido sob marca registrada HEALTHSHIELTM); triclosano;

Kieselguhr; e misturas dos mesmos. Além de controlar odor do corpo e resíduos corpóreos, as estratégias de controle de odor também podem ser empregadas para mascarar ou controlar qualquer odor do substrato tratado.

Desejavelmente, a composição umectante contém menos que cerca de 5 porcento de peso de aditivos de controle de odor baseado no peso total da composição umectante. Mais desejavelmente, a composição umectante contém a partir de cerca de 0,01 porcento de peso até cerca de 2 porcento de peso de aditivos de controle de odor. Ainda mais desejavelmente, a composição umectante contém a partir de cerca de 0,03 porcento de peso até cerca de 1 porcento de peso dos aditivos de controle de odor.

Em uma modalidade da presente invenção, a composição umectante e/ou panos de limpeza pré-umedecidos compreendem ciclodextrinas derivadas, tal como beta-ciclodextrina de hidróxipropila em solução, que permanecem sobre a pele após a limpeza e proporcionam uma camada de absorção de odor. Em outras modalidades, a fonte de odor é removida ou neutralizada por meio de aplicação de um aditivo de controle de odor, exemplificado pela ação de um quelante que liga grupos de metal necessários para a função de muitas proteases e outras enzimas que normalmente produzem um odor. A quelação do grupo de metal interfere na ação de enzima e reduz o risco de mal-cheiro no produto.

Os princípios da aplicação de quitosano ou derivativos de quitina nas mantas não-tecidas e fibras celulósicas são descritos por S. Lee e outros em "Antimicrobial and Blood Repellent Finishes for Cotton and Nonwoven Fabrics Based on Chitosan and Fluoropolymers", Textile Research Journal, 69(2); 104-112, Fevereiro de 1999.

Agentes Anti-aderentes Ao mesmo tempo em que concentrações salinas elevadas podem reduzir a aderência do aglutinante acionável, outros meios de redução de aderência são geralmente desejáveis. Desta maneira, os agentes anti-aderentes podem ser usados na composição umectante para reduzir a viscosidade, se houver, do aglutinante acionável. Os anti-aderentes adequáveis incluem qualquer substância conhecida na técnica para reduzir a aderência entre duas folhas de fibra adjacentes tratadas com um polímero tipo adesivo ou qualquer substância capaz de reduzir a sensação pegajosa de um polímero tipo adesivo sobre a pele, reduzindo a força de esfoliação do produto, ou reduzir força de entrega. Os anti-aderentes podem ser aplicados como partículas sólidas de forma seca, como uma suspensão ou como uma pasta aquosa de partículas. 0 depósito pode ser por aspersão, revestimento, depósito eletrostático, choque, filtração (ou seja, um diferencial de pressão aciona uma fase gasosa carregada com partículas através do substrato, depositando partículas por meio de um mecanismo de filtração), e similares, e pode ser aplicado uniformemente sobre uma ou mais superfícies do substrato ou pode ser aplicado em um padrão (por exemplo, padrões de repetição ou aleatórios) sobre uma parte da superfície ou superfícies do substrato. 0 anti-aderente pode estar presente em toda espessura do substrato, porém pode estar concentrado em uma ou ambas superfícies, e pode estar substancialmente presente em uma ou ambas superfícies do substrato.

Os anti-aderentes específicos incluem, porém não limitados a, pós, tal como pó de talco, carbonato de cálcio, mica, amidos, tal como amido de milho; pó de licopódio; carregadores minerais, tal como dióxido de titânio; pó de sílica; alumina, óxidos de metal em geral; levedura em pó; Kieselguhr; e similares. Os polímeros e outros aditivos que possuem baixa energia de superfície também podem ser usados, incluindo uma grande variedade de polímeros fluorados, aditivos de silicone, poliolefinas e termoplásticos, ceras, agentes desaglutinantes conhecidos na indústria de papel incluindo compostos que possuem cadeias laterais de alquila tais como aquelas que possuem 16 ou mais carbonos, e similares. Os compostos usados como agentes de liberação para moldes e fabricação de velas também podem ser considerados, bem como, lubrificantes secos e agentes de liberação fluorados.

Em uma modalidade, o anti-aderente compreende politetrafluoretileno (PTFE), tal como composto de telômero PTFE (KRYTOX® DF) , usado no lubrificante seco de agente de liberação de PTFE MS-122DF, vendido por Miller-Stephenson (Danbury, CT) como um produto de aspersão. Por exemplo, as partículas de PTFE podem ser aplicadas por aspersão em um lado do substrato antes do enrolamento dos panos de limpeza pré-umedecidos. Em uma modalidade, um agente anti-aderente é aplicado somente em uma superfície do substrato antes do enrolamento dentro de um rolo. A composição umectante contém desejavelmente menos que 25 porcento de peso dos agentes anti-aderentes baseado no peso total da composição umectante. Mais desejavelmente, a composição umectante contém a partir de cerca de 0,01 porcento de peso até cerca de 10 porcento de peso dos agentes anti-aderentes, mais especificamente cerca de 5% ou menos. Ainda mais especificamente, a composição umectante contém a partir de cerca de 0,05 porcento de peso até cerca de 2 porcento de peso dos agentes anti-aderentes.

Além de atuar como um agentes anti-aderente, os compostos de amido também podem aperfeiçoar as propriedades de resistência dos panos de limpeza pré-umedecidos. Por exemplo, avaliou-se que quando as partículas de amido não-gelatinadas, tal como amido de tapioca hidrofílico, quando presentes em um nível de cerca de 1% ou mais por peso com relação ao peso da composição umectante, podem permitir que o pano de limpeza pré-umedecido mantenham a mesma resistência em uma concentração salina inferior daquela possível sem a presença de amido. Desta maneira, por exemplo, uma dada resistência pode ser atingida com 2% de sal na composição umectante na presença de sal comparada com um nível de 4% de sal que é necessário sem amido. 0 amido pode ser aplicado ao adicionar o amido a uma suspensão de laponite para aperfeiçoar a dispersão do amido dentro da composição umectante.

Micro-particulados A composição umectante da presente invenção pode ser adicionalmente modificada pela adição de particulados ou micro-particulados sólidos. Os particulados adequáveis incluem, porém não limitados a, mica, sílica, alumina, carbonato de cálcio, caulim, talco, e zeólitos. Os particulados podem ser tratados com ácido esteárico ou outros aditivos para aumentar a atração ou ligação dos particulados no sistema aglutinante, se desejado. Também, sistemas de micro-particulados de dois componentes, comumente usados como auxílios de retenção na indústria de fabricação de papel, também podem ser usados. Tais sistemas de micro-particulado de dois componentes geralmente compreendem uma fase de partícula coloidal, tais como partículas de sílica, e um polímero catiônico solúvel em água para ligar as partículas das fibras da manta que serão formadas. A presença de particulados na composição umectante pode exercer um ou mais funções úteis, tais como (1) aumentar a opacidade dos panos de limpeza pré-umedecidos; (2) modificar a reologia ou reduzir a viscosidade do pano de limpeza pré-umedecido; (3) aperfeiçoar as propriedades tácteis do pano de limpeza; ou (4) entregar agentes desejados na pele através de um transportador de particulado, tal como um transportador poroso ou uma micro-cápsula. Desejavelmente, a composição umectante contém menos que cerca de 25 porcento de particulado baseado no peso total da composição umectante. Mais especificamente, a composição umectante pode conter a partir de cerca de 0,05 porcento até cerca de 10 porcento de peso de micro-particulado. Ainda mais especificamente, a composição umectante pode conter a partir de cerca de 0,1 porcento até cerca de 5 porcento de peso de micro-particulado .

Micro-cápsulas e Outros Veículos de Entrega As micro-cápsulas e outros veículos de entrega também podem ser usados na composição umectante da presente invenção para proporcionar agentes para cuidado da pele; medicamentos; agentes de promoção de conforto, tais como eucalipto, perfumes; agentes para cuidado da pele; aditivos de controle de odor; vitaminas; pós; e outros aditivos para pele do usuário. Especificamente, a composição umectante pode conter até cerca de 25 porcento de peso de micro-cápsulas ou outros veículos de entrega baseados no peso total da composição umectante. Mais especificamente, a composição umectante pode conter a partir de cerca de 0,05 porcento de peso até cerca de 10 porcento de peso de micro-cápsulas ou outros veículos de entrega. Ainda mais especificamente, a composição umectante pode conter a partir de cerca de 0,2 porcento de peso até cerca de 5,0 porcento de peso de micro-cápsulas ou outros veículos de entrega.

As micro-cápsulas e outros veículos de entrega são bem conhecidos na técnica. Por exemplo, POLY-PORE® E200 (Chemdal Corp., Arlington Heights, IL) , é um agente de entrega que compreende esferas macias e ocas que podem conter um aditivo até 10 vezes o peso do veículo de entrega. Os aditivos conhecidos descritos para serem usados com POLY-PORE® E200 incluem, porém não limitados a, peróxido de benzoila, ácido salicíclico, retinol, palmitato de retinila, metoxicinamato de octila, tocoferol, compostos de silicone (DC 435), e óleo mineral. Outro veículo de entrega útil é um material tipo esponja vendido como POLY-PORE® L200, é descrito para ser usado com silicone (DC 435) e óleo mineral. Outros sistemas de entrega conhecidos incluem ciclodextrinas e seus derivativos, lipossomos, esponjas poliméricas, e amido seco por aspersão.

Os aditivos presentes em micro-cápsulas são isolados do ambiente e de outros agentes na composição umectante até o pano de limpeza ser aplicado na pele, assim as micro-cápsulas se rompem e entregam sua carga na pele ou outras superfícies.

Conservantes e Agentes Anti-Microbianos A composição umectante da presente invenção também pode conter conservantes e/ou agentes anti-microbianos. Diversos conservantes e/ou agentes anti-microbianos, tal como Mackstat H66 (disponível a partir de Mclntyre Group, Chicago, IL) , foram obtidos para conferir resultados na prevenção de crescimento de bactérias e mofo . Outros conservantes adequáveis e agentes anti-microbianos incluem, porém não limitados a, hidantoina DMDM (por exemplo, Glydant Plus™, Lonza, Inc., Fair Lawn, NJ) , iodopropinila, butilcarbamato, Kathon (Rohm e Hass, Filadélfia, PA), metilparabeno, propilparabeno, 2-bromo-2-nitropropano-1,3 -diol, ácido benzóico, cloreto de benzalcônio, cloreto de benzetônio, e similares. Desejavelmente, a composição umectante contém menos que cerca de 2 porcento de peso sobre uma base ativa de conservantes e/ou agentes anti-microbianos baseado no peso total da composição umectante. Mais desejavelmente, a composição umectante contém a partir de cerca de 0,01 porcento de peso até cerca de 1 porcento de peso de conservantes e/ou agentes anti-microbianos. Ainda mais desejavelmente, a composição umectante contém a partir de cerca de 0,01 porcento de peso até cerca de 0,5 porcento de peso de conservantes e/ou agentes anti-microbianos .

Agentes Umectantes e Agentes de Limpeza Uma variedade de agentes umectantes e/ou agentes de limpeza podem ser usados na composição umectante da presente invenção. Os agentes umectantes adequáveis e/ou agentes de limpeza incluem, porém não limitados a, detergentes e tensoativos não-iônicos, anfotéricos, catiônicos, e aniônicos. Desejavelmente, a composição umectante contém menos que cerca de 3 porcento de peso de agentes umectantes e/ou agentes de limpeza baseado no peso total da composição umectante. Mais desejavelmente, a composição umectante contém a partir de cerca de 0,01 porcento de peso até cerca de 2 porcento de peso de agentes umectantes e/ou agentes de limpeza. Ainda mais desejavelmente, a composição umectante contém a partir de cerca de 0,1 porcento de peso até cerca de 0,5 porcento de peso de agentes umectantes e/ou agentes de limpeza. Os tensoativos catiônicos adequáveis podem incluir, porém não limitados a, haletos de alquila de amônio quaternário tipo cloreto de amônio de trimetila de cetila e brometo de amônio de trimetila de cetila.

Sistemas de tensoativo baseado em aminoácido, tais como aqueles derivados de ácido L-glutâmico de aminoácidos e outros ácidos graxos naturais, oferecem compatibilidade de pH na pele humana e pó de limpeza adequado, ao mesmo tempo em que são relativamente seguros e proporcionam propriedades tácteis e de umidade aperfeiçoadas comparadas com outros tensoativos aniônicos. Uma função do tensoativo é aperfeiçoar a umidade do substrato seco com a composição umectante. Outra função do tensoativo pode ser dispersar nos solos do banheiro quando o pano de limpeza pré-umedecido entrar em contato com uma área suja e aumentar sua absorção dentro do substrato. O tensoativo pode auxiliar adicionalmente na remoção de maquiagem, limpeza geral pessoal, limpeza de superfície dura, controle de odor, e similares. Um exemplo comercial de um tensoativo baseado em aminoãcido é acilglutamato, vendido sob o nome Amisoft por Ajinomoto Corp., Tóquio, Japão.

Os tensoativos não-iônicos adequáveis incluem, porém não limitados a, os produtos de condensação de óxido de etileno com uma base de polióxialquileno (oleofílico) hidrofóbica formada pela condensação de óxido de propileno com glicol de propileno. A parte hidrofóbica destes compostos desejavelmente possui um peso molecular suficientemente alto para torná-los insolúveis em água. A adição de porções de polioxietileno nesta parte hidrofóbica aumenta a solubilidade em água da molécula como um todo, e o caráter líquido do produto é retido até o ponto onde o teor de polioxietileno é de cerca de 50% do peso total do produto de condensação. Exemplos de compostos deste tipo incluem tensoativos Plurônicos comercialmente disponíveis (BASF Wyandotte Corp.), especialmente aqueles onde o éter de polioxietileno possui um peso molecular de cerca de 1500-3000 e o teor de polioxietileno é de cerca de 35-55% da molécula por peso, ou seja, Pluronic L-62.

Outros tensoativos não-iônicos úteis incluem, porém não limitados a, os produtos de condensação de álcoois de alquila C8-C22 com 2-50 moles de óxido de etileno por mole de álcool. Exemplos de compostos deste tipo incluem os produtos de condensação de álcoois de alquila secundários C11-C15 com 3-50 moles de óxido de etileno por mole de álcool, que são comercialmente disponíveis como as séries de Poly-Tergent SLF de Olin Chemicals ou as séries de TERGITOL® a partir de Union Carbide, ou seja, TERGITOL® 25-L-7, que é formado ao condensar a partir de cerca de 7 moles de óxido de etileno com um alcanol C12-C15.

Outros tensoativos não-iônicos, que podem ser empregados na composição umectante da presente invenção, incluem ésteres de óxido de etileno de fenóis de alquila C6-C12 tal como éter de polioxietileno(nonilfenóxi). Os ésteres que são particularmente úteis são preparados ao condensar cerca de 8-12 moles de óxido de etileno com nonilfenol, ou seja, as séries de IGEPAL®CO (GAF Corp.) . Os agentes ativos de superfície não-iônicos incluem, porém não limitados a, poliglicosídeos de alquila (APG), derivados como um produto de condensação de dextrose (D-glucose) e um álcool de cadeia linear ou ramificada. A parte de glicosídeo do tensoativo proporciona um hidrófilo que possui hidroxil de alta densidade, que aumenta a solubilidade em água. Adicionalmente, a estabilidade inerente da ligação de acetal do glicosídeo proporciona estabilidade química em sistemas alcalinos. Ademais, diferente de alguns agentes ativos de superfície não-iônicos, poliglicosídeos de alquila não possuem ponto de nevoa, permitindo que alguém formule sem um hidrótropo, e estes são muito suaves, bem como tensoativos não-iônicos rapidamente biodegradáveis. Esta classe de tensoativos está disponível a partir de Horizon Chemical sob os nomes de marca de APG-300, APG-350, APG-500, e APG-500.

Os silicones são outra classe de agentes umectantes na forma pura, ou como micro-emulsões, macro-emulsões, e similares. Um grupo de tensoativo não-iônico exemplificativo é copolímeros de glicol-silicone. Estes tensoativos são preparados ao adicionar cadeias de poli(inferior)alquilenóxi nos grupos de hidroxila de dimetilpolisiloxanóis e estão disponíveis a partir de Dow Corning Corp como tensoativos de Dow Corning 190 e 193 (CTFA nome: copoliol de dimeticona). Estes tensoativos funcionam, com ou sem quaisquer silicones voláteis usados como solventes, para controlar formação de espuma produzida pelos outros tensoativos, e também conferem um brilho nas superfícies metálicas, cerâmicas e vítreas.

Os tensoativos aniônicos também podem ser usados nas composições umectantes da presente invenção. Os tensoativos aniônicos são úteis devido aa fato de sua alta detergência incluir sais detergentes aniônicos que possuem substituintes de alquila de 8 a 22 átomos de carbono tais como sabões de metal álcali de ácido graxo mais solúveis em água, por exemplo, miristatos de sódio e palmitato de sódio. Uma classe preferida de tensoativos aniônicos abrange o metal álcali aniônico sulfonado e sulfatado solúvel em água e sais detergentes de metal de terra alcalina que contêm uma porção de alquila hidrofóbica maior (tipicamente que contém a partir de cerca de 8 a 22 átomos de carbono) tais como sais de mono alquila superiores ou sulfonados de arila polinucleares que possuem a partir de cerca de 1 a 16 átomos de carbono no grupo de alquila, com exemplos disponíveis como séries Bio-Soft, ou seja, Bio-Soft D-40 (Stepan Chemical Co.).

Outras classes úteis de tensoativos aniônicos incluem, porém não limitados a, os sais de metal de alquila de ácidos sulfônicos de naftaleno de alquila (sulfonado de sódio de naftaleno de metila, Petro AA, Petrochemical Corporation); os monoglicerídeos de ácido graxo superiores sulfatados tal como o sal de sódio do monoglicerídeo sulfatado de ácidos graxos de óleo de cacau e o sal de potássio do monoglicerídeo sulfatado de ácidos graxos de sebo; sais de metal de álcali de álcoois graxos sulfatados que contêm a partir de cerca de 10 a 18 átomos de carbono (por exemplo, sulfato de laurila de sódio e sulfato de estearila de sódio) ; sulfonatos de alfaolefina Ci4-Ci6 de sódio tais como as séries Bio-Terge (Stepan Chemical Co.); sais de metal de álcali de álcoois graxos de etileneoxi sulfatados (o sulfatos de sódio ou amônio dos produtos de condensação de cerca de 3 moles de óxido de etileno com um n-alcanol Ci2-Cli5; ou seja, os etoxisulfatos de Neodol, Shell Chemical Co.); sais de metal álcali de ésteres graxos superiores de ácidos sulfônicos de alquilol de baixo peso molecular, por exemplo, ésteres de ácido graxo do sal de sódio de ácido isotiônico, sulfatos de etanolamida graxos; amidas de ácido graxo de ácidos sulfônicos de alquila amino, por exemplo, amida de ácido láurico de taurina; bem como inúmeros agentes ativos de superfície orgânica aniônicos tais comosulfonato de xileno de sódio, sulfonato de naftaleno de sódio, sulfonato de tolueno e misturas dos mesmos.

Uma classe adicional útil de tensoativos aniônicos inclui os ácidos octanóicos 8-(4-n-alquila-2-ciclohexenila), onde o anel de ciclohexenila é substituído por um grupo de ácido carboxílico adicional. Estes compostos ou seus sais de potássio, são comercialmente disponíveis a partir de Westvaco Corporation como Diacid 1550 ou H-240. Em geral, estes agentes ativos de superfície aniônicos podem ser empregados na forma de seus sais de metal álcali, sais de amônio ou de metal de terra alcalina.

Macro-emulsões e Micro-emulsões de Partículas de Silicone A composição umectante pode compreender adicionalmente uma micro-emulsão aquosa de partículas de silicone. Por exemplo, Patente U.S. N° 6.037.407, "Process for the Preparation of Aqueous Emulsions of Silicone Oils and/or Gums and/or Resins" expedida em 14 de março de 2000, mostra organopolisiloxanos em uma micro-emulsão aquosa. Desejavelmente, a composição umectante contém menos que 5 porcento de peso de uma micro-emulsão de partículas de silicone baseado no peso total da composição umectante. Mais desejavelmente, a composição umectante contém a partir de cerca de 0,02 porcento de peso até cerca de 3 porcento de peso de uma micro-emulsão de partículas de silicone. Ainda mais desejavelmente, a composição umectante contém a partir de cerca de 0,02 porcento de peso até cerca de 0,5 porcento de peso de uma micro-emulsão de partículas de silicone .

As emulsões de silicone em geral podem ser aplicadas no pano de limpeza pré-umedecido por meio de qualquer método de revestimento. Por exemplo, o pano de limpeza pré-umedecido pode ser umedecido com uma composição aquosa que compreende um componente dispersível em água ou miscível com água, baseado em silicone que é compatível com o composto insolubilizante na composição umectante. Ademais, o pano pode compreender uma manta não-tecida de fibras que possuem um aglutinante dispersível em água, onde a manta á umedecida com uma loção que compreende um sulfosuccinato baseado em silicone. 0 sulfoccinato baseado em silicone proporciona limpeza suave e eficaz sem um alto nível de tensoativo. Adicionalmente, o sulfosuccinato baseado em silicone proporciona uma função de solubilização, que impede a precipitação de componentes solúveis em óleo, tais como componentes de fragrância, extratos de vitamina, extratos de plantas, e óleos essenciais.

Em uma modalidade da presente invenção, a composição umectante compreende um sulfoccinato de copoiiol de silicone, tal como sulfoccinato de copoiiol de dimeticona de dissódio e copoliolsulfoccinato de dimeticona de diamônio. Desejavelmente, a composição umectante compreende menos que cerca ed 2 porcento por peso do sulfoccinato baseado em silicone, e mais desejavelmente a partir de cerca de 0,05 porcento até cerca de 0,30 porcento por peso do sulfoccinato baseado em silicone.

Em outro exemplo de um produto que compreende emulsões de silicone, pó Dow Corning 9506 também pode estar presente na composição umectante. Acredita-se que o pó Dow Corning 9506 compreende um polímero transversal de dimeticona/vinildimeticona e é um pó esférico que é dito para ser útil no controle de óleos de pele (ver "New Chemical Perspectives," Soap and Cosmetics, Vol. 76, N°. 3, Março de 2000, p.12). Desta maneira, um pano de limpeza dispersível em água, que entrega um pó eficaz no controle de óleo de pele, também está dentro do escopo da presente invenção. Os princípios para preparar emulsões de silicone são descritas em WO 97/10100, publicada em 20 de março de 1997 . A composição umectante da presente invenção também pode conter um ou mais emolientes. Os emolientes adequáveis incluem, porém não limitados a, lanolina PEG 75, benzoato de metil gluceth 20, benzoato de alquila C12-C15, álcool de estearila de cetila etóxilado, produtos vendidos como cera Lambert WS-L, Lambert WD-F, Cetiol HE (Henkel Corp.), Glucam P20 (Amerchol), Polyox WSR N-10 (Union Carbide), Poltox WSR N-3000 (Union Carbide), Luviquat (BASF), Finsolv SLB (Finetex Corp.), óleo de vison, alantoína, álcool de estearila, Estol 1517 (Unichema), e Finsolv SLB 201 (Finetex Corp.).

Um emoliente também pode ser aplicado a uma superfície do artigo antes ou depois do umedecimento com a composição umectante. Tal emoliente pode ser insolúvel na composição umectante e pode ser imóvel exceto quando exposto a uma força. Por exemplo, um emoliente baseado em petrolato pode ser aplicado em uma superfície em um padra, após o qual a outra superfície é umedecida para saturar o pano de limpeza. Tal produto podería proporcionar uma superfície de limpeza e uma superfície de tratamento de pele oposto. A composição emoliente em tais produtos e outros produtos da presente invenção podem compreender um emoliente plástico ou fluido tal como um ou mais hidrocarbonetos líquidos (por exemplo, petrolato), óleo mineral e similares, gorduras vegetais e animais (por exemplo, lanolina, fosfolipídeos e seus derivativos) e/ou materiais de silicone tais como um ou mais polímeros de polisiloxano substituídos de alquila, incluindo os emolientes de polisiloxano descritos na Patente U.S. N° 5.891.126, expedida em 6 de abril de 1999 para Osborn, III e outros (cuja descrição está incorporada aqui à guisa de referência). Opcionalmente, um tensoativo hidrofílico pode ser combinado com um emoliente plástico para aperfeiçoar a Umectação da superfície coberta. Em algumas modalidades da presente invenção, contempla-se que os emolientes de hidrocarboneto líquido e/ou polímeros de polisiloxano substituídos de alquila podem ser misturados ou combinados com um ou mais emolientes de éster de ácido graxo derivados de ácidos graxos ou álcoois graxos.

Em uma modalidade da presente invenção, o material de emoliente está na forma de uma mistura emoliente. Desejavelmente, a mistura de emoliente compreende uma combinação de um ou mais hidrocarbonetos líquidos (por exemplo, petrolato), óleo mineral e similares, gorduras vegetais e animais (por exemplo, lanolina, fosfolipídeos e seus derivativos) , com um material de silicone tal como um ou mais polímeros de polisiloxano substituído de alquila. Mais desejavelmente, a mistura de emoliente compreende uma combinação de hidrocarbonetos líquidos (por exemplo, petrolato) com dimeticona ou com dimeticona e outros polímeros de polisiloxano substituídos de alquila. Em algumas modalidades da presente invenção, contempla-se que as misturas de emolientes de hidrocarboneto líquido e/ou polímeros de polisiloxano substituídos de alquila pode ser misturas com um ou mais emolientes de éster de ácido graxo derivados de ácidos graxos ou álcoois graxos. Cocoato de glicerila PEG-7, disponível como Standamul HE (Henkel Corp., Hoboken, N.J), também pode ser considerado.

Os óleos emolientes auto-emulsificantes solúveis em água que são úteis nas presentes composições umectantes, incluem as lanolinas polioxialcoxiladas e os álcoois graxos polioxialcoxilados, como descrito na Patente U.S. N° 4.690.821, expedida em 1 de setembro de 1987 para Smith e outros (cuja descrição está incorporada aqui à guisa de referência). As cadeias de polioxialcóxi compreenderão desejavelmente unidades de propilenóxi e etilenóxi misturadas. Os derivativos de lanolina compreenderão tipicamente cerca de 20-70 tais unidades de alcóxi inferiores enquanto os álcoois graxos C12-C20 serão derivados com cerca de 8-15 unidades de alquila inferiores. Um tal derivativo de lanolina útil é Lanexol AWS (PPG-12-PEG-50, Croda, Inc., New York, N.Y.). Um poli(15-20)C2-C3-alcoxilado útil é PPG-5-Ceteth-20, conhecido como Procetyl AWS (Croda, Inc.) .

De acordo com uma modalidade da presente invenção, o material de emoliente reduz atributos tácteis indesejados, se houverem, da composição umectante. Por exemplo, os materiais de emoliente, incluindo dimeticona, podem reduzir o nível de viscosidade que pode ser causado pelo aglutinante sensível ionicamente ou outros componentes na composição umectante, desta maneira servindo como anti-aderente .

Desejavelmente, a composição umectante contém menos que cerca de 2 5 porcento de peso de emolientes baseado no peso total da composição umectante. Mais especificamente, a composição umectante pode compreender menos que 5 porcento de peso de emoliente, e mais especificamente menos que cerca de 2% de emoliente. Mais desejavelmente, a composição umectante pode conter a partir de cerca de 0,01 porcento de peso até cerca de 8 porcento de peso de emolientes. Ainda mais desejavelmente, a composição umectante pode conter a partir de cerca de 0,2 porcento de peso até cerca de 2 porcento de emolientes.

Em uma modalidade, a composição umectante e/ou panos de limpeza pré-umedecidos da presente invenção compreendem uma emulsão óleo em água que compreende uma fase oleosa que contém pelo menos um óleo emoliente e pelo menos um estabilizador de cera emoliente disperso em uma fase aquosa que compreende pelo menos um emoliente de álcool poliídrico e pelo menos um detergente solúvel em água orgânico, como descrito na Patente U.S. N° 4.559.157, expedida em 17 de dezembro de 1985 para Smith e outros, cuja totalidade está incorporada aqui à guisa de referência.

Modificadores de Alimentação de Superfície Os modificadores de sensação de superfície são usados para aperfeiçoar a sensação táctil (por exemplo, lubricidade) da pele durante o uso do produto. Os modificadores de sensação de superfície adequáveis incluem, porém não limitados a, desaglutinadores comerciais; e amaciantes, tais como os amaciantes usados na técnica de fabricação de papel incluindo compostos de amônio quaternários com grupos laterais de ácido graxo, silicones, ceras, e similares. Os compostos quaternários exemplificativos com utilidade como amaciantes são descritos na Patente U.S. N° 3.554.862, expedida para Hervey e outros em 12 de janeiro de 1971; Patente U.S. N° 4.144.122, expedida para Emanuelsson e outros em 13 de março de 1979, Patente U.S. N° 5.573.637, expedida para Ampulski e outros em 12 de novembro de 1996; e Patente U.S. N° 4.476.323, expedida para Hellsten e outros em 9 de outubro de 1984, cuja totalidade está incorporada aqui à guisa de referência. Desejavelmente, a composição umectante contém menos que cerca de 2 porcento de peso de modificadores de sensação de superfície baseado no peso total da composição umectante. Mais desejavelmente, a composição umectante contém a partir de cerca de 0,01 porcento de peso até cerca de 1 porcento de peso dos modificadores de sensação de superfície. Ainda mais desejavelmente, a composição umectante contém a partir de cerca de 0,01 porcento de peso até cerca de 0,05 porcento de peso dos modificadores de sensação de superfície.

Fragrâncias Uma variedade de fragrâncias pode ser usada na composição umectante da presente invenção. Desejavelmente, a composição umectante contém menos que cerca de 2 porcento de peso de fragrâncias baseado no peso total da composição umectante. Mais desejavelmente, a composição umectante contém a partir de cerca de 0,01 porcento de peso até cerca de 1 porcento de peso de fragrâncias. Ainda mais desejavelmente, a composição umectante contém a partir de cerca de 0,01 porcento de peso até cerca de 0,05 porcento de peso de fragrâncias.

Solubilizantes de Fragrância Ademais, uma variedade de solubilizantes de fragrâncias pode ser usada na composição umectante da presente invenção. Os solubilizantes de fragrância adequáveis incluem, porém não limitados a, polissorbato 20, glicol de propileno, isopropanol, éter de monoetila de glicol de dietileno, glicol de dipropileno, ftalato de dietila, citrato de trietila, Ameroxol OE-2 (Amerchol Corp.), Brij 78 e Brij 98 (Tensoativos ICI), Arlasolve 200 (Tensoativos ICI), Calfax 16L-35 (Pilot Chemical Co.), Capmul POE-S (Abitec Corp.), Finsolv SUBSTANCIAL (Finetex) e similares. Desejavelmente, a composição umectante contém menos que cerca de 2 porcento de peso de solubilizantes de fragrância baseado no peso total da composição umectante. Mais desejavelmente, a composição umectante contém a partir de cerca 0,01 porcento de peso até cerca de 1 porcento de peso de solubilizantes de fragrância. Ainda mais desejavelmente, a composição umectante contém a partir de cerca de 0,01 porcento de peso até cerca de 0,05 porcento de peso de solubilizantes de fragrância.

Opacificantes Os opacificantes adequáveis incluem, porém não limitados a, dióxido de titânio ou outros minerais ou pigmentos, e opacificantes sintéticos, tais como partículas REACTOPAQUE® (disponíveis a partir de Sequa Chemicals, Inc., Chester, South Carolina). Desejavelmente, a composição umectante contém menos que cerca de 2 porcento de peso de opacificantes baseado no peso total da composição umectante. Mais desejavelmente, a composição umectante contém a partir de cerca de 0,01 porcento de peso até cerca de 1 porcento de peso de opacif icantes. Ainda mais desejavelmente, a composição umectante contém a partir de cerca de 0,01 porcento de peso até cerca de 0,05 porcento de peso de opacificantes.

Agentes de Controle de pH

Os agentes de controle de pH para uso na composição umectante da presente invenção incluem, porém não limitados a, ácido málico, ácido cítrico, ácido hidroclórico, ácido acético, hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, e similares. Uma faixa de pH apropriado minimiza a quantidade de irritação de pele resultando na composição umectante sobre a pele. Desejavelmente, a faixa de pH da composição umectante é de a partir de cerca de 3,5 até cerca de 6,5. Mais desejavelmente, a faixa de pH da composição umectante é de a partir de cerca de 1 até cerca de 6. Desejavelmente o pH total do produto de pano de limpeza úmido, ou seja, o pano de limpeza úmido completo incluindo a parte de pano e a parte de solução umectante, é a partir de 4,5-5,5; preferivelmente, cerca de 5,0. Desejavelmente, a composição umectante contém menos que cerca de 2 porcento de peso de um regulador de pH baseado não peso total da composição umectante. Mais desejavelmente, a composição umectante contém a partir de cerca de 0,01 porcento de peso até cerca de 1 porcento de peso de um regulador de pH. Ainda mais desejavelmente, a composição umectante contém a partir de cerca de 0,01 porcento de peso até cerca de 0,05 porcento de peso de um regulador de pH.

Embora uma variedade de composições umectantes formadas a partir de um ou mais dos componentes descritos acima, os mesmos podem ser usados com os panos de limpeza úmidos da presente invenção, em uma modalidade, a composição umectante contém os seguintes componentes, dados em porcentagem de peso da composição umectante, como mostrado na Tabele 1 abaixo: Tabela 1. Componentes de Composição Umectante Em outra modalidade da presente invenção, a composição umectante compreende os seguintes componentes, dado uma porcentagem de peso da composição umectante, como mostrado na Tabela 2 abaixo: Tabela 2. Componentes de Composição Umectante Em outra modalidade da presente invenção, a composição umectante compreende os seguintes componentes, dada uma porcentagem de peso da composição umectante, como mostrado na Tabela 3 abaixo: Tabela 3. Uma Composição Umectante Exemplificativa Deve-se observar que as composições umectantes descritas acima da presente invenção podem ser usadas com qualquer uma das composições aglutinantes acionáveis descritas acima da presente invenção. Ademais, as composições umectantes descritas acima da presente invenção podem ser usadas com qualquer outra composição aglutinante, incluindo composições aglutinantes convencionais, ou com qualquer substrato fibroso ou absorvente conhecido, seja dispersível ou não.

Propriedades de Resistência Em uma modalidade da presente invenção, os panos de limpeza úmidos são produzidos utilizando a composição umectante descrita acima na Tabela 2 e um material fibroso de assentamento a ar que compreende cerca de 75 porcento de peso de fibras fortes branqueadas e 25 porcento de peso de qualquer composição aglutinante acionável ou sensível ionicamente descrita acima da presente invenção, onde as porcentagens de peso são baseadas no peso total do pano não-tecido seco. A quantidade de composição umectante adicionada no pano não-tecido, com relação ao peso do pano não-tecido seco nestas modalidades, é desejavelmente cerca de 180 porcento até cerca de 24 0 porcento de peso. Em uma modalidade adicional da presente invenção, os panos de limpeza úmidos são produzidos utilizando a composição umectante descrita acima na Tabela 1 e um material fibroso de assentamento a ar que compreende 80 porcento de peso das fibras de madeira macia e 20 porcento de um aglutinante sensível ionicamente da presente invenção. A quantidade de composição umectante adicionada no pano não-tecido, com relação ao peso do pano não-tecido seco nestas modalidades, é desejavelmente cerca de 180 porcento até cerca de 240 porcento de peso. Em uma modalidade adicional da presente invenção, os panos de limpeza úmidos são produzidos utilizando a composição umectante descrita acima na Tabela 1 e um material fibroso de assentamento a ar que compreende 90 porcento de peso de fibras de madeira macia e 10 porcento de um aglutinante sensível ionicamente da presente invenção. A quantidade de composição umectante adicionada no peno não-tecido, com relação ao peso do pano não-tecido seco nestas modalidades, é desejavelmente cerca de 180 porcento até cerca de 240 porcento de peso.

Desejavelmente, os panos de limpeza úmidos da presente invenção possuem ama resistência à tração úmida em uso de pelo menos cerca de 39,4 g/cm quando embebidas com 10% até 400% por peso de solução de panos de limpeza úmidos que contêm mais que 0,5% por peso de sais monovalentes e/ou divalentes, tais como NaCl, ZnCl2, e/ou CaCl2 ou misturas dos mesmos, e uma resistência à tração de menos que cerca de 11,8 g/cm após serem embebidas em água mole ou água dura que contém até 2 00 ppm de concentração de Ca2+ e/ou Mg2+ por 24 horas ou menos, preferivelmente após cerca de uma hora. Para substratos de folha, a resistência à tração úmida de caixilho transversal (CDWT) foi descrita. A direção de máquina de resistência à tração úmida (MDWT) foi descrita para substratos feitos sobre um formador contínuo.

Mais desejavelmente, os panos de limpeza úmidos da presente invenção possuem uma resistência à tração úmido em uso de pelo menos cerca de 118,1 g/cm quando embebidas com 10% até 400% por peso de solução de panos de limpeza úmidos que contém mais que 0,5% por peso de sais monovalentes e/ou divalentes, tais como NaCl, ZnCl2, e/ou CaCl2 ou misturas dos mesmos, e uma resistência à tração de menos que cerca de 29,5 g/cm após serem embebidos em água mole ou água dura que contém até 2 00 ppm de concentração de Ca2+ e/ou Mg2+ por 24 horas ou menos, preferivelmente após cerca de uma hora.

Mais desejavelmente, os panos de limpeza da presente invenção possuem uma resistência à tração úmida em uso de > 118,1 g/cm quando embebidos com 10% até 400% por peso de solução de panos de limpeza que contêm mais que 0,5% por peso de sais monovalentes e/ou divalentes, tais como NaCl, ZnCl2, e/ou CaCl2 ou misturas dos mesmos, e uma resistência à tração de menos que cerca de 11,8 g/cm após serem embebidos em água mole ou água dura que contém até 200 ppm de concentração de Ca2+ e/ou Mg2+ por 24 horas ou menos, preferivelmente após cerca de uma hora.

Os produtos com gramaturas maiores do que os panos de limpeza úmidos descartados em aparelho sanitário podem possuir uma resistência à tração úmida relativamente maior. Por exemplo, os produtos, tais como toalhas pré-umedecidas ou panos de limpeza de superfície dura, podem possuir gramaturas acima de 70 g/m2, tal como a partir de cerca de 80 g/m2 até 150 g/m2. Tais produtos podem possuir valores CDWT de 196,9 g/cm ou mais, e após os valores de embebimento de cerca de 59,1 g/cm ou menos, mais especificamente cerca de 39,4 g/cm ou menos, e mais especificamente cerca de 19,7 g/cm ou menos. Método de Fabricar Panos de Limpeza Úmidos Os panos de limpeza pré-umedecidos da presente invenção podem ser feitos de diversas maneiras. Em uma modalidade, a composição de polímero acionável é aplicada em um substrato fibroso como parte de uma solução aquosa ou suspensão, onde a secagem subseqüente é necessária para remover a água e promover a ligação das fibras. Em particular, durante a secagem, o aglutinante migra para os pontos de passagem das fibras e se ativa como um aglutinante naquelas regiões, desta maneira proporcionando resistência aceitável no substrato. Por exemplo, as seguintes etapas podem ser aplicadas: 1. Proporcionar um substrato absorvente que não seja altamente ligado (por exemplo, uma manta de papel de assentamento a ar não-ligada, uma manta cardada, polpa de felpa, etc). 2. Aplicar uma composição de polímero acionável no substrato, tipicamente na forma de um líquido, suspensão, ou espuma. 3. Secar o substrato para promover ligação do substrato. O substrato pode ser seco de modo que a temperatura de pico do substrato não exceda cerca de 100° até 22 0°C. 4. Aplicar uma composição umectante no substrato. 5. Colocar o substrato umedecido em forma de rolo em uma pilha e acondicionar o produto. A aplicação da composição de polímero acionável no substrato pode ser por meio de aspersão; por aplicação de espuma; por imersão em um banheiro; por revestimento de cortina; por revestimento e medição com uma haste enrolada em arame; por passagem do substrato através de um passe de estreitamento inundado; por contato com um rolo revestido pré-medido com a solução aglutinante; por prensagem do substrato contra um transportador deformável que contém a composição de polímero acionável tal como uma esponja ou feltro para efetuar a transferência dentro do substrato; por impressão tal como gravura, jato de tinta, ou impressão flexográfica; e qualquer outro meio conhecido na técnica.

No uso de espumas para aplicar um aglutinante ou polímero co-aglutinante, a mistura é espumada, tipicamente com um agente de formação de espuma, e espalhadas uniformemente sobre o substrato, após isto se aplica vácuo para puxar a espuma através do substrato. Qualquer método de aplicação de espuma conhecido pode ser usado, incluindo aquele da Patente U.S. N° 4.018.647, "Process for the Impregnation of a Wet Fiber Web with a Heat Sensitized Foamed Látex Binder", expedida em 19 de abril de 1977 para Wietsma, cuja totalidade está incorporada aqui à guisa de referência. Wiestma descreve um método onde um látex espumado é sensibilizado por calor pela adição de um sensibilizador de calor tal como compostos de siloxano funcionais que incluem copolímeros de bloco de oxialquileno de siloxano e organopolisiloxanos. Exemplos específicos de sensibilizadores de calor e seu uso para a sensibilização por calor de retículas são descritos na Patente U.S. Nos 3.255.140; 3.255.141; 3.483.240 e 3.484.394 todas das quais estão incorporadas aqui à guisa de referência. O uso de sensibilizador de calor é dito para resultar em um produto que possui um toque macio tipo têxtil comparado com métodos anteriores de aplicação de aglutinantes de látex espumados. A quantidade de sensibilizadores de calor que será adicionada depende, entre outros, do tipo de látex usado, da temperatura de coagulação desejada, da velocidade da máquina e das temperaturas na seção de secagem da máquina, e estará geralmente na faixa de cerca de 0,05 até cerca de 3% por peso, calculado como matéria seca sobre o peso seco do látex; porém também quantidades maiores ou menores podem ser usadas. 0 sensibilizador de calor pode ser adicionado em tal quantidade que o látex irá se coagular muito abaixo do ponto de ligação de água, por exemplo, em uma temperatura na faixa de 35°C até 95°C, ou a partir de cerca de 35°C até 65°C.

Sem se prender à teoria, acredita-se que uma etapa de secagem após aplicação da solução aglutinante acionável e antes da aplicação da composição umectante aumenta a ligação de um substrato fibroso ao conduzir o aglutinante até os pontos de passagem da fibra visto que a umidade é retirada, desta maneira promovendo uso eficiente do aglutinante. Entretanto, em um método alternativo, a etapa de secagem listada acima é pulada, e a composição de polímero acionável é aplicada no substrato seguido por aplicação da composição umectante sem secagem significativa intermediária. Em uma versão deste método, a composição de polímero acionável se adere seletivamente nas fibras, permitindo que o excesso de água seja removido em uma etapa de prensagem opcional sem uma perda significativa do aglutinante do substrato. Em outra versão, não ocorre remoção significativa de água antes da aplicação da composição umectante. Ainda em outro método alternativo, a composição de polímero acionável e a composição umectante são aplicadas simultaneamente, de forma opcional com a adição subseqüente de sal ou outros compostos insolubilizantes para proporcionar adicionalmente o aglutinante insolúvel. A presente invenção é adicionalmente ilustrada pelos seguintes exemplos, que de maneira alguma são constituídos como impondo limitações no escopo da mesma. De forma contrária, deve-se entender claramente que os recursos poderíam possuir várias outras modalidades, modificações e equivalentes dos mesmos que, após a leitura da descrição aqui, os próprios podem sugerir para as pessoas com habilidade na técnica sem abandonar o espírito da presente invenção e/ou escopo das reivindicações em anexo.

Como usado aqui, a "espessura" de uma manta é medida com um disco plástico de acrílico em 3 conectado ao eixo de um Indicador Digimático de Mitutoyo (Mitutoyo Corporation, 31-19, Shiba 5-chome, Minato-ku, Tóquio 108, Japão) e que entrega uma carga de rede de 0,05 psi na amostra que é medida. 0 indicador Digimático de Mitutoyo é zerado quando o disco se assenta sobre uma superfície plana. Quando uma amostra que possui um tamanho de pelo menos tão grande quanto do disco acrílico for colocada sob o disco, uma leitura de espessura pode ser obtida a partir da leitura digital do indicador. Os substratos dispersíveis em água da presente invenção podem possuir qualquer espessura adequável, tal como a partir de cerca de 0,1 mm até 5 mm. Para panos de limpeza úmidos, as espessuras pode estar em uma faixa de 0,2 mm até cerca de 1 mm, mais especificamente a partir de cerca de 0,3 mm até cerca de 0,8 mm. A espessura pode ser controlada, por exemplo, pela aplicação de rolos de compactação durante ou após a formação de manta, por prensagem após a composição aglutinante ou umectante ser aplicada, ou por controle da tensão de enrolamento quando se firma um bom rolo. O uso do método padrão para medir espessura fornece uma espessura média no nível macroscópico. A espessura local pode variar, especialmente se o produto for gofrado ou de outra maneira ser dada uma textura tridimensional. EXEMPLO 1 Síntese de Polímero Catiônico Os polímeros de acrilato catiônicos foram sintetizados em Metanol, Etanol ou uma mistura de Água/Acetona 75/25 em 30%-40% de sólidos de monômero totais. Vazo-52 (DuPont) foi utilizado como um iniciador de radical livre. Um procedimento de laboratório típico é descrito abaixo.

Acetona (VWR, Westchester, PA) 399 g e água desionizada (Dl), 125 g, foram carregadas dentro de um frasco de fundo redondo com quatro gargalos 3L. 0 frasco foi resfriado em uma banheira de gelo e borbulhado com nitrogênio por 20 minutos para eliminar oxigênio. 0 frasco da reação foi aquecido para refluxo (aproximadamente 60°C) antes de adicionar as alimentações de monômero e mantido sob nitrogênio durante a reação. ADAMQUAT MC-80 (Atofina Chemicals, Philadelphia, PA), 39,6, foi diluído com 42,0 g de água Dl e borbulhado com nitrogênio visto que este foi alimentado dentro do frasco da reação. 0 acrilato de metila (Atofina Chemicals, Philadelphia, PA), 267,7 g e Vazo-52, 0,6 g, foram dissolvidos em 126,1 g de acetona. Esta solução foi resfriada em uma banheira de gelo e borbulhada com nitrogênio visto que esta foi alimentada dentro do frasco de reação. As soluções de monômero foram alimentadas dentro do frasco da reação durante um período de tempo de 4 horas utilizando bombas de dosagem mecânicas e mantidas em refluxo por um adicional de 2 horas. A acetona foi removida por destilação durante um período de aproximadamente 5 horas, adicionando água à medida que a acetona era removida. Uma solução aguosa com aproximadamente 0,2% de acetona residual em cerca de 23% de sólidos foi obtida. EXEMPLO 2 Síntese de Polímero Os polímeros foram sintetizados por reações em lote ou semi-lote como anteriormente descrito no Exemplo 1.

Preparação de Amostra Dois materiais de folha de base diferentes foram usados para avaliar a performance do aglutinante: papel UCTAD e não-tecido de assentamento a ar termicamente ligado.

Papel UCTAD

Um substrato de papel seco por ar não-encrespado com uma gramatura de aproximadamente 3 3 g/m2 foi usado para avaliar as amostras de aglutinantes em adição de 15%-30%. A folha de base UCTAD não possuía resistência úmida residual em água. Uma quantidade uniforme e consistente de cada aglutinante foi aplicada no substrato através de uma unidade de aspersão pressurizada. Esta unidade de aspersão de folha de mão é desenhada para se parecer estritamente com a operação de uma máquina de assentamento a ar comercial que utiliza aglutinantes líquidos ou de emulsão, porém em uma escala muito menor. 0 equipamento é envolvido em um alojamento de armação pequena, que pode ser colocado, sob uma coifa de laboratório. A unidade possui um suporte de amostra fixo (10' x 13") no centro da unidade e um cabeçote de aspersão móvel diretamente sobre o suporte de amostra. Uma caixa de vácuo é instalada sob a seção de suporte de amostra para ajudar a extrair o aglutinante dentro da manta durante o processo de aplicação. A folha de mão é colocada sobre a caixa de vácuo e o cabeçote de aspersão é movido através do substrato à medida que o aglutinante é aspergido em um padrão em forma de V plano. O aglutinante está contido em um recipiente de armazenamento pressurizado localizado fora da caixa de aspersão e é liberado nos bocais de aspersão através de tubos flexíveis de alta pressão. 0 cabeçote de aspersão com sua montagem de bocal de aspersão (Spraying Systems Company) é movido sobre a amostra por meio de uma montagem deslizante acionada por correia que proporciona a uniformidade de aplicação e velocidade desejadas. 0 cabeçote de aspersão podería ser operado em velocidades próximas a 180 fpm e a pressão de automatização de aspersão podería ser ajustada tão alta quanto 200 psig. A amostra foi manualmente removida e seca em um Werner Mathis, Model LTV Through-Air-Dryer (TAD) nas temperaturas indicadas e para os períodos indicados. A gramatura final das amostras com aglutinante era aproximadamente 39-40 gsm. Não-tecido de Assentamento a Ar Termicamente Ligado Um substrato de teste de não-tecido de assentamento a ar termicamente ligado fraco (TBAL) foi fabricado a partir de polpa de madeira Weyerhauser NF405 e fibras aglutinantes KoSA T-255. A fibra aglutinante possuía um núcleo de poliéster e um invólucro de polietileno que se funde a aproximadamente 130°C. A manta de assentamento a ar foi formada utilizando aproximadamente 4% de fibra aglutinante e termicamente ligada acima da temperatura de fusão do invólucro. A folha de base TBAL possuía uma gramatura média de 51 g/m2 e um calibre médio de 1,0 mm. 0 substrato TBAL possuía uma resistência à tração úmida CD residual de aproximadamente 11,8 g/cm em água. A aplicação e métodos de secagem são como descritos para as amostras UCTAD. A gramatura final das amostras com aglutinante era aproximadamente 63-64 g/m2.

Teste de Tração Um testador de tração SinTech I/D com software de versão 3.03 de Testworks foi usado para todos os testes de amostra. Uma célula de carga de 100 Newtons com prendedores pneumáticos foi utilizada. Um comprimento de calibre de 5,08 cm, e uma velocidade de cruzamento de 30,48 cm/min foram empregados. Os valores de carga de pico (cm g/cm) de replicativos de amostra foram registrados e medidos e descritos como resistência à tração úmida de direção de máquina (MDWT) ou resistência à tração úmida de caixilho transversal (CDWT) dependendo de como a medida foi feita. A resistência em uso de cada amostra foi simulada tanto ao 1) embeber a amostra à tração em uma solução salina de tipo e concentração de sal desejados ou uma solução umectante que contém sal, como ao 2) aplicar uma das soluções antes mencionadas em uma adição fixa (tipicamente 200%-300%). As amostras foram permitidas a equilibrar por diversas horas antes da medição a resistência à tração. A resistência ou dispersibilidade descartadas foi avaliada ao transferir as amostras tratadas como "em uso" dentro de um excesso (tipicamente 800 mL) de água desionizada ou água dura de nível de dureza especificado (como íon de metal) e permitindo que estas sejam embebidas para a quantidade indicada de tempo antes da resistência à tração ser medida.

Propriedades de Disparo: Amostras UCTAD e TBAL

As Tabelas 4 até 16 abaixo demonstram a performance de uma variedade de aglutinantes catiônicos sobre folhas de base TBAL e UCTAD. Os números de entrada nas tabelas se referem a um aglutinante particular com o sufixo que denota a aplicação do aglutinante sobre um TBAL (a) ou folha de base (b) UCTAD. A Tabela 4 e Tabela 5 demonstram as propriedades de tração de aglutinantes catiônicos feitos sob condições de polimerização por lote e baseado em 5-10% de mol do monômero catiônico MADQUAT com o monômero predominante na composição de polímero que tanto é acrilato de metila como acrilato de etila (6b) . Um aglutinante catiônico acionável composto de um acrilato catiônico ou outro composto de vinila catiônico e acrilatos ou metacrilatos de alquila com cadeias laterais que contêm quatro ou mais carbonos (la) e que se acionam em ZnCl2 porém não NaCl, é mostrado para comparação. Comparado a la sobre uma folha de base TBAL, todos os aglutinantes na Tabela 1 mostram CDWT's em melhor uso em 4% de NaCl, que varia a partir de 63 até 114,2 g/cm, com uma queda acionada em CDWT após embebimento em 200 ppm de água dura após 1 hora. Estes resultados são repetidos na Tabela 5 para aplicação dos aglutinantes sobre UCTAD com CDWT' s em uso que varia a partir de 39,4 até 138,2 g/cm para 4% de NaCl com uma perda de resistência mediante transferência para 200 ppm de água dura. Estes aglutinantes também mostram propriedades de tração úteis quando umedecidos com soluções que contêm sais senão NaCl , tais como ZnCl2, CaCl2 ou MgCl2.

Tabela 4 Tabela 5 A Tabela 6 e a Tabela 7 mostrara exemplos de aglutinantes sintetizados através de métodos de adição de monômero de semi-lote que são preferíveis para prática industrial de grande escala. Os aglutinantes na Tabela 6 proporcionaram CDWTs em uso em 4% de NaCl sobre a folha de base TBAL que varia a partir de 53,9 até 132,3 g/cm, todos com queda de tração avaliável sobre um período de tempo de 1 a 16 horas após a transferência para 2 00 ppm de água dura. Resultados similares foram observados nos aglutinantes sobre folhas de base UCTAD na Tabela 7.

Tabela 6 Tabela 7 A Tabela 8 e Tabela 9 mostram a influência do contraíon de monômero catiônico. As entradas lla/llb mostram as propriedades de disparo de um aglutinante baseado no monômero catiônico ADAMQUAT com um contraíon de cloreto enquanto as entradas 12a/12b mostram as propriedades do mesmo polímero, exceto com um contraíon de sulfato de metila. Como mostrado em ambas tabelas, os aglutinantes que contêm íon de cloreto funcionam melhor do que os materiais de sulfato de metila. Embora o contraíon de sulfato de metila não seja tão eficaz quanto o cloreto, as propriedades de resistência acionáveis úteis ainda foram obtidas com sulfato de metila, particularmente sobre a folha de base UCTAD. A Tabela 10 e Tabela 11 mostram a influência de alteração do nível iniciador de polimerização na síntese de uma composição aglutinante de acrilato de metila de 5% de ADAMQUAT/95%. Para condições de polimerização similares, a redução do nível iniciador resulta tipicamente em peso molecular maior. As entradas 13a/13b, 14a/14b, e 15a/15b mostram um aumento de valores de CDWT em uso com redução de nível iniciador, sugerindo que o peso molecular aumentado é favorável para resistência em uso maior. Para as mesmas amostras, um aumento paralelo em resistência à tração residual foi observado após 1 hora embebidas em 200 ppm de água dura. Entretanto, esta resistência residual é cinética em origem como mostrado nas entradas 13b, 14b, e 15a/15b onde após 24 horas, os valores de CDWT residuais caíram substancialmente. A Tabela 12 mostra a influência do aumento de sólidos de monômero na síntese de uma composição aglutinante de acrilato de metila de 5% de ADAMQUAT/95% em um nível iniciador fixado. Os sólidos de monômero aumentados resultam tipicamente em conversão de monômero aperfeiçoada bem como peso molecular de polímero aumentado. As entradas 16a e 17a mostram resistências em uso maiores sobre 13a por ca. 100 g/in com CDWTs residuais ligeiramente maiores em água dura após 1 hora. Entretanto, estas resistências residuais caem significativamente após 24 horas de exposição à água dura. A Tabela 13 mostra a influência sobre as propriedades de tração do aglutinante mediante modificação adicional da composição de polímero a partir da composição de acrilato de metila de 5% de ADAMQUAT/95%. Comparado com o aglutinante 13a, alterar da composição para acrilato de metila de 4% de ADAMQUAT/96% (18a) resulta em um aumento relativo em CDWT em uso bem como CDWT residual inicialmente maior em água dura (1 hora) que cai para níveis aceitáveis após 24 horas. A performance de aglutinante similar à amostra 18a é obtida através de modificação da composição 13a por substituição de 15% do acrilato de metila com metacrilato de metila. A alteração em propriedades das amostras 18a e 19a com relação à amostra 13a pode ser atribuída a suas estruturas de cadeia principal mais hidrofóbicas e/ou mais rígidas (no caso de 19a) . De forma comparativa, estas composições aglutinantes, 18a e 19a, funcionam similarmente com relação à resistência em uso e dispersibilidade para aglutinante 15a. Resultados similares também foram observados na Tabela 14 sobre a folha de base UCTAD que compara as amostras 13b com 18b. A Tabela 15 mostra a influência de composição de polímero sobre a resistência em uso e dispersibilidade. A modificação da composição aglutinante 15a para aquela de 20a que contém 1% mais do monômero ADAMQUAT hidrofílico, resultou em um aglutinante que diminuiu CDWT em uso e cinéticas de dispersibilidade ligeiramente mais rápidas após 1 hora embebido em água dura, porém valores de CDWT residuais finais similares após um embebimento por 24 horas. A redução de CDWT em uso pode ser atribuída à estrutura mais hidrofílica do aglutinante 20a com relação ao aglutinante 15a. A Tabela 16 mostra as propriedades de queda de tração úmida de uma folha de base TBAL que contém 2 5% de um aglutinante de acrilato de metila de 5% de ADAMQUAT/95. A introdução da folha de base seca tanto para água Dl como 200 ppm de água dura resultou em uma queda de CDWT relativamente lenta de ca. 157,5 g/cm para 27,6 - 39,4 g/cm dentro de 24 horas. O perfil de queda de tração e resistência à tração final pode ser adicionalmente talhado por seleção de composição aglutinante, nível de adição de aglutinante e estrutura de folha de base.

Além de proporcionar a resistência à tração úmida necessária e dispersibilidade com cloreto de sódio como o agente de acionamento, estes novos materiais proporcionam Umectação aumentada da folha de base ou substrato devido à natureza molhável com capacidade mais inerente das cadeias curtas de alquila. Isto permite que a solução umectante seja aplicada em uma proporção mais rápida de operação e possui implicações positivas para aperfeiçoar a proporção de operação de fabricação. EXEMPLO 3 Dois aglutinantes proporcionaram exemplos comparativos para o aglutinante da presente invenção. O primeiro aglutinante é uma mistura 75/25 (p/p) de um polímero de ácido acrílico modificado de anion de sulfonato sensível ionicamente (SSB) mostrada na Patente U.S. N° 6.423.801 BI (incorporada aqui à guisa de referência) e um látex de acetato de vinila-etileno não-reticulante, DUR-O-SET -RB, fabricado por National Starch and Chemical Co. de Bridgewater NJ. Este acondicionamento de aglutinante, designado "SSB/RB" na seguinte discussão, é mostrado na Patente U.S. N° 6.429.261 BI (incorporada aqui à guisa de referência). 0 mesmo funciona como um aglutinante acionável sensível ionicamente para assentamento a ar e outros substratos, porém sofrem desvantagens comparadas com a presente invenção. Estes incluem: Tg (levando a rigidez de folha de base seca maior) e baixa Umectação ou absorção de fluido; maior viscosidade de folha no estado úmido, e controle de pH fraco para o produto umedecido. 0 segundo aglutinante, DUR-O-SET® Elite-22 é uma emulsão de acetato de vinila-etileno auto-reticulante macia fabricada por National Starch and Chemical Co, de Bridgewater NJ. A mesma proporciona alta resistência em uso úmida, porém proporciona a folha de base não-dispersível. Este aglutinante se refere como "Elite-22" na seguinte discussão.

Substratos Pré-formados A avaliação de performance de aglutinante em produtos protótipos primeiro foi examinada ao aplicar os aglutinantes nos dois materiais de folha de base pré-formados diferentes como descrito acima no Exemplo 2: papel UCTAD e folhas de base não-tecidas de assentamento a ar termicamente ligadas.

Formação de Folha de Base de Assentamento a Ar Contínua e Propriedades de Folha de Base Seca Os materiais de substrato de assentamento a ar continuamente formados sobre uma máquina de assentamento a ar experimental que possui uma largura de 60,96 cm (24 polegadas). Um formador de assentamento a ar DanWeb com dois cabeçotes de formação foi utilizado para produzir substratos com as propriedades físicas listadas na Tabela 17. A fibra Kraft de madeira macia branqueada Weyerhauser NF405 em forma de folha de polpa foi fibrada em um martelo hidráulico e depositada sobre um arame móvel em 1,016 -1,524 m/s. A manta recentemente formada foi adensada até o nível desejado por rolos de compactação aquecidos e transferida para um arame de forno, onde a mesma foi aspergida sobre o lado superior com a formulação de aglutinante desejada, aplicando aproximadamente metade dos sólidos de aglutinante com relação à massa de fibra seca da manta. A aspersão foi aplicada através de uma série de bocais Quick Veejet®, tipo Nozzle 600050, fabricado por Spraying Systems Co., Wheaton IL, que opera em aproximadamente 689,5 kPa. A carga de aspersão sobre a manta proporcionou 5 tais bocais sobre centros de 13,97 cm com uma distância de ponta até arame de 20,32 cm. Esta disposição produziu 100% de sobreposição de cones de aspersão para o aglutinante. Cada aglutinante foi aspergido em aproximadamente 15% de sólidos de aglutinante com água como o transportador. A manta úmida foi transportada através de uma seção de forno de aproximadamente 9,1 metros de comprimento, que opera em 2 01,7°C para secar o aglutinante. A manta foi então entregue, transferida sobre outro arame e passada sob uma segunda carga de aspersão para adicionar a outra metade dos sólidos de aglutinante desejados, para uma porcentagem de peso total de 20% de sólidos de aglutinante com relação à massa de fibra seca da manta. A manta foi então passada através de uma segunda seção de forno como descrito acima, para completar a secagem do substrato. 0 centro de 30,48 cm de cada código foi cortado em três larguras de 10,16 cm e foi reservado para experiências subseqüentes.

Os Aglutinantes Comparativos, SSB/RB e Elite-22 foram comparados com um aglutinante sensível a sal catiônico composto de 95 porcento de mole de acrilato de metila (M) e 5 porcento de mole de cloreto de amônio de trimetila [2-(acrilóxi)etila] (U) foi proporcionado por Bostik Findley, Inc. sob a designação de produto LX-7170-02. O polímero foi preparado em acetona/água (75/25) em 30% de sólidos totais com 0,074% de iniciador Vazo-52 A preparação estava em uma escala maior, porém era de outra maneira análoga aos métodos descritos acima. Na seguinte discussão, este aglutinante de acordo com a presente invenção é chamada UM-5. O exame da Tabela 17 indica que cada código possuía uma gramatura de aproximadamente 60 gsm, um calibre de aproximadamente 787,4 g/cm. Portanto, as diferenças em outras propriedades de folha de base seca e úmida são atribuídas às diferenças em performance dos respectivos aglutinantes.

Tabela 17- Propriedades de Folha de Base de Assentamento a Ar Seca.

Conversão de Produto Úmido Os materiais de folha de base seca descritos acima foram convertidos em rolos sem núcleo úmidos ao aplicar uma solução umectante em um corte de 10,16 cm de cada código e enrolando-o dentro de um rolo por métodos tais como aqueles descritos na Patente U.S. N° 6.429.261 (incorporada aqui à guisa de referência). Alternativamente, a solução umectante foi aplicada através de um aerossol preso na mão ou pulverizador com ação de bomba em uma folha de dimensões desejadas. 0 objetivo da adição foi, tipicamente, aproximadamente 100% a 400% relativos ao peso da folha de base seca. Mais tipicamente, adição era aproximadamente 200% até 300% com relação ao peso da folha de base seca. Na maioria dos casos para as amostras experimentais, a adição de solução era 200%-250%.

Minimamente, a solução umectante aquosa deveria conter uma quantidade suficiente de sal necessária para proporcionar resistência úmida adequada para o pano de limpeza.

Além do sal, a solução umectante formulada pode conter outros ingredientes, incluindo porém não limitados a: tensoativos, conservantes, fragrâncias, emolientes, reguladores de pH, agentes tampão, aditivos de cuidado da pele, e aditivos de controle de odor. Os componentes de uma solução umectante formulada, designada "C01", aparecem na Tabela 18 - Exemplo de uma Solução Umectante Formulada C01 Resistência à Tração Úmida e Propriedades de Disparo Um testador de tração SinTech I/D com software de versão 3.03 Testworks foi usado para todos os testes de amostra. Uma célula de carga de 100 Newtons com prendedores pneumáticos foi utilizada. Um comprimento de calibre 5,08 cm e uma velocidade de cruzeta de 30,48 cm/minuto foram empregados. Os replicativos de valores de pico de carga (cm g/cm) de amostra foram registrados e medidos como resistência â tração úmida de direção de máquina (MDWT) ou resistência à tração úmida de caixilho transversal (CDWT), dependendo de como a medida foi feita. Para amostras que eram muito fracas para serem manipuladas e medidas (tipicamente menores que 7,87 g/cm) um "0" foi registrado para a carga de pico. A resistência em uso de cada amostra foi simulada ao aplicar uma solução salina ou solução umectante formulada na adição desejada como descrito acima. As amostras foram permitidas para equilibrar por várias horas antes da medida a resistência à tração. A resistência ou dispersibilidade descartadas foi avaliada ao transferir as amostras tratadas como "em uso" dentro de excesso (tipicamente 800 mL) de água desionizada ou água dura de nível de dureza especificado (como íon de metal) e permitida para embebimento para a quantidade indicada de tempo antes da resistência à tração ser medida.

Resistência Úmida de Folha de Mão A Tabela 19 apresenta dados para protótipos de folha de mão TBAL e UCTAD para os aglutinantes catiônicos especificados. Os dados indicam que as folha de mão TBAL produziu em excesso de 118,1 - 157,5 g/cm de resistência à tração em uso e reduziu até < 19,7 g/cm de resistência residual em água dura, dependendo da preparação e composição de aglutinante. A folha de mão de papel UCTAD também produziu altos níveis de resistência à tração em uso (196,9 - 236,2 g/cm) e reduziu até aproximadamente os mesmos níveis baixos de resistência residual em água dura.

Tabela 19- CDWT para as Folhas de Mão TBAL e UCTAD em Soluções de NaCl em 200% de Adição de Solução.

Resistência Úmida de Assentamento a Ar e Dispersibilidade com Solução de NaCl A Tabela 20 detalha a MDWT dos códigos de assentamento a ar dispersíveis em solução de NaCl a partir de 0,5% até 4,0% por peso. 0 código 202 com o aglutinante SSB/RB apresenta MDWT muito inferior em uso abaixo de 2% de NaCl. Em 2% ou acima, a mesma permanece grosseiramente constante. Após colocar as tiras umedecidas em água Dl ou água dura, a MDWT cai essencialmente para zero independente da porcentagem de NaCl presente na solução umectante. 0 código UM-5, ao contrário, ainda mantém um grau significativo de resistência em uso mesmo tão baixa quanto 0,5% de NaCl. Também, em nível de sal comparável se obtém MDWT em uso aumentada sobre o código SSB/RB. É cineticamente mais lento dispersar e manter um grau superior de resistência residual em água dura versus água Dl. Os detalhes dos efeitos não são completamente compreendidos no momento, porém pode ser devido a uma pequena quantidade de hidrólise de éster na cadeia principal.

Tabela 20 - MDWT para os Códigos de Assentamento a Ar em Soluções NaCl em 200% de Adição de Solução Devido ao baixo nível de sal monovalente necessário para produzir atividade de disparo, os aglutinantes da presente invenção agora podem manter resistência suficiente na presença de urina, menstruação, e outros fluidos biológicos sem o uso de um agente de acionamento externo. Portanto, estes podem ser muito mais adequáveis para aplicações de cuidado pessoal além de produtos pré-umedecidos.

Resistência Úmida e Dispersibilidade com Outras Soluções Salinas As Tabelas 21 e 22 detalham os valores de MDWT do Código UM-5 #208 em várias soluções salinas. Estes dados indicam que a performance é similar àquela de NaCl e uma variedade de sais divalentes e monovalentes também funciona bem como agentes de acionamento para MU-5. A resistência em uso é de pelo menos aproximadamente 196,9 g/cm em 4% de sal e pelo menos aproximadamente 157,5 g/cm em 2% de sal. A dispersibilidade é cineticamente mais lenta e as amostras mantêm um grau ligeiramente maior de resistência residual em água dura versus água Dl.

Tabela 21- MDWT para os Códigos de Assentamento a Ar em 4% de Várias Soluções Salinas em 200% de Adição de Solução Tabela 22- MDWT para os Códigos de Assentamento a Ar em 2% de Várias Soluções Salinas Resistência Úmida e Dispersibilidade com Solução C01 A Tabela 23 detalha a MDWT dos códigos de assentamento a ar na solução umectante C01 formulada. Em média, o código MU-5 mostrou aproximadamente 25% de resistência maior que o código SSB/RB. 0 código SSB/RB foi mais rápido para dispersar e o nível de resistência residual era maior para o código MU-5. Entretanto, revelou-se uma pequena diferença na dispersibilidade de água Dl e água dura do código MU-5 com a solução C01. Em água dura, a resistência caiu para menos que 27,6 g/cm após 24 horas.

Tabela 23- MDWT para os Códigos de Assentamento a Ar em Solução Umectante C01 em 225% de Adição de Solução Rigidez de Folha de Base de Assentamento a Ar Como observado acima, é desejável que a folha de base possua uma baixa rigidez tanto no estado seco como úmido. No estado seco, é desejável que a folha de base se mantenha mais flexível para converter e manipular, particularmente com relação ao enrolamento úmido e fabricação de rolos sem núcleo. Também, a baixa rigidez de produto no estado úmido é desejável. Um produto úmido mais flexível proporciona melhor sensação ao corpo e mãos quando usado. Também, uma folha de pano de limpeza menos rígida pode ser menos resistente a turbulência e fluxo e deve ser mais capaz de limpar aparelhos sanitários domésticos sem entupimento. A folha de base e rigidez de produto úmido é caracterizada por um Cup Crush Test como descrito no pedido de Patente co-pendente N° de Série 09/900.698 cedida para Kimberly-Clark, a qual está incorporada aqui à guisa de referência. A Tabela 24 fornece resultados Cup Crush para os três códigos de folha de base. No estado seco, o Código 202 com o aglutinante SSB/RB é mais rígido do que os outros códigos indicados pelos valores superiores de Energia de Pressão Total e de Carga Pico. O aglutinante catiônico MU-5 forneceu resultados de Energia de Pressão Total e Carga de Pico secos que eram similares ao aglutinante Tg, Elite-PE inferior. No estado úmido, o código com o aglutinante Elite-PE forneceu a Energia de Pressão Total e Carga de Pico mais alta devido à natureza reticulante do aglutinante. Os códigos MU-5 e SSB/RB forneceram valores que são grosseiramente comparáveis no estado úmido.

Tabela 24- Valores de Energia de Pressão de Copo Total para os Códigos de Assentamento a Ar Úmidos e Secos.

Uma vez que a pressão de copo é uma medida da maciez e flexibilidade do produto, quanto mais baixo for o valor, mais macio e flexível o pano de limpeza úmido será, e portanto mais desejável será o produto. No estado seco é desejável ter uma Carga de Pico de menos que cerca de 500 g e uma Energia de Pressão Total de menos que 4000 g*mm. Mais desejavelmente, a Carga de Pico seca podería ser menor que cerca de 400 g e uma Energia de Pressão Total de menos que cerca de 3000 g*mm. Mais desejavelmente, a Carga de Pico seca podería ser menor que cerca de 300 g e uma Energia de Pressão Total de menos que cerca de 2000 g*mm.

Os panos de limpeza úmidos da presente invenção possuem desejavelmente uma pressão de copo de menos que cerca de 40 g e uma Energia de Pressão Total de menos que cerca de 450 g*mm. Mais desejavelmente, os panos de limpeza úmidos possuem uma pressão de copo de menos que cerca de 30 g e uma Energia de Pressão Total úmida de menos que cerca de 350 g*mm. Ainda mais desejavelmente, os panos de limpeza úmidos possuem uma pressão de copo de menos que cerca de 20 g e uma Energia de Pressão Total de menos que cerca de 250 g*mm.

Umectação Como observado acima, é desejável que a folha de base seca possua um alto grau de Umectação. Isto é especificamente importante com relação ao enrolamento úmido e fabricação de rolos sem núcleo. A fraca Umectação leva a um fraco controle da manta na operação umectante e uma redução na proporção de operação no processo de enrolamento úmido. Um Analisador de Forma de Queda (DSA-10), Kruss USA, Charlotte, NC, com um sistema de dosagem de queda automático e uma câmera CCD foi usada para avaliar a Umectação de folha de base seca. 0 DAS captura o contato de queda e absorção dentro de substratos porosos que utilizam fotografia de alta velocidade. Estas imagens podem ser avaliadas com o software proporcionado pelo fabricante e usado para medir ângulos de contato e tempos de entrada de fluido para não-tecidos, tais como substratos de assentamento a ar na presente invenção. A Tabela 25 indica que o código MU-5 fornece melhor Umectação, ou tempo de absorção de queda mais curto, para os códigos de folha de base com propriedades físicas similares diferentes O curto tempo de absorção para MU-5 indica que o mesmo possui a maior probabilidade de se dirigir em uma proporção maior de operação no processo de enrolamento úmido.

Tabela 25- Tempos de Absorção de DSA para Código de Assentamento a Ar Seco que Utiliza a Solução Umectante CQ1 Para propósitos da presente invenção é desejável que a folha de base possua tempo de Absorção de DSA menor que cerca de 150 ms. Desejavelmente, a folha de base possui um tempo de Absorção de DSA menor que cerca de 100 ms. Mais desejavelmente, a folha de base possui um tempo de Absorção de DSA menor que cerca de 75 ms.

Viscosidade 0 produto de baixa viscosidade ou aglutinação é outro atributo desejável. A baixa viscosidade proporciona boa sensação ao consumidor e propriedades tácteis, bem como facilidade de entrega do produto. A adesão folha para folha de amostras de folha de base umedecidas com a solução umectante C01 foi medida com um Analisador de Textura TA-XT21 de Micro-sistemas Estáveis, Texture Technologies, Inc. , Scarsdale, NY. Uma célula de carga de 5 kg foi usada com uma resolução de 0,1 g de força. A sonda utilizada foi Aparelho de Forro de Liberação divisível TA-310 de Texture Technologies para Viscosidade e Aderência de Materiais Flexíveis. O aparelho de prato de prensa inferior não foi usado, porém foi substituído pelo aparelho de prato de prensa de ajuste com grampo Duplo TA-96 de Texture Technologies. Ademais, um bloco de aço inoxidável de 0,25 cm de espessura foi usado como uma plataforma de material dentro do aparelho de grampo de prato de prensa. Cada aparelho de teste foi equipado com calços de Plexiglass (aproximadamente 2,5 cm x 4,4 cm por 0,25 cm) para proporcionar área de contato máximo com o material de teste fixado. O seguinte procedimento de teste foi utilizado.

Cada folha foi selecionada (na direção de máquina do rolo) em quatro seções de 2,5 cm de extensão. As amostras foram rapidamente cortadas, então retornadas para o recipiente de amostra para impedir a secagem completa da solução umectante. Antes da primeira seqüência de testes, a célula de carga foi calibrada seguindo o procedimento descrito para o Analisador de Textura.

Uma tira da folha foi rapidamente marcada longitudinalmente sobre a borda lisa do bloco de aço inoxidável (bloco usado para esta experiência possuía uma borda arredondada e uma borda lisa). Cada folha foi ajustada para ficar centralizada no bloco. Uma pequena quantidade de tração foi aplicada na folha manualmente. Um dos calços de Plexiglass foi colocado na parte inferior da tira ao deslocar um segundo calco a partir da superfície superior do bloco até a superfície inferior. Ao mesmo tempo em que se mantém a tração, o aparelho de bloco/folha/calço foi colocado no grampo de prato de prensa. A montagem foi centralizada e apertada no lugar com garras de fixação que fazem contato com os calços de Plexiglass.

Uma segunda tira de folha foi marcada e centralizada sobre a sonda TA-310. Uma pequena quantidade de tração de folha foi aplicada manualmente. Um calço de Plexiglass foi deslocado entre a tira e o parafuso de tração, e então apertado. Um segundo calço foi deslocado dentro de outro lado da sonda e apertado. Durante esta etapa, a tração de folha foi mantida de modo que não haja espaços entre a tira e a sonda. Adicionalmente, os calços foram mantidos na mesma distância da extremidade de sonda para manter uma pressão constante aplicada na folha durante o teste. A sonda foi então presa na célula de carga. Ajustes precisos foram feitos no aparelho de prato de prensa para alinhar as tiras para o teste. As etapas acima foram completadas em menos de 3 minutos para garantir que as folhas não sequem completamente. 0 software de Texture Expert Exceed foi usado para produzir a Força de Fixação versus curva de distância que utiliza os seguintes parâmetros na Tabela 26.

Tabela 26- Parâmetros de Aquisição de Dados para Teste de Viscosidade A Força de Fixação de Pico foi determinada utilizando este método e os dados aparecem na Tabela 27. O código 202 com o aglutinante SSS/RS possuiu a maior Força de Fixação e era significativamente maior do que o código MU-5. 0 código 213 apresentou a menor força de fixação devido à natureza não-dispersante, reticulante do aglutinante.

Tabela 27- Dados de Força de Fixação de Pico para as Amostras de Assentamento a Ar com Solução C01 (225%) Para propósitos da presente invenção, é desejável que a folha de base úmida possua uma Força de Fixação de Pico menor que cerca de 50 g. Desejavelmente, a folha de base úmida possui uma Força de Fixação de Pico menor que cerca de 35 g. Mais desejavelmente, a folha de base úmida possui uma Força de Fixação de Pico menor que cerca de 10 g. pH de Produto Também é desejável controlar facilmente o pH da solução umectante que pode ser produzido ou expresso a partir do produto. O propósito é proporcionar o pH ótimo ou apropriado para contato da pele com o produto. A faixa de pH para pele normal é aproximadamente 4,5-5,5 e uma solução umectante ótima deve ser formulada dentro desta faixa para garantir limpeza suave. De forma ideal, o pH da solução expressa deve permanecer próximo ao pH da solução formulada. Em outras palavras, é desejável controlar o pH Expresso do produto somente pelo pH da solução umectante.

Um Medidor de pH Acumet® AS2 5 com um Eletrodo de Estado Sólido Acufet® (Fisher Scientific, Pittsburgh, PA) foi utilizado para medir valores de pH Expressos para os códigos de assentamento a ar umedecidos com a solução umectante C01 descrita acima. Quatro folhas de 10,16 x 11,43 cm foram colocadas em uma seringa de 60 mL e a solução foi espremida a partir destas dentro de uma bolsa de polietileno de limpeza. Este procedimento foi repetido mais duas vezes para cada código. O pH de cada amostra foi medido e os valores foram calculados. Estes valores são listados na Tabela 28 abaixo. 0 código SSB/RB forneceu um deslocamento inferior* significativo de pH. 0 aglutinante SSB contém uma grande quantidade de resíduos de ácido carboxílico na cadeia principal de polímero que proporciona uma fonte inerente de prótons na solução umectante, baixando o pH Expresso. 0 código Elite-PE fornece um deslocamento inferior de pH menor e mais moderado. O valor de pH para o código MU-5 forneceu um ligeiro deslocamento superior, ainda que o pH de aglutinante seja menor que SSB, como recebido. Isto indica que o MU-5 não possuía fonte de ácido inerente e o pH Expresso foi facilmente controlado pelo pH de solução umectante.

Tabela 28- Valores de pH Expresso para as Amostras de Assentamento a Ar com Solução C01 (225%) Resistência Úmida Temporária da Folha de Base Seca Como observado acima, o código de assentamento a ar MU-5 requer um baixo nível de sal ou agente de acionamento para produzir atividade de disparo. Também, os aglutinantes da presente invenção podem ser adequáveis para proporcionar resistência úmida e/ou resistência úmida temporária na ausência de sal adicionado para panos secos, toalhas, e outros produtos devido a suas características de solubilidade. Isto é ilustrado pela Tabela 2 9 abaixo. A Tabela 29 mostra a resistência à tração úmida imediata e queda de resistência à tração em vários níveis de água dura para o código de assentamento a ar MU-5. A resistência à tração úmida imediata de aproximadamente 157,5 g/cm foi observada. Após 24 horas ou menos, a resistência à tração úmida caiu para aproximadamente 27,6 - 3 9,4 g/cm, dependendo do nível de dureza da água. A resistência caiu para > 7,87 g/cm em água Dl ou macia.

Tabela 29- Tração Úmida Imediata e Queda de Tração Úmida para os Códigos de Assentamento a Ar dispersíveis Deve ser entendido, naturalmente, que os anteriores se referem somente a certas modalidades descritas da presente invenção e que inúmeras modificações ou alterações podem ser feitas na mesma sem que se abandone o espírito e escopo da invenção como estabelecido adiante nas reivindicações em anexo.

Claims

1. Pano de limpeza úmido compreendendo: um material fibroso; uma composição aglutinante para ligar o dito material fibroso dentro de uma manta integral, sendo que a dita composição aglutinante compreende um polímero CARACTERIZADO por possuir a estrutura: onde x = 1 até 15 por cento de mole; y = 60 até 99 por cento de mole; e z = 0 até 3 0 por cento de mole; Q é selecionado de amônio de alquila C1-C4, amônio de alquila C1-C4 quaternário e amônio de benzila; Z é selecionado de -0-, -COO-, -00C-, -CONH-, e NHCO-; Ri, R2, R3 são independentemente selecionados de hidrogênio e metila; R4 é metila; R5 é selecionado de hidrogênio, metila, etila, butila, etil-hexila, decila, dodecila, hidróxietila, hidróxipropila, polioxietileno e polióxipropileno; e o dito material fibroso é umedecido por uma solução umectante que compreende uma solução salina aquosa que compreende 0,3% até 10% por peso de um sal mono ou divalente de modo que a dita composição aglutinante é insolúvel na dita solução umectante e dita composição aglutinante é dispersível em água que contém até 200 ppm de íons de Ca2+ e/ou Mg2+.

2. Pano de limpeza úmido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito sal mono ou divalente possui uma concentração de 0,5% até 5% por peso.

3. Pano de limpeza úmido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito sal mono e divalente possui uma concentração de 1,0% até 4,0% por peso.

4. Pano de limpeza úmido, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito sal mono ou divalente é um haleto de metal álcali.

5. Pano de limpeza úmido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito sal mono ou divalente é selecionado de NaCl, NaBr, KC1, NH4C1, Na2S04, ZnCl2, CaCl2, MgCl2, MgS04, NaN03, NaS04CH3 e combinações dos mesmos.

6. Pano de limpeza úmido, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito sal mono e divalente é NaCl.

7. Pano de limpeza úmido, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que - (CRiR2-CR3 (Z-Q) ) x- é derivado de um monômero catiônico funcional de vinila selecionado a partir de cloreto de amônio de dimetila [2-(acrilóxi)etila], cloreto de amônio de dimetila [2-(metacrilóxi)etila], cloreto de amônio de trimetila [2-(acrilóxi)etila] , cloreto de amônio de trimetila [2-(metacrilóxi)etila] , cloreto de amônio de trimetila (3-acrilamidopropila), cloreto de amônio de dimetilbenzila [2-(acrilóxi)etila] e cloreto de amônio de dimetilbenzila [2-(metacrilóxi)etila].

8. Pano de limpeza úmido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que - (CR1R2-CR3 (Z-Q) ) x- é derivado de um monômero catiônico funcional de vinila selecionado a partir de monômeros precursores selecionados de acrilato de dimetilaminoetila e metacrilato de dimetilaminoetila seguido por quaternização do polímero.

9. Pano de limpeza úmido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que - (CR1R2-CR3 (Z-Q) ) x- é derivado de um monômero catiônico funcional de vinila selecionado de cloreto de amônio de dimetila [2-(acrilóxi)etila], brometo de amônio de dimetila [2-(acrilóxi)etila], iodeto de amônio de dimetila [2- (acrilóxi)etila] e sulfato de metila de amônio de dimetila [2-(acrilóxi)etila].

10. Pano de limpeza úmido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que - (CR1R2-CR3 (Z-Q) )x- é derivado de um monômero catiônico funcional de vinila selecionado de cloreto de amônio de dimetila [2-(metacrilóxi)etila] , brometo de amônio de dimetila [2-(metacrilóxi)etila], iodeto de amônio de dimetila [2-(metacrilóxi)etila] e sulfato de metila de amônio de dimetila [2-(metacrilóxi)etila].

11. Pano de limpeza úmido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que - (CR1R2-CR3 (Z-Q) )x- é derivado de um monômero catiônico funcional de vinila selecionado de cloreto de amônio de trimetila [2-(acrilóxi)etila], brometo de amônio de trimetila [2-(acrilóxi)etila], iodeto de amônio de trimetila [2-(acrilóxi)etila] e sulfato de metila de amônio de trimetila [2-(acrilóxi)etila].

12. Pano de limpeza úmido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que - (CR1R2-CR3 (Z-Q) ) x- é derivado de um monômero catiônico funcional de vinila selecionado de cloreto de amônio de trimetila [2-(metacrilóxi)etila], brometo de amônio de trimetila [2-(metacrilóxi)etila], iodeto de amônio de trimetila [2-(metacrilóxi)etila] e sulfato de metila de amônio de trimetila [2-(metacrilóxi)etila].

13. Pano de limpeza úmido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que - (CR1R2-CR3 (Z-Q) ) x- é derivado de um monômero catiônico funcional de vinila selecionado de cloreto de amônio de trimetila (3-acrilamidopropila), brometo de amônio de trimetila (3-acrilamidopropila) , iodeto de amônio de trimetila (3-acrilamidopropila) e sulfato de metila de amônio de trimetila (3-acrilamidopropila).

14. Pano de limpeza úmido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que - (CR1R2-CR3 (Z-Q) ) x- é derivado de um monômero catiônico funcional de vinila selecionado de cloreto de amônio de dimetilbenzila [2-(acrilóxi)etila], brometo de amônio de dimetilbenzila [2-(acrilóxi)etila] , iodeto de amônio de dimetilbenzila [2-(acrilóxi)etila] e sulfato de metila de amônio de dimetilbenzila [2-(acrilóxi)etila].

15. Pano de limpeza úmido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que - (CR1R2-CR3 (Z-Q) ) x- é derivado de um monômero catiônico funcional de vinila selecionado de cloreto de amônio de dimetilbenzila [2-(metacrilóxi)etila], brometo de amônio de dimetilbenzila [2-(metacrilóxi)etila], iodeto de amônio de dimetilbenzila [2-(metacrilóxi)etila] e sulfato de metila de amônio de dimetilbenzila [2-(metacrilóxi)etila].

16. Pano de limpeza úmido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito polímero é o produto de polimerização de um acrilato ou metacrilato catiônico e um ou mais acrilatos ou metacrilatos de alquila que possuem a estrutura: onde x = 1 até 15 por cento de mole; y = 60 até 99 por cento de mole; e z = 0 até 3 0 por cento de mole; R4 é metila; R5 é selecionado de hidrogênio, metila, etila, butila, etil-hexila, decila, dodecila, hidróxietila, hidróxipropila, polióxietileno e polióxipropileno.

17. Pano de limpeza úmido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito polímero possui a estrutura: onde x = 1 até 15 por cento de mole; y = 85 até 99 por cento de mole e R4 é metila.

18. Pano de limpeza úmido, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que x = 3 até 6 por cento de mole, y = 94 até 97 por cento de mole.

19. Pano de limpeza úmido compreendendo: um material fibroso; uma composição aglutinante para ligar o dito material fibroso dentro de uma manta integral, sendo que a dita composição aglutinante compreende um polímero CARACTERIZADO por possuir a estrutura: onde x = 3 até 6 por cento de mole; y = 96 até 97 por cento de mole e R4 é metila; e sendo que o dito material fibroso é umedecido por uma solução umectante que compreende uma solução salina aquosa que compreende 1% até 4% por peso de NaCl.