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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Indikatorsystem,
das die Verarmung (Erschöpfung)
einer Vielzahl von Chemikalien anzeigen kann. Die vorliegende Erfindung
bezieht sich insbesondere auf ein visuelles Indikatorsystem, das
in verbrauchsabhängigen
Produkten verwendet werden kann, um anzuzeigen, wann die darin enthaltene
Chemikalie erschöpft
(verbraucht) oder verarmt ist. Das erfindungsgemäße Farbindikator-System kann
beispielsweise in Lebensmittelservice-Wischtüchern verwendet werden, um die
Verarmung (Erschöpfung)
der darin enthaltenen Chemikalien, wie z.B. antimikrobiellen Agentien,
anzuzeigen.
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Hintergrund der Erfindung
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Eine
verbrauchsabhängige
Einrichtung oder ein verbrauchsabhängiges Produkt wird normalerweise als
ein Produkt angesehen, das mit dem Ablauf der Zeit weniger wirksam
wird. Die Abnahme der Wirksamkeit eines speziellen verbrauchsabhängigen Produkts
kann durch verschiedene Faktoren verursacht werden. Ein solcher
Faktor, der bei vielen Anwendungen signifikant ist, ist die Verarmung
(Erschöpfung)
an in das Produkt eingearbeiteter aktiver Chemikalie. So können beispielsweise
Wischtücher,
die für
medizinische und Lebensmittelservice-Anwendungen eingesetzt werden,
ein antimikrobielles Agens enthalten, das während des Wischens freigesetzt
wird unter Bildung einer Lösung
zum Desinfizieren der abgewischten Oberfläche. Das antimikrobielle Agens trägt dazu
bei, eine potentiell schädliche
Kontamination durch Mikroorganismen zu verhindern durch das Abwischen
einer bestimmten Oberfläche.
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In
der Regel möchte
der Benutzer eines verbrauchsabhängigen
Produkts wissen, wann die Chemikalie innerhalb des Produkts erschöpft (verbraucht)
ist, sodass der Benutzer das verarmte (erschöpfte) Produkt wegwerfen und
mit der Verwendung eines neuen Produkts beginnen kann. Wenn kein
derartiges Verfahren zur Bestimmung des Zeitpunkts, wann die Chemikalie
verbraucht (erschöpft)
ist, verfügbar
ist, wird der Benutzer die Verwendung eines Produkts, das unwirksam
geworden ist, unbewusst fortsetzen. So ist es beispielsweise in
der Lebensmittelservice-Industrie wichtig, festzustellen, wann ein
antimikrobielles Agens eines Wischtuches verbraucht (erschöpft) ist,
sodass das Wischtuch nicht weiterhin verwendet wird.
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Es
wurden bereits verschiedene Systeme entwickelt, die Variable anzeigen,
z.B. den Ablauf der Zeit, die Anwesenheit von Chemikalien oder die
Abwesenheit von Chemikalien. So wurden beispielsweise Zeitindikatoren,
wie sie z.B. in dem
US-Patent
Nr. 5 699 326 (Haas et al.) beschrieben sind, entwickelt,
um den Ablauf eines Zeitraums anzuzeigen unter Ausnutzung einer
visuellen Farbänderung.
Andere Zeitindikatoren sind in den
US-Patenten
Nr. 5 317 987 (Muller et al.) und
4 248 597 (McNeely) beschrieben. Neben
Indikatoren, die den Ablauf einer Zeitspanne anzeigen, wurden auch
bereits Indikator-Systeme entwickelt, welche die Anwesenheit oder
Abwesenheit einer Chemikalie feststellen. So ist beispielsweise
in dem
US-Patent Nr. 4 205 043 (Esch
et al.) ein System beschrieben, in dem ein farbempfindliches Gas
verwendet wird, um die Anwesenheit von Chlordioxid nachzuweisen.
In dem
US-Patent Nr. 4 678 704 ist
ein absorptionsfähiger
Artikel bzw. Gegenstand nach dem Oberbegriff des Patentanspruches
24 beschrieben.
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Neben
den oben genannten Indikator-Systemen wurden auch bereits andere
Indikatoren entwickelt, um die Abwesenheit einer Chemikalie innerhalb
eines verbrauchsabhängigen
Produkts, wie z.B. eines Sanitizing- oder antimikrobiellen Wischtuchs,
anzuzeigen. So hat beispielsweise die Firma Pal International Inc.,
England, unter dem Warennamen WIPEX ein antimikrobielles Wischtuch
auf den Markt gebracht. Nach den Produktangaben enthält dieses
Wischtuch ein antimikrobielles Agens, um verschiedene Oberflächen hygienisch zu
machen bzw. zu desinfizieren (Sanitizing). Außerdem gibt es bereits Wischtücher, die
Indikator-Streifen enthalten, die allmählich ausbleichen, wenn die
Desinfektionsmittel sich erschöpfen
(verarmen). Es wird angenommen, dass sich das
US-Patent Nr. 4 311 479 (Fenn et al.)
auf dieses spezielle antimikrobielle Tuch bezieht. Dieses Indikator-System
beeinträchtigt
jedoch in unerwünschter
Weise die hydrophile Natur des Wischtuches.
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Es
besteht daher derzeit ein Bedarf für ein wirksameres Indikator-System
für die
Verwendung in verbrauchsabhängigen
Produkten. Insbesondere besteht ein Bedarf für ein Indikator-System, das
in Artikel bzw. Gegenstände
eingearbeitet werden kann, die Chemikalien, wie z.B. antimikrobielle
Agentien, enthalten, ohne dass es einen wesentlichen nachteiligen
Effekt auf die Eigenschaften der Chemikalien hat. Zu Beispielen
für solche
Artikel bzw. Gegenstände
gehören
antimikrobielle und/oder Sanitizing-Wischtücher.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ziel
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes verbrauchsabhängiges Indikator-System
zur Verfügung
zu stellen. Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht
darin, ein Indikator-System zur Verfügung zu stellen, das die Verarmung
(Erschöpfung)
einer Chemikalie anzeigen kann, die einem absorptionsfähigen Artikel
bzw. Gegenstand einverleibt worden ist.
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Noch
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
Indikator-System
anzugeben, das die Erschöpfung
(Verarmung) einer Chemikalie anzeigen kann, die einem absorptionsfähigen Artikel
bzw. Gegenstand einverleibt worden ist, ohne dass es einen wesentlichen
nachteiligen Effekt auf die Eigenschaften des Gegenstandes bzw.
Artikels hat, die durch die Chemikalie bewirkt werden.
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Noch
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
Indikator-System
anzugeben, das mindestens eine Farbstoff-Komponente enthält. Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Indikator-System
anzugeben, das Reaktiv-Farbstoffe und/oder Nichtreaktiv-Farbstoffe
enthält.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin,
ein Indikator-System
anzugeben, das eine oder mehrere Farbstoff-Komponenten enthält, die
sich schneller auflösen
kann (können)
als eine aktive Chemikalie, sodass die Auflösung des Farbstoffs die unmittelbar
bevorstehende Erschöpfung
(Verarmung) der aktiven Chemikalie anzeigen kann.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Indikator-System
anzugeben, das eine Polymer-Mischung enthält. Noch ein weiteres Ziel
der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Indikator-System anzugeben,
das eine Polymer-Mischung enthält,
die ihre Festigkeits- und Adhäsionseigenschaften
nach dem Aufbringen auf eine Bahn und dem sich daran anschließenden Krepponieren
und Aushärten
beibehalten kann.
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Noch
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
Artikel bzw. Gegenstand anzugeben, in dem weniger als 60 % einer
Seite einer stoffartigen Bahn mit dem Indikator-System bedruckt
sind. Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin,
ein Indikator-System anzugeben, das eine ausreichende Kontrolle über die
Auflösungsgeschwindigkeiten
der Farbstoff-Komponente(n)
verleiht, sodass das System auf wirksame Weise die Verarmung (Erschöpfung) an
der aktiven Chemikalie anzeigen kann.
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Diese
und weitere Ziele der vorliegenden Erfindung werden erreicht durch
die Bereitstellung eines absorptionsfähigen Gegenstandes bzw. Artikels,
wie z.B. einer Vliesstoff-Bahn, auf die ein erfindungsgemäßes Indikator-System
aufgebracht werden kann. Ein erfindungsgemäßes Indikator-System enthält mindestens
eine Farbstoff-Komponente und eine Polymer-Mischung.
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Erfindungsgemäß kann jedes
beliebige Material, das üblicherweise
in dem Stand der Technik zur Herstellung von Tüchern (Geweben), wie z.B. Wischtü chern, eingesetzt
wird, als Träger-
bzw. Unterlagenbahn verwendet werden. Eine erfindungsgemäße Träger- bzw.
Unterlagenbahn wird in der Regel hergestellt aus einer nichtgewebten
(Vliesstoff-)Polymerbahn oder einer Bahn auf Papierbasis. Die erfindungsgemäße Träger- bzw.
Unterlagenbahn kann insbesondere hergestellt werden aus Zellstofffasern
(Pulpenfasern), synthetischen Fasern, einer thermomechanischen Pulpe
(Zellstoffbrei) oder Mischungen davon, sodass die Bahn stoffartige Eigenschaften
aufweist. Die Bahn kann beispielsweise hergestellt werden aus Weichholz(Nadelhoiz)-Zellstofffasern,
wie z.B. Northern-Weichholz-Kraftfasern, Redwood-Fasern und Kiefern-Fasern.
Darüber
hinaus kann die Träger-
bzw. Unterlagenbahn auch Stapelfasern, wie z. B. Polyolefinfasern,
Polyesterfasern, Nylonfasern, Polyvinylacetatfasern, Baumwollfasern,
Reyonfasern, und Nicht-Holz-Pflanzenfasern und Mischungen davon enthalten.
Bei einer Ausführungsform
kann eine erfindungsgemäße Unterlagenbahn
auch eine Bahn sein, die einem Nachbehandlungsverfahren, beispielsweise
einer Hydroverfilzung, unterworfen worden ist. Außerdem kann
die Bahn ein Coform-Material sein, wie es beispielsweise in den
US-Patenten Nr. 4 100 324 (Anderson et
al.) und
5 350 624 (Georger
et al.) beschrieben ist.
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Nach
der Herstellung der Träger-
bzw. Unterlagenbahn kann ein erfindungsgemäßes Indikator-Systems aufgebracht
werden. Das Indikator-System enthält mindestens eine Farbstoff-Komponente
und eine Polymer-Mischung. Je nach Verwendung kann ein einzelner
Farbstoff oder eine Kombination von Farbstoffen verwendet werden.
Bei einer Ausführungsform
umfasst das Indikator-System einen Nicht-Reaktiv-Farbstoff, beispielsweise
einen Lebensmittel-Farbstoff, der sich aus einem Artikel bzw. Gegenstand,
auf den er aufgebracht worden ist, herauslösen kann. Bei anderen Ausführungsformen
kann das Indikator-System einen Reaktiv-Farbstoff, beispielsweise
einen kationischen Farbstoff, kombiniert mit einem Nicht-Reaktiv-Farbstoff,
enthalten. Ein Reaktiv-Farbstoff
ist in der Regel dauerhaft und löst
sich aus dem Artikel bzw. Gegenstand nicht heraus. Die Kombination
der ausgewählten
Farbstoffe hängt
im Allgemeinen davon ab, ob der Artikel bzw. Gegenstand eine Farbe
beibehalten soll, nachdem die darin enthaltene aktive Chemikalie
verbraucht (erschöpft) ist.
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Ein
erfindungsgemäßer absorptionsfähiger Artikel
bzw. Gegenstand umfasst auch eine aktive Chemikalie, die aus den
verschiedensten Gründen
verwendet wird. Die aktive Chemikalie kann auf den Artikel bzw. Gegenstand
getrennt aufgebracht werden oder sie kann als Teil eines erfindungsgemäßen Indikator-Systems aufgebracht
werden. Bei einer Ausführungsform
wird die aktive Chemikalie in das Indikator-System eingearbeitet
als ein antimikrobielles Agens, das in Wischtüchern verwendet wird. Im Allgemeinen
wird die aktive Chemikalie innerhalb eines Artikels bzw. Gegenstandes
verbraucht bzw. erschöpft
und verarmt nach der wiederholten Verwendung des Artikels bzw. Gegenstandes.
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Bei
bestimmten Ausführungsformen
wird der erfindungsgemäße Indikator
einem Wischtuch einverleibt, das nach zahlreichen Spül-Zyklen
eine flüssige
antimikrobielle Lösung
bilden kann. Ein solches Wischtuch enthält im Allgemeinen eine antimikrobielle
Formulierung mit kontrollierter Freisetzung, die ein antimikrobielles
Agens umfasst, wobei diese Formulierung an einer absorptionsfähigen, stoffartigen
Bahn haftet, die Flüssigkeit
nach jedem Spül-Zyklus
zurückhält (aufnimmt).
Die Kombination aus der antimikrobiellen Formulierung und der zurückgehaltenen
Flüssigkeit
in dem Wischtuch ist so ausgebildet, dass die Formulierung genügend antimikrobielles
Agens in die Flüssigkeit
freisetzt, die nach jedem von mindestens fünf normalen Spül-Zyklen
zurückgehalten
(aufgenommen) wird, sodass die zurückgehaltene (aufgenommene)
Flüssigkeit eine
antimikrobielle Lösung
ist.
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Bei
bestimmten Ausführungsformen
kann die antimikrobielle Formulierung ein antimikrobielles Agens enthalten,
das eingekapselt ist, daran absorbiert ist oder Teil eines Teilchens
oder einer Mikrokapsel ist. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die antimikrobielle
Formulierung in Form eines antimikrobiellen Agens vorliegen, das
in Form eines Überzugs
darauf aufgebracht ist oder in einem Polymer-Überzug eingeschlossen ist.
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Wie
oben angegeben, enthält
ein erfindungsgemäßes Indikator-System
außerdem
eine Polymermischung. Eine erfindungsgemäße Polymermischung kann in
Wasser "ausblühen" oder aufquellen.
Im Allgemeinen kann eine in Wasser quellbare erfindungsgemäße Polymermischung
eine Vielzahl von Komponenten, beispielsweise ein Polymer, enthalten.
Bei einer Ausführungsform
kann beispielsweise die Polymermischung ein Polymer umfassen, das
selbst in Wasser quellbar ist. Für
die erfindungsgemäße Verwendung
ist jedes derartige in Wasser quellbare Polymer, wie z.B. ein Klebstoff,
geeignet. Zu Beispielen für
Klebstoffe, die für
die erfindungsgemäße Verwendung
geeignet sind, gehören
Acrylate, Styrolbutadien, Vinylchloride, Methacrylate, Acryle (wie
z.B. carboxylierte Acryle) und Vinylacetate (z.B. selbstvernetzendes
Ethylvinylacetat, hydrolysiertes Polyvinylacetat oder nicht vernetzendes
Ethylvinylacetat). Bei bestimmten Ausführungsformen besteht der Klebstoff
aus carboxylierten Acrylen.
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Die
Polymermischung umfasst Polymere, die vernetzt werden können. Die
Verwendung von vernetzten Polymeren, wie z.B. Latex-Klebstoffen,
kann die Kontrolle der Auflösungsgeschwindigkeit
der Farbstoff-Komponente(n) und/oder anderer (weiterer) Chemikalien
erleichtern. Insbesondere führt
die Erhöhung des
Vernetzungsgrades in dem Klebstoff zu einer geringeren Quellung,
die ihrerseits zu einer geringeren Freisetzung der Farbstoff-Komponenten
und/oder anderer Chemikalien in die Flüssigkeit führen kann.
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Erfindungsgemäß können auch
andere (weitere) verschiedene Komponenten als Teil der Polymermischung,
je nach Wunsch, zugegeben werden. So können beispielsweise Weichmacher,
z.B. Glucosetriacetat, zugegeben werden, um die Wanderung der aktiven
Chemikalie, beispielsweise eines antimikrobiellen Agens, an die
Polymer-Oberfläche
zu unterstützen.
Zusätzlich
zu Weichmachern können
auch Vernetzungsmittel, Katalysatoren, Plastifizierungsmittel, Verdickungsmittel,
Schaumunterdrückungsmittel,
Wasser und dgl. einer erfindungsgemäßen Polymermischung zugesetzt
werden. Es können
auch außerdem
Chemikalien, wie z.B. Stabilisatoren, Viskositätsmodifizierungsmittel, Verbundmaterial-Teilchen
oder Tenside (oberflächenaktive
Agentien), zugegeben werden.
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Wenn
einmal ein Indikator-System erfindungsgemäß hergestellt worden ist, kann
es auf die Träger- bzw.
Unterlagenbahn aufgebracht werden. Im Allgemeinen kann ein erfindungsgemäßes Indikator-System
in Form einer Chemikalien-Formulierung nach irgendeinem üblicherweise
angewendeten Auftragsverfahren auf die Träger- bzw. Unterlagenbahn aufgebracht
werden, beispielsweise, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist,
durch Aufdruck-, Krepponierungs-, Sprüh-, Klingenbeschichtungs-,
Imprägnierungs-,
Beschichtungs-, Tröpfchenaufsprüh- und Schaumbeschichtungsverfahren.
Ein erfindungsgemäßes System
kann beispielsweise in Form eines Imprägnierungs- bzw. Sättigungssystems
aufgebracht werden, wie z.B. in dem
US-Patent
Nr. 5 486 381 (Cleveland et al.) beschrieben. Darüber hinaus
kann bei einer anderen Ausführungsform
die Formulierung auf eine oder auf beide Seiten der Unterlagenbahn
aufgedruckt werden. Bei einigen Ausführungsformen kann das Indikator-System
auch auf die Unterlagenbahn in Form einer Chemikalien-Formulierung
in einem vorher festgelegten Muster aufgedruckt werden.
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Das
zum Aufbringen der Indikator-System-Formulierung angewendete vorher
festgelegte Muster kann bei einer Ausführungsform ein zusammenhängendes
Netzmuster sein. Alternativ kann das vorher festgelegte Muster eine
Aufeinanderfolge von diskreten Formen, wie z.B. Punkten, sein. Bei
einer weiteren alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann das vorher festgelegte Muster eine
Kombination zwischen einem zusammenhängenden Netzmuster und einer
Aufeinanderfolge von einzelnen Formen (Punkten) sein.
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Das
auf die Unterlagenbahn aufgebrachte Indikator-System kann im Allgemeinen
in Form eines vorher festgelegten Musters aufgebracht werden, das
weniger als 100 % und insbesondere etwa 10 bis etwa 60 % des Oberflächenbereiches
jeder Seite der Bahn bedeckt. Beispielsweise kann bei einer Ausführungsform
das Indikator-System in Form eines Streifens oder in Form einer
anderen Gestalt auf mindestens eine Seite der Unterlagenbahn aufgebracht
werden.
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Das
Indikator-System kann auch auf jede Seite der Unterlagenbahn in
einer Menge von etwa 2 bis etwa 8 Gew.-% aufgebracht werden. Wenn
das Indikator-System einmal aufgebracht ist, dringt es in die Unterlagenbahn
in einer Menge von etwa 10 bis etwa 60 % der Gesamtdicke der Bahn
ein.
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Bei
einigen Ausführungsformen
kann die Bahn nach dem Aufbringen des Indikator-Systems auf die Träger- bzw.
Unterlagenbahn dann krepponiert werden, um die Weichheit, das Absorptionsvermögen und
die Flauschigkeit (das Volumen) der Bahn zu erhöhen. Je nach Anwendung kann
eine Seite oder es können
beide Seiten der Bahn krepponiert sein. Außerdem kann die Unterlagenbahn
nach dem Aufbringen des Indikator-Systems getrocknet und gehärtet (vernetzt)
werden. Die Härtung
(Vernetzung) kann zu einer Erhöhung
der Festigkeit der Unterlagenbahn führen und die Kontrolle der
Auflösungsgeschwindigkeit
der Farbstoff-Komponente(n) und/oder anderer (weiterer) Chemikalien
unterstützen.
Insbesondere kann die Kontrolle des Grades der Aushärtung (Vernetzung)
des Polymers bei einer Ausführungsform
eine weitere Kontrolle in Bezug auf den Grad des Aufquellens ergeben,
das seinerseits eine Kontrolle über
die Auflösungsgeschwindigkeit
der Farbstoff-Komponente(n) und/oder anderer (weiterer) Chemikalien
ergibt.
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Im
Allgemeinen kann ein erfindungsgemäßes Indikator-System verschiedene
Mechanismen umfassen, beispielsweise Polymermischungs-Aushärtungsverfahren,
Auftragsverfahren und dgl., um die Geschwindigkeit (Rate) der Auflösung der
Farbstoff-Komponente(n) und/oder der aktiven Chemikalie zu kontrollieren
(zu steuern). Durch Kontrollieren (Steuern) der Rate bzw. Geschwindigkeit
der Auflösung
auf diese Weise kann das Indikator-System die vollständige Erschöpfung oder
die allmähliche
Erschöpfung
der aktiven Chemikalie anzeigen. Insbesondere kann die Geschwindigkeit
bzw. Rate, mit der sich eine Farbstoff-Komponente aus einem Artikel
bzw. Gegenstand herauslöst,
so gesteuert (kontrolliert) werden, dass sie sich aus dem Artikel
bzw. Gegenstand unmittelbar vor der aktiven Chemikalie herauslöst. Als
Folge des Verlustes an Farbstoff verliert der Artikel bzw. Gegenstand
dann seine Farbe oder ändert
seine Farbe. Eine solche Farbänderung
oder ein solcher Farbverlust zeigt ei nem Anwender die unmittelbar
bevorstehende oder bereits eingetretene Erschöpfung (Verbrauch) der darin
enthaltenen aktiven Chemikalie an.
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Weitere
Ziele, Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden nachstehend
mehr im Detail erörtert.
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Detaillierte Beschreibung
repräsentativer
Ausführungsformen
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Nachstehend
wird im Detail Bezug genommen auf Ausführungsformen der Erfindung,
von denen ein oder mehr Beispiele nachstehend beschrieben werden.
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Jedes
Beispiel dient lediglich der Erläuterung
der Erfindung, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist.
Es ist nämlich
für den
Fachmann auf diesem Gebiet klar, dass verschiedene Modifikationen
und Abänderungen
der Erfindung vorgenommen werden können, ohne dass dadurch der
Schutzbereich der Erfindung verlassen wird. Diese Modifikationen
und Variationen der vorliegenden Erfindung liegen daher innerhalb des
Schutzbereiches der nachfolgenden Patentansprüche. Weitere Ziele, Merkmale
und Aspekte der vorliegenden Erfindung sind hier angegeben oder
für den
Fachmann aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich.
Es ist für
den Fachmann auf diesem Gebiet klar, dass die vorliegende Diskussion
lediglich eine Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen darstellt und
breitere Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht einschränkt.
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Allgemein
betrifft die vorliegende Erfindung ein verbrauchsabhängiges Indikator-System,
das einem absorptionsfähigen
Artikel bzw. Gegenstand wirksam einverleibt werden kann, ohne dass
dieses einen wesentlichen nachteiligen Einfluss auf seine Eigenschaften
ausübt.
So wurde beispielsweise gefunden, dass ein erfindungsgemäßes Indikator-System
die Verarmung (Erschöpfung)
eines antimikrobiellen Agens in einem Wischtuch, das wiederholt
benetzt, gespült,
gewaschen und/oder wiederverwendet worden ist, anzeigen kann, ohne
das Absorptionsvermögen
des Wischtuches oder die Freisetzung des antimikrobiellen Agens
wesentlich zu beeinträchtigen.
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Erfindungsgemäß wird ein
verbrauchsabhängiges
Indikator-System bereitgestellt, das auf einen absorptionsfähigen Artikel
bzw. Gegenstand aufgebracht werden kann, um die Verarmung (Erschöpfung) einer darin
enthaltenen Chemikalie anzuzeigen. Bei einer Ausführungsform
umfasst das erfindungsgemäße Indikator-System
das Aufbringen eines Farbstoffes oder einer Kombination von Farbstoffen
auf ein absorptionsfähiges
Material.
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Ein
erfindungsgemäßer absorptionsfähiger Artikel
bzw. Gegenstand umfasst allgemein eine Träger- bzw. Unterlagenbahn, auf
die eine oder mehrere Farbstoff-Komponenten und andere Materialien
aufgebracht sind. Diese Träger- bzw. Unterlagenbahn
kann hergestellt werden aus einem beliebigen absorptionsfähigen Material,
wie es üblicherweise
in dem Stand der Technik verwendet wird, beispielsweise aus Materialien,
die zur Herstellung von Lebensmittelservice- oder medizinischen
Wischtüchern
verwendet werden. Insbesondere ist eine allgemein absorptionsfähige Bahn
aus einem Vliesstoff-Polymer-Material oder aus einem Material auf Papierbasis
geeignet für
die Verwendung als erfindungsgemäße Träger- bzw.
Unterlagenbahn.
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Eine
erfindungsgemäße Träger- bzw.
Unterlagenbahn kann hergestellt werden aus Zellstofffasern, synthetischen
Fasern und Mischungen davon, sodass die Bahn stoffartige Eigenschaften
aufweist. Das zur Herstellung einer stoffartigen erfindungsgemäßen Träger- bzw.
Unterlagenbahn verwendete Material kann umfassen Zellstofffasern
(Pulpenfasern), entweder allein oder in Kombination mit anderen
Fasertypen. Die zur Herstellung der Unterlagenbahn verwendeten Zellstofffasern
können
Weichholz (Nadelholz)-Fasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von
mehr als 1 mm und insbesondere von etwa 2 bis 5 mm sein, bezogen
auf deren gewichtsdurchschnittliche Länge. Diese Fasern können umfassen
Northern-Welchholz-Kraft-Fasern, Redwood-Fasern und Kiefern-Fasern.
Sekundäre
Fasern, die aus recyclisierten Materialien erhalten werden, können ebenfalls
verwendet werden.
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Bei
einer Ausführungsform
können
synthetische Fasern, wie z.B. Stapelfasern (und Filamente), ebenfalls
zugegeben werden, um die Festigkeit, die Flauschigkeit (das Volumen),
die Weichheit und Glätte
der Unterlagenbahn (Trägerbahn)
zu erhöhen.
Stapelfasern können
beispielsweise umfassen Polyolefin-Fasern, Polyester-Fasern, Nylon-Fasern,
Polyvinylacetat-Fasern, Baumwoll-Fasern,
Reyon-Fasern, Nicht-Holz-Pflanzen-Fasern und Mischungen davon. Im
Allgemeinen sind Stapelfasern in der Regel länger als Zellstofffasern (Pulpenfasern).
Beispielsweise haben Stapelfasern in der Regel eine durchschnittliche
Faserlänge
von 5 mm und mehr.
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Die
der Unterlagenbahn (Trägerbahn)
zugesetzten Stapelfasern können
auch Bikomponentenfasern umfassen. Bikomponentenfasern sind Fasern,
die zwei Materialien enthalten können,
beispielsweise, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist,
in einer Seite-an-Seite-Anordnung oder in einer Kern-Hüllen-Anordnung. In einer
Kern-Hüllen-Faser
weist das Hüllenpolymer
im Allgemeinen eine niedrigere Schmelztemperatur auf als das Kern-Polymer.
Das Kern-Polymer
kann bei einer Ausführungsform
beispielsweise bestehen aus Nylon oder einem Polyester, während das
Hüllenpolymer
aus einem Polyolefin, wie z.B. Polyethylen oder Polypropylen, bestehen
kann. Zu diesen im Handel erhältlichen
Bikomponentenfasern gehören
CELBOND® Fasern,
die von der Firma Hoechst Celanese Company auf den Markt gebracht
worden sind.
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Die
in einer erfindungsgemäßen Unterlagenbahn
(Trägerbahn)
verwendeten Stapelfasern können auch
eingerollt (gelockt) oder gekräuselt
sein, beispielsweise durch Zugabe eines chemischen Agens zu den Fasern
oder durch Anwendung eines mechanischen Verfahrens auf die Fasern.
Eingrollte (gelockte) oder gekräuselte
Fasern können
eine stärkere
Verfilzung ergeben und ein Hohlraumvolumen innerhalb der Bahn erzeugen
und außerdem
die Anzahl der in der Z-Richtung orientierten Fasern sowie die Festigkeitseigenschaften der
Bahn erhöhen.
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Im
Allgemeinen können
die Unterlagenbahnen (Trägerbahnen)
erfindungsgemäß ausschließlich aus synthetischen
Fasern, wie z.B. Fasern, die aus ver schiedenen polymeren Materialien
hergestellt worden sind, hergestellt sein. Die synthetischen Fasern
können
Stapelfasern oder verschiedene andere Typen von Fasern oder Filamenten
sein. Wie vorstehend angegeben, kann eine erfindungsgemäße Trägerbahn
auch aus einer Mischung von Stapelfasern und Zellstofffasern (Pulpenfasern)
hergestellt werden. Außerdem
kann die Bahn ein Coform-Material sein, wie es beispielsweise in
den
US-Patenten Nr. 4 100 324 (Anderson
et al.) und
5 350 624 (Georger
et al.) beschrieben ist. Die Wischtücher können verpackt und hergestellt
werden nach den Angaben in den
US-Patenten
Nr. 4 833 003 und
4
853 281 (beide Win et al.).
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Bei
einer Ausführungsform
können
dann, wenn ein absorptionsfähiger
Gegenstand bzw. Artikel hergestellt wird, der Zellstofffasern (Pulpenfasern)
enthält,
die Stapelfasern der Trägerbahn
in einer Menge von etwa 5 bis etwa 30 Gew.-% und insbesondere von
etwa 10 bis etwa 20 Gew.-% zugegeben werden. Beispielsweise können der
Trägerbahn
kurze Stapelfasern, die aus einem Polyester oder einem Polyolefin
hergestellt sind, zugegeben werden. Die Fasern können eine Länge von etwa 6 bis 25 mm (0,25-1
inch) aufweisen. Die Fasern können
bei der Herstellung der Bahn mit den Zellstofffasern (Pulpenfasern)
homogen gemischt werden. Die Stapelfasern können die Festigkeit und Weichheit
des Endprodukts erhöhen.
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Der
Trägerbahn
können
auch thermomechanische Pulpenfasern zugesetzt werden. Bei einer
thermomechanischen Pulpe handelt es sich, wie dem Fachmann auf diesem
Gebiet allgemein bekannt, um eine Pulpe (einen Zellstoffbrei), die
während
des Pulping-Verfahrens nicht bis zu dem gleichen Ausmaß wie konventionelle
Pulpen (Zellstoffbreie) gekocht worden ist. Eine thermomechanische
Pulpe enthält
steife Fasern und weist höhere
Lignin-Gehalte auf. Eine thermomechanische Pulpe kann der erfindungsgemäßen Trägerbahn
zugesetzt werden, um eine offenporige Struktur zu erzeugen, um dadurch
das Volumen (die Flauschigkeit) und das Absorptionsvermögen zu erhöhen und
die Beständigkeit
gegen Kollabieren im nassen Zustand zu verbessern.
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Die
thermomechanische Pulpe kann, wenn sie vorhanden ist, der Trägerbahn
in einer Menge von etwa 10 bis etwa 30 Gew.-% zugesetzt werden.
Bei Verwendung einer thermomechanischen Pulpe kann ein Benetzungsmittel
während
der Herstellung der Bahn zugegeben werden. Das Benetzungsmittel
kann in einer Menge von weniger als etwa 1 % zugegeben werden und
bei einer Ausführungsform
kann es sich dabei um sulfoniertes Glycol handeln.
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Der
zur Herstellung der Trägerbahn
verwendete Fasereintrag kann auch mit einem chemischen Debonding-Agens
behandelt werden, um die innere Faser-Faser-Festigkeit zu verringern. Zu geeigneten
Debonding-Agentien, die erfindungsgemäß verwendet werden können, wenn
die Trägerbahn
Pulpenfasern (Zellstofffasern) enthält, gehören kationische Debonding-Agentien,
wie z.B. quaternäre
Fettdialkylaminsalze, tertiäre Monofettalkylaminsalze,
primäre
Aminsalze, quaternäre
Imidazolinsalze und ungesättigte
Fettalkylaminsalze. Andere geeignete Debonding-Agentien sind in
dem
US-Patent Nr. 5 529 665 (Kaun)
beschrieben.
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Bei
einer bestimmten Ausführungsform
kann das Debonding-Agens ein quaternäres organisches Ammoniumchlorid
sein. Bei dieser Ausführungsform
kann das Debonding-Agens der Faseraufschlämmung in einer Menge von etwa
0,1 bis etwa 1 Gew.-% zugesetzt werden, bezogen auf das Gesamtgewicht
der innerhalb der Aufschlämmung
vorhandenen Fasern.
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Bei
einer Ausführungsform
kann eine erfindungsgemäße Trägerbahn,
wie sie vorstehend beschrieben worden ist, hydraulisch verfilzt
werden (oder hydroverfilzt werden), um die Festigkeit weiter zu
erhöhen.
Hydroverfilzte Bahnen, die auch als Spunlace-Bahnen bekannt sind,
sind Bahnen, die säulenförmigen Strahlen einer
Flüssigkeit
(eines Fluids) ausgesetzt worden sind, die bewirken, dass die Fasern
in der Bahn sich miteinander verfilzen. Die Hydroverfilzung einer
Bahn führt
in der Regel zu einer Erhöhung
der Festigkeit der Bahn. Daher kann erfindungsgemäß zur Erhöhung der
Festigkeit einer Bahn eine Unterlagenbahn (Trägerbahn) der Erfindung hydroverfilzt
werden. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die Trägerbahn
beispielsweise HYDROKNIT
® umfassen, ein nicht-gewebtes
(Vliesstoff)-Verbundgewebe, das 70 Gew.-% Pulpenfasern enthält, die
hydraulisch miteinander verfilzt sind zu einem kontinuierlichen
(endlosen) Filamentmaterial. Das HYDROKNIT
® Material
ist im Handel erhältlich
von der Firma Kimberly-Clark Corporation, Neenah, Wisconsin. HYDROKNIT
® ist
ferner in dem
US-Patent Nr. 5
284 703 (Everhart et al.) beschrieben.
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Erfindungsgemäß kann ein
verbrauchsabhängiges
Indikator-System auf die Unterlagenbahn (Trägerbahn) aufgebracht bzw. angewendet
werden. Die Bahn kann ein Wischtuch oder ein anderes absorptionsfähiges Material
sein, das in der Lage ist, eine Flüssigkeit zu absorbieren und
anschließend
eine desinfizierende Lösung
zu bilden, wenn es in wiederholten Flüssigkeitszyklen gespült wird.
Bei diesen Ausführungsformen wird
eine antimikrobielle Formulierung auf die Trägerbahn so aufgebrachte, dass
das antimikrobielle Agens mit einer kontrollierten Geschwindigkeit
(Rate) aus der antimikrobiellen Formulierung freigesetzt werden
kann, bis das antimikrobielle Agens erschöpft (verbraucht) ist. Wenn
das einen Gegenstand der Erfindung bildende Wischtuch mit Wasser
in Kontakt wird, wird von der absorptionsfähigen Bahn eine bestimmte Menge
Wasser absorbiert, und wenn das Wischtuch ausgewrungen wird oder
abtropfen gelassen wird, bis das überschüssige Wasser entfernt worden
ist, hält
die absorptionsfähige
Bahn eine bestimmte Menge der Flüssigkeit
zurück.
Das antimikrobielle Agens kann mit einer kontrollierten Geschwindigkeit
bzw. Rate freigesetzt werden, um den Gehalt an antimikrobiellem
Agens in der zurückgehaltenen
Flüssigkeit
auf einen Wert einzustellen, bei dem die zurückgehaltene Flüssigkeit
als antimikrobielle Lösung
wirken kann. Der antimikrobiellen Formulierung kann eine ausreichende
Menge des antimikrobiellen Agens einverleibt werden und es kann
eine ausreichende Menge der Formulierung an der Bahn haften, sodass
nur ein Teil des antimikrobiellen Agens während jedes normalen Spülzyklus
aus der Formulierung freigesetzt wird, und das Wischtuch kann nach
mehreren Spülzyklen weiterhin
die zurückgehaltene
Flüssigkeit
als antimikrobielle Lösung
abgeben.
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Bei
bestimmten Ausführungsformen
kann ein Silber-Zeolith-Komplex als antimikrobielle Formulierung verwendet
werden, um die kontrollierte Freisetzung des antimikrobiellen Agens – der Silberionen,
zu erzielen. Ein im Handel erhältliches
Beispiel für
eine solche Silber-Formulierung mit kontrollierter Freisetzung wird
als Gewebe (Tuch) GUARDTEX
® von der Firma AgION
ZM Technologies L. L. C. vertrieben, und
es besteht aus Polyester und Reyon und enthält einen Silber-Zeolith-Komplex.
Andere geeignete, Silber enthaltende antimikrobielle Agentien sind
in der ungeprüften
japanischen Patentanmeldung
JP
10/259 325 beschrieben. Darüber hinaus können zusätzlich zu
Silber-Zeolithen auch andere Metall enthaltende anorganische Additive
erfindungsgemäß verwendet
werden. Zu Beispielen für
solche Additive gehören,
ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, Kupfer, Zink, Quecksilber,
Antimon, Blei, Wismut, Cadmium, Chrom, Thallium oder andere verschiedene
Additive, z.B. solche, wie sie in dem japanischen Patent Nr.
JP-A-1 257 124 und
in dem
US-Patent Nr. 5 011 602 (Totani
et al.) beschrieben sind. Bei einigen Ausführungsformen kann die Aktivität des antimikrobiellen
Agens erhöht
werden, wie z.B. in dem
US-Patent Nr. 5 900
383 (Davis et al.) beschrieben.
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Die
antimikrobielle Formulierung kann auch gebildet werden durch Kombinieren
eines antimikrobiellen Agens mit einem Polymer oder einer Polymermischung.
Eine solche Formulierung kann kontrollierte Freisetzungseigenschaften
für das
antimikrobielle Agens ergeben durch Einstellung der Eigenschaften
des Polymers und der Art und Weise, wie die Polymer/antimikrobielle
Agens-Formulierung
auf die Trägerbahn
aufgebracht wird. Beispielsweise kann eine solche Formulierung einfach
bestehen aus Teilchen eines antimikrobiellen Agens, die einem Polymer
zugemischt werden, bevor die Polymer/Agens-Mischung auf die Bahn
aufgebracht wird. Das Polymer kann dann gehärtet oder abgekühlt werden
zur Bildung eines Feststoffes. Die reduzierte Geschwindigkeit des
Massentransfers des Agens durch das verfestigte Polymer stellt das
Verfahren zur Einstellung (Kontrolle) der Freisetzungsrate bzw.
Geschwindigkeit des Agens dar. Es kann nahezu jede beliebige Form
eines antimikrobiellen Agens zusammen mit einem Polymer verwendet
werden, wie z.B. Pulver, Mik rokugeln, Formulierungen mit kontrollierter
Freisetzung, wie vorstehend beschrieben, Gele, Flüssigkeiten
oder dgl.
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Die
Geschwindigkeit bzw. Rate der Freisetzung der antimikrobiellen Agentien,
die Teil einer Polymermatrix sind, kann auch eingestellt (kontrolliert)
werden durch Variieren der Teilchengröße, durch Verwendung von Polymerisations-Chemikalien, durch
Einkapselung, durch Verwendung von porösen Absorbentien, durch Verwendung
von löslichen
Bindemitteln, und es können
andere ähnliche
Methoden angewendet werden, um die Fähigkeit, die über eine
gegebene Zeitspanne freigesetzte Menge des antimikrobiellen Agens
zu steuern, zu verbessern.
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Das
verbrauchsabhängige
Indikator-System enthält
eine Mischung aus einem Polymergemisch und mindestens einer Farbstoff-Komponente.
Das erfindungsgemäße Polymergemisch
kann aufquellen oder "ausblühen", wenn es mit Wasser
in Kontakt kommt. In einigen Fällen
kann durch dieses "Ausblühen" der Polymermischung
die Kontrolle über
die Freisetzung der Farbstoffkomponente(n) verbessert werden. Bei
einer Ausführungsform
kann das Polymergemisch eine Vielzahl von Materialien in unterschiedlichen
Mengen umfassen, so lange die Gesamtmischung in der Lage ist, aufzuquellen,
um auf diese Weise die Kontrolle (Steuerung) der Freisetzung der
innerhalb des Indikator-Systems
enthaltenen Farbstoffkomponente(n) zu verbessern.
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So
kann beispielsweise bei einer Ausführungsform die Polymermischung
ein Polymer enthalten. Obgleich dies nicht erforderlich ist, kann
das Polymer selbst in Wasser quellbar sein, um die Kontrolle (Steuerung) der
Freisetzung des antimikrobiellen Agens aus der Trägerbahn
zu unterstützen.
In der Regel kann ein in Wasser quellbares Polymer, das erfindungsgemäß verwendet
wird, irgendein beliebiges Polymer sein, das in Wasser aufquellen
kann. So können
beispielsweise verschiedene Klebstoffe als erfindungsgemäße, in Wasser quellbare
Polymere verwendet werden. Zu Beispielen für Klebstoffe, die in einer
erfindungsgemäßen Polymermischung
verwendet werden können,
gehören,
ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, Acrylate, Styrol-Butadien, Vinylchloride,
Methacryate, Acryle (z.B. carboxylierte Acryle) und Vinylacetate
(z.B. selbstvernetzendes Ethylvinylacetat, hydrolysiertes Polyvinylacetat
oder nicht vernetzendes Ethylvinylacetat). Bei bestimmten Ausführungsformen
kann der Klebstoff ein carboxyliertes Acryl umfassen, wie z.B. das
im Handel erhältliche
Produkt HYCAR, bei dem es sich um einen carboxylierten Acryl-Latex
handelt.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass zwar die meisten Klebstoffe für die erfindungsgemäße Verwendung geeignet
sind, dass jedoch einige Klebstoffe nicht geeignet sein können, wenn
sie in Kombination mit speziellen Chemikalien und/oder Farbstoffen
verwendet werden. So können
beispielsweise anionischer Latex-Klebstoffe unwirksam sein, wenn
sie in Kombination mit bestimmten antimikrobiellen Agentien, wie
z.B. Quats, Triclosan oder Silber-beschichtetem Zeolith, verwendet
werden, die weiter unten näher
beschrieben werden. Diese Klebstoffe können jedoch vollständig geeignet
sein, wenn sie in Kombination mit anderen Chemikalien verwendet
werden.
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Bei
einigen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung kann das Polymer auch ein Polymer sein, das
beim Trocknen vernetzt wird. Ein vernetzbares Polymer kann der Trägerbahn
eine erhöhte
Nassfestigkeit verleihen und kann die Kontrolle (Steuerung) der
Freisetzungsdauer eines innerhalb der Formulierung enthaltenen antimikrobiellen
Agens unterstützen.
So kann beispielsweise bei einer Ausführungsform ein flüssiger Latex-Klebstoff,
der vernetzt werden kann, innerhalb der Polymermischung verwendet
werden. Bei dieser Ausführungsform
kann durch Vernetzung des Latex-Klebstoffes eine Kontrolle (Steuerung) über den
Grad der Aufquellung in Wasser erzielt werden, wodurch dann die
Menge der freigesetzten Farbstoff-Komponente(n) gesteuert werden
kann, wenn das Wischtuch während
des Wischens mit einer Flüssigkeit
in Kontakt kommt. So werden beispielsweise bei einer Ausführungsform
durch Verminderung des Umfangs der Klebstoffaufquellung die relativen
Mengen der Farbstoff-Komponente(n) und eines antimikrobiellen Agens,
das innerhalb einer gegebenen Zeitspanne aus einem Wischtuch freigesetzt
wird, ebenfalls vermindert. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung kann der ver netztbare Klebstoff Styrol-Butadien sein.
Bei einer alternativen Ausführungsform
kann der Klebstoff ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer umfassen.
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Bei
einigen Ausführungsformen
kann ein Vernetzungsmittel oder ein Katalysator der Polymermischung
zugegeben werden, um eine Vernetzung des Polymers zu unterstützen. Durch
Variieren der Menge an verwendetem Vernetzungsmittel oder Katalysator
kann der Grad der Vernetzung variieren und auf diese Weise kann
die Freisetzung der Farbstoffkomponente(n) weiter verbessert werden.
So kann beispielsweise bei einer Ausführungsform ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer
unter Verwendung eines sauren Katalysators mit N-Methyl-Acrylamid-Gruppen vernetzt werden.
Zu geeigneten sauren Katalysatoren gehören Ammoniumchlorid, Citronensäure, Maleinsäure und
Arizidin-Katalysatoren.
Carboxylatierte Acryle sind ein Beispiel für vernetzbare Klebstoffe.
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Im
Allgemeinen ist es häufig
vorteilhaft, verschiedene andere (weitere) Additive der Polymermischung zuzusetzen,
um die Oberflächenwanderung
und die Kontrolle über
die Freisetzungszeit des antimikrobiellen Agens zu verbessern. So
kann beispielsweise eine erfindungsgemäße Polymermischung auch Weichmacher enthalten,
um die Wanderung der Farbstoffkomponente(n) an die Polymer-Oberfläche zu verbessern,
sodass sie während
des Gebrauchs leichter entfernt werden kann (können). Ein geeigneter Weichmacher
ist z.B. Glucosetriacetat. Darüber
hinaus kann bei einigen Ausführungsformen
eine erfindungsgemäße Polymermischung auch
verschiedene andere Komponenten, wie z.B. Verdickungsmittel, Schaumunterdrückungsmittel,
Wasser und dgl., enthalten, die alle allgemein bekannte Additive
darstellen.
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Außerdem können andere
(weitere) Additive, wie z.B. Composit-Teilchen, Viskositätsmodifizierungsmittel,
Stabilisatoren oder Tenside (oberflächenaktive Agentien) ebenfalls
zugegeben werden. Composit-Teilchen können im Allgemeinen der Polymermischung
zugesetzt werden, um die Haft- bzw. Klebefestigkeit der Polymermischung
zu erhöhen,
ohne die übrigen
Eigenschaften der Mischung in nachteiliger Weise zu beeinflussen.
Zu Beispielen für
solche Composit-Teilchen, die verwendet werden können, gehören Ton, Titandioxid, Talk,
Zeolith, Siliciumdioxid oder Mischungen davon. Darüber hinaus
können,
wie oben angegeben, auch ein oder mehr Stabilisatoren in der Polymermischung
verwendet werden, um eine Agglomeration zu verhindern und die Stabilität der Suspension
zu erhöhen.
Zu Stabilisatoren, die der Polymermischung zugesetzt werden können, gehören Cellulose-Derivate,
z.B. Hydroxyethylcellulose oder Methylhydroxycellulose. Zu anderen Stabilisatoren,
die verwendet werden können,
gehören
wasserlösliche
Gummis (Harze), Acetate, z.B. Polyvinylacetat, und Acryle. Wie oben
angegeben, kann die Polymermischung auch ein oder mehr Tenside (oberflächenaktive
Agentien) enthalten. Für
die meisten Anwendungszwecke sind nicht-ionische Tenside (oberflächenaktive
Agentien) bevorzugt.
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Erfindungsgemäß enthält ein verbrauchsabhängiges Indikatorsystem
auch mindestens eine Farbstoffkomponente, die sich aus einem Artikel
bzw. Gegenstand, in den sie eingearbeitet ist, herauslösen kann.
Insbesondere ist ein Typ einer erfindungsgemäß verwendeten Farbstoffkomponente
so konfiguriert, dass er sich aus einer Trägerbahn herauslösen kann,
wenn die aktive Chemikalie innerhalb des absorptionsfähigen Artikels bzw.
Gegenstandes, in dem sie sich befindet, im Wesentlichen verarmt
(verbraucht) ist, oder dass sie sich aus der Bahn herauslösen kann,
während
die aktive Chemikalie in dem Artikel bzw. Gegenstand verarmt (verbraucht
wird). Bei einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine einzelne Farbstoffkomponente einem
Wischtuch einverleibt, sodass das Wischtuch bei der Verarmung (dem
Verbrauch) der aktiven Chemikalie im Wesentlichen farblos wird.
Bei einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind mindestens zwei Farbstoffkomponenten
eingearbeitet, sodass das Wischtuch bei einer Verarmung (einer Erschöpfung) der
darin enthaltenen aktiven Chemikalie seine Farbe ändern kann.
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Die
Farbstoffe der vorliegenden Erfindung können allgemein hergestellt
sein aus irgendeinem beliebigen Farbstoff, wie er üblicherweise
in dem Stand der Technik verwendet wird, um einem Objekt eine Farbe
zu verleihen. Darüber
hinaus kann ein einzelner Farbstoff oder eine Kombination von Farbstoffen
auf wirksame Weise in einem erfindungsgemäßen Indikator-System verwendet
werden. Bei vielen Umständen
kann die Auswahl des Farbstofftyps für eine spezielle Anwendung
davon abhängen,
ob diese Anwendung die Verwendung eines einzelnen Farbstoffs oder
einer Kombination von Farbstoffen erfordert.
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So
verleiht beispielsweise bei einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ein einzelner Farbstoff, wenn er auf einen Artikel bzw.
Gegenstand aufgebracht ist, z.B. einem antimikrobiellen oder Sanitizing-Wischtuch, über ein
erfindungsgemäßes Indikator-System
dem Artikel bzw. Gegenstand eine Farbe. Während des Gebrauchs beginnt
der Farbstoff eventuell sich aus dem Artikel herauszulösen, wenn
die darin enthaltene Chemikalie verarmt (verbraucht wird). Nach
der wiederholten Verwendung verliert der Artikel bzw. Gegenstand
weiterhin seine Farbe und wird zunehmend heller, bis keine Farbe
mehr verbleibt. Zu diesem Zeitpunkt, wenn im Wesentlichen keine
Farbe mehr verblieben ist, ist die Chemikalie innerhalb des Artikels
bzw. Gegenstandes vollständig
verbraucht (erschöpft).
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Wenn
erfindungsgemäß ein einzelner
Farbstoff, wie vorstehend beschrieben, verwendet wird, ist es in der
Regel erwünscht,
dass der einzelne Farbstoff in der Lage ist, sich aus dem Artikel
bzw. Gegenstand herauszulösen,
sodass er einem Benutzer die Erschöpfung einer speziellen Chemikalie
anzeigen kann. Wenn ein erfindungsgemäßer Farbstoff allein verwendet
wird, kann er aus irgendeinem Farbstoff bestehen, der in der Lage
ist, sich nach dem Waschen und Spülen des Gegenstandes aus dem
Gegenstand herauszulösen.
Bei einer Ausführungsform
kann der Farbstoff ein Nichtreaktiv-Farbstoff sein, der in der Lage
ist, sich aus einem Artikel bzw. Gegenstand herauszulösen, auf
den er aufgebracht worden ist. Zu Beispielen für einige geeignete Nicht-Reaktiv-Farbstoffe
gehören,
ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, nicht-ionische oder
Lebensmittel-Farbstoffe, wie z.B. blaue oder grüne Lebensmittel-Farbstoffe.
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Zusätzlich zu
der Verwendung eines einzelnen Farbstoffes können in einem erfindungsgemäßen Indikator-System
allgemein auch mehr als ein Farbstoff in einem Artikel bzw. Gegenstand
verwendet werden. Im Allgemeinen können mehrere Farbstoffe aus
einer Vielzahl von Gründen
verwendet werden. Einer der Gründe für die Verwendung
von mehreren Farbstoffen ist die Fähigkeit, einen Artikel bzw.
Gegenstand zu ergeben, bei dem eine Farbänderung auftreten kann, wenn
eine darin enthaltene Chemikalie erschöpft (verbraucht) ist. Wenn
beispielsweise zwei Farbstoffe über
ein erfindungsgemäßes Indikator-System auf einen
Artikel (Gegenstand) aufgebracht werden, können unterschiedlich gefärbte Farbstoffe
verwendet werden. Die unterschiedlichen Farben, die sie haben, wenn
sie ursprünglich
auf den Artikel (Gegenstand) aufgebracht werden, können dem
Artikel eine bestimmte Farbe verleihen. Wenn der Artikel verwendet
wird und die darin enthaltene Chemikalie verarmt (verbraucht) ist,
beginnt sich einer der Farbstoffe wie vorstehend beschrieben herauszulösen. Auf diese
Weise verändert
der Artikel seine Farne von der kombinierten Farbe der mehreren
Farbstoffe zu der Farbe des in dem Wischtuch verbliebenen Farbstoffes,
nachdem der andere Farbstoff sich herausgelöst hat.
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Wenn
mehr als ein Farbstoff in einem erfindungsgemäßen Indikator-System verwendet
wird, ist es häufig
erwünscht,
dass einer der Farbstoffe in der Lage ist, sich aus dem Artikel
(Gegenstand) herauszulösen. Darüber hinaus
ist es dann, wenn eine Farbänderung
erwünscht
ist, im Allgemeinen erforderlich, dass einer der Farbstoffe in dem
Artikel (Gegenstand) verbleibt. Auf diese Weise können erfindungsgemäß verschiedene Kombinationen
von Nicht-Reaktiv-Farbstoffen
und/oder Reaktiv-Farbstoffen je nach Wunsch verwendet werden. Im
Gegensatz zu einem Nicht-Reaktiv-Farbstoff ist ein Reaktiv-Farbstoff
verhältnismäßig dauerhaft
und löst
sich nicht beim Waschen aus einem Artikel (Gegenstand) heraus, auf
den er aufgebracht worden ist. Zu Beispielen für geeignete Reaktiv-Farbstoffe
gehören,
ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, kationische Farbstoffe,
Schwefel-Farbstoffe oder Pigment-Farbstoffe.
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So
wird beispielsweise bei einer Ausführungsform 2 % gelbes Pigment
(Reaktiv-Farbstoff) gemischt mit 4 % blauem Lebensmittelfarbstoff
(Nicht-Reaktiv-Farbstoff)
zur Bildung eines grünen
Sanitizing-Wischtuches. Wenn das Wisch tuch verwendet wird und das
Sanitizing-Agens verarmt (verbraucht) wird, löst sich der blaue Farbstoff
heraus. Nach der weiteren Verwendung ändert das Wischtuch dann gegebenenfalls
seine Farbe in Gelb, die Farbe des in dem Wischtuch verbleibenden
Reaktiv-Farbstoffes, wodurch angezeigt wird, dass das Sanitizing-Agens,
das innerhalb des Wischtuches angeordnet war, im Wesentlichen verbraucht
(erschöpft) ist.
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Wie
oben angegeben wird eine aktive Chemikalie in der Regel zusammen
mit dem Farbstoff einem erfindungsgemäßen absorptionsfähigen Artikel
bzw. Gegenstand einverleibt. Die aktive Chemikalie kann dem absorptionsfähigen Material
getrennt oder als Teil eines erfindungsgemäßen Indikator-Systems zugesetzt
werden. Ein Beispiel für
eine aktive Chemikalie ist ein antimikrobielles Agens, das zur Desinfektion
verwendet wird. Nachstehend sind spezielle antimikrobielle Agentien,
die erfindungsgemäß verwendet
werden können,
zu Erläuterungszwecken
beschrieben. Es ist jedoch klar, dass auch andere aktive Chemikalien
erfindungsgemäß verwendet
werden können.
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Ein
erfindungsgemäßes antimikrobielles
Agens kann im Allgemeinen bestehen aus irgendeinem antimikrobiellen
Additiv, das als Desinfektionsmittel gemäß Stand der Technik verwendet
werden kann. Bei den meisten Ausführungsformen besteht das erfindungsgemäße antimikrobielle
Agens aus stationären
Additiven oder Oberflächen-Wanderungs-Additiven.
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Der
hier verwendete Ausdruck "stationäres Additiv" steht für ein Additiv,
das allgemein so formuliert ist, dass sich ein Gleichgewicht mit
den jeweiligen Additiv-Ionen in einer Wasserphase einstellt. So
kann beispielsweise ein erfindungsgemäßes stationäres Additiv Silber-Zeolith
oder ein in Form eines Überzugs
aufgebrachtes Calciumhypochlorit umfassen. Ein aus Calciumhypochlorit-Teilchen bestehendes
stationäres
Additiv ist beispielsweise abhängig
von der Einstellung eines Gleichgewichtes der Hypochloritionen in
einer Wasserphase. Zu anderen stationären Additiven können gehören, ohne
dass die Erfindung darauf beschränkt
ist, Chiordioxid-Formulierungen, quaternäre Amine, Halogene oder Kombinationen
davon. Bei einer Ausführungsform ist
das Additiv eine Chlordioxid-Formulierung, die Chlordioxid, Natriumchlorat
und einen Säurerest
als antimikrobielles Agens enthält.
Einige Beispiele von Systemen, die zur Erzeugung von Chlordioxid
verwendet werden können,
sind beispielsweise in den
US-Patenten
Nr. 4 681 739 ;
4 689
169 ;
5 227 168 ;
5 126 070 und
5 407 685 beschrieben. Ein anderes
antimikrobielles Agens, das verwendet werden kann, ist in dem
US-Patent Nr. 5 837 274 (Shick
et al.) beschrieben.
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Wie
oben angegeben, kann bei einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung das antimikrobielle Agens Silberionen enthalten. Bei dieser
Ausführungsform
kann ein Silber-Zeolith-Komplex, wie z.B. AgIONTM, verwendet
werden, um eine kontrollierte Freisetzung des antimikrobiellen Agens
zu ergeben. Darüber
hinaus können
zusätzlich
zu Silber-Zeolithen auch andere ein Metall enthaltende anorganische
Additive, wie z.B. Kupfer, Zink, Quecksilber, Antimon, Blei, Wismut,
Cadmium, Chrom, Thallium und dgl. erfindungsgemäß verwendet werden.
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Zusätzlich zu
verschiedenen stationären
Additiven kann ein antimikrobielles Agens auch aus Oberflächen-Wanderungs-Additiven
bestehen. Unter dem hier verwendeten Ausdruck "Oberflächen-Wanderungs-Additiv" ist ein Additiv
zu verstehen, das im Allgemeinen so formuliert ist, dass es über eine
längere
Zeitspanne hinweg an die Oberfläche
wandert. Zu Beispielen für
geeignete Oberflächen-Wanderungs-Additiven
gehören flüssige quaternäre Ammonium-Verbindungen, wie
z.B. Alkylarylbenzalkoniumchlorid oder andere Materialien, wie z.B.
Triclosan.
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Bei
einigen Anwendungen kann es auch erforderlich sein, den pH-Wert
der aktiven Chemikalie, der Farbstoff-Komponente(n) und/oder der
Polymer-Mischung
vor der Bildung der Formulierung einzustellen. Insbesondere umfasst
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Zugabe von Ammoniak sowohl zu der
Polymermischung als auch zu der aktiven Chemikalie, sodass der pH-Wert
beider vor dem Mischen auf einen neutraleren Wert eingestellt wird.
Das zugegebene Ammoniak verschwindet dann im Allgemeinen während der
späteren
Stufe der Aushärtung,
die weiter unten näher
beschrieben wird.
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Wenn
einmal die Polymermischung und die Farbstoff-Komponente(n) einer
erfindungsgemäßen Chemikalien-Formulierung
einverleibt worden sind, kann die Formulierung im Allgemeinen unter
Anwendung irgendeines bekannten Auftragsverfahrens auf die Trägerbahn
aufgebracht werden, beispielsweise durch Aufdrucken, durch Druck-Krepponieren,
durch Aufsprühen,
durch Klingenbeschichten, durch Imprägnieren, durch Beschichten,
durch Auftropfenlassen und durch Schaumauftrag. So kann beispielsweise
bei einer Ausführungsform
die Bahn mit der Formulierung imprägniert (gesättigt) werden, wie z.B. in
dem
US-Patent Nr. 5 486 381 (Cleveland
et al.) beschrieben. Darüber
hinaus kann bei einer Ausführungsform
die Formulierung auf mindestens eine Seite der Trägerbahn
aufgedruckt werden und in einigen Fällen kann sie auf beide Seiten
der Bahn aufgedruckt werden. Obgleich jedes Auftragsverfahren für die erfindungsgemäße Verwendung
geeignet ist, ist klar, dass das jeweils angewendete Auftragsverfahren
auch einen Einfluss auf die Freisetzungszeit der Farbstoffkomponente(n)
und/oder der aktiven Chemikalie haben kann. Daher kann erfindungsgemäß das Auftragsverfahren
auch so ausgewählt
werden, dass die Kontrolle über
die Freisetzungszeit der Farbstoffkomponente(n) und/oder der aktiven
Chemikalie weiter verbessert wird.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die Formulierung in einem vorgewählten Muster
auf die Trägerbahn
aufgebracht werden. Beispielsweise kann die Formulierung in Form
eines Streifens auf die Trägerbahn
aufgebracht werden. Darüber
hinaus kann die Formulierung in Form eines Netzmusters aufgebracht
werden, sodass das Muster auf der Oberfläche ein zusammenhängendes
netzartiges Design bildet. Die Formulierung kann auch in Form eines
Diamant-förmigen
Gitters aufgebracht werden. Die Diamanten können bei einer Ausführungsform
quadratisch mit einer Längendimension
von 6 mm (0,25 inch) sein. Bei einer alternativen Ausführungsform
können
die Diamanten, die das Gitter bilden, Längendimension von 60 mm und
90 mm ha ben.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
kann die Formulierung in Form eines Musters auf die Trägerbahn
aufgebracht werden, das eine Aufeinanderfolge von diskreten Punkten
darstellt. Diese spezielle Ausführungsform
ist im Allgemeinen gut geeignet für die Anwendung bei Wischtuch-Produkten
mit einem niedrigeren Flächengewicht.
Durch das Aufbringen der Formulierung in Form von diskreten Formen,
wie z.B. Punkten, kann der Trägerbahn
eine ausreichende Festigkeit verliehen werden, ohne dass ein wesentlicher
Teil des Oberflächenbereiches
der Bahn bedeckt wird. Insbesondere kann durch das Aufbringen der
Formulierung auf die Oberfläche
der Trägerbahn
in einigen Fällen
das Absorptionsvermögen
der Bahn in nachteiliger Weise beeinflusst werden. Bei einigen Anwendungen
kann es daher erwünscht
sein, die Menge der aufgebrachten Formulierung zu minimieren.
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Bei
einer weiteren alternativen Ausführungsform
kann die Formulierung in Form eines netzartigen Musters in Kombination
mit diskreten Punkten auf die Trägerbahn
aufgebracht werden. Beispielsweise kann bei einer Ausführungsform
die Formulierung auf die Trägerbahn
unter Anwendung eines Diamantförmigen
Gitters mit diskreten Punkten, die innerhalb der Diamant-Formen
aufgebracht sind, aufgebracht werden.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die Formulierung auf eine Seite
oder auf beide Seiten der Trägerbahn
aufgebracht werden, sodass weniger als 100 % der Oberfläche derr
Bahn, insbesondere etwa 10 bis etwa 60 % der Oberfläche der
Bahn bedeckt werden. Bei den meisten Anwendungen bedeckt die Formulierung
insbesondere etwa 20 bis etwa 40 % der Oberfläche jeder Seite der Trägerbahn.
Die Gesamtmenge der auf jede Seite der Trägerbahn aufgebrachten Formulierung
kann in dem Bereich von etwa 2 bis etwa 10 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Trägerbahn,
liegen. Wenn die Formulierung auf jede Seite der Bahn aufgebracht
ist, kann die Gesamt-Auftragsmenge etwa 4 bis etwa 20 Gew.-% betragen.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung können,
nachdem die Formulierung auf die Trägerbahn aufgebracht worden
ist, eine oder beide äußeren Oberflächen, welche
die Formulierung enthalten, dann unter Anwendung von bekannten Krepponierverfahren
krepponiert werden. Obwohl dies nicht erforderlich ist, kann das
Krepponieren mindestens einer Seite der Trägerbahn ausreichend sein, um
die Fasern innerhalb der Bahn zu zerreißen, um die Weichheit, das
Absorptionsvermögen
und das Volumen der Bahn zu erhöhen.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird die Trägerbahn zuerst mittels einer
Andruckwalze unter Druck mit einer Krepponiertrommel in Kontakt
gebracht. Die Formulierung, welche die Farbstoffkomponente(n), die
aktive Chemikalie und/oder die Polymermischung enthält, die
bereits auf die Trägerbahn
aufgebracht worden ist, bewirkt, dass nur einige Teile der Bahn,
auf die sie aufgebracht worden ist, an der Krepponier-Oberfläche haften.
Gewünschtenfalls
kann die Krepponier-Trommel erhitzt werden, um die Haftung zwischen
der Trägerbahn
und der Oberfläche
der Trommel, sowie das partielle Trocknen der Trägerbahn zu fördern.
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Wenn
die Trägerbahn
einmal an der Krepponier-Trommel haftet, kann sie mit einer Krepponier-Klinge in
Kontakt gebracht werden, welche die Trägerbahn von der Krepponier-Trommel
ablöst,
wodurch ein erstes kontrolliertes Krepponier-Muster auf der Trägerbahn
erzeugt wird. Bei Anwendungen, bei denen die Formulierung auf jede
Seite der Trägerbahn
aufgebracht wird, kann die Bahn auch auf der zweiten Seite der Bahn
krepponiert werden. Bei diesen Anwendungen kann eine zweite Krepponier-Klinge
verwendet werden zur Durchführung
eines zweiten kontrollierten Krepponier-Arbeitsganges auf der zweiten
Seite der Trägerbahn.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die Trägerbahn, nachdem die Formulierung
darauf aufgebracht worden ist, dann getrocknet und ausgehärtet werden
zur Bildung einer ausreichend festen Bahn. Bei einer Ausführungsform
wird die Trägerbahn
durch eine Aushärtungs-
oder Trock nungsstation hindurchgeführt, die eine beliebige Form
einer Heizeinheit, wie z.B. einen durch Infrarotwärme, Mikrowellenenergie,
Heißluft
oder dgl. betriebenen Ofen, umfasst. Neben der Bildung einer festeren
Trägerbahn
kann das Aushärtungsverfahren
auch die Kontrolle (Steuerung) der Freisetzungszeit der Farbstoffkomponente(n) und/oder
der aktiven Chemikalie unterstützen.
Insbesondere kann durch Änderung
des Grades der Vernetzung des Polymers das Aufquellen der Polymermischung
in Wasser vermindert werden, wodurch die Menge der Farbstoffkomponente(n)
und/oder der aktiven Chemikalie, die während der Verwendung freigesetzt
wird, vermindert werden kann.
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Wie
vorstehend beschrieben, kann ein erfindungsgemäßes Indikator-System so konfiguiert
sein, dass die Auflösungsrate
bzw. -geschwindigkeit der Farbstoffkomponente(n), die innerhalb
des Systems enthalten ist (sind), wirksam kontrolliert (gesteuert)
werden kann. So können
beispielsweise die Zusammensetzung der Polymermischung, der Grad
der Aufquellung in Wasser, der Grad der Vernetzung, die Aushärtung und
Plastifizierung, das Auftragsverfahren oder irgendein anderer vergleichbarer
Mechanismus alle zu einer ausreichenden Kontrolle (Steuerung) der
Auflösungsrate
bzw. -geschwindigkeit der Farbstoffkomponente(n) beitragen. Durch die
wirksame Kontrolle (Steuerung) der Auflösungsrate bzw. -geschwindigkeit
auf die angegebene Weise hat das erfindungsgemäße Indikator-System die vorteilhafte
Funktion, die Verarmung (Erschöpfung)
einer speziellen aktiven Chemikalie anzuzeigen. Insbesondere kann
die Rate bzw. Geschwindigkeit, mit der die Farbstoffkomponente(n)
aus der Trägerbahn
herausgelöst
wird (werden), so kontrolliert (gesteuert) werden, dass die Auflösung der
Indikator-Farbstoffe-Komponente unmittelbar vor der Auflösung der
aktiven Chemikalie selbst erfolgt. Ein Farbverlust oder eine Farbänderung
kann die unmittelbar bevorstehende Erschöpfung (Verarmung) der aktiven
Chemikalie anzeigen.
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Die
Auflösungsrate
bzw. -geschwindigkeit anderer Chemikalien innerhalb eines Indikatorsystems
oder Artikels (Gegenstandes) gemäß der vorliegenden
Erfindung kann ebenfalls kontrolliert (gesteuert) werden. So kann
beispielsweise durch Anwendung der vorstehend beschriebenen Kontrollverfahren
oder anderer vergleichbarer Verfahren die Auflösungsrate bzw. –geschwindigkeit
einer aktiven Chemikalie, wie z.B. eines antimikrobiellen Agens,
wirksam gesteuert (kontrolliert) werden. Bei einigen Ausführungsformen
wird die Auflösungsrate
eines antimikrobiellen Agens so gesteuert, dass eine kontrollierte
Freisetzung über
eine solche Zeitspanne auftritt, dass der Artikel, dem es einverleibt
worden ist, mehreren Wasch- und Spülvorgänge standhalten kann.
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Bei
einer Ausführungsform
kann die Auflösungsrate
einer erfindungsgemäßen aktiven
Chemikalie auch durch verschiedene Mechanismen, welche die Chemikalie
selbst betreffen, gesteuert (kontrolliert) werden. So kann beispielsweise
bei einer Ausführungsform,
bei der ein aktives mikrobielles Agens die aktive Chemikalie darstellt,
die Löslichkeit
eines antimikrobiellen Agens variiert werden, um die Freisetzungsdauer
dieser Teilchen zu kontrollieren (zu steuern), wenn eine Aktivierung
derselben mit Wasser durchgeführt
wird. Verfahren zum Variieren der Additiv-Löslichkeit, wie z.B. durch Variieren
der Teilchengröße und durch
Verwendung antimikrobieller Agentien, die eine bestimmte Teilchengrößenverteilung
haben, durch Verwendung von Polymerisationsverfahren, durch Einkapselung,
durch Verwendung poröser
Absorbentien, durch Verwendung löslicher
Bindemittel und durch Anwendung anderer ähnliche Technologien, kann
die Kontrolle (Steuerung) der über
einen längeren
Zeitraum freigesetzten Menge der aktiven Chemikalie verbessert werden.
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Wenn
eine aktive Chemikalie, wie z.B. ein antimikrobielles Agens, in
Form eines Überzugs
aufgebracht oder eingekapselt wird, wie oben angegeben, kann jedes
bekannte Beschichtungsverfahren des Standes der Technik zur Herabsetzung
der Löslichkeit
angewendet werden. Bei einer Ausführungsform kann beispielsweise
eine wässrige
Lösung
eines Acrylpolymers verwendet werden, um einen Überzug aus Calciumhypochlorit
und antimikrobiellem Agens aufzubringen. Bei einer anderen Ausführungsform
kann ein Überzug
aus mikristallinem Wachs auf die Feststoffteilchen aufgebracht werden.
Bei noch einer weiteren Ausführungsform kann
Polyethylen verwendet werden. Darüber hinaus ist es zu einer
ausreichenden Verminderung der Löslichkeit
bei Verwendung eines Überzugs
im Allgemeinen nicht erforderlich, die Teilchen vollständig zu beschichten. So
wird beispielsweise bei einer Ausführungsform eine Acrylpolymer-Beschichtung
von 20 % angewendet, während
bei einer anderen Ausführungsform
eine Acrylpolymer-Beschichtung von 33,5 % angewendet wird. Bei noch
einer anderen Ausführungsform
wird eine Beschichtung mit mikristallinem Wachs von 60 % angewendet.
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Das
nachstehende Beispiel zeigt die Fähigkeit eines erfindungsgemäßen Indikator-Systems,
die Auflösungsraten
bzw. -geschwindigkeiten zu steuern (zu kontrollieren). Insbesondere
zeigt das folgende Beispiel die Fähigkeit, die Rate (Geschwindigkeit)
zu steuern, mit der sich eine oder mehr Farbstoffkomponenten aus der
Trägerbahn
herauslöst
(herauslösen),
die ein absorptionsfähiges
Wischtuch umfasst.
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Beispiel
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Es
wurden vier Proben eines absorptionsfähigen Wischtuches hergestellt.
In jeder Probe umfasste das Indikatorsystem einen Reaktiv-Farbstoff,
einen Nicht-Reaktiv-Farbstoff und einen Latex-Klebstoff. Insbesondere
wurden 2 % (bezogen auf die Latex-Feststoffe) eines gelben Reaktiv-Pigments,
4 % eines blauen Nicht-Reaktiv-Lebensmittel-Farbstoffes und ein
carboxylierter Acryl-Latex
der Marke Hycar auf jedes Wischtuch aufgedruckt zur Bildung eines
grünen
Wischtuches. Auf den Latex wurden unterschiedliche Mengen von Aziridin-Vernetzungsmittel
aufgebracht, um die Fähigkeit
zur Kontrolle (Steuerung) der Auflösungsrate bzw. -geschwindigkeit
des Farbstoffs durch das Vernetzungsmittel zu zeigen. Die Wischtücher wurden
gespült,
bis sich die Farbe des Wischtuches in Gelb änderte. Die Versuchsergebnisse
sind nachstehend angegeben. Tabelle 1
%
Vernetzungsmittel | Anzahl
der Spülungen,
die erforderlich waren für
die Farbänderung
von Grün
nach Gelb |
0% | 6 |
1% | 12 |
2% | 20 |
4% | kein
Herauswaschen nach 50 Spülungen |
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Wie
in der Tabelle 1 angegeben, führte
die Zugabe eines höheren
Prozentsatzes an Vernetzungsmittel zu einer stärkeren Vernetzung des Latex-Klebstoffes,
die ihrerseits die Geschwindigkeit (Rate) herabsetzte, mit der die
Farbstoffkomponente aus dem Wischtuch herausgelöst wurde. Ein erfindungsgemäßes Indikator-System
kann so variiert werden, dass die erforderlichen Auflösungsraten
bzw. -geschwindigkeiten für
einen oder mehr der eingearbeiteten Farbstoffe erzielt werden. Insbesondere
kann die Auflösungsrate
des Farbstoffes (der Farbstoffe) so gesteuert werden, dass er (sie)
aus der Trägerbahn
herausgewaschen wird (werden), bevor die aktive Chemikalie verbraucht
ist, um die Verarmung (Erschöpfung)
an aktiver Chemikalie anzuzeigen.
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Vorstehend
wurden zwar verschiedene Ausführungsformen
der Erfindung unter Anwendung spezifischer Ausdrücke, Einrichtungen und Verfahren
beschrieben, diese dienen jedoch nur der Erläuterung der Erfindung. Die
entsprechenden Begriffe in der Beschreibung dienen mehr der Beschreibung
als der Einschränkung
der Erfindung. Es ist klar, dass vom Fachmann auf diesem Gebiet Änderungen
und Variationen vorgenommen werden können, ohne dass dadurch der
Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, wie er in den nachfolgenden
Patentansprüchen
definiert ist, verlassen wird.