DE69209507T2

DE69209507T2 - Einwegverpackung für feuchte papierhandtücher und verfahren zur herstellung

Info

Publication number: DE69209507T2
Application number: DE69209507T
Authority: DE
Inventors: Leonard Pearlstein; Stuart Suskind
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-08-05
Filing date: 1992-08-04
Publication date: 1996-11-21
Anticipated expiration: 2012-08-05
Also published as: ES2085638T3; BR9206323A; GR3020201T3; EP0597978B1; ATE135985T1; DK0597978T3; WO1993002947A1; US5409747A; US5286538A; EP0597978A1; CA2115057A1; NO940374L; PL169525B1; NO940374D0; CA2115057C; DE69209507D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von biologisch abbaubaren, formstabilen Pappbehältern zum Aufbewahren feuchter Handtücher oder Wischtücher und auf Handtücher oder Wischtücher mit einer Lotion, die nicht ausläuft und keine Durchnässung verursacht, wenn die Handtücher oder Wischtücher in den biologisch abbaubaren Behältern enthalten sind.
Es ist wohlbekannt, trockene Handtücher, Wischtücher und Papiertücher einer Vielzahl von Formen und Größen in einfachen Kartonbehältern zu verpacken.
Derzeit sind feuchte Papierhandtücher und -wischtücher einer Vielfalt von Formen und Größen mit einer Vielfalt von Verwendungszwecken auf dem Markt erhältlich. Diese Handtücher sind in festen Kunststoffbehältern verpackt, um ein Durchsickern der Feuchtigkeit in den Handtüchern durch die Behälter zu verhindern und Stabilität in den Abmessungen zu schaffen. Das Durchsickern von Feuchtigkeit und ein Verlust an Festigkeit sind mit der Aufbewahrung feuchter Handtücher in Standard-Pappbehältern eng verbunden. Die Kunststoffbehälter, die derzeit auf dem Markt erhältlich sind, unterliegen den wesentlichen Nachteilen, daß sie nicht biologisch abbaubar sind und relativ große Mengen an petrochemisch basierten Kunststoffen einsetzen. Die Kunststoffbehälter nach dem Stand der Technik unterliegen dem zusätzlichen Nachteil daß sie in bestehenden Abfallbeseitigungseinrichtungen einen beträchtlichen Raum einnehmen.
Beispielsweise ist das kombinierte Gewicht eines Kunststoffgefäßes und -deckels typischerweise etwa 90 Gramm, während der Behälter der vorliegenden Erfindung typischerweise nur etwa 72 Gramm aufweist, von denen etwa 11 Gramm Kunststoff und die restlichen 61 Gramm Zellstoff sind. Zellstoff ist unter Kompostierbedingungen ohne weiteres biologisch abbaubar und wird als eine erneuerbare Ressource angesehen. Kompostierung ist der Vorgang, bei dem Abfall unter beschleunigten und kontrollierten Bedingungen in bezug auf Feuchtigkeit, Luft und Mikroorganismen zu Humus oder Biomasse abgebaut wird. Insbesondere wird Papier unter Kompostierbedingungen in Kohlendioxid, Wasser und Biomasse umgewandelt. Die Biomasse besteht im wesentlichen aus Mikroorganismen. Somit wird die Abfallmasse erheblich reduziert, und das Humus-Nebenprodukt hat kommerziellen Wert als niederstufiges Düngemittel, Bodenverbesserer und als ein Mulch für erd- und landwirtschaftliche Anwendungen.
Schwerev dicke Kunststoffgefäße sind weder unter Kompostierbedingungen biologisch abbaubar noch werden sie aus einer erneuerbaren Ressource gewonnen. Zusätzlich dazuv daß sie nicht biologisch abbaubar sind, sind diese Kunststoffgefäße nicht brennbar.
Biologisch abbaubare Pappbehälter sind derzeit auf dem Markt für die Aufbewahrung solcher Gegenstände wie etwa trockener Nahrungsmittel und photographischer Filme in Verwendung. Viele dieser biologisch abbaubaren Behälter verwenden eine Barrierenbeschichtung aus Polyethylen niedriger Dichte, um den Inhalt vor Feuchtigkeit, Licht, Sauerstoff und Verderb zu schützen.
Gefaltete Pappbehälter zum Aufbewahren von Flüssigkeiten müssen die folgenden allgemeinen Anforderungen erfüllen:
a. Barriereneigenschaften, die ausreichen, um Absorption und/oder Transmission flüssiger Komponenten zu reduzieren oder zu verhindern;
b. Heißsiegelfähigkeit für Kartonaufbau und -integrität;
c. Bedruckbarkeit zum Bereitstellen attraktiver, nicht-funktionaler graphischer Darstellungen;
d. Dampfbarriere zum Aufbewahren von Duftstoffen, Aromen, Feuchtigkeit, etc.;
e. Barriere gegen O&sub2; und andere Umgebungsgase; und
f. Steifheit, Formfestigkeit und Formstabilität.
Legt man die derzeitigen Abfallbeseitigungsprobleme zugrunde, so ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen im wesentlichen kompostierbaren, formstabilen Einweg-Behälter bereitzustellen, der das Lagern von feuchten Papierhandtüchern oder wischtüchern ohne die durch den Stand der Technik hervorgerufenen Auslaufprobleme und Festigkeitsverlust erlaubt.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Behälter mit feuchten Handtüchern oder Wischtüchern darin bereitzustellen, die kein Durchsickern von Feuchtigkeit durch biologisch abbaubare Papp-Aufbewahrungsbehälter verursachen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen biologisch abbaubaren Behälters mit feuchten Handtüchern darin bereitzustellen, der frei von Undichtigkeiten ist.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen biologisch abbaubaren Behälter bereitzustellen, der die oben dargelegten allgemeinen Anforderungen für gefaltete Pappbehälter erfüllt.
Erfindungsgemäß wird ein biologisch abbaubarer, formstabiler Behälter für feuchte Handtücher bereitgestellt, der aufweist: einen beschichteten Pappbehälter mit einer Taber-Steifigkeit in der Querrichtung der beschichteten Pappe von mindestens 110, mit einer feuchtigkeitsfesten inneren Polymerbeschichtung in einer Dicke von 0,5 bis 6,0 Tausendstel Zoll (12,7 bis 152,4 µm) und mit einer äußeren Barrieren- Polymerbeschichtung, die widerstandsfähig gegen Verschmutzung und Verschleiß ist und die wasserabweisend ist, und mit feuchten Handtüchern darauf, die eine Lotion mit einer Oberflächenspannung größer als etwa 27 Dyn/cm (27 mN/m) aufweisen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines biologisch abbaubaren, formstabilen Behälters mit feuchten Handtüchern darin bereitgestellt, der im wesentlichen frei von Undichtigkeiten ist, durch Ansetzen feuchter Handtücher, so daß die Lotion in den Handtüchern eine Oberflächenspannung hat, die größer als 27 Dyn/cm ist, Bereitstellen eines Pappbehälters, wie vorstehend definiert, Anordnen der Handtücher im Behälter und Versiegeln des Behälters.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein spülbares feuchtes Handtuch zur Verwendung in einem biologisch abbaubaren Behälter bereitgestellt, wobei ein feuchtes Handtuch eine Lotion mit ausschließlich natürlichen Bestandteilen und mit höchstens etwa 99,3% Wasser; mindestens 0,2% Benzoesäure; mindestens 0,2% Weinsäure; mindestens 0,2% Glycerin und mindestens 0,1% Zitronensäure enthält.
Weitere Ziele und Vorteile gehen aus der Praxis der Erfindung hervor, wie in der folgenden Beschreibung dargelegt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zum Aufbewahren der feuchten Handtücher oder Wischtücher ein Standard-Pappbehälter mit einer dünnen feuchtigkeitsfesten inneren Beschichtung zum Versiegeln verwendet. Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Pappe hat ein Grundgewicht von mindestens 150 Pfund/Ries (68 kg/Ries), vorzugsweise von etwa 175 Pfund/Ries (79,4 kg/Ries) und insbesondere von etwa 215 Pfund/Ries (97,5 kg/Ries). Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat die Pappe eine Dicke von etwa 15 bis 30 Tausendstel Zoll (0,38 bis 0,76 mm) und insbesondere von etwa 18 bis 25 Tausendstel Zoll (0,46 bis 0,84 mm). Die beschichtete Pappe sollte so gewählt werden, daß ein Behälter mit einer nach dem Taber-Verfahren bestimmten Steifigkeit in Querrichtung (CD) von 2 0 mindestens 110 und insbesondere mindestens 135 entsteht. Das Taber-Verfahren ist in TAPPI-Testverfahren T-489 beschrieben.
Das Verhältnis von Taber-Steifigkeit in Querrichtung der beschichteten Pappe zum Grundgewicht (Pfund/Ries) der Pappe ist mindestens 0,5 und insbesondere mindestens 0,63.
Pappe ist im allgemeinen in der Papierlaufrichtung (MD) stärker und steifer als in der Querrichtung. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung läuft die Papierlaufrichtung vorzugsweise entlang dem Behälter von Seite zu Seite, das heißt in einer Richtung senkrecht zur Oberseite und Unterseite des Behälters. Die Papierlaufrichtung läuft von Seite zu Seite des Behälters; die Faserrichtung der Pappe von der Oberseite zur Unterseite des Behälters wird die Querrichtung (CD) genannt. Die im Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete beschichtete Pappe hat vorzugsweise ein Verhältnis der Taber-Steifigkeit von MD/CD von weniger als oder gleich etwa 2,65, insbesondere weniger als oder gleich etwa 1,92.
Die feuchtigkeitsfeste innere Beschichtung ist ein Material, das geeignet ist zu verhindern, daß Feuchtigkeit aus dem Inhalt des Behälters den Pappbehälter durchdringt. Das Beschichtungsmaterial ist vorzugsweise ausgewählt aus Polyolefinharzen, insbesondere Polyethylen niedriger Dichte und ganz besonders Polyethylen niedriger Dichte mit linearer Struktur um Barrieren gegen Feuchtigkeit, Licht und Sauerstoff bereitzustellen. Die feuchtigkeitsfeste innere Beschichtung ist eine dünne Schicht mit einer Dicke von etwa 0,5 bis etwa 6,0 Tausendstel Zoll (12,7 bis 156 µm), vorzugsweise mit einer Dicke von etwa 1,0 bis etwa 2,5 Tausendstel Zoll (25,4 bis 64 µm) und insbesondere mit einer Dicke von etwa 1 bis bis 2,0 Tausendstel Zoll (38,1 bis 50,1 µm). Andere Beschichtungen, die in bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind beispielsweise Silikonharze, Polytetrafluorethylen, Polyethylenvinylacetat, Polyacrylate, Saran (Polyvinylidenchlorid), Polyvinylchlorid und dergleichen.
Die feuchtigkeitsfeste innere Beschichtung kann auf die Pappe unter Verwendung eines beliebigen konventionellen Verfahrens angewendet werden, das eine nicht-abschälbare Beschichtung des Materials auf der Pappe liefert. Vorzugsweise wird sie unter Verwendung von Extrusionsbeschichtung angewendet.
Polyethylen niedriger Dichte mit linearer Struktur (LLDPE) bietet verbesserte Eigenschaften hinsichtlich Stärke, Härte und Festigkeit gegenüber Chemikalien, wodurch es die bevorzugte Barrierenbeschichtung wird. Beim Formen eines Pappbehälters oder einer Pappschachtel ist die Beanspruchung innerhalb des Behälters infolge des "Gedächtnisses" der Pappe sehr hoch, so daß sie zum Entfalten neigt. Derartige Wiederherstellungskräfte richten sich sowohl auf die Kohäsionseigenschaften des Polymers selbst an den Siegelstellen als auch auf die Adhäsionsstärke des Polymers an Pappe an den versiegelten Rändern oder Falten am Unterteil. Die Beschichtung sollte hart sein, das heißt groß in Stärke und Dehnung, um nachzugeben und nicht zu brechen und Fasern der Pappe freizulegen, die Flüssigkeiten durch Kapillarwirkung durchleiten können.
Beispielsweise hat ein typischer, auf DOWEX RESIN 2045 (Dow Chemical) basierender LLDPE-Film einen Dart Impact-Wert von 237. Ein typischer, auf LDPE (Dow 122) basierender Film hat einen Dart Impact-Wert von 170. Die Höchstzugfestigkeit des ersteren Films ist im Vergleich zum letzteren Film 1,4mal höher in der Papierlaufrichtung und 1,6mal höher in der Querlaufrichtung, so daß er vorzugsweise gewählt wird.
Auch die Werte für Dehnung zu Bruch sind höher (das heißt 630 bis 810% gegenüber 215 bis 645%), wodurch LLDPE härter, gummiartiger, biegsamer und weniger anfällig für Spalten oder Brechen wird. Siehe Veazey, E.W., "The Potential of LLDPE in Coextruded Film", Paper, Film- and Foil Converter, Seiten 41 bis 46, Februar 1983.
Die äußere Barrierenbeschichtung erweist sich als widerstandsfähig gegen Verschmutzung und Verschleiß und ist wasserabweisend. Die äußere Barrierenbeschichtung ist vorzugsweise aus bekannten Kunststoffmaterialien ausgewählt, insbesondere aus Polyethylen, Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen niedriger Dichte mit linearer Struktur, Saran, PVC oder Polyester. Aus den vorstehend beschriebenen Gründen ist Polyethylen niedriger Dichte mit linearer Struktur auch die bevorzugte äußere Barrierenbeschichtung. Die Barrierenbeschichtung wird in einer Dicke von etwa 0,5 bis etwa 3,0 Tausendstel Zoll (12,7 bis 78 µm) angewendet, vorzugsweise von etwa 0,5 bis etwa 1,5 Tausendstel Zoll (12,7 bis 38,1 µm) und insbesondere von etwa 0,5 bis etwa 1,0 Tausendstel Zoll (12,7 bis 25,4 µm).
Die äußere Barrierenbeschichtung kann unter Verwendung eines beliebigen konventionellen Verfahrens angewendet werden. Vorzugsweise wird sie durch Imprägnation oder Schmelzextrusionsbeschichtung angewendet. Schmelzextrusionsbeschichtung ist die Extrusion von geschmolzenem Polymer auf die Pappe. Imprägnation ist das überlegene Verfahren zum Anwenden der äußeren Barrierenbeschichtung, aber es ist teurer, wodurch die Schmelzextrusionsbeschichtung das bevorzugte Verfahren zum Anwenden der äußeren Barrierenbeschichtung wird.
Beschichtungstechniken, beispielsweise Extrusionsbeschichtung, Imprägnation und dergleichen, sind nach dem Stand der Technik wohlbekannt, und gemäß der vorliegenden Erfindung können innere Beschichtungen und äußere Barrierenbeschichtungen durch nach dem Stand der Technik wohlbekannte Verfahren angewendet werden. Des weiteren sind nach dem Stand der Technik der Aufbau, die Qualitätskontrolle und die Herstellung gefalteter Kartone für die Aufbewahrung von Flüssigkeiten wohlbekannt, und diese Verfahren und Techniken können bei der Herstellung der Behälter der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Der Behälter, der zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung bevorzugt wird, hat geschnittene Enden, die versiegelt sind, um ein Durchsickern der Flüssigkeit in den oder aus dem Körper der Pappe zu verhindern. Das Versiegeln der Ränder kann auf eine Vielzahl von Arten bewerkstelligt werden. Es kann durch Beschichten der Ränder oder durch Abdünnen des Materials nahe den geschnittenen Rändern, das heißt durch Schälen, bewirkt werden. Das Schälen der Ränder wird vom Falten der geschälten Bereiche über die geschnittenen Ränder gefolgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine flüssigkeitsdichte Membran über dem Inhalt angeordnet. Derartige Membranen werden manchmal als Abdeckstoff oder -material bezeichnet. Membranen für diese Anwendung weisen typischerweise eine starke Barrierenoberschicht mit einer heißsiegelbaren unteren Schicht auf. Nicht- begrenzende Beispiele von Oberschichten, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen Polyester und metallisiertes Polyester, Polyethylen hoher Dichte und Pappe ein. Nicht-begrenzende Beispiele von Heißsiegelschichten schließen Polyethylen niedriger Dichte und Copolymere oder Mischungen mit Vinylacetat ein. Die Ränder der Membran haften an den oberen Rändern des Behälters und bilden eine effektive Aufbewahrungs- und Transportversiegelung. Die Membran sollte sich von den Rändern des Behälters an der Versiegelung ohne Freilegen von Zellstoffasern abschälen Zusätzlich kann eine flüssigkeitsdichte Membran auch am Unterteil des Behälters heißgesiegelt werden. Das Unterteil des Behälters ist vorzugsweise durch Anwenden von Hitze und Druck heißversiegelt, wie nach dem Stand der Technik wohlbekannt.
In einer Ausführungsform, wenn der Verbraucher das Produkt erhält, reißt der Verbraucher eine Perforation auf, wodurch ein Schlitz oder eine Öffnung in der Pappe entsteht und der drehbare kappenähnliche Deckel abgenommen werden kann. Dies legt die Membran frei, die leicht mit den Fingern abgezogen werden kann und entweder in der Schachtel aufbewahrt oder weggeworfen wird. Danach wird das Versiegeln ausschließlich durch das Abnehmen und Aufsetzen des drehbaren Deckels bewerkstelligt. Die feuchten Handtücher oder Wischtücher sind vorzugsweise gestapelt und liegen horizontal im Behälter und können einzeln nach Bedarf entnommen werden.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Aufbaus ist es, daß nahezu der gesamte Behälter aus Pappe ist, die ein natürlich abbaubares Material ist. Dies macht die Verpackung in viel stärkerem Maße ökologisch und umweltpolitisch vernünftig und erstrebenswert. Zusätzlich können die Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung im Gegensatz zu üblicherweise verwendeten Kunststoffgefäßen verbrannt werden.
Es ist auch möglich, eine(n) separate(n) oder separierbare(n) Beutel, Tasche oder Einlage innerhalb des Behälters anzuordnen, um einen weiteren wasserdichten Schutz bereitzustellen. Alternativ hierzu kann diese separable Einlage während des Wiederauffüllens des Behälters unter Verwendung einer abgepackten Tasche mit Ersatztüchern angeordnet werden.
Der Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine ausreichende Steifigkeit auf, um für den Verbraucher einen Behälter mit verbesserter Handhabbarkeit bereitzustellen und für Formstabilität der Schachtel während Lagerung, Transport und Verwendung im Haushalt zu sorgen. Im Gegensatz zu den Kunststoffbehältern, die derzeit in Verwendung sind, können die Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung nach Verwendung zusammengefaltet werden, was den bedeutenden Vorteil eines reduzierten Platzbedarfs bei der Abfallwirtschaftsbehandlung wie etwa Deponierung und kommerzieller Kompostierung hat. Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung haben vorzugsweise eine Kompressionsstärke von mindestens 60 Pfund (27,2 kg) und insbesondere mindestens 70 Pfund (31,8 kg), wie gemäß dem TAPPI-Testverfahren T-804 getestet. Auch sollte der Behälter vorzugsweise eine Ringquetschfestigkeit in Querrichtung von mindestens 115 Pfund (52,2 kg) und insbesondere mindestens 140 Pfund (63,5 kg) haben. Die Ringquetschfestigkeit kann gemäß dem TAPPI- Testverfahren T818 om-87 definiert werden. Die Kompressionsstärke der Behälter weist auf die Stapelfähigkeit und die Handhabbarkeit der Behälter hin. Höhere Steifigkeit und Formstabilität in der Querrichtung der Pappe sorgen für ein verbessertes Stapeln und Handhaben der Behälter.
Behälter für feuchte Tücher enthalten typischerweise über achtzig Tücher, die während eines Zeitraums von mindestens einer Woche verbraucht werden. Im Lichte des wiederholten Handhabens und Entnehmens war es während des Testens überraschend, daß die das hier beschriebene Erfordernis erfüllenden Pappbehälter im Vergleich zu den derzeitigen Gefäßen aus 100% Kunststoff eine ausreichende Stabilität in Form und Abmessungen aufweisen. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr sowohl vom Kosten- als auch vom Leistungsstandpunkt praktisch, formstabile und -erhaltende Behälter aus Pappe eines Grundgewichts von mindestens 150 Pfund/Ries (68 kg/Ries), vorzugsweise 175 Pfund/Ries (79,4 kg/Ries) und insbesondere 215 Pfund/Ries (97,5 kg/Ries) zu entwerfen und zu konstruieren, die mindestens auf der Innenseite und vorzugsweise auf beiden Seiten mit mindestens 0,5 Tausendstel Zoll (12,7 µm) eines Beschichtungsmaterials, beispielsweise Polyethylen, beschichtet sind, wobei besagte beschichtete Pappe eine Taber- Steifigkeit in der Querlaufrichtung von mindestens 100 und vorzugsweise mindestens 135 hat.
Die Lotion zur Verwendung in den Handtüchern oder Wischtüchern enthält vorzugsweise organische Alkyl- und Arylsäuren, Polyalkohol, Lanolinderivate, Konservierungsmittel, einen pH-Einsteller wie etwa Zitronensäure oder ein Phosphat und ein Duftstoff. Nicht-begrenzende Beispiele von organischen Alkylsäuren schließen Zitronensäure und Weinsäure ein, und ein nicht-begrenzendes Beispiel einer organischen Arylsäure ist Benzoesäure. Insbesondere enthält die Lotion auch ein Mittel zum Weichmachen der Haut und/oder ein Mittel zum Reinigen. Der Polyalkohol ist vorzugsweise Propylenglycol oder Glycerin. Das Lanolinderivat ist vorzugsweise PEG 75-Lanolin. Die Konservierungsmittel schließen vorzugsweise Methylparaben Propylparaben, Diazolidinylharnstoff und Zitronen-, Benzoe- und Weinsäure ein. Der pH-Einsteller ist vorzugsweise Zitronensäure. Das Mittel zum Weichmachen der Haut ist vorzugsweise Aloevera. Das Mittel zum Reinigen ist vorzugsweise Kokosamphodiacetat. Weitere, nach dem Stand der Technik wohlbekannte Mittel können der Lotionzusammensetzung hinzugefügt werden oder als Ersatz für die vorstehend dargelegten verwendet werden.
Die Lotion in den im Behälter aufzubewahrenden Handtüchern oder Wischtüchern sollte eine Oberflächenspannung von größer als etwa 27 Dyn/cm und vorzugsweise größer als etwa 29 Dyn/cm nach Ausdrücken aus den Handtüchern bei Vorhandensein oder Abwesenheit von Mitteln zum Wiederbefeuchten im Gewebe haben. Wenn ein Handtuch oder Wischtuch eine Lotion mit einer Oberflächenspannung hat, die größer als die Standard-Oberflächenspannung (29 bis 32 Dyn/cm) der heutzutage auf dem Markt erhältlichen ist, kann es in einem beschichteten Pappbehälter aufbewahrt werden, der die Vorteile der Entsorgbarkeit und biologischen Abbaubarkeit hat. Die Oberflächenspannung hierin wurde mit dem DuNouy-Verfahren gemäß ASTM D-1331 gemessen.
Die Oberflächenspannung der Tücher, die derzeit auf dem Markt erhältlich sind, kann auf ein für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignetes Niveau angehoben werden, indem das Polypropylenglycol (PPG), der Befeuchter, beispielsweise Kokosamphodioacetat, und/oder der Duftstoffemulgierer, beispielsweise Nonoxyl-9, reduziert werden.
In einer Ausführungsform ermöglichen die Produkte gemäß der vorliegenden Erfindung die Verwendung von Lotionen nach einer natürlichen Formulierung in einem biologisch abbaubaren Behälter.
Die natürliche Formulierung NF-1 mit Duftstoff hat eine Oberflächenspannung von etwa 34,6 Dyn/cm, und ohne Duftstoff hat NF-1 UNSC eine Oberflächenspannung von 62,3 Dyn/cm vor der Gewebedurchtränkung. Die Oberflächenspannungswerte nach Ausdrücken aus durchtränkten Handtüchern waren 28,6 Dyn/cm bzw. 29,9 Dyn/cm.
Eine vollständig natürliche Zusammensetzung enthält vorzugsweise
höchstens etwa 99,3% Wasser,
mindestens 0,2% Benzoesäure,
mindestens 0,2% Weinsäure,
wahlweise mindestens 0,2% Aloevera,
mindestens 0,2% Glycerin,
mindestens 0,1% Zitronensäure.
Die Verwendung einer Lotion nach einer natürlichen Formulierung wird bei Tüchern, die spülbar sein können, bevorzugt.
In einer zweiten Ausführungsform können die Tücher eine Lotion nach einer Formulierung enthalten, die nicht vollständig natürlich ist. Eine bevorzugte Zusammensetzung enthält entionisiertes Wasser, Propylenglycol, Aloevera, Diazolidinylharnstoff, Methylparaben, Propylparaben Tetranatrium-EDTA und Zitronensäure. Insbesondere enthält die Zusammensetzung:
höchstens etwa 98,55 Gew.-% entionisiertes Wasser;
mindestens 1,00 Gew.-% Germaben II, das etwa 56% Propylenglycol, etwa 30% Diazolidinylharnstoff, etwa 11% Methylparaben und etwa 3% Propylparaben enthält; wahlweise mindestens 1,00 Gew.-% Aloeveragel;
mindestens 0,30 Gew.-% Versene 220 (Tetranatrium-EDTA); und
mindestens 0,15 Gew.-% Zitronensäure.
Bei der Auswahl von Lotion und Beschichtungen zur Gewährleistung der längstmöglichen zweckdienlichen Lagerfähigkeit und Haltbarkeit während der Verwendung ist ein Verhindern oder Reduzieren des Durchfeuchtens der Fasern wünschenswertv das durch kleine Löcher, Risse oder Brüche in der Beschichtung oder durch das Freiliegen von faserigen geschnittenen Kanten in der Pappe erfolgen kann. Diese Phänomene stehen im Zusammenhang mit Kapillaranstieg.
ΔP = 2 γLV COS θ/r,
wobei P der Druckunterschied über die Kapillare (Pore oder kleine Öffnung mit Radius r innerhalb der Pappe) ist. Ein großes positives P wird angegeben, wenn Durchfeuchten erwünscht ist. Ein großes negatives P wird angegeben, wenn Abstoßen das Ziel ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist Abstoßen erwünscht, das heißt ein großes negatives P. Um letzteres zu erreichen, sollte der Kontaktwinkel so groß wie möglich sein.
Da Cos θ = (γ SV - γ SL)/γLV,
wobei γ SV die Oberflächenspannung fest-gasförmig,
γ SL die Oberflächenspannung fest-flüssig und
γ LV die Oberflächenspannung flüssig-gasförmig ist, folgt, daß
ΔP = 2 (γSV - γSL) r.
Ein großes negatives P kann durch Erniedrigen von γSV und durch Erhöhen von γSL erreicht werden. Ein niedrigeres γSV kann durch Beschichten der Pappe mit Polymeren wie etwa beispielsweise Polyolefin, Fluorkohlenstoffharze und Silikonharze erzielt werden. Polyolefine werden auf niedriger Kostenbasis bevorzugt.
Ein erhöhtes γSL wird durch Minimieren der Menge an oberflächenaktivem Material erreichtv das dem Wasser in der Lotion hinzugefügt wird. Gewebe, die ohne Mittel zum Durchfeuchten hergestellt werden, sind auch deshalb wünschenswert, weil diese Mittel in die Lotion extrahiert werden, was in einer niedrigeren Oberflächenspannung resultiert.
Das Produkt gemäß der vorliegenden Erfindung und seine Herstellung werden mittels der vorliegenden Beispiele auf vollständigere Weise beschrieben. Diese Beispiele sind nicht als begrenzend zu betrachten.

Beispiel 1

Vergleich

Die in diesem Beispiel verwendete Lotion mit Duftstoff hatte eine Oberflächenspannung von 33,5 Dyn/cm vor der Gewebedurchtränkung. Beim Ausdrücken der Lotion aus dem behandelten Handtuch wurde sie infolge des Vorhandenseins von Mitteln zum Wiederbefeuchten im Grundgewebe auf 30,8 Dyn/cm erniedrigt.
Originale gefaltete Kartonpackungen, in denen beide Seiten der Pappe mit 0,5 bis 2 Tausendstel Zoll (12,7 bis 50,8 µm) Polyethylen niedriger Dichte beschichtet waren, waren mit den vorstehend beschriebenen Babytüchern gefüllt.
Die Ergebnisse wurden als inakzeptabel betrachtetv da die Tücher ein Durchfeuchten und eine gravierende Schwächung der beschichteten Pappe verursachten.
Auslaufen und Durchfeuchten der Pappe können durch große Brüche oder Risse in der Beschichtung infolge von unzureichender Kontrolle des Extrusionsverfahrens oder von Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche der Pappe auftreten. Ein Abschälen der inneren Beschichtung vom Pappsubstrat kann Abschnitte der Pappe von einer Größe von 0,25 bis 0,50 Inch (6,3 bis 17,7 mm) im Durchmesser freilegen, was zu einem schnellen Versagen des Behälters führt. Der Fall von Beispiel 1, das heißt das Abschälen der inneren Beschichtung von der Pappe war für die inakzeptablen Ergebnisse verantwortlich.

Beispiel 2

Erfindung

Eine Baby-Waschlappen-Lotion wurde formuliert, um eine höhere Oberflächenspannung zu erzielen. Die neue Formulierung, wie vorstehend im zweiten Ausführungsbeispiel dargelegt, ergab eine Oberflächenspannung von 41,9 Dyn/cm vor der Gewebedurchtränkung. Die neue Formulierung war geruchlos. Duftstoffe sind ölige Materialien und werden typischerweise durch das Hinzufügen starker oberflächenaktiver Mittel mit Wasser durchmischt.
Originale gefaltete Kartonpackungen, in denen die Innenseiten der Pappe mit 0,5 bis 1,0 Tausendstel Zoll (12,7 bis 25,4 µm) Polyethylen niedriger Dichte mit linearer Struktur und die Außenseiten mit Standard-Polyethylen niedriger Dichte beschichtet waren, waren mit den vorstehend beschriebenen Babytüchern gefüllt.
Verpackte feuchte Tücher dieser zweiten Gruppe wiesen nach Monaten der Aufbewahrung keine Beeinträchtigung durch Durchfeuchten des Kartons auf. Während der eigentlichen Verwendung waren die Tücher leicht entnehmbar, der Karton wies einen hervorragenden Schutz gegen äußere Verschmutzung auf, und die letzten verwendeten Tücher wiesen ein hervorragendes Zurückhalten der Lotion auf. Die verpackten Tücher verloren nur etwa 10 bis 15 Gew.-% nach Aufbewahrung über mehrere Monate.

Beispiel 3

19 Tausendstel Zoll (0,48 mm) dicke Pappe mit einem Grundgewicht von 215 Pfund/Ries (97,5 kg/Ries) wurde mit LDPE auf einem Niveau von 25 Pfund/Ries (11,4 kg/Ries) (1,0 bis 2,0 Tausendstel Zoll) (25,4 bis 50,1 µm) und 12 Pfund/Ries (5,4 kg/Ries) (0,5 bis 1,0 Tausendstel Zoll) (12,7 bis 25,4 µm) auf verschiedenen Seiten extrusionsbeschichtet. Das gesamte Grundgewicht wurde zu 261 Pfund/Ries (118,4 kg/Ries) gemessen.
Rollen dieses Materials wurden mit der geeigneten Babytuchgraphik bedruckt, dann eingekerbt und mit der schwereren Beschichtung auf der Innenseite des Kartons in einzelne freie Kartoneinheiten geschnitten.
Die Kante der inneren Versiegelung wurde gespalten, wobei etwa 50% der Pappdicke bei der Breite von 7,0 mm entfernt wurde. Die gespaltene Kante wurde umgefaltet, so daß die innere versiegelte Kante keine unbeschichtete Pappe freilegt. Das Unterteil des Kartons wurde dann durch die Wirkung automatischer Falter gebildet, worauf ein thermisches Versiegeln folgte, um eine wasserdichte Schachtel herzustellen.
Stapel von lotiongetränkten Babytüchern (84 Stück) wurden dann in einen Karton geladen. Ein Film wurde thermisch bis zu den Oberkanten versiegelt, und der Schachteldeckel wurde mit heißem Schmelzhaftmittel versiegelnd geschlossen. Das Babytuchgewebe war James River Airtex 1,6 oz/yd² (54,2 g/m²). Das Trockengewicht von 84 Handtüchern der Größe 7,0 x 8,5 Inch (17,8 x 21,6 cm) war typischerweise etwa 180 g. Nach Durchtränkung mit Lotion betrug das Gewicht der Stapel durchschnittlich 767 g. Die Lotionsaufnahme betrug 320%.
Die Zusammensetzung der Lotion war dieselbe wie die vorstehend beschriebene natürliche Lotionformulierung NF-1 unter Hinzufügen eines Duftstoffes, der aus 75 Gew.-% Parfum und 25 Gew.-% oberflächenaktivem Tween 20 bestand. (3,3 Pfund (1,5 kg) Duftstoff wurde zu 500 Pfund (226,8 kg) Lösung hinzugefügt.) Die Oberflächenspannung der aus den Handtüchern ausgedrückten Lotion war 29,9 Dyn/cm.
Streifen der beschichteten Pappe von Beispiel 3 hatten die folgenden Steifigkeitswerte:
Taber-Steifigkeitv MD x CD 261 x 136
Ringquetschfestigkeit, Pfund MD x CD 148 x 140
Die Kompressionsstärke des Behälters war 62 Pfund (28 kg). Die Rate der Wasserdampf-Übertragung war 0,0461 gm/100Inch²/24 Std (7,15 g/m² pro Tag), gemessen mit ASTM F1249-90. Die innere beschichtete Seite des Behälters hatte eine Oberflächenspannung von 52 Dyn/cm, und die äußere beschichtete Seite hatte eine Oberflächenspannung von 54 Dyn/cm, gemessen mit ASTM D 2578.

Beispiel 4

Die in Beispiel 3 beschriebenen Schritte wurden mit den folgenden Ausnahmen wiederholt. Die Pappe hatte ein Grundgewicht von 205 Pfund/Ries (93 kg/Ries) (ebenfalls 19 Tausendstel Zoll (0,48 mm) dick). Der Kunststoffilm wurde sowohl über als auch unter dem Tuchinhalt der Schachtel versiegelt. Die Lotion war geruchsfrei und hatte beim Ausdrücken aus den durchtränkten Handtüchern eine Oberflächenspannung von 29,0 Dyn/cm.
Der Gewichtsverlust beim Stehen bei Raumtemperatur 72 bis 75ºF (22 bis 24ºC) war 10 gms/Monat.
Streifen der beschichteten Pappe von Beispiel 4 hatten folgende Steifigkeit:
Taber-Steifigkeit, MD x CD 306 x 114
Ringquetschfestigkeit, Pfund MD x CD 157 x 135
Die Kompressionsstärke des Behälters war 65 Pfund (29,5 kg).
Ein Verbrauchertest bei Verwendung zu Hause der feuchten Tücher in Pappbehältern der Beispiele 3 und 4 zeigte, daß die Eigenschaften beider Verpackungen akzeptabel sind. In bezug auf die Gesamthaltbarkeit der Schachtel einschließlich Stabilität in Form und Abmessungen wurde die Verpackung aus Beispiel 3 gegenüber Beispiel 4 infolge der größeren Steifigkeit in der Richtung von der Oberseite zur Unterseite (das heißt in Querrichtung) des Behälters bevorzugt.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung gehen für den Fachmann aus der Anschauung der Beschreibung und der Durchführung der hier offenbarten Erfindung hervor. Es ist beabsichtigt, daß die Beschreibung und die Beispiele nur als exemplarisch angesehen werden, wobei der wahre Schutzumfang und Sinn der Erfindung durch die folgenden Ansprüche angegeben wird.

Claims

1. Biologisch abbaubarer, formstabiler Behälter für feuchte Handtücher der aufweist; einen beschichteten Pappbehälter mit einer Taber-Steifigkeit in der Querrichtung der beschichteten Pappe von mindestens 110, mit einer feuchtigkeitsfesten inneren Polymerbeschichtung in einer Dicke von 0,5 bis 6, Tausendste Zoll (12,7 bis 152,4 µm) und mit einer äußeren Barrieren- Polymerbeschichtung, die widerstandsfähig gegen Verschmutzung und Verschleiß ist und die wasserabweisend ist, und mit feuchten Handtüchern darauf, die eine Lotion mit einer Oberflächenspannung größer als etwa 27 Dyn/cm (27 mN/m) aufweisen.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pappe ein Grundgewicht von mindestens 150 Pfund/Ries (68 kg/Ries) und vorzugsweise mindestens 175 Pfund/Ries (79,4 kg/Ries) hat.

3. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die feuchtigkeitsfeste innere Beschichtung in einer Dicke von 1,0 bis 2,5 Tausendste Zoll (25,4 bis 63,5 µm) angewendet wird.

4. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Barrierenbeschichtung in einer Dicke von 0,5 bis 3,0 Tausendstel Zoll (12,7 bis 76,2 µm) und vorzugsweise in einer Dicke von 0,5 bis 1,5 Tausendstel Zoll (12,7 bis 38,1 µm) angewendet wird.

5. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die innere und/oder äußere Beschichtung Polymere sind, die aus Polyethylen, Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen niedriger Dichte mit linearer Struktur, Polyolefinen, Saran, PVC, Polyester, Polyethylenvinylacetat und Polyvinylacetat ausgewählt werden.

6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die innere und die äußere Beschichtung aus Polyethylen niedriger Dichte mit linearer Struktur sind.

7. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine am oberen Rand des Behälters angeordnete Membranbarriere, die über dem Inhalt des Behälters liegt.

8. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Taber-Steifigkeit in der Querrichtung der beschichteten Pappe mindestens 135 beträgt.

9. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Taber-Steifigkeit von MD/CD (Papierlaufrichtung/Querrichtung) der beschichteten Pappe weniger als 2,65 und vorzugsweise weniger als 1,92 beträgt.

10. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil des Behälters heißgesiegelt ist.

11. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine separable Tasche oder Einlage innerhalb des Behälters.

12. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die feuchten Handtücher eine Lotion mit einer Oberflächenspannung größer als 27 Dyn/cm (27 mN/m) und vorzugsweise größer als 40 Dyn/cm (40 mN/m) aufweisen.

13. Verfahren zum Herstellen eines biologisch abbaubaren, formstabilen Behälters mit feuchten Handtüchern darin, der im wesentlichen frei von Undichtigkeiten ist, das aufweist: Ansetzen feuchter Handtücher, so daß die Lotion in den Handtüchern eine Oberflächenspannung hat, die größer als 27 Dyn/cm (27 mN/m) ist, Anordnen der Handtücher in einem Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche und Versiegeln des Behälters.

14. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Heißsiegeln des Unterteils des Pappbehälters vor dem Anordnen der Handtücher darin.

15. Lotion zum Gebrauch in feuchten Handtüchern in einem biologisch abbaubaren Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß die Lotion Propylenglycol, Lanolinderivate, Konservierungsmittel und eine pH-Einstellvorrichtung enthält und sie nach Ausdrücken aus den feuchten Handtüchern eine Oberflächenspannung größer als 27 Dyn/cm (27 mN/m) besitzt.

16. Lotion nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lotion entionisiertes Wasser, Propylenglycol, Diazolidinylharnstoff, Methylparaben, Propylparaben, Tetranatrium-EDTA und Zitronensäure und wahlweise Aloevera aufweist.

17. Lotion nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, das die Lotion enthält; bis zu 97,55 Gew.-% entionisiertes Wasser; mindestens 1,0 Gew.-% Germaben II, das 56% Propylenglycol, 30% Diazolidinylharnstoff, 11% Methylparaben und 3% Propylparaben enthält; mindestens 1,0 Gew.-% Aloeveragel; mindestens 0,3 Gew.-% Versene 220 (Tetranatrium-EDTA); und mindestens 0,15 Gew.-% Zitronensäure.

18. Spülbares feuchtes Handtuch zum Gebrauch in einem biologisch abbaubaren Behälter, der ein feuchtes Handtuch aufweist, das eine Lotion enthält, die bis zu 99,3% Wasser, mindestens 0,2% Benzoesäure, mindestens 0,2% Weinsäure, mindestens 0,2% Glycerin und mindestens 0,1% Zitronensäure und wahlweise mindestens 0,2% Aloevera enthält.