DE69716773T2

DE69716773T2 - Absorptionsgegenstände auf basis von polyvinylalkohol und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE69716773T2
Application number: DE69716773T
Authority: DE
Inventors: M. Rock; R. Shimabukuro; B. Wright
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2017-08-01
Also published as: JP2001512190A; EP1000188A1; AU734446B2; DE69716773D1; CA2296490A1; WO1999006622A1; EP1000188B1; AU3824497A

Description

UND VERFAHREN ZU DEREN HERSTELLUNG

Wischgegenstände aus natürlichem Sämischleder (Chamois), ein stark absorbierendes Leder aus den Häuten ziegenähnlicher Antilopen (z. B. von Gemsen) oder anderen Tieren, werden gewöhnlich zum Polieren oder Trocknen bestimmter Gegenstände, wie Autos, nach dem Waschen verwendet. Die Absorptionseigenschaften von natürlichem Sämischleder wurden auch bei "synthetischem Sämischleder" angestrebt, und synthetische Sämischledergegenstände oder Wischgegenstände sind bekannt und im Handel erhältlich. Diese synthetischen Gegenstände werden zum Beispiel durch Binden eines Vliesgewebes aus Fasern mit einem Bindemittel hergestellt. Die Fasern können beispielsweise Fasern auf der Basis von Polyvinylalkohol (PVA) umfassen, die mit einem vernetzten PVA-Bindemittel miteinander verbunden sind. Die veröffentlichte PCT-Anmeldung WO 94/28223 beschreibt stark absorbierende Wischgegenstände aus einem Faservlies, das mit vernetzten PVA-Bindemittelharzen verbunden ist. Andere bekannte synthetische Sämischleder werden durch Binden von Vliesfasern mit Acryllatex-Bindemittel hergestellt. Geeignete Acrylbindemittel umfassen gewöhnlich funktionelle Gruppen, damit sowohl das Bindemittel als auch der fertige Wischgegenstand hydrophil werden. Obwohl diese Wischgegenstände auf Acrylbasis vergleichsweise günstig in der Herstellung sind, erfahren sie oft eine unerwünschte, hohe Widerstandskraft, wenn sie bei vielen Wischanwendungen verwendet werden.
Mit chemisch vernetztem PVA hergestellte Bindemittel liefern einige deutliche Vorteile beim Einbringen in einen synthetischen Wischer. Zum Beispiel erhöhen und verbessern PVA- Bindemittel die Eigenschaften eines Trockenwischers, indem sie eine nicht fusselnde Wischoberfläche, gute mechanische Festigkeit und gewünschte hydrophile Eigenschaften bereitstellen. Überdies können PVA-Bindemittel zur Herstellung gefärbter Wischgegenstände in Anwesenheit von Farbmitteln gehärtet werden.
Bei der Herstellung synthetischer Sämischleder oder Wischgegenstände ist eine Färbung des Wischers aus ästhetischen Gründen sowie aus praktischen und funktionellen Gründen gewöhnlich erwünscht. Bestimmte Farben sind zum Beispiel wirksam zum Verdecken von Flecken auf der Wischeroberfläche. Zusätzlich haben einige Länder Farbcodierungssysteme für Verbrauchergegenstände einschließlich Wischgegenständen entwickelt, wobei die Farbe des Gegenstands einen beabsichtigten Einsatzbereich angibt, wie rot für die Verwendung in Bädern, grün für die Verwendung in Küchen und dgl.. Bei der Färbung dieser Gegenstände ist gewöhnlich die Verwendung von Pigmenten gegenüber Farbstoffen bevorzugt, weil Pigmente eine höhere Beständigkeit gegen Ausbleichen in Anwesenheit von Reinigungschemikalien haben.
Kommerziell erhältliche Wischgegenstände auf PVA-Basis werden zurzeit in Pastelltönen gefärbt, die entweder durch Zugabe von Pigment oder als Ergebnis einer Säureentfärbung während der Herstellung erhalten werden. Die Verwendung von Pigmenten zur Erzielung lebhafter gefärbter Wischgegenstände auf PVA-Basis war jedoch in der Regel nicht erfolgreich, weil diese Wischgegenstände ständigem Pigmentverlust unterlagen, den man als "Farbbluten" bezeichnet, wenn der Wischgegenstand Wasser, insbesondere in Anwesenheit von Seife oder Detergentien, ausgesetzt ist. Das Phänomen des Farbblutens wird dem Verlust bestimmter Pigmentteilchen zugeschrieben, die nicht angemessen durch das Bindemittelharz zurückgehalten werden, sondern während dem Auswringen oder Einweichen des Wischers, insbesondere in Seifenwasser, leicht freigesetzt werden. Der merkliche Verlust von Pigment aus diesen Gegenständen ist ästhetisch unerwünscht, und der Pigmentverlust aus dem Gegenstand kann die gewischte Oberfläche beschädigen (z. B. färben). Obwohl das Problem des Farbblutens durch ausgiebiges Waschen der Wischgegenstände vor deren Verpackung und Verwendung vermieden werden kann, ist diese zusätzliche Vorbereitung teuer und kann den Wischer beschädigen. Folglich besteht ein Bedarf, das Problem des Farbblutens bei Wischgegenständen auf PVA-Basis zu lösen, durch Bereitstellen eines Mittels zum Zurückhalten von Pigmenten im Wischer, ohne dass der Gegenstand vor der Verwendung vorgewaschen werden muss.
Es ist wünschenswert, eine Lösung des vorstehenden Problems bereitzustellen und einen langgehegten Bedarf zu erfüllen, indem Wischgegenstände auf PVA-Basis mit hellen lebhaften Farben bereitgestellt werden. Wünschenswerterweise werden diese Wischgegenstände durch ein Färbeverfahren bereitgestellt, das Pigmente einsetzt und zu einem Gegenstand führt, der keinem merklichen Farbbluten unterliegt, wenn er Wasser, einschließlich Wasser mit Seifen oder Detergentien, ausgesetzt wird. Es ist ebenfalls wünschenswert, ein Verfahren zur Herstellung dieser Wischgegenstände bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung stellt lebhaft gefärbte absorbierende Gegenstände, die sich besonders als Wischgegenstände eignen, und ein Verfahren zu deren Herstellung bereit. Die Gegenstände liefern ausgezeichnete Wischleistung, unterliegen aber keinem signifikanten Farbbluten während der Verwendung, sogar wenn sie Seifenwasser oder dgl. ausgesetzt sind.
In einem Aspekt betrifft diese Erfindung einen absorbierenden Gegenstand, der ein Substrat aus organischen Fasern mit einer Vielzahl anhängender Hydroxylgruppen, ein Bindemittel, das auf mindestens einen Teil der Fasern beschichtet ist, wobei das Bindemittel einen vernetzten Polyvinylalkohol und ein hydrophobes Polymer umfasst, und im Bindemittel verteiltes Pigment umfasst. Vorzugsweise ist das Substrat ein Vliesgewebe aus organischen Fasern, die aus Reyon und Polyvinylalkohol ausgewählt sind. Das Polyvinylalkohol (PVA)-Polymer kann von teilweise oder vollständig hydrolysierten Homopolymeren und Copolymeren von Vinylacetat stammen. Vorzugsweise ist das PVA-Polymer silanolmodifizierter PVA. Das hydrophobe Polymer stammt aus einer hydrophoben Latexemulsion. Vorzugsweise ist das hydrophobe Polymer ein selbstvernetzendes Polymer. Das Pigment ist vorzugsweise ein organisches Pigment.
Wie hier verwendet, betrifft der Begriff "absorbierend" die Fähigkeit eines Materials, eine Flüssigkeit (z. B. Wasser) zu absorbieren und die Flüssigkeit zurückzuhalten, bis sie hinausgedrückt wird; er betrifft auch die Fähigkeit eines Material, schnell zu durchtränken, wenn es Flüssigkeit ausgesetzt wird. "Substrat" betrifft ein gewebtes, gestricktes oder Vlies-Material. "Faser" betrifft eine fadenförmige Struktur (bei Bezugnahme auf die Fasern von Geweben, die zur Herstellung der Gegenstände hierin verwendet werden, betreffen "längenbezogene Masse" oder "Feinheit" das Gewicht in Gramm für eine gegebene Länge einer einzelnen Faser). "Vernetzung" betrifft chemische Umsetzungen von Monomeren, Präpolymeren oder Polymeren (die zum Beispiel in der Bindemittel-Vorstufe vorliegen), wobei Bindungen zwischen Polymerketten gebildet werden. "Selbstvernetzend" betrifft ein Polymer, das von Reaktanten (z. B. Monomeren), einem Präpolymer oder einem Polymer stammt, das ohne Zugabe von Vernetzungsmitteln eine Vernetzungsreaktion durchmachen kann. "Pigment" betrifft ein unlösliches Material (d. h. ein Färbemittel), das in einem Medium suspendiert ist.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines absorbierenden Gegenstandes durch Bereitstellen eines Substrates, das organische Fasern mit einer Vielzahl anhängender Hydroxylgruppen umfasst, Beschichten mindestens eines Teils der Fasern mit einem Gemisch aus einem Pigment und einer Bindemittel-Vorstufe, wobei die Bindemittel-Vorstufe Polyvinylalkohol und eine hydrophobe Latexemulsion umfasst, und Härten der Bindemittel-Vorstufe unter Bereitstellung eines absorbierenden Gegenstands.
In einem noch anderen Aspekt betrifft diese Erfindung einen absorbierenden Gegenstand, der ein Substrat mit ersten und zweiten Hauptoberflächen umfasst, wobei das Substrat organische Fasern mit einer Vielzahl anhängender Hydroxylgruppen umfasst, wobei mindestens eine der ersten und zweiten Hauptoberflächen mit einem Gemisch aus einem Bindemittel, das einen vernetzten Polyvinylalkohol und ein hydrophobes Polymer und ein im Bindemittel verteiltes Pigment umfasst, beschichtet ist.
Zur Beschreibung der Einzelheiten der bevorzugten Ausführungsform wird auf verschiedene Figuren Bezug genommen, wobei:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß hergestellten Wischgegenstandes ist;
Fig. 2 ein Querschnitt entlang den Linien 2-2 des Gegenstands der Fig. 1 ist; und
Fig. 3 ein schematisches Diagramm eines bevorzugten Verfahrens zur Herstellung erfindungsgemäßer Gegenstände ist.
Die erfindungsgemäßen Gegenstände umfassen vorzugsweise Substrate, die organische Fasern mit einer Vielzahl anhängender Hydroxylgruppen umfassen, wobei mindestens ein Teil der Fasern mit einem Gemisch aus Pigment und Bindemittel beschichtet sind. Ein Gemisch von PVA und hydrophober Latexemulsion bildet eine Bindemittel-Vorstufe, die unter Bildung des erfindungsgemäßen Bindemittels gehärtet wird. PVA vernetzt aufgrund des Vorliegens eines Vernetzungsmittels. Die hydrophobe Latexemulsion ist vorzugsweise ein selbstvernetzender Latex, d. h. dass kein Vernetzungsmittel benötigt wird. Überraschenderweise erzeugt die Kombination von vernetztem PVA und hydrophobem, aus der hydrophoben Latexemulsion stammendem Polymer ein Bindemittel, das Pigment innerhalb des fertigen Wischgegenstands zurückhält, die Farbe des fertigen Gegenstands beibehält und Farbbluten verhindert.
Das erfindungsgemäße Substrat kann ein Web- oder Vliesmaterial sein. Webmaterialien sind u. a. durch Weben oder Stricken hergestellte Stoffe. Vliesmaterialien werden gewöhnlich als Matten oder Gewebe bezeichnet und durch Techniken hergestellt, zu denen Nähverbinden, Luftlegen, Kardieren, Spinnverbinden, Schmelzblasen und Nasslegen gehören.
Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Substrat ein Vliesgewebe. Stärker bevorzugt hat das Vliesgewebe verhakte Fasern. Verhakte Fasern werden durch Verfahren wie Wasserstrahlverhakung und Nadelheften hergestellt.
Das Substrat hat üblicherweise eine Dicke im Bereich von etwa 0,25 bis 2,54 mm (10 bis 100 Mil), vorzugsweise 0,76 bis 1,78 mm (30 bis 70 Mil), stärker bevorzugt 1,02 bis 1,52 mm (40 bis 60 Mil). Das Gewicht pro Einheitsfläche des Substrats ist vorzugsweise im Bereich von etwa 50 g/m² bis etwa 250 g/m². Gewebte oder gestrickte Gewebe können in einer gewünschten Dicke und einem gewünschten Basisgewicht hergestellt werden. Vliesgewebe können durch einige Techniken in sehr dünnen, leichtgewichtigen Schichten hergestellt werden. Bevorzugte Dicken und Basisgewichte für Vliesgewebe können entweder durch Kardier- und Kreuzlegearbeitsgänge oder durch Luftlegen, gefolgt von Faserverhaken (z. B. Wasserstrahlverhakung, Nadelheften und dgl.) erreicht werden. Kardierte und kreuzgelegte Gewebe können auch verhakt werden. Kardierte und kreuzgelegte Gewebe werden bei den erfindungsgemäßen Gegenständen bevorzugt verwendet.
Bezugnehmend auf die Figuren, zeigt Fig. 1 einen erfindungsgemäßen absorbierenden Wischgegenstand 10. Gegenstand 10 umfasst ein Vliesgewebe aus einer Mehrzahl von Fasern 12, von denen zumindest ein Teil mit einem Gemisch aus Pigment und Bindemittel beschichtet ist, wie hier weiter beschrieben. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, umfasst der Gegenstand 10 (der in übertriebener Dicke dargestellt ist) erste und zweite Hauptoberflächen 14 bzw. 16. Jede der Oberflächen 14 und 16 umfasst eine Kombination kalandrierter und verschmolzener, mit Bindemittel beschichteter organischer Fasern. Mehr Vliesgewebe bildet den Mittelteil 18 des Gegenstands 10. Der Fachmann erkennt, dass ein Gegenstand hergestellt werden kann, bei dem nur eine der Hauptoberflächen (d. h. Oberfläche 14) mit Bindemittel beschichtet ist. Die unbeschichtete Oberfläche (d. h. Oberfläche 16) kann zum Beispiel an einen anderen Gegenstand oder ein Substrat, wie Schwamm, Urethanschaumstoff oder dgl., laminiert werden.
Das Vliesgewebe kann aus jeder aus einer Reihe hydrophiler Fasern hergestellt werden und kann einen Teil (z. B. weniger als etwa 50 Prozent) hydrophober Fasern enthalten. Hydrophobe Fasern schließen Polyolefinfasern, wie Polyester-, Polypropylen- und Polyamidfasern ein. Für die Verwendung hier geeignete hydrophile Fasern können aus den folgenden Fasertypen ausgewählt werden: Fasern vom Cellulosetyp, wie PVA (einschließlich hydrolysierter Copolymere von Vinylestern, insbesondere hydrolysierter Copolymere von Vinylacetat), Baumwolle, Viskosereyon, Cuprammoniumreyon und dgl.; sowie thermoplastische Kunststoffe, wie Polyester, Polypropylen, Polyethylen, Nylons und dgl. Die bevorzugten Fasern vom Cellulosetyp sind Reyon und Polyvinylalkohol (PVA) und sind als Stapelfasern kommerziell erhältlich. Geeignete Reyonfasern sind Viskosereyon-Stapelfasern, die von Courtaulds Fibers Inc. in Axis, AL, unter den Bezeichnungen 18552 und T2222 kommerziell erhältlich sind. Andere geeignete Reyonfasern sind von Courtaulds Fibers Inc. unter den Handelsbezeichnungen "Lyocell" und "Tencel" kommerziell erhältlich. Geeignete PVA-Fasern schließen solche, die unter den Handelsbezeichnungen VPB 152 und VPB 174 von Kuraray Co. in Tokio, Japan, erhältlich sind ein.
Vliesmaterialien, die 100 Prozent PVA-Fasern, 100 Prozent Reyonfasern und Gemische von PVA-Fasern und Reyonfasern im Verhältnis von etwa 1 : 100 bis etwa 100 : 1 enthalten, werden als von der Erfindung umfasst betrachtet, und die Vliesgewebe mit PVA: Reyon im Verhältnis von etwa 30 : 70 bis etwa 70 : 30 sind in dieser Erfindung besonders bevorzugt, weil die erhaltenen Gegenstände gute Hydrophilie und Festigkeit zeigen und sich weich anfühlen.
Die zur Herstellung der vorstehenden Gewebe verwendeten Fasern haben gewöhnlich längenbezogene Massen im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 10 denier (etwa 0,06 bis etwa 11 dtex), obwohl auch Fasern mit höheren denier-Werten eingesetzt werden können. ("Denier" ist eine Einheit der längenbezogenen Masse oder Feinheit, welche das Gewicht in Gramm für 9000 Meter Faserlänge angibt, während "dtex" oder "decitex" eine andere Einheit für die längenbezogene Masse ist, welche das Gewicht in Gramm für eine Faserlänge von 10000 Meter angibt.) Fasern mit längenbezogenen Massen von etwa 0,5 bis 3 denier (0,06 bis etwa 3,33 dtex) sind bevorzugt. Fasern mit einer Länge im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 10 cm können als Ausgangsmaterial für das Vliesgewebe eingesetzt werden, und Faserlängen im Bereich von etwa 2 bis etwa 8 cm sind bevorzugt.
Das zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Gegenständen geeignete Vliesgewebe kann gemäß gut bekannten Verfahren hergestellt werden, einschließlich Luftlegen, Kardieren, Nähbinden, Nassiegen oder Schmelzblasen und Spinnverbindungstechniken. Ein bevorzugtes Vliesgewebe ist ein offenes, luftiges, dreidimensionales, luftgelegtes Vliesmaterial, das von Hoover et al. im U.S.-Patent Nr. 2,958,593, hier durch Bezugnahme aufgenommen, beschrieben ist. Ein luftgelegtes Gewebe kann leicht an kommerziell erhältlicher Ausrüstung, wie einer "Rando Webber"-Maschine (kommerziell von Rando Machine Company, New York erhältlich) oder durch andere herkömmliche Mittel hergestellt werden. (Siehe zum Beispiel Turbak, A., in "Nonwovens: An Advanced Tutorial", Tappi Press, Atlanta, Georgia, 1989).
Ein größerer Teil der Fasern des Substrats sind mit einem Bindemittel miteinander verbunden, das durch Härten der Bindemittel-Vorstufe hergestellt wird. Härten betrifft Vernetzungsreaktionen in der Bindemittel-Vorstufe, die zu einem unlöslichen Bindemittel führen. Für die Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignete Bindemittel umfassen vernetztes PVA und ein hydrophobes Polymer, das aus einer hydrophoben Latexemulsion stammt. Dieses hydrophobe Polymer kann ebenfalls vernetzt sein. Vorzugsweise wird das aus einer hydrophoben Latexemulsion stammende Polymer an den PVA im gehärteten Bindemittel chemisch gebunden (z. B. durch Vernetzen). Vorzugsweise umfasst die Bindemittel-Vorstufe ein Gemisch aus gelöstem PVA, Vernetzungsmittel und hydrophober Latexemulsion.
Das PVA-Polymer kann von teilweise oder vollständig hydrolysierten Homopolymeren und Copolymeren von Vinylacetat herrühren. PVA-Polymere mit verschiedenen Hydrolysegraden, Molekülmassen und Comonomeren sind bekannt und kommerziell erhältlich, zum Beispiel von E. I. DuPont de Nemours Co., Inc. (Wilmington, DE) unter dem Handelnamen "Elvanol", von Air Products and Chemicals, Inc. (Allentown, PA) unter dem Handelsnamen "Airvol", von Kuraray Chemical KK (Tokio, Japan) als K, C, HL und HL-Reihe unter den Handelsbezeichnungen "KL- 118, KL-318, KL-506, KM-I18, C-118, C-506, C-318, HL-12E, HL-1203, HL-75, HL-1108, R- 1130, R-2105 und R-2130" funktionelles Polymer. Diese sämtlichen kommerziellen Zusammensetzungen eignen sich zur Verwendung bei der Formulierung der Bindemittel-Vorstufe.
Ein bevorzugtes PVA ist ein teilweise oder vollständig hydrolysiertes Homopolymer oder Copolymer, das aus der Copolymerisation von ersten und zweiten Monomeren stammt. Das erste Monomer kann aus Monomeren der allgemeinen Formel (I) ausgewählt sein
wobei X die Bedeutung Si(OR&sup4;OR&sup5;OR&sup6;) hat; und
das zweite Monomer ist aus der Gruppe ausgewählt, die Monomere der allgemeinen Formel (11) umfasst
wobei Y die Bedeutung O(CO)R&sup7; hat und R¹, R², R³, R&sup4;, R&sup5;, R&sup6; und R&sup7; unabhängig aus einem Wasserstoffatom und organischen Resten mit 1 bis etwa 10 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind. Silanolmodifiziertes PVA ist im erfindungsgemäßen Bindemittel besonders bevorzugt.
Geeignetes silanolmodifiziertes PVA kann durch Copolymerisation jedes von einer Reihe ethylenisch ungesättigter Monomere, die hydrolysierbare Reste besitzen, mit einem alkoxysilansubstituierten ethylenisch ungesättigten Monomer hergestellt werden. Nicht beschränkende Beispiele für ethylenisch ungesättigte Monomere mit hydrolysierbaren Resten sind Vinylacetat, Acetoxyethylacrylat, Acetoxyethylmethacrylat und verschiedene Propylacrylat- und -methacrylatester. Beispiele für alkoxysilansubstituierte ethylenisch ungesättigte Monomere sind u. a. Vinyltrialkoxysilane, wie Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyltripropoxysilan, Vinyltributoxysilan und dgl.. Vinyltrimethoxysilan ist bevorzugt.
Ein besonders bevorzugtes silanolmodifiziertes PVA kann aus der Copolymerisation von Vinylacetat und Vinyltrimethoxysilan, gefolgt von direkter Hydrolyse des Copolymers in alkalischer Lösung (siehe unten) hergestellt werden. Ein geeignetes, kommerziell erhältliches silanolmodifiziertes PVA ist das unter der Handelbezeichnung "R1130" (Kuraray Chemical KK, Japan) erhältliche, von dem angenommen wird, dass es von etwa 0,5 bis etwa 1,0 Molprozent der Silylgruppen als Vinylsilan-Einheiten enthält, einen Polymerisationsgrad von etwa 1700 aufweist und der Hydrolysegrad der Vinylacetat-Einheiten etwa 99 Prozent oder höher sind.
In der Bindemittel-Vorstufe wird PVA mit einem geeigneten, mit PVA verträglichen Vernetzungsmittel gemischt. Geeignete Vernetzungsmittel schließen jeder der Vielzahl bekannter Vernetzungsmittel einschließlich zum Beispiel Aldehyde, Diisocyanate, Polyacrylsäure und verschiedene Metallkomplexe, wie Chelate von Aluminium, Titan, Silizium, Zirkon und dgl. ein. Eine Vielzahl von PVA-Vernetzungsmitteln sind zum Beispiel in Polyvinyl Alcohol - Developments, C. A. Finch, Hrsg., John Wiley and Sons, New York, 1992, S. 272-277, 282-285 beschrieben, das hier durch Bezugnahme aufgenommen ist. Die Auswahl eines geeigneten Vernetzungsmittels liegt gewöhnlich ein Fachmann auf dem Fachgebiet. Bei der Auswahl eines geeigneten Vernetzungsmittels für die erfindungsgemäßen Gegenstände sollte jedoch die gewünschte Endfarbe des Gegenstands berücksichtigt werden. Wenn lebhafte Farben gewünscht sind, sind in der Regel Vernetzungsmittel, die stark saure Katalysatoren erfordern, unerwünscht. Folglich sind gewöhnlich Formaldehyd und andere Mono- und Dialdehyde, insbesondere bei niedrigem pH, keine bevorzugten Vernetzungsmittel.
Vorzugsweise wird PVA über sekundäre Hydroxylgruppen am PVA-Grundgerüst unter Verwendung von chelatbildenden organischen Titanaten als Vernetzungsmittel vernetzt. Das erhaltene Bindemittel reagiert theoretisch weiter mit Hydroxylgruppen an den Fasern, wenn bei erhöhten Temperaturen gehärtet wird. Besonders bevorzugt sind "zweifach" vernetzte PVA- Polymere, wobei auch ein amorphes Metalloxid als Vernetzungsmittel verwendet wird, das mit den Silanolgruppen am PVA-Grundgerüst koordiniert, während die vorstehend erwähnten Titanate, wie erwähnt, mit sekundären Hydroxylgruppen koordinieren. Ein besonders geeignetes amorphes Metalloxid ist kommerziell unter der Handelsbezeichnung "Nalco 8676" (Nalco Chemical, Naperville, IL), ein amorphes Aluminiumoxid-Sol mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von weniger als etwa 30 Ångström, erhältlich.
Besonders bevorzugte PVA-Polymere sind solche, die das vorstehend erwähnte amorphe Metalloxid und ein chelatbildendes organisches Titanat-Vernetzungsmittel verwenden, das entweder Dihydroxybis(ammoniumlactato)titan (kommerziell unter der Handelsbezeichnung "Tyzor LA" von E. I. DuPont de Nemours & Co., Inc., Wilmington, DE erhältlich) oder Titanorthoester (kommerziell unter der Handelsbezeichnung "Tyzor 131" von E. I. DuPont de Nemours & Co., Inc. erhältlich) umfasst:
Die theoretische Vernetzungsdichte für ein geeignetes PVA-Polymer kann im Bereich von 1 bis etwa 40 Molprozent, bezogen auf die Mole ethylenisch ungesättigtes Monomer, liegen.
Wie vorstehend beschrieben, umfasst das Bindemittel ein Polymer, das aus einer Latexemulsion in der Bindemittel-Vorstufe stammt. Es wurde gezeigt, dass das Einbringen der Latexemulsion in die Bindemittel-Vorstufe eine wichtige Rolle beim Zurückhalten von Pigment im fertigen Gegenstand spielt, sodass Farbbluten vermieden wird, wenn die fertigen Gegenstände anschließend beispielsweise Seifenwasser ausgesetzt sind. Überraschenderweise erfolgt das Zurückhalten von Pigment im Bindemittel durch die Verwendung eines Polymers, das aus einer hydrophoben Latexemulsion stammt, ohne dass die gewünschte Absorptionsfähigkeit des fertigen Gegenstands leidet.
Ohne sich durch eine bestimmte Theorie festlegen zu wollen, wird angenommen, dass Farbbluten hauptsächlich aus dem Verlust der kleinsten Teilchen des Pigments (üblicherweise kleiner als etwa 0,1 Mikrometer) herrühren kann. Während der Herstellung von Gegenständen, die ein PVA-Bindemittel umfassen, werden gewöhnlich Bindemittel-Vorstufen mit kleinem Feststoffgehalt (z. B. weniger als 15 Prozent in Wasser) eingesetzt. Es wird angenommen, dass in dieser Bindemittel-Vorstufe die kleinen Pigmentteilchen ihr damit assoziiertes grenzflächenaktives Mittel verlieren, worauf es zur Teilchenagglomeration kommt. Die resultierenden Teilchenagglomerate sind zu groß, um im gehärteten Bindemittel zurückgehalten zu werden. Folglich kommt es zu Farbbluten beim Redispergieren der verklumpten Pigmentteilchen in Wasser, wenn der fertige Gegenstand mit Seife und Wasser gespült wird. Bekannte Verfahren zum Mischen von Pigment waren zur Verringerung des Phänomens des Farbblutens unwirksam. Es wurde gefunden, dass das Vorliegen einer selbstvernetzenden hydrophoben Latexemulsion die Verbindung von Pigmentteilchen mit der Latexemulsion erleichtert. Die Pigmentteilchen werden ihrerseits leicht in das Bindemittel des fertigen Gegenstands eingeschlossen, was das Farbbluten stark verringert. Diese starke Verringerung des Farbblutens wird außerdem durch die Verwendung relativ kleiner Mengen des hydrophoben Polymers erzielt.
Die bevorzugte hydrophobe Latexemulsion ist eine, die beim Härten ein Polymer bereitstellt, das mit dem PVA und/oder den Fasern des Substrats auf eine Weise verbunden ist, die beim Aussetzen gegenüber feuchten oder nassen Bedingungen (z. B. Aussetzen gegenüber Seifenwasser) einer Entfernung widersteht. Vorzugsweise kann die Latexemulsion unter Bildung eines wasserunlöslichen vernetzten Polymers vernetzt werden, der gegenüber dem Auswaschen aus dem fertigen Gegenstand sehr beständig ist. Stärker bevorzugt ist die Latexemulsion selbstvernetzend, und am stärksten bevorzugt ist die Latexemulsion sowohl selbstvernetzend als auch fähig zur kovalenten Bindung an PVA. Um festzustellen, ob eine Latexemulsion hydrophob ist, wird eine Latexemulsion unter Bildung eines Films auf eine Oberfläche beschichtet, dann getrocknet und gehärtet. Die Benetzungsspannung einer Oberfläche steht in Bezug zur Hydrophobie einer Oberfläche. Dies kann gemessen werden, indem die Oberflächenspannung von Wasser verwendet wird, oder genauer, durch Messen des Winkels, der durch einen Wassertropfen im Kontakt mit einer Oberfläche gebildet wird. Für die Zwecke dieser Erfindung gilt Latex als hydrophob, wenn auf einem gehärteten Film der Latexemulsion der Kontaktwinkel von Wasser größer als etwa 45º ist.
Die Latexemulsion kann in der Bindemittel-Vorstufe in Mengen im Bereich von etwa 0,05 Gew.-% bis zu etwa 20 Gew.-% (bezogen auf das Gewicht der trockenen Feststoffe) vorliegen. Von Konzentrationen über etwa 20 Gew.-% der Latexemulsion in der Bindemittel-Vorstufe wird angenommen, dass sie die Absorptionsfähigkeit des fertigen Gegenstands beeinträchtigen. Konzentrationen unter etwa 0,05 Prozent sind zum Zurückhalten des Pigments im Bindemittel unwirksam. Vorzugsweise liegt die Latexemulsion in der Bindemittel-Vorstufe in einer Menge von etwa 1 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% (bezogen auf das Gewicht der trockenen Feststoffe) vor. Stärker bevorzugt liegt die Latexemulsion in einer Menge von etwa 3 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% (bezogen auf das Gewicht der trockenen Feststoffe) vor. Damit das hydrophobe Polymer die Weichheit des fertigen Gegenstands, insbesondere im nassen Zustand, nicht beeinträchtigt, sollte das hydrophobe Polymer eine Glasübergangstemperatur (Tg) von weniger als etwa 5ºC, vorzugsweise weniger als etwa 0ºC und stärker bevorzugt weniger als etwa -15ºC haben.
Beispiele für geeignete hydrophobe Latexemulsionen zur Verwendung in dieser Erfindung sind u. a., sind aber nicht beschränkt auf solche, jene auf der Basis von Acrylaten, wie Copolymere von Butylacrylat, Ethylacrylat, Acrylsäure, Methacrylsäure, Methylmethacrylat, Acrylnitril, Styrol, N-Methylolacrylamid usw.; Polyurethanen, Polyester und Polyamiden. Kommerziell erhältliche, für die Erfindung geeignete Latexemulsionen sind u. a. Acrylatemulsionen, die unter den Handelsbezeichnungen "Rohamere 132", "Rohamere 1878", "Rohamere 1900-D", "Rohamere 1970-D", "Rohamere 3045", "Rohamere 31-130", "Rohamere 4096D", "Rohamere 587", "Rohamere 84116", "Rohamere 8437", "Rohamere 8464", "Rohamere 8478", "Rohamere 8662" und "Rohamere 87219" erhältlich sind, sämtlich von Rohm Tech Inc. (Malden, MA) erhältlich. Eine Mehrzahl von Acryllatexemulsionen mit geeigneten physikalischen Eigenschaften zur Durchführung dieser Erfindung sind unter der Handelsbezeichnung "Rhoplex" von Rohm und Hass Co. in Philadelphia, PA, erhältlich. Vinylacetat/Ethylen-Latexemulsionen mit geeigneten physikalischen Eigenschaften unter der Handelsbezeichnung "Airflex" und Polyvinylacetat- Homopolymere unter der Handelsbezeichnung "Vinac" sind jeweils von Air Products and Chemicals, Inc., in Allentown, PA erhältlich. Bevorzugte hydrophobe Latices sind u. a. Styrol- Butylacrylat, unter der Handelsbezeichnung "Hycar T-278" von B. F. Goodrich Co. in Akron, OH erhältlich, und Acryllatices, unter den Handelsbezeichnungen "Rhoplex E-2744" und "Rhoplex NW-1845" von Rohm und Hass Co. erhältlich. Es ist ersichtlich, dass andere geeignete hydrophobe Latexemulsionen zur Herstellung der Bindemittel-Vorstufe verwendet werden können.
Die Bindemittel-Vorstufe umfasst eine, vorzugsweise wässrige, Lösung von gelöstem PVA, Vernetzungsmittel und hydrophober Latexemulsion. Die Bindemittel-Vorstufe kann etwa 1 Gew.-% bis etwa 60 Gew.-% Feststoffe, vorzugsweise etwa 2 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-% Feststoffe enthalten. Die Bindemittel-Vorstufe wird in der Regel hergestellt, indem zuerst PVA in Wasser gelöst, das Vernetzungsmittel hinzugefügt und dann unter Rühren ein hydrophober Latex hinzugefügt wird.
Die Vernetzung von PVA und der Latexemulsion sollte vermieden werden, bis Härtungsbedingungen (d. h. hohe Temperaturen) vorliegen. Wenn Titanat-Vernetzungsmittel verwendet werden, können organische Säuren wie Citronensäure, zur Bindemittel-Vorstufe gegeben werden, um zum Stabilisieren der Titanate (z. B. Dihydroxybis(ammoniumlactato)titan) in wässrigen Zusammensetzungen beizutragen, bis die Bindemittel-Vorstufen Vernetzungs- und Härtungsbedingungen ausgesetzt sind. Wenn säureaktivierte Vernetzungsmittel eingesetzt werden (zum Beispiel Aldehyde oder Aminoplastharze), dann kann es wünschenswert sein, eine latente Säure wie Diammoniumphosphat in die Bindemittel-Vorstufe einzubringen.
Pigmente werden mit der Bindemittel-Vorstufe gemischt. Erfindungsgemäß geeignete Pigmente sind u. a. anorganische und organische Pigmente. Anorganisches Pigment betrifft gewöhnlich fein verteilte Metalloxide oder -sulfide. Anorganische Pigmente sind unlöslich. Zur Verwendung als Färbemittel können sie stark gefärbt sein, beispielsweise weiß für die Verwendung als Trübungsmittel. Organisches Pigment bezieht sich gewöhnlich auf stark gefärbte Materialien auf Kohlenstoff- und nicht auf Metallbasis. Für die Zwecke dieser Erfindung ist eine organische Verbindung ein Pigment, wenn sie dem Gegenstand eine gewünschte Farbe verleiht und nicht in den Lösungsmitteln löslich ist, die während der Herstellung oder Verwendung der erfindungsgemäßen Gegenstände verwendet werden.
Pigmente werden zur Bindemittel-Vorstufe vorzugsweise als wässrige Dispersionen fein verteilter Teilchen hinzugegeben. Die Größe der Teilchen liegt vorzugsweise im Bereich von unter einem Mikrometer bis etwa 10 Mikrometer. Die Dispersionen erleichtern die Verteilung des Pigments im Bindemittel. Geeignete wässrige Dispersionen organischer Pigmente sind aus kommerziellen Quellen erhältlich. Dazu gehören Pigmente für Textilien und graphische Künste von Firmen wie Sun Chemical Co, (Fort Lee, NJ), Heucotech Ltd. (Fairless Hills, PA), Catawba Char-Lab (Charlotte, NC), Organic Dyestuffs Co. (Charlotte, NC), Penn Color (Doylestown, PA) und BASF Corp. (Wyandotte, MI). Pigmente können auch gemäß im Fachgebiet bekannter Verfahren hergestellt werden.
Geeignete Pigmente sind u. a., sind aber nicht auf diese beschränkt, organische Pigmente, zum Beispiel Azopigmente, wie lösliche oder unlösliche Azopigmente oder kondensierte Azopigmente, Phthalocyaninpigmente, Chinacridonpigmente, Isoindolinonpigmente, Perylenperynonpigmente, Dioxazinpigmente, Küpenfärbepigmente und Alkalifärbepiginente, und anorganische Pigmente, wie Rußschwarz, Titanoxid, Chromgelb, Cadmiumgelb, Cadmiumrot, rotes Eisenoxid, Eisenschwarz, Zinkweiß, Preußischblau und Ultramann. Gewöhnlich sind organische Pigmente bevorzugt, weil sie keine Schwermetalle, wie Chrom, Blei, Zinn und/oder Barium, enthalten.
Zusätzlich zu den vorstehend genannten Bestandteilen kann es auch wünschenswert sein, optionale Inhaltsstoffe zur Bindemittel-Vorstufe zu geben. Diese optionalen Inhaltsstoffe sind u. a. Weichmacher (wie Ether und Alkohole), Düfte, Füllstoffe (wie zum Beispiel Siliziumdioxid-, Aluminiumoxid- und Titandioxidteilchen) und bakterizide Mittel (z. B. quartäre Ammoniumsalze). Das Einbringen dieser Inhaltsstoffe und ihre relativen Anteile in der Bindemittel-Vorstufe variieren je nach der chemischen Identität des Inhaltsstoffs und seiner beabsichtigten Aufgabe, wie der Fachmann auf dem Gebiet leicht erkennt.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Substrat mit der gewünschten Dicke und dem gewünschten Gewicht pro Einheitsfläche bereitgestellt. Zumindest ein Teil des Substrats wird mit einem Gemisch von Bindemittel-Vorstufe und Pigment beschichtet, getrocknet und erhitzt, um die Bindemittel-Vorstufe unter Bildung von Bindemittel und Pigment auf mindestens einem Teil des Substrats zu härten.
Mit Hilfe von Fig. 3 wird ein Verfahren zur Herstellung eines bevorzugten Substrats, eines Vliesgewebes (wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt), schematisch gezeigt. Bei der Herstellung eines Vliesgewebes werden Stapelfasern über den Trichter 20 (oder anderen Mitteln) in die Kardierstation 22 eingespeist. Ein Förderband transportiert das kardierte Gewebe 26 von der Kardierstation 22 üblicherweise zu einer Kreuzlegevorrichtung, nicht gezeigt, sodass ein Schichtgewebe hergestellt wird, dessen Fasern in verschiedenen Winkeln relativ zur Maschinenrichtung des kardierten Gewebes 26 ausgerichtet sind. Das kardierte Gewebe 26 gelangt dann durch die Nadelheftstation 28 zum Verhaken der Fasern, sodass das Gewebe gestärkt und verfestigt wird, wobei das nadelgeheftete Gewebe 30 erhalten wird. Das Verhaken des Gewebes kann alternativ durch andere Mittel als Nadelheften, zum Beispiel durch Wasserstrahlverhaken, erzielt werden.
Das nadelgeheftete Gewebe 30 kann gegebenenfalls eine Kalanderstation 32 durchlaufen, sodass eine gewünschte Dicke erreicht wird, wobei das kalandrierte Gewebe 34 erhalten wird, das vorzugsweise nicht mehr als: etwa 1,52 mm (60 Mil) dick ist. Das kalandrierte Gewebe 34 durchläuft dann ein Tauchbad 36, in dem ein Gemisch aus Pigment und Bindemittel-Vorstufe 37 aufgetragen wird. Das Gewebe 34 läuft dann unter Walzen 38 entlang und tritt als beschichtetes Gewebe 40 hervor. Das Beschichten des Gewebes mit der Bindemittel-Vorstufe kann durch Tauchbeschichtungsverfahren sowie durch andere, im Fachgebiet bekannte Beschichtungsverfahren, wie Walzbeschichten, Sprühbeschichten, Gravurbeschichten, Transferbeschichten und dgl., erfolgen. Während dem Beschichten wird zumindest ein Teil der Fasern beschichtet, und vorzugsweise wird das Gewebe auf mindestens einer seiner ersten und zweiten Hauptoberflächen mit einem Gemisch von Pigment und Bindemittel-Vorstufe beschichtet. Bei der Herstellung von Gegenständen, die als Handwischgegenstände oder dgl. verwendet werden sollen, wird das Gewebe gewöhnlich auf beiden Hauptoberflächen beschichtet. Das Beschichtungsgewicht (d. h. zusätzliches Trockengewicht des Bindemittels) wird als Prozentsatz des Gewichts des fertigen Wischgegenstands ausgedrückt. Das Beschichtungsgewicht liegt im Bereich von etwa 1 Prozent bis etwa 95 Prozent, vorzugsweise von etwa 10 Prozent bis etwa 60 Prozent, stärker bevorzugt 20 Prozent bis 40 Prozent.
Das beschichtete Gewebe 40 durchläuft eine Trockenstation 42 unter Herstellung des getrockneten Gewebes 44. Während des Aufenthalts in der Trockenstation 42 wird das Gewebe gewöhnlich und vorzugsweise einer erhöhten Temperatur ausgesetzt, um Wasser aus der Bindemittel-Vorstufe zu entfernen und das getrocknete Gewebe 44 herzustellen. Das Trocknen kann unter Verwendung heizbarer Walzen (d. h. Heißwalzen), eines Luftgebläseofens, einer Strahlungstafel oder anderer Mittel erfolgen. Vorzugsweise ist das Trocknen über die ganze Dicke des Gewebes gleichmäßig. Je nach der Zusammensetzung der Bindemittel-Vorstufe, dem verwendeten Vernetzungsmitteltyp, der vorliegenden Menge Wasser und dgl. kann das Gewebe 44 ohne weiteres Härten zum Gebrauch geeignet sein.
Üblicherweise und vorzugsweise ist es wünschenswert, die Bindemittel-Vorstufe zuerst zu trocknen und dann zu härten. Dieses Zwei-Stufen-Verfahren erfolgt, indem zuerst das Gewebe wie vorstehend erläutert getrocknet wird. Das getrocknete Gewebe 44 wird dann durch eine abschließende Härtungsstation 46 geleitet, die bei einer Temperatur über der Temperatur der Trockenstation 42 gehalten wird. In der Härtungsstation härtet das Aussetzen gegenüber der höheren Temperatur das Bindemittel unter Bildung des getrockneten und gehärteten Gewebes 48. Trocknen und Härten der Bindemittel-Vorstufe können erfolgen, indem das getrocknete Gewebe 44 mehr als zwei verschiedenen Temperaturen ausgesetzt wird, zum Beispiel, indem die Trocken- und Härtungsschritte in einem Ofen mit mehr als zwei Heizzonen durchgeführt werden. Zusätzlich werden beim Trocknen und Härten der Bindemittel-Vorstufe beide Hauptoberflächen des ungehärteten Gewebes vorzugsweise gleichzeitig einer Wärmequelle ausgesetzt. Alternativ, jedoch weniger bevorzugt, können die erste und die zweite Hauptoberfläche des beschichteten Gewebes nacheinander der Wärmequelle ausgesetzt werden.
Das Gewebe 48 kann dann durch einen weiteren Satz von Kalanderwalzen 50 geleitet werden, die zum Eindrücken eines Musters und zum Verschmelzen der Oberflächen des Gegenstands verwendet werden können. Das Gewebe 52 hat gewöhnlich eine Dicke von nicht mehr als 1,52 mm (60 Mil) und ein Gewicht im Bereich von etwa 50 g/m² bis etwa 250 g/m². Das Kalandrieren des mit Bindemittel beschichteten Gewebes bei Temperaturen von etwa 5 bis etwa 40ºC unter dem Schmelzpunkt der Faser kann die Wahrscheinlichkeit verringern, dass Flusen an der Oberfläche der Gegenstände haften, und liefert gewöhnlich eine glatte Oberfläche. Das Eindrücken eines Texturmusters auf dem Wischgegenstand kann gleichzeitig mit dem Kalandrieren oder in einem anschließenden Schritt durchgeführt werden.
Das Gewebe 52 kann dann gegebenenfalls eine zweite Nadelheftstation 54 durchlaufen, um das Gewebe aus Dekorations- oder anderen Zwecken zu perforieren, wonach das Gewebe geschnitten und auf eine Aufnahmewalze 56 gewunden wird.
Alternativ kann das Gewebe 52 ein Bad mit heißem Wasser (d. h. von etwa 60 bis etwa 80ºC) (nicht gezeigt) durchlaufen und mittels heizbaren Walzen, wie vorstehend beschrieben, kalandriert und getrocknet werden, sodass ein weicher "Griff" oder ein weiches Gefühl erzeugt werden, bevor es geschnitten und auf eine Aufnahmewalze 56 gewunden wird. Eine andere Weise zur Erzielung eines weichen Griffs in der endgültigen verpackten Form und zur leichteren Verarbeitung ist das Aufbringen einer kleinen Menge Wasser oder Fungizidlösung auf den Gegenstand unmittelbar vor der Verpackung. Der gehärtete Gegenstand kann, wenn gewünscht, auf ein anderes Substrat, wie einen Schwamm-, Urethanschaumträger oder dgl., laminiert oder anderweitig daran befestigt werden. Bei bestimmten Anwendungen kann es wünschenswert sein, gehärtete Gegenstände mit einem Bindemittel auf nur einer der Hauptoberflächen einzusetzen, sodass eine unbehandelte Hauptoberfläche (d. h. eine Oberfläche ohne gehärtetes Bindemittel) zum Aufbringen von Klebstoffen oder dgl. bereitgestellt wird.
Die erfindungsgemäßen Gegenstände eignen sich aufgrund ihrer Absorptionsfähigkeit und Dauerhaftigkeit besonders als "synthetisches Sämischleder". Diese synthetischen Wischgegenstände eignen sich zum Reinigen verschiedener Oberflächen. Das Vorliegen von Pigment im Gegenstand erzeugt einen ästhetisch ansprechenden und funktionell absorptionsfähigen Wischgegenstand für den Gebrauch durch den Kunden. Vorzugsweise sind die Gegenstände stark gefärbt, wodurch leicht erkennbare gefärbte Gegenstände hergestellt werden, die zum Reinigen bestimmter Flächen (z. B. grün zur Verwendung in Küchen) verwendet werden. Die erfindungsgemäß hergestellten Gegenstände zeigen minimales Farbbluten aufgrund von Pigment, das während des Gebrauchs aus dem Gegenstand verloren geht.
Die Beispiele veranschaulichen die Herstellung von Geweben, die mit einem Bindemittel und einem Pigment beschichtet sind und sich als absorbierende Gegenstände eignen.

BESCHREIBUNG DER MATERIALIEN

In den Beispielen wurden bestimmte Materialien verwendet, die anhand der folgenden Abkürzungen und Handelsbezeichnungen identifiziert werden.

HERSTELLUNGSVERFAHREN

Die nachstehenden Herstellungsverfahren wurden zur Herstellung der in den Beispielen genannten Gegenstände verwendet.

VERFAHREN A (SUBSTRATHERSTELLUNG)

Das Vliesgewebe wurde aus 50 Prozent Reyonfasern (3,0d · 6,3 cm, T2222, Courtaulds Fibers Inc. (Axis, AL)) und 50 Prozent Polyvinylalkoholfasern (1,7d · 5,3 cm, VPB174, Kuraray Co. KK (Tokio, Japan)) hergestellt. Das Vliesgewebe wurde durch Kardieren und Kreuzlegen hergestellt und vernadelt, um ein Gewebe mit einem Basisgewicht von 162,9 g/m² (4,8 Unzen/Yard²) und einer Dicke von 1,45 mm (57 Mil) bereitzustellen. Für die nachstehenden Beispiele wurde das Gewebe als Stücke mit der Abmessung 30,5 cm · 38,1 cm (12 Zoll mal 15 Zoll) beschichtet. Bei der Herstellung eines Vliesgewebes hängt die Ausrichtung der Fasern von dessen Herstellung ab; somit wird auf die "Maschinen"- oder Gewebe-Längsrichtung im Gegensatz zur "Gewebe-Querrichtung" Bezug genommen, die senkrecht zur Maschinenrichtung verläuft. -

VERFAHREN B (PVA-LÖSUNG)

Eine Beschichtungslösung wurde hergestellt, indem 9,3 Teilen Polyvinylalkohol ("R1130" von Kuraray Co. KK) zum Lösen von PVA bis zum Kochen in 90,7 Teilen entmineralisiertem Wasser erhitzt wurden. Amorphes Aluminiumoxid-Sol (0,44 Teile, "Nalco 8676" von Nalco Chemical Co.) wurde zur PVA-Lösung gegeben, gefolgt von der Zugabe von 4, 4 Teilen Titanat ("Tyzor 131", kommerziell von E. I. DuPont de Nemours, Co., Inc., in Wilmington, DE erhältlich). Die erhaltene Lösung wurde abgekühlt und dann mit entmineralisiertem Wasser verdünnt, sodass ein Feststoffgehalt von 3,6 Gew.-% beim Trocknen bei 121ºC (250ºF) erhalten wurde.

VERFAHREN C (BINDEMITTEL-VORSTUFE UND WISCHGEGENSTÄNDE)

Latexemulsion und Pigment wurden zur PVA-Lösung in den in den Beispielen genannten Anteilen zusammen mit zusätzlichem entmineralisierten Wasser, wie in den Beispielen angegeben, hinzugefügt. Die PVA-Lösung und die Latexemulsion bilden die Bindemittel- Vorstufe. Das Gemisch von Pigment und Bindemittel-Vorstufe wurde auf das Substrat gegossen und per Hand gleichmäßig verteilt, sodass ein beschichtetes Substrat hergestellt wurde. Das beschichtete Substrat wurde bei 65,5ºC (150ºF) luftgetrocknet, bis es trocken war, und bei 149ºC (300ºF) 10 Minuten wärmegehärtet. Die Menge an getrocknetem und gehärtetem Polymer (d. h. Bindemittel) auf dem Substrat betrug etwa 18 Gew.-%.

TESTVERFAHREN

Die nachstehenden Testverfahren wurden zur Bewertung der Wischgegenstände der Beispiele eingesetzt.

FARBBLUTEN

Das Farbbluten wurde bestimmt, indem zuerst eine Probe des zu bewertenden Material genommen wurde, und man sie sich in 2 Litern Wasser 60 Sekunden lang vollsaugen ließ. Die Probe wurde dann per Hand ausgewrungen, und das Spülwasser wurde in einer Spülschüssel aufgefangen. Die Eintauch- und Spülschritte wurden für jede getestete Materialprobe zwanzigmal wiederholt. Danach wurden die Farbschattierung und -intensität der Spüllösung und der Oberfläche der Spülschüssel begutachtet und aufgezeichnet, und das sichtbare Absorptionsspektrum des Spülwassers wurde unter Verwendung einer Zelle mit 10 cm Pfadlänge an einem Spektralphotometer für UV-sichtbares Licht gemessen und aufgezeichnet.
Die Spüllösung wurde dann aus der Spülschüssel verworfen und durch 2 Liter frisches Wasser ersetzt. Die Probe wurde vollständig ausgewrungen, und 2 g Detergenz (unter der Handelsbezeichnung "Liquinox" von Alconox, Inc., in New York, New York erhältlich) wurden auf die Probe gegeben und leicht über den größten Teil der Probenoberfläche eingerieben. Die so behandelte Probe wurde in frischem Wasser untergebracht. Die Probe wurde dann per Hand ausgewrungen und das Detergenz/Wasser-Gemisch in die Spülschüssel zurück gegeben. Man ließ die Probe sich erneut voll saugen, und sie wurde ein zweites Mal ausgewrungen, und das sichtbare Absorptionsspektrum des Spülwassers wurde unter Verwendung einer Zelle mit 10. cm Pfadlänge wie vorstehend beschrieben gemessen.

ZUGFESTIGKEIT

Proben wurden für den Test hergestellt, indem sie in Wasser benetzt und einmal mit einer mechanischen Wringvorrichtung ausgewrungen wurden. Die Proben wurden auf 2,54 · 15,24 cm (1 · 6 Zoll) gestanzt.
Zugfestigkeitsmessungen erfolgten unter Verwendung eines Zugtestgeräts (Instron Modell "TM", von Instron Corp. in Canton, MA, bezogen), wobei ein Verfähren verwendet wurde, bei dem das in ASTM D 5035-95, "Standard Test Method for Breaking Force and Elongation of Textile Fabrics (Strip Method)" beschriebene Testverfahren abgewandelt wurde. Die Probendicke wurde ebenfalls notiert. Eine konstante Dehnungsrate wurde eingesetzt, wobei die Backen vom Klemmentyp waren. Die Rate, mit der die Backen auseinander bewegt wurden, betrug 25,4 cm/min (10 Zoll/min). Die Probe wurde in den Backen untergebracht, die auf einen Abstand von 2,5 cm (1 Zoll) eingestellt wurden, und der Zyklus wurde begonnen. Die Zugfestigkeit (d. h. Belastung) und die Reissdehnung wurden gemessen. Die Zugfestigkeit ist ein Maß für die Steifheit der Probe. Die Reissdehnung ist ein Maß für die Belastung, die angelegt und gesteigert wird, bis die Probe reisst. Die Messungen wurden an den Proben in Maschinenrichtung und in Gewebe-Querrichtung durchgeführt, weil mechanische Eigenschaften je nach der Ausrichtung variieren können.

BLEICHBESTÄNDIGKEIT

Wischgegenstände wurden 8 Stunden in ein Gemisch von 286 g 5,25 Gew.-%iger Chlorbleiche (Chlorbleiche von Haushaltsstärke, unter der Handelsbezeichnung "Clorox" von The Clorox Co. in Oakland, CA kommerziell erhältlich) in 14 Litern Leitungswasser eingetaucht. Als die Proben aus der Bleichlösung genommen wurden, wurden die visuell bezüglich der Farbausbleichung begutachtet.

ELMENDORF-REISSTEST

Proben wurden für den Reisstest hergestellt, indem man sie sich 5 min in lauwarmem Wasser vollsaugen ließ, worauf sie mechanisch ausgewrungen wurden.
Elmendorf-Reisstests wurden an 6,35 · 27,94 cm (2,5 · 11 Zoll) gestanzten, gekerbten (20 mm) Proben unter Verwendung eines Elmendorf-Reisstestgeräts Modell Nummer 60-32 von Thwing-Albert Co. mit einem 6,4 kg-Pendel durchgeführt. Das Verfahren wurde von dem in ASTM D 1421-96, "Standard Test Method for Tearing Strength of Fabrics by Falling Pendulum (Elmendorf) Apparatus" beschriebenen Testverfahren abgewandelt. Ein Durchschnitt von vier Messungen ist dargestellt. Die Proben wurden sowohl in Maschinenrichtung als auch in Querrichtung getestet. Die Reisstests zeigen die Dauerhaftigkeit der erfindungsgemäßen absorbierenden Gegenstände.

ABSORPTIONSTESTS

Die Wasserabsorption wurde bestimmt, indem man zuerst eine Probe sich für 15 Minuten in lauwarmem Wasser in einer Spülschüssel oder einem anderen Behälter vollsaugen ließ. Die Probe wurde dann mechanisch ausgewrungen, um das meiste Wasser zu entfernen. Noch feucht, wurden viereckige 15,2 cm · 20,3 cm (6 Zoll · 8 Zoll) große Stücke aus dem Material geschnitten. Die geschnittenen Proben wurden erneut in eine Spülschüssel mit lauwarmem Wasser gebracht, und man ließ sie sich 15 Minuten lang vollsaugen. Ein Schirm wurde unter eine der geschnittenen Proben in der Spülschüssel gelegt. Nach 30 Sekunden wurden der Schirm und die geschnittene Probe aus der Spülschüssel genommen, die Probe wurde mit einer Pinzette vom Schirm genommen und sofort mit einer schnellen, gleichmäßigen Bewegung in eine Wiegeschale überführt. Dieser Arbeitsgang verlangt vom Analysator eine gewisse Technik und sollte geübt werden, bis regelmäßig eine Reproduzierbarkeit von ± 1 Gramm erzielt wird. Die Waagenablesung wurde in Gramm als insgesamt absorbiertes H&sub2;O/ohne Tropfen (A) notiert. Dieses Verfahren wurde mit den übrigen geschnittenen Proben wiederholt.
Die so behandelten geschnittenen Proben ließ man sich in einer Spülschüssel mit lauwarmem Wasser 5 Minuten lang vollsaugen. Danach wurden die Proben mit einer Pinzette aus dem Wasser entnommen und an einer Ecke aufgehangen, wobei eine Federklammer, die an einem Ringständer befestigt wurde, verwendet wurde. Nach 60 Sekunden wurde jede Probe mit einer schnellen, gleichmäßigen Bewegung in eine Wiegeschale überführt. Die Waagenablesung wurde in Gramm als insgesamt absorbiertes H&sub2;O/Tropfen (B) notiert. Dieses Verfahren wurde mit den übrigen geschnittenen Proben wiederholt.
Die geschnittenen Proben wurden erneut 5 Minuten in einer Spülschüssel mit lauwarmem Wasser untergebracht. Danach wurde jede Probe aus dem Wasser entnommen und bei einfacher Dicke durch eine mechanische Wringvorrichtung geleitet. Die Probe wurde mit einer schnellen, gleichmäßigen Bewegung in eine Wiegeschale überführt, und die Waagenablesung wurde in Gramm als Feuchtgewicht (C) notiert. Dieses Verfahren wurde mit den übrigen geschnittenen Proben wiederholt.
Die geschnittenen Proben wurden mindestens 12 Stunden in einem belüfteten Gebläseluftofen untergebracht, der bei 49ºC (120ºF) gehalten wurde. Bis zu sechs Proben wurden gleichzeitig aus dem Ofen entnommen, und ihr Gewicht in Gramm wurde sofort gemessen und als Trockengewicht (D) notiert. Dieses Verfahren wurde für die übrigen geschnittenen Proben wiederholt.
Der prozentuale Wasserverlust, die Absorption und die effektive Absorption wurden gemäß den nachstehenden Formeln berechnet:
Prozentualer Wasserverlust = 100·(A - B)B;
Absorption (g Wasser/Trockengewicht) = (A - D)/D;
Effektive Absorption (g absorbiertes Wasser/m²) = 32,292·(A - C).

ABRIEBTEST

Die in der Bindemittel-Vorstufe vorliegende hydrophobe Latexemulsion trocknet und härtet unter Bildung eines Polymers, von dem gewöhnlich erwartet wird, dass es eine kleinere Abriebbeständigkeit aufweist als das PVA-Polymer allein. Zur Veranschaulichung der Wirkung der hinzugefügten Latexemulsion auf die Abriebbeständigkeit wurde ein Abriebtest unter Verwendung einer Taber-Abriebvorrichtung Modell 503 durchgeführt, die mit H22-Calibrade- Rädern mit 500 g-Gewichten ausgestattet war. Proben für den Abriebtest wurden hergestellt, indem sie in lauwarmem Wasser gesättigt und die Proben mechanisch 4mal ausgewrungen wurden, um das gesamte überschüssige Wasser zu entfernen. Zerstörung wurde an dem Punkt notiert, an dem ein sichtbares Loch (0,3 cm (1/8 Zoll) Durchmesser) in der Probe auftrat.

BEISPIELE

Die Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Gegenstände werden in den nachstehenden, nicht beschränkenden Beispielen weiter veranschaulicht.

VERGLEICHSBEISPIEL A

Ein roter Wischgegenstand unter Verwendung des vorstehend in VERFAHREN A beschriebenen Substrats. Er wurde mit 139 g FVA-Lösung (wie in VERFAHREN B beschrieben hergestellt) beschichtet, die mit 0,6 g eines organischen roten Pigments (als "Orcobrite Red BRYN 6002" von Organic Dye Stuffs in Charlotte, NC kommerziell erhältlich) und 61 g entmineralisiertem Wasser gemischt war. Die beschichtete Probe wurde wie in VERFAHREN C beschrieben getrocknet und gehärtet.

VERGLEICHSBEISPIEL B

Ein blauer Wischgegenstand wurde unter Verwendung des vorstehend in VERFAHREN A beschriebenen Substrats hergestellt. Er wurde mit 139 g PVA-Lösung (wie in VERFAHREN B beschrieben hergestellt) beschichtet, die mit 0,5 g eines organischen blauen Pigments (als "Orcobrite Blue 3GN 2010" kommerziell erhältlich) und 61 g entmineralisiertem Wasser gemischt war. Die beschichtete Probe wurde wie in VERFAHREN C beschrieben getrocknet und gehärtet.

VERGLEICHSBEISPIEL C

Ein grüner Wischgegenstand wurde unter Verwendung des vorstehend in VERFAHREN A beschriebenen Substrats hergestellt. Er wurde mit I39 g PVA-Lösung (wie in VERFAHREN B beschrieben hergestellt) beschichtet, die mit 0,3 g eines organischen grünen Pigments (als "Orcobrite Green YN 9" kommerziell erhältlich) und 61 g entmineralisiertem Wasser gemischt war. Die beschichtete Probe wurde wie in VERFAHREN C beschrieben getrocknet und gehärtet.

BEISPIEL 1

Dieses Beispiel demonstriert die Herstellung eines roten Wischgegenstands. Die Probe wurde unter Verwendung des im VERFAHREN A beschriebenen Fasergewebes hergestellt. Es wurde mit einem Bindemittel-Vorstufengemisch beschichtet, das aus 132 g PVA-Lösung (wie in VERFAHREN B beschrieben), 0,45 g Latexemulsion ("Hycar T-278"), 0,6 g eines organischen roten Pigments ("Orcobrite Red BRYN 6002") und 67 g entmineralisiertem Wasser hergestellt wurde. Die beschichtete Probe wurde wie in VERFAHREN C beschrieben getrocknet und gehärtet. Der erhaltene Wischgegenstand enthielt 5 Prozent, bezogen auf die trockenen Feststoffe, aus der Latexemulsion stammendes Polymer ("Hycar T-278") im Bindemittel.

BEISPIEL 2

Dieses Beispiel demonstriert die Herstellung eines roten Wischgegenstands. Die Probe wurde unter Verwendung des im VERFAHREN A beschriebenen Fasergewebes hergestellt. Es wurde mit einem Bindemittel-Vorstufengemisch beschichtet, das aus 125 g PVA-Lösung (wie in VERFAHREN B beschrieben), 0,91 g Latexemulsion ("Hycar T-278"), 0,6 g eines organischen roten Pigments ("Orcobrite Red BRYN 6002") und 74 g entmineralisiertem Wasser hergestellt wurde. Die beschichtete Probe wurde wie in VERFAHREN C beschrieben getrocknet und gehärtet. Der erhaltene Wischgegenstand enthielt 10 Prozent, bezogen auf die trockenen Feststoffe, aus der Latexemulsion stammendes Polymer ("Hycar T-278") im Bindemittel.

BEISPIEL 3

Dieses Beispiel demonstriert die Herstellung eines roten Wischgegenstands. Die Probe wurde unter Verwendung des im VERFAHREN A beschriebenen Fasergewebes hergestellt. Es wurde mit einem Bindemittel-Vorstufengemisch beschichtet, das aus 118 g PVA-Lösung (wie in VERFAHREN B beschrieben), 1,36 g Latexemulsion ("Hycar T-278"), 0,6 g eines organischen roten Pigments ("Orcobrite Red BRYN 6002") und 80 g entmineralisiertem Wasser hergestellt wurde. Die beschichtete Probe wurde wie in VERFAHREN C beschrieben getrocknet und gehärtet. Der erhaltene Wischgegenstand enthielt 15 Prozent, bezogen auf die trockenen Feststoffe, aus der Latexemulsion stammendes Polymer ("Hycar T-278") im Bindemittel.

BEISPIEL 4

Dieses Beispiel demonstriert die Herstellung eines blauen Wischgegenstands. Die Probe wurde unter Verwendung des im VERFAHREN A beschriebenen Fasergewebes hergestellt. Es wurde mit einem Bindemittel-Vorstufengemisch beschichtet, das aus 125 g PVA-Lösung (wie in VERFAHREN B beschrieben), 0,91 g Latexemulsion ("Hycar T-278"), 0,5 g eines organischen blauen Pigments ("Orcobrite Blue 3 GN 2010") und 74 g entmineralisiertem Wasser hergestellt wurde. Die beschichtete Probe wurde wie in VERFAHREN C beschrieben getrocknet und gehärtet. Der erhaltene Wischgegenstand enthielt 10 Prozent, bezogen auf die trockenen Feststoffe, aus der Latexemulsion stammendes Polymer ("Hycar T-278") im Bindemittel.

BEISPIEL 5

Dieses Beispiel demonstriert die Herstellung eines grünen Wischgegenstands. Die Probe wurde unter Verwendung des im VERFAHREN A beschriebenen Fasergewebes hergestellt. Es wurde mit einem Bindemittel-Vorstufengemisch beschichtet, das aus 125 g PVA-Lösung (wie in VERFAHREN B beschrieben), 0,91 g Latexemulsion ("Hycar T-278"), 0,3 g eines organischen grünen Pigments ("Orcobrite Green YN 9") und 74 g entmineralisiertem Wasser hergestellt wurde. Die beschichtete Probe wurde wie in VERFAHREN C beschrieben getrocknet und gehärtet. Der erhaltene Wischgegenstand enthielt 10 Prozent, bezogen auf die trockenen Feststoffe, aus der Latexemulsion stammendes Polymer ("Hycar T-278") im Bindemittel.
Die detaillierten Ergebnisse der Tests zur Analyse der Leistungsänderungen sind nachstehend in Tabelle 1 angegeben.

VERGLEICHSBEISPIELE A-C UND BEISPIELE 1-5

Ergebnisse der Zugtests:

Die Zugfestigkeitsmessungen erfolgten wie vorstehend im Testverfahren für ZUGFESTIGKEIT beschrieben. Zugfestigkeit und Reissdehnung wurden in Maschinen- (Richtung 1) und Gewebe-Querrichtung (Richtung 2) der Probe gemessen. Keine signifikante Verschlechterung der Zugeigenschaften wurde beobachtet, was zeigt, dass durch das Einbringen einer hydrophoben Latexemulsion ("Hycar T-278") eine geringe nachteilige Wirkung hervorgerufen wurde. Tabelle 1 Zugtests

Bleichbeständigkeit:

Gemäß Vergleichsbeispiel A und Beispiel 2 hergestellte Wischgegenstände wurden gemäß dem vorstehenden Testverfahren für die Bleichbeständigkeit auf ihre Bleichbeständigkeit getestet. Als die Proben aus der Bleichlösung genommen wurden, war die Farbe von Vergleichsbeispiel A verglichen mit nicht eingetauchten Wischgegenständen von Vergleichsbeispiel A ausgeblichen, während die eingetauchte Probe von Beispiel 2 lebhaft rot bei weniger sichtbarer Farbausbleichung blieb. Keine negativen Wirkungen auf die Bleichbeständigkeit wurden bei Verwendung des Latex-Additivs beobachtet.
An diesen Proben wurden sowohl vor als auch nach dem Aussetzen gegenüber der Bleichlösung Zugtests durchgeführt. Die Daten sind in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2 Zugtest (gebleichte Probe)

Ergebnisse des Reisstests:

Die Reisstests erfolgten an den Gegenständen von Vergleichsbeispiel A und den Beispielen 1-3 wie vorstehend im ELMENDORF-REISSTEST beschrieben. Die Daten sind in Tabelle 3 dargestellt. Die Daten zeigen, dass die Anwesenheit eines aus einer hydrophoben Latexemulsion stammenden Polymers keine nachteilige Wirkung auf die Reissfestigkeit der Proben hat. Tabelle 3 Reisstest

Absorptionstest:

Der Absorptionstest gemäß dem vorstehenden ABSORPTIONSTEST-Verfahren zeigte keine signifikante Wirkung auf die Absorption aufgrund der Anwesenheit eines aus einer hydrophoben Latexemulsion stammenden Polymers. Die Daten sind in Tabelle 4 angegeben. Tabelle 4 Wasserabsorption

Abriebtest

Die Proben wurden gemäß dem Abriebtestverfahren abgerieben, wobei die Zerstörung der Proben an dem Punkt aufgezeichnet wurde, an dem ein sichtbares Loch (0,32 cm (1/8 Zoll) Durchmesser) auftrat. Die Daten sind in Tabelle 5 dargestellt. Die Daten zeigen, dass die Anwesenheit eines aus einer hydrophoben Latexemulsion stammenden Polymers keine nachteilige Wirkung auf die Abriebbeständigkeit der Proben hat. Tabelle 5 Abriebtest

Farbbluten

Wischgegenstände wurden wie folgt dem Farbbluttest unterworfen. Im Fall roter, blauer und grüner Wischgegenstände der Vergleichsbeispiele A, B und C wurde starkes Farbbluten unter Wringen in Wasser und schweres Farbbluten wurden beim Wringen mit Detergenz beobachtet. Dagegen konnte höchstens eine schwache Färbung nach Wringen mit Detergenz im Fall der Wischgegenstände mit 10 Prozent oder mehr hinzugefügtem Latex nachgewiesen werden. Die Ergebnisse mit 5%iger Zugabe von "Hycar T-278"-Latex lagen zwischen den Werten bei 0 und 10%.
Die Daten sind in Tabelle 6 bei der Wellenlänge der maximalen Farbabsorption für jede Probe angegeben. Tabelle 6 Farbbluten

VERGLEICHSBEISPIEL D

Ein roter Wischgegenstand wurde unter Verwendung des vorstehend in VERFAHREN A beschriebenen Substrats hergestellt. Er wurde mit 152 g PVA-Lösung beschichtet, die wie in VERFAHREN B beschrieben hergestellt wurde und mit 0,3 g eines organischen roten Pigments (als "Orcobrite Red BRYN 6002" kommerziell erhältlich) und 61 g entmineralisiertem Wasser gemischt war. Die beschichtete Probe wurde wie im VERFAHREN C beschrieben getrocknet und gehärtet. Der Bindemittelgehalt des erhaltenen gehärteten Wischgegenstands war 14 Prozent (bezogen auf die trockenen Feststoffe).

BETSPIEL 6

Ein roter Wischgegenstand wurde unter Verwendung des im VERFAHREN A beschriebenen Fasergewebes hergestellt. Er wurde mit einem Bindemittel-Vorstufengemisch beschichtet, das aus 137 g PVA-Lösung (wie in VERFAHREN B beschrieben), 1,2 g Latexemulsion ("Rhoplex NW-1845", ein nicht vernetzender Latex), 0,63 g eines organischen roten Pigments ("Orcobrite Red BRYN 6002") und 61 g entmineralisiertem Wasser hergestellt wurde. Die beschichtete Probe wurde wie im VERFAHREN C beschrieben getrocknet und gehärtet. Der Bindemittelgehalt des erhaltenen gehärteten Wischers war 15 Prozent.

BEISPIEL 7

Ein roter Wischgegenstand wurde unter Verwendung des im VERFAHREN A beschriebenen Fasergewebes hergestellt. Er wurde mit einem Bindemittel-Vorstufengemisch beschichtet, das aus 137 g PVA-Lösung (wie in VERFAHREN B beschrieben), 1,2 g Latexemulsion ("Rhoplex ST-954", eine selbstvernetzende Acrylemulsion), 0,63 g eines organischen roten Pigments ("Orcobrite Red BRYN 6002") und 61 g entmineralisiertem Wasser hergestellt wurde. Die beschichtete Probe wurde wie im VERFAHREN C beschrieben getrocknet und gehärtet. Der Bindemittelgehalt des erhaltenen gehärteten Wischers war 15 Prozent.

BEISPIEL 8

Ein roter Wischgegenstand wurde unter Verwendung des im VERFAHREN A beschriebenen Fasergewebes hergestellt. Er wurde mit einem Bindemittel-Vorstufengemisch beschichtet, das aus 137 g PVA-Lösung (wie in VERFAHREN B beschrieben), 1,2 g einer selbstvernetzenden Styrol-Butadien-Latexemulsion ("Unocal 4170"), 0,64 g eines organischen roten Pigments ("Orcobrite Red BRYN 6002") und 61 g entmineralisiertem Wasser hergestellt wurde. Die beschichtete Probe wurde wie im VERFAHREN C beschrieben getrocknet und gehärtet. Der Bindemittelgehalt des erhaltenen gehärteten Wischers war 15 Prozent.

VERGLEICHSBEISPIEL D und BEISPIELE 6-8

Die Gegenstände der Beispiele 6, 7, 8 und des Vergleichsbeispiel D wurde gemäß dem vorstehenden Farbbluttestverfahren bezüglich Farbbluten bewertet. Das beobachtete Farbbluten der Beispiele 6, 7 und 8 war signifikant geringer als das des Vergleichsbeispiels D.

Claims

1. Absorbierender Gegenstand, umfassend:

(a) ein Substrat, bestehend aus organischen Fasern mit einer Vielzahl anhängender Hydroxylgruppen;

(b) ein Bindemittel, das auf mindestens einen Teil der Fasern beschichtet ist, wobei das Bindemittel einen vernetzten Polyvinylalkohol und ein hydrophobes Polymer umfasst, das aus einer hydrophoben Latexemulsion stammt; und

(c) im Bindemittel verteiltes Pigment.

2. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 1, wobei das Substrat ein Vliesgewebe umfasst.

3. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 2, wobei das Vliesgewebe ein Gewicht pro Einheitsfläche von etwa 50 g/m² bis etwa 250 g/m² hat.

4. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 1, wobei die organischen Fasern Materialien umfassen, die aus Polyvinylalkohol und Reyon ausgewählt sind.

5. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 4, wobei das Verhältnis von Polyvinylalkohol-Fasern zu Reyon-Fasern im Bereich von 30 : 70 bis 70 : 30 liegt.

6. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 1, wobei der Polyvinylalkohol ein silanolmodifizierter Polyvinylalkohol ist.

7. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 6, wobei der silanolmodifizierte Polyvinylalkohol mit einem Metallkomplex vernetzt ist, der aus Aluminium-, Titan-, Silicium- und Zirkonchelaten und Kombinationen der Vorstehenden ausgewählt ist.

8. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 1, wobei das hydrophobe Polymer aus einer selbstvernetzenden Latexemulsion stammt.

9. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 1, wobei das hydrophobe Polymer aus einer hydrophoben Latexemulsion stammt, die auf Materialien basiert, ausgewählt aus Acrylat, Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylnitril, Styrol, N-Methylolacrylamid, Polyurethan, Polyester und Polyamid.

10. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 9, wobei das Acrylat aus Butylacrylat, Ethylacrylat und Methylmethacrylat ausgewählt ist.

11. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 1, wobei das hydrophobe Polymer eine Glasübergangstemperatur von weniger als 0ºC hat.

12. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 1, wobei das hydrophobe Polymer eine Glasübergangstemperatur von weniger als -15ºC hat.

13. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 1, wobei das hydrophobe Polymer im Bereich von 1 bis 15 Gew.-% des Bindemittels vorliegt.

14. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 1, wobei das Pigment ein organisches Pigment ist.

15. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 1, wobei der Polyvinylalkohol ein hydrolysiertes, vernetztes Homopolymer oder Copolymer ist, das aus der Copolymerisation von ersten und zweiten Monomeren stammt, wobei das erste Monomer aus Monomeren der allgemeinen Formel (I) besteht

wobei X die Bedeutung Si(OR&sup4;OR&sup5;OR&sup6;) hat; und

das zweite Monomer aus Monomeren der allgemeinen Formel (II) besteht

wobei Y die Bedeutung O(CO)R&sup7; hat und R¹, R², R³, R&sup4;, R&sup5;, R&sup6; und R&sup7; unabhängig aus einem Wasserstoffatom und organischen Resten mit 1 bis etwa 10 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind.

16. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 15, wobei der Polyvinylalkohol mit einem Vernetzungsmittel vernetzt wird, das aus Aldehyden, Diisocyanaten, Polyacrylsäure, Metallkomplexen und Kombinationen der Vorstehenden ausgewählt ist.

17. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 16, wobei die Metallkomplexe aus Aluminium-, Titan-, Silicium- und Zirkonchelaten und Kombinationen der Vorstehenden ausgewählt sind.

18. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 15, wobei der Polyvinylalkohol über sekundäre Hydroxylgruppen am Polymergrundgerüst unter Verwendung von organischen Titanaten als Vernetzungsmittel vernetzt ist und Silanolgruppen am Polymergrundgerüst unter Verwendung von Metalloxiden als weiterem Vernetzungsmittel vernetzt sind.

19. Verfahren zur Herstellung eines absorbierenden Gegenstandes, wobei das Verfahren umfasst:

(a) Bereitstellen eines Substrates, das organische Fasern mit einer Vielzahl von anhängenden Hydroxylgruppen umfasst;

(b) Beschichten mindestens eines Teils der Fasern mit einem Gemisch aus einem Pigment und einer Bindemittel-Vorstufe, wobei die Bindemittel-Vorstufe Polyvinylalkohol und eine hydrophobe Latexemulsion umfasst; und

(c) Härten der Bindemittel-Vorstufe unter Bereitstellung eines absorbierenden Gegenstands.

20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Bereitstellungsschritt (a) ferner die Bereitstellung des Substrats in Form eines kardierten und kreuzgelegten Vliesgewebes umfasst.

21. Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Bereitstellungsschritt (a) ferner die Bereitstellung des Substrats in Form eines Vliesgewebes mit ersten und zweiten Hauptoberflächen sowie das Verhaken der organischen Fasern mit dem Vliesgewebe mittels Nadelheften umfasst.

22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Vliesgewebe ein Gewicht pro Einheitsfläche von etwa 50 g/m² bis etwa 250 g/m² hat.

23. Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Beschichtungsschritt (b) das Beschichten von mindestens einer der ersten und zweiten Hauptoberflächen des Vliesgewebes mit der Bindemittel-Vorstufe umfasst.

24. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die organischen Fasern Materialien umfassen, die aus Polyvinylalkohol und Reyon ausgewählt sind.

25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Verhältnis von Polyvinylalkohol-Fasern zu Reyon-Fasern im Bereich von 30 : 70 bis 70 : 30 liegt.

26. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die hydrophobe Latexemulsion ein selbstvernetzendes Polymer umfasst.

27. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die hydrophobe Latexemulsion auf Materialien basiert, die aus Acrylat, Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylnitril, Styrol, N-Methylolacrylamid, Polyurethan, Polyester und Polyamid ausgewählt sind.

28. Verfahren nach Anspruch 27, wobei das Acrylat aus Butylacrylat, Ethylacrylat und Methylmethacrylat ausgewählt ist.

29. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die hydrophobe Latexemulsion im Bereich von 1 bis 15 Gew.-% des Bindemittels vorliegt.

30. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Pigment ein organisches Pigment ist.

31. Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Polyvinylalkohol in der Bindemittel- Vorstufe ein Homopolymer oder Copolymer ist, das aus der Copolymerisation von ersten und zweiten Monomeren stammt, wobei das erste Monomer aus Monomeren der allgemeinen Formel (I) besteht

wobei X die Bedeutung Si(OR&sup4;OR&sup5;OR&sup6;) hat; und

das zweite Monomer aus Monomeren der allgemeinen Formel (II) besteht

32. Verfahren nach Anspruch 31, wobei die Bindemittel-Vorstufe ferner ein Vernetzungsmittel umfasst, das mit dem Polyvinylalkohol verträglich ist, und das Vernetzungsmittel aus Aldehyden, Diisocyanaten, Polyacrylsäure, Metallkomplexen und Kombinationen der Vorstehenden ausgewählt ist.

33. Verfahren nach Anspruch 32, wobei die Metallkomplexe aus Aluminium-, Titan-, Silicium- und Zirkonchelaten und Kombinationen der Vorstehenden ausgewählt sind.

34. Verfahren nach Anspruch 31, wobei der Härtungsschritt (c) eine Vernetzungsreaktion umfasst, wobei der Polyvinylalkohol über sekundäre Hydroxylgruppen am Polymergrundgerüst unter Verwendung von organischen Titanaten als Vernetzungsmittel vernetzt wird und Silanolgruppen am Polymergrundgerüst unter Verwendung von Metalloxiden als weiterem Vernetzungsmittel vernetzt werden.

35. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 1, umfassend ein Substrat mit ersten und zweiten Hauptoberflächen, wobei das Substrat organische Fasern mit einer Vielzahl anhängender Hydroxylgruppen umfasst, wobei mindestens eine der ersten und zweiten Hauptoberflächen mit einem Gemisch beschichtet ist, umfassend das Bindemittel und im Bindemittel verteiltes Pigment.

36. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 35, wobei das Substrat ein Vliesgewebe umfasst.

37. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 36, wobei das Vliesgewebe ein Gewicht pro Einheitsfläche von etwa 50 g/m² bis etwa 250 g/m² hat.

38. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 36, wobei die organischen Fasern Materialien umfassen, die aus Polyvinylalkohol und Reyon ausgewählt sind.

39. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 36, wobei der Polyvinylalkohol ein silanolmodifizierter Polyvinylalkohol ist.

40. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 39, wobei der silanolmodifizierte Polyvinylalkohol mit einem Metallkomplex vernetzt ist, der aus Aluminium-, Titan-, Silicium- und Zirkonchelaten und Kombinationen der Vorstehenden ausgewählt ist.

41. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 36, wobei das hydrophobe Polymer aus einer hydrophoben Latexemulsion stammt, die auf Materialien basiert, die aus Acrylat, Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylnitril, Styrol, N-Methylolacrylamid, Polyurethan, Polyester und Polyamid ausgewählt sind.

42. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 36, wobei das hydrophobe Polymer im Bereich von 1 bis 15 Gew.-% des Bindemittels vorliegt.

43. Absorbierender Gegenstand nach Anspruch 36, wobei das Pigment ein organisches Pigment ist.