DE69731399T2

DE69731399T2 - Antivirale, wasserfreie und milde hautlotionen zur aufbringung auf papiertücher

Info

Publication number: DE69731399T2
Application number: DE69731399T
Authority: DE
Inventors: James Thomas KLOFTA; Wayne Ronald BERG; Paul John ERSPAMER
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1996-06-05
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 2006-02-16
Also published as: EP0952807A2; ATE280567T1; WO1997046205A2; DE69731399D1; BR9709647A; EP0952807A4; CN1119141C; CA2257597C; JP2000510152A; AU726348B2; CN1251033A; DE69731399T8; KR100296360B1; EP0952807B1; AU3288597A; JP3824656B2; ZA974931B; WO1997046205A3; KR20000016337A; CA2257597A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Anmeldung bezieht sich auf wasserfreie und antivirale Lotionszusammensetzungen, die dem Tissuepapier eine weiche, fettige Anfühlung verleihen und die Fähigkeit haben, bestimmte Virusstämme abzutöten, die mit dem mit der Lotion versehenen Papier in Kontakt kommen. Zusätzlich dazu sind diese wasserfreien und antiviralen Lotionen mild für die Haut. Da absichtlich kein Wasser zu diesen Lotionen hinzugegeben wird, führt dies zu Vorteilen bei der Beibehaltung solcher physikalischen Papiereigenschaften, wie Spannung und Dicke. Diese Anmeldung bezieht sich ferner auf ein mit solchen wasserfreien und antiviralen Lotionszusammensetzungen behandeltes Tissuepapier.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Im Haushalt ist das Verhindern der Ausbreitung von Keimen eine schwierige und dennoch wünschenswerte Aufgabe. Es ist gut dokumentiert, dass viele Stunden produktiver Arbeit verloren gehen, weil Personen mit dem gewöhnlichen Erkältungs- oder Influenzavirus infiziert werden. Zudem werden jährlich für Medikamente hohe Geldbeträge ausgegeben, um die mit der gewöhnlichen Erkältung und Influenza verbundenen Erkrankungen zu mildern. Um die Ausbreitung von Keimen im Haushalt zu verhindern oder zu verlangsamen, gibt es Sprühmittel, Flüssigkeiten und Seifen zur allgemeinen Hygiene und Desinfektion. Sprühmittel werden typischerweise verwendet, um in und um Spülbecken, Badewannen, Duschen und Toiletten herum zu reinigen. Flüssige Reiniger für harte Oberflächen mit antimikrobieller Wirkung sind nun zum Reinigen von Fußböden, Arbeitsplatten und anderen harten Oberflächen erhältlich. Zudem kann eine Vielzahl von antimikrobiellen Seifen für die Haut und die Körperreinigung erworben werden.
Wenn jemand an der allgemeinen Erkältung oder am Influenza-Virus leidet, ist der Schleim desjenigen die Quelle einer sehr hohen Konzentration von Viren. Nachdem der Schleim in ein Gesichtstissue abgeschieden worden ist, hat der in dem Schleim befindliche Virus die Möglichkeit, andere Personen, die mit diesem in Kontakt gelangen, zu infizieren. Eine Übertragung des Schleimes auf dem Tissue auf eine andere Person ist durch einen zufälligen oder unbeabsichtigten Kontakt wahrscheinlich.
Als ein Beispiel einer möglichen Übertragungssituation sei eine erkältete Person betrachtet, die ein mit Schleim infiziertes Gesichtstissue auf einer harten Oberfläche beliebiger Art hinterlässt. Diese harte Oberfläche kann eine Küchen-Arbeitsplatte, die Oberfläche einer Badezimmerkommode, ein Schreibtisch oder ein anderes Möbelstück sein. Ein anderes Familienmitglied oder ein anderer Kollege kann zufällig in Kontakt mit dem infizierten Schleim kommen, nachdem es/er das Tissue aufgenommen hat, um es weg zu werfen. Nachdem es/er mit dem Schleim auf dem Tissue in einen solchen Kontakt gelangt ist, ist es sehr leicht möglich, dass die Person mit dem viralen Zustand infiziert wird (das heißt, mit einer gewöhnlichen Erkältung, Influenza).
Eine weitere Übertragungssituation erfolgt durch den Wegwurf der mit dem Virus enthaltenden Schleim verunreinigten Gesichtstissues. Wenn ein Haushalts-Abfalleimer mit Abfall gefüllt wird, der eine hohe Konzentration infizierter Tissues enthält, muss dieser natürlich in gewisser Weise entsorgt werden. Während dieser Übertragung des Haushaltsabfalls in eine größere Entsorgungseinheit kann die Person, die den Abfall überführt, in Kontakt mit dem verunreinigten Tissue gelangen. Wieder trägt diese Person eine höhere Gefahr, den Virus zu berühren.
Viele weitere mögliche Formen der Virusübertragung sind möglich, nachdem das Gesichtstissue mit dem Schleim infiziert worden ist. Um die Wahrscheinlichkeit einer Erkältung- und Influenza-Übertragung zu verringern, wird das mit der hier beschriebenen antiviralen wasserfreien Lotion beschichtete Tissue einige Stämme sowohl von Rhinovirus als auch von Influenza abtöten. Durch das Abtöten dieser Viren in dem Tissue gibt einen Eingriff in die Übertragung dieser Viren, welche die gewöhnliche Erkältung und Influenza verursachen. Das AVERT Gesichtstissueprodukt von Kimberley-Clark enthielt bereits vor mehreren Jahren effektive Keimtöter, das anionische grenzflächenaktive Mittel in dem keimtötenden Vehikel war aber wahrscheinlich zu irritierend für die Haut. Es ist allgemein bekannt, dass an einer Erkältung und einer Influenza Leidende typischerweise wunde und gereizte Hautregionen in Verbindung mit der Nase und den Lippen haben. Nach dem Ausschnäuzen des wässrigen Schleims in das Tissue wird der anionische grenzflächenaktive Stoff leicht aufgelöst und teilweise auf die irritierten Hautregionen übertragen. Diese empfindlichen Hautregionen sind anfälliger für eine Irritation durch die anionischen grenzflächenaktiven Stoffe.
Wie bereits angemerkt, kann die Irritation, Entzündung und Rötung um die Nase und die Lippen herum mehrere Gründe haben. Ein primärer ist natürlich die reine Notwendigkeit des häufigen Ausschnäuzens der Nase in das Tissue und das Abwischen der sich ergebenden nasalen Ausscheidung von der Nase und dem umgebenden Bereich. Der Grad einer Irritation und Entzündung, die durch das Schnäuzen und Abwischen verursacht werden, ist direkt proportional zu: (1) der Oberflächenrauhigkeit des verwendeten Tissues; (2) der Häufigkeit, mit der die Nase und ihre umgebenden Bereiche in Kontakt mit Tissue sind; und (3) die mögliche Irritation von irgendwelchen Additiven, die auf das Tissuepapier aufgebracht sind. Es ist daher dringend erforderlich, Inhaltsstoffe in der Antiviruslotion zu verwenden, die so mild wie möglich sind. Tatsächlich ist es wünschenswerter, Inhaltsstoffe zu verwenden, die günstig für die Haut sein können.
Zusätzlich zu den nachteiligen Hautreaktionen in Avert, gab es nur eine sehr geringe Möglichkeit für eine trockene Übertragung der antiviralen Formulierungen auf die Haut. Dies ergab sich teilweise aufgrund der Zugabe von der Avert-Antiviruszusammensetzung auf eine dritte Tissuelage, welche dann zwischen zwei außenseitigen Lagen eingeschlossen war. Zudem war die Avert-Antiviruszusammensetzung aus kristallinen Feststoffen aufgebaut. So war die Wahrscheinlichkeit, dass nach dem Herausziehen eines Tissues aus der Spenderschachtel die Antiviruskomponenten auf die Finger übertragen wurden, gering. Wo hingegen bei der vorliegenden Erfindung die Lotion, wenn die Lotion auf die außenseitigen Lagen des Tissues aufgebracht ist, ohne weiteres entweder auf die Haut oder auf Gegenstände durch ein einfaches Aufsbringen von Druck zwischen dem mit Lotion versehenen Tissue und dem berührten Objekt übertragen werden kann. So ist die Wahrscheinlichkeit einer Übertragung auf die Haut oder eine nicht organische Oberfläche groß und macht es möglich, Viren auf organischen und anorganischen Objekten abzutöten.
US 5,525,345 offenbart eine Lotionszusammensetzung, welche bei 20°C für ein Tissuepapier fest oder halb fest ist, das 20 bis 95% eines im Wesentlichen wasserfreien Emollienten mit einer plastischen oder flüssigen Konsistenz bei 20°C, 5 bis 80% eines Immobilisierungsmittels, das den Emollienten auf der Oberfläche des Tissuepapiers immobilisieren kann, umfasst, wobei das Immobilisierungsmittel ein Schmelzpunkt von wenigstens 40°C hat und ein Element umfasst, ausgewählt aus Polyhydroxy-Fettsäureestern, Polyhydroxy-Fettsäureamiden und Mischungen davon, wobei der Polyhydroxy-Anteil des Esters oder Amids wenigstens zwei frei Hydroxygruppen aufweist.
US 4,764,418 offenbart ein Tissueprodukt mit einer Carboxylsäure enthaltenden viruzidalen Zusammensetzung, die mit einem Feuchthaltestoff basierend auf Polyglycolen vorgemischt ist.
Demgemäß wäre es wünschenswert, mit Lotionen versehene Tissueprodukte zu schaffen, die: (1) Rhinovirus- und Influenza-Viren innerhalb des Tissues abtötet; (2) eine wasserfreie, antivirale Lotion enthält, die auf die Haut oder Gegenstände übertragen werden kann, um Viren in Kontakt mit solchen mit Lotion versehenen Haut- oder Gegenstandsregionen gelangen, abzutöten; (3) die Zugfestigkeit, Absorptionsfähigkeit und die Dicke des Produkts nicht nachteilig beeinflussen; (4) mild für die Haut sind; (5) eine weiche und fettige Anfühlung besitzen; (6) Hautvorteile liefern, die mit Alpha-Hydroxysäuren verbunden sind; (7) die Lotionsdiffusion beschränkt und beim Aufrechterhalten solcher physikalischen Eigenschaften, wie Spannung und Dicke, hilft; (8) optional ein natürliches Öl enthält, wie Eukalyptol, Menthol, Thymol, Kampfer, Limonenöl, Methylsalicylat und Mischungen davon; und (9) keine speziellen Hüll- oder Barrierenmaterialien für die Verpackung erfordern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine im Wesentlichen wasserfreie Lotionszusammensetzung, die bei Umgebungstemperaturen (das heißt, bei 20°C) fest ist und eine weiche, fettige, lotionsartige Anfühlung verleiht, wenn sie auf ein Tissuepapier aufgebracht ist. Diese Lotionszusammensetzung umfasst:

(A) von 1 bis 25% einer antiviralen organischen Säure, welche bei Raumtemperatur fest ist und ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Citrinsäure, Adipinsäure, Glutarinsäure, Succininsäure und Mischungen davon aufweist;
(B) von etwa 5 bis 25% eines im Wesentlichen wasserfreien hydrophilen Lösungsmittels mit der Fähigkeit, die antivirale organische Säure aufzulösen und mit einem Element, ausgewählt aus Polyethylenglycolen im Bereich von einem Molekulargewicht von 200 bis 900, Propylenglycol, Glycerin, Hexylenglycol und Mischungen davon;
(C) von 5 bis 60% von Hautemollienten mit einer plastischen oder flüssigen Konsistenz bei 20°C und mit einem Element, ausgewählt aus auf Petroleum basierenden Emollienten, Fettsäureester-Emollienten, Fettalkohol-Emollienten und Mischungen davon;
(D) von etwa 5 bis 50% eines Mittels, das in der Lage ist, den Emollienten oder andere Inhaltsstoffe auf der Oberfläche des Tissuepapiers, das mit der antiviralen Lotionszusammensetzung behandelt wurde, zu immobilisieren; wobei das Immobilisierungsmittel einen Schmelzpunkt von wenigstens 35°C aufweist und ein Element umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁₂-C₂₂ Fettalkoholen, C₁₂-C₂₂ Fettsäuren, Sorbitanstearaten, Wachsen und Mischungen davon;
(E) von 1 bis 50% eines im Wesentlichen wasserfreien, nicht ionischen grenzflächenaktiven Stoffes mit einem HLB-Wert von wenigstens 4 und welcher mild für die Haut ist, eine Emulgierung des organischen Säure/Lösungsmittel-Gemisches in dem hydrophoben Emollientengemisch erlaubt und für ausreichende Wasserabsorptionsfähigkeiten des mit Lotion versehenen Tissues sorgt; wobei die nicht ionischen grenzflächenaktiven Stoffe vorzugsweise ausgewählt sind aus ethoxyliertem Fettalkohol ethoxylierten Sorbitan-Mono, Di- und Tri-Alkylderivaten und Mischungen davon werden; und
(F) optional von 0,1% bis 20% eines natürlichen Öls, Vitamins oder eines anderen Additivs mit einem Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aloe, Vitamin E, Panthenol, Kampfer, Thymol, Menthol, Eukalyptol (Cineol), Geraniol, Limonenöl, Methylsalicylat und Nelke und Mischungen davon.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf mit Lotion versehende Tissuepapiere, bei welchen die Lotionszusammensetzung auf wenigstens eine Oberfläche derselben in einer Menge von 20 bis 30 Gew.-% des getrockneten Tissuepapiers aufgebracht wird. Zum Beispiel im Falle eines zweilagigen Gesichtstissueprodukts kann die antivirale Lotion auf jede der außenseitigen Oberflächen der zwei Lagen aufgebracht werden. Alternativ kann die Lotions-Applikationsanlage derart modifiziert werden, dass die antivirale Lotion auf die innenseitige Oberfläche jedes der zwei Lagen aufgebracht wird. Zudem kann eine dritte Lage, welche auf einer oder auf beiden Seiten mit der antiviralen Lotion beschichtet wurde, zwischen zwei beschichtete oder unbeschichtete Tissuelagen eingefügt werden. Weitere Applikationsanordnungen des Vorstehenden können auch verwendet werden.
Mit Lotion versehene Tissuepapiere gemäß der vorliegenden Erfindung haben eine wünschenswerte fettige, lotionsartige Anfühlung. Weil antivirale organische Säuren zu den Lotionen hinzu gegeben werden, können Viren, wie Rhinovirus und Influenza, in dem Tissue abgetötet werden. Da die organische Citrinsäure vom Alpha- Hydroxysäuretyp ist, können einige oder alle der Hautvorteile, die mit diesen Säuretypen verbunden sind, auf den Benutzer übertragen werden. Zudem können andere Chemikalien in der Lotion eine antimikrobielle Wirkung liefern. Diese Chemikalien umfassen die auf Glycol basierenden Lösungsmittel, natürlichen Öle und die Fettalkohol-Emollienten. Die Lotionen sind im Wesentlichen wasserfrei, und ermöglichen eine effizientere trockene Übertragung der Lotion. Eine absichtliche Hinzugabe von Wasser zu der Lotion würde solche physikalischen Eigenschaften, wie Spannung und Dicke, zerstören. Wasser hilft bei der Migration der Lotion durch die Tissuebahn. Dies führt zu einer Faser-Entbindung und zu einer weniger konzentrierten Lotion an der Oberfläche des Papiers. Dies führt sowohl zu Spannungs- und Dickenverlusten; so ist es günstig, einen wasserfreien Lotionszustand beizubehalten, wie dies hier beschrieben wird. Zudem neigt Wasser dazu, das mikrobielle Wachstum zu unterstützen; so ist es vorteilhaft, einen wasserfreien Lotionszustand beizubehalten, wie dieser hier beschrieben wird. Weil der Emollient im Wesentlichen auf der Oberfläche des Tissuepapiers immobilisiert ist, wird weniger Lotionszusammensetzung benötigt, um die gewünschte weiche, lotionsartige Anfühlung zu verleihen. Als Ergebnis davon können die zerstörerischen Effekte auf die Zugfestigkeit und die Dicke des Tissues, die durch frühere Mineralöl enthaltende Lotionen verursacht werden, vermieden werden. Zudem sind spezielle Barrieren- oder Hüllmaterialien beim Verpacken der mit Lotion versehenden Tissueprodukte der vorliegenden Erfindung unnötig.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung, welche ein bevorzugtes Verfahren für das Aufbringen der Lotionszusammensetzung auf der vorliegenden Erfindung auf Tissuepapierbahnen zeigt.
2 ist eine schematische Darstellung, welche ein alternatives Verfahren zum Aufbringen der Lotionszusammensetzung der vorliegenden Erfindung auf Tissuepapierbahnen zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Wie hier verwendet, bedeutet der Ausdruck "umfassend", dass die verschiedenen Komponenten, Inhaltsstoffe oder Schritte bei der praktischen Umsetzung der vorliegenden Erfindung gemeinsam verwendet werden können. Dem gemäß schließt der Ausdruck "umfassend" die restriktiveren Ausdrücke "bestehend im Wesentlichen aus" und "bestehend aus" ein.
Alle Prozentangaben, Verhältnisse und Proportionen, die hier verwendet werden, sind in Gewichtangaben gemacht, sofern dies nicht anders ausgeführt wird.
A. Tissuepapiere
Die vorliegende Erfindung ist nützlich in Verbindung mit einem Tissuepapier im Allgemeinen, einschließlich, aber nicht beschränkt darauf, einem herkömmlich filzgepressten Tissuepapier; einem Tissuepapier, dass mit einem hoch fülligen Muster verdichtet ist; und einem hoch fülligen, unkompaktierten Tissuepapier. Das Tissuepapier kann homogen oder in einer mehrschichtigen Konstruktion vorliegen; und Tissuepapierprodukte, die daraus hergestellt worden sind, können in ihrer Konstruktion einlagig oder mehrlagig sein. Das Tissuepapier hat vorzugsweise eine Flächenmasse von zwischen etwa 10 g/m² und etwa 65 g/m² und eine Dichte von etwa 0,6 g/cm³ oder weniger. Ganz bevorzugt wird die Flächenmasse etwa 40 g/m² oder weniger betragen und wird die Dichte etwa 0,3 g/cm³ oder weniger betragen. Ganz bevorzugt wird die Dichte zwischen etwa 0,04 g/cm³ und etwa 0,2 g/cm³ betragen. Siehe Spalte 13, Zeilen 61–67, des US Patents Nr. 5,059,282, veröffentlicht für Ampulski et al. am 22. Oktober 1991 und hier durch Bezugnahme mit eingebaut, welches beschreibt, wie die Dichte eines Tissuepapiers gemessen wird. (Sofern nicht anders ausgeführt wird, erfolgen alle Angaben zu Mengen und Gewichten in Bezug auf das Papier auf Trockenbasis.)
In herkömmlicher Weise gepresstes Tissuepapier und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Papiers sind allgemein im Stand der Technik bekannt. Ein solches Papier wird typischerweise hergestellt durch ein Ablagern eines Papier machenden Stoffes auf einem foraminösen Formungsdraht, häufig im Stand der Technik als Fourdrinier-Sieb bezeichnet. Sobald der Stoff auf dem Formungsdraht abgelagert worden ist, wird dieser als eine Bahn bezeichnet. Die Bahn wird durch Pressen der Bahn und durch Trocknen bei einer erhöhten Temperatur entwässert. Die speziellen Techniken und die typische Anlage zum Herstellen von Bahnen gemäß dem gerade beschriebenen Verfahren sind für die Fachleute im Stand der Technik allgemein bekannt. In einem typischen Verfahren wird ein Zellstoff von geringer Konsistenz aus einem unter Druck gesetzten Stoffauflaufkasten bereit gestellt. Der Stoffauflaufkasten hat eine Öffnung zum Ausgeben einer dünnen Ablagerung eines Zellstoffes auf das Fourdrinier-Sieb, um eine nasse Bahn zu bilden. Die Bahn wird dann typischerweise auf eine Faserkonsistenz von zwischen 7% und 25% (auf Basis des gesamten Bahngewichts) durch eine Vakuumentwässerung entwässert und ferner durch Pressvorgänge getrocknet, bei welchem die Bahn einem Druck ausgesetzt wird, der sich gegenüber liegende mechanische Elemente, zum Beispiel Zylinderwalzen, entwickelt wird. Die entwässerte Bahn wird dann weiter gepresst und getrocknet durch eine Dampftrommelvorrichtung, die im Stand der Technik als Yankee-Trockner bekannt ist. Der Druck kann an den dem Yankee-Trockner durch mechanische Mittel entwickelt werden, wie beispielsweise einer gegenüber liegenden Zylindertrommel, die gegen die Bahn drückt. Mehrere Yankee-Trocknertrommeln können verwendet werden, wodurch ein zusätzliches Pressen zwischen den Trommeln optional herbei geführt wird. Die Tissuepapierstrukturen, die gebildet werden, werden nachfolgend als herkömmliche, gepresste Tissuepapierstrukturen bezeichnet. Solche Flächengebilde werden als kompaktiert angesehen, da die gesamte Bahn im Wesentlichen mechanischen Kompressionskräften ausgesetzt werden, während die Fasern feucht sind, und dann getrocknet werden, während sie sich in einem komprimierten Zustand befinden.
Ein musterverdichtetes Tissuepapier ist gekennzeichnet dadurch, dass es ein relativ hoch fülliges Feld mit einer relativ geringen Faserdichte und eine Ordnung von verdichteten Zonen relativ hoher Faserdichte aufweist. Das hoch füllige Feld wird alternativ charakterisiert als ein Feld von Kissenregionen. Die verdichteten Zonen werden alternativ als Strebregionen bezeichnet. Die verdichteten Zonen können innerhalb des hoch fülligen Feldes in diskretem Abstand zueinander angeordnet sein oder können innerhalb des hoch fülligen Feldes entweder vollständig oder teilweise miteinander verbunden sein. Die Muster können in einer nicht ornamentartigen Konfiguration ausgebildet sein oder können so geformt sein, dass sie ein oder mehrere ornamentartige Ausbildungen in dem Tissuepapier liefern. Bevorzugte Verfahren zum Herstellen von musterverdichteten Tissuebahnen sind offenbart in US Patent Nr. 3,301,746, veröffentlicht für Sanford et al. am 31. Januar 1967; US Patent Nr. 3,974,025, veröffentlicht für Ayers am 10. August 1976; US Patent Nr. 4,191,609, veröffentlicht für Trokhan am 04. März 1980 und US Patent 4,637,859, veröffentlicht für Trokhan am 20. Januar 1987.
Im Allgemeinen werden musterverdichtete Bahnen vorzugsweise durch ein Ablagern eines Papier machenden Stoffes auf einem foraminösen Formungsdraht, wie einem Fourdrinier-Sieb, sodass eine nasse Bahn geformt wird, und indem dann die Bahn an einer Anordnung von Stützen angeordnet wird. Die Bahn wird gegen die Anordnung von Stützen gepresst, wodurch sich die verdichteten Zonen in der Bahn an den geographisch mit den Kontaktpunkten zwischen der Anordnung von Stützen der nassen Bahn entsprechenden geographischen Stellen ergeben. Der Rest der Bahn, der während dieses Vorgangs nicht komprimiert wird, wird als das hoch füllige Feld bezeichnet. Dieses hoch füllige Feld kann durch Aufbringung eines Fluiddruckes, wie beispielsweise mit einer Vakuum-Einrichtung oder einem Durchblastrockner oder durch ein mechanisches Pressen der Bahn gegen die Anordnung von Stützen, weiter verdichtet werden. Die Bahn wird in einer solchen Weise entwässert und optional vorgetrocknet, dass eine Kompression des hoch fülligen Feldes im Wesentlichen vermieden wird. Dies wird vorzugsweise durch einen Fluiddruck herbei geführt, wie beispielsweise mit einer Vakuum-Einrichtung oder einem Durchblastrockner oder alternativ durch ein mechanisches Pressender Bahn gegen eine Anordnung von Stützen, wobei das hoch füllige Feld nicht komprimiert wird. Die Vorgänge des Entwässerns, des optionalen Vortrocknens und der Formation von verdichteten Zonen kann integriert oder teilweise integriert sein, um die Gesamtzahl von durchzuführenden Verarbeitungsschritten zu reduzieren. Nach der Formation der verdichteten Zonen, dem Entwässern und der optionalen Vortrocknung, wird die Bahn fertig getrocknet, wobei vorzugsweise nach wie vor ein mechanisches Pressen vermieden wird. Vorzugsweise umfassen etwa 8% bis etwa 55% der Tissuepapieroberfläche verdichtete Streben mit einer relativen Dichte von wenigstens 125% der Dichte des hoch fülligen Feldes.
Die Anordnung von Stützen ist vorzugsweise ein eindrückender Träger-Textilstoff mit einer musterförmigen Anordnung von Streben, die als die Anordnung von Stützen fungieren, welche die Formation der verdichteten Zonen bei Aufbringung von Druck erleichtern. Das Muster der Streben bildet die vorher erwähnte Anordnung von Stützen. Geeignete eindrückende Träger-Textilstoffe sind offenbart in US Patent Nr. 3,301,746, veröffentlicht für Sanford et al. am 31. Januar 1967; US Patent Nr. 3,821,068, veröffentlicht für Salvucci et al. am 21. Mai 1974; US Patent Nr. 3,974,025, veröffentlicht für Ayers am 10. August 1976; US Patent Nr. 3,573,164, veröffentlicht für Friedberg et al. am 30. März 1971; US Patent Nr. 3,473,576, veröffentlicht für Amneus am 21. Oktober 1969; US Patent Nr. 4,239,065, veröffentlicht für Trokhan am 16. Dezember 1980 und US Patent Nr. 4,528,239, veröffentlicht für Trokhan am 09. Juli 1985.
Vorzugsweise wird der Stoff zuerst auf einem foraminösen Formungsträger, wie einem Fourdrinier-Sieb, in eine nasse Bahn geformt. Die Bahn wird entwässert und auf einen prägenden Textilstoff überführt. Der Zellstoff kann alternativ anfänglich auf einem foraminösen Stützträger abgeschieden werden, der auch als ein einprägender Textilstoff fungiert. Sobald die nasse Bahn geformt ist, wird sie entwässert und vorzugsweise thermisch vorgetrocknet auf eine ausgewählte Faserkonsistenz von etwa 40% bis etwa 80%. Das Entwässern wird vorzugsweise durchgeführt mit Saugkästen oder anderen Vakuum-Einrichtungen oder mit Durchblastrocknern. Der Strebeindruck des eindrückenden Textilstoffes wird in die Bahn wie oben diskutiert eingedrückt, bevor die Bahn fertig getrocknet wird. Ein Verfahren zum Herbeiführen desselben erfolgt durch Aufbringung eines mechanischen Druckes. Dies kann zum Beispiel durch Pressen einer Spaltwalze, die den eindrückenden Textilstoff prägt, gegen die Fläche einer Trocknungstrommel, wie einem Yankee-Trockner, erfolgen, wobei die Bahn zwischen der Spaltwalze und der Trocknungstrommel angeordnet ist. Zudem wird die Bahn vorzugsweise an dem eindrückenden Textilstoff vor der Fertigtrocknung durch Aufbringung eines Fluiddruckes mit einer Vakuum-Einrichtung, wie einem Saugkasten oder mit einem Durchblastrockner, angeformt. Der Fluiddruck kann aufgebracht werden, um die Einprägung der verdichteten Zonen während der anfänglichen Entwässerung in einer separaten, nachfolgenden Verfahrensstufe oder in Kombination damit einzuleiten.
Unkompaktierte, nicht musterverdichtete Tissuepapierstrukturen sind beschrieben in US Patent Nr. 3,812,000, veröffentlicht für Salvucci et al. am 21. Mai 1974 und US Patent Nr. 4,208,459, veröffentlicht für Becker et al. am 17. Juni 1980. Im Allgemeinen werden unkompaktierte, nicht musterverdichtete Tissuepapierstrukturen präpariert, indem ein Papier machender Zellstoff auf einem foraminösen Formungsdraht, wie einem Fourdrinier-Sieb, abgeschieden wird, um eine nasse Bahn zu bilden, die Bahn drainiert wird und zugesetztes Wasser ohne mechanische Kompression entfernt wird, bis die Bahn eine Faserkonsistenz von wenigstens etwa 80% hat, und die Bahn gekreppt wird. Wasser wird aus der Bahn durch eine Vakuumentwässerung und durch thermische Trocknung abgeführt. Die resultierende Struktur ist ein weiches aber schwaches, hoch fülliges Flächengebilde aus relativ unkompaktierten Fasern. Ein Bindematerial wird vorzugsweise auf Bereiche der Bahn vor dem Kreppen aufgebracht.
Kompaktierte, nicht musterverdichtete Tissuestrukturen sind im Stand der Technik allgemein als herkömmliche Tissuestrukturen bekannt. Im Allgemeinen werden kompaktierte, nicht musterverdichtete Tissuepapierstrukturen präpariert, indem ein Papier machender Zellstoff auf einem foraminösen Draht, wie einem Fourdrinier-Sieb abgeschieden wird, um eine nasse Bahn zu bilden, die Bahn drainiert wird und zugesetztes Wasser mit Hilfe einer gleichförmigen mechanischen Kompaktion (Pressung) abgeführt wird, bis die Bahn eine Konsistenz von etwa 25–50% aufweist, die Bahn auf einen thermischen Trockner, wie einem Yankee-Trockner, überführt wird und die Bahn gekreppt wird. Insgesamt wird Wasser aus der Bahn durch Vakuum, durch ein mechanisches Pressen und durch thermische Mittel abgeführt. Die resultierende Struktur ist stark und im Allgemeinen von einheitlicher Dichte, aber sehr geringer Fülle, Absorptionsfähigkeit und Weichheit.
Die für die vorliegende Erfindung verwendeten Papier machenden Fasern werden normalerweise Fasern enthalten, die aus Holzzellstoff hergeleitet werden. Weitere zelluloseartige Zellstofffasern, wie Baumwolllinter, Bagasse, etc., können verwendet werden und sollen im Schutzbereich dieser Erfindung liegen. Synthetische Fasern, wie Rayon-, Polyethylen- und Polypropylenfasern können auch in Kombination mit natürlichen Zellulosefasern verwendet werden. Eine beispielhafte Polyethylenfaser, die verwendet werden kann, ist Pulpex^®, erhältlich von Hercules, Inc. aus Wilmington, Delaware.
Verwendbare Holzzellstoffe umfassen chemische Zellstoffe, wie Kraft-, Sulfit- und Sulfatzellstoffe sowie mechanische Zellstoffe, einschließlich zum Beispiel Holzmehl, thermomechanischer Zellstoff und chemisch modifizierter thermomechanischer Zellstoff. Chemische Zellstoffe werden jedoch bevorzugt, da sie eine bessere taktile Wahrnehmung von Weichheit den daraus hergestellten Tissuelagen verleihen. Zellstoffe, die sowohl von Laubbäumen (nachfolgend auch als "Hartholz" bezeichnet) als auch von Nadelbäumen (nachfolgend auch als "Weichholz" bezeichnet) hergeleitet werden, können verwendet werden. Auch nützlich in der vorliegenden Erfindung sind Fasern, die aus wieder aufbereitetem Papier hergeleitet werden, welches einige oder alle der obigen Kategorien enthalten kann, sowie aus anderen nicht faserigen Materialien, wie Füllstoffen und Haftmitteln, die verwendet wurden, um die ursprüngliche Papierherstellung zu erleichtern.
Zusätzlich zu Papier machenden Fasern kann der Papier machende Zellstoff, der verwendet wird, um Tissuepapierstrukturen herzustellen, andere Komponenten oder Materialien aufweisen, die diesem hinzu gegeben werden, wie dies im Stand der Technik bekannt ist oder noch bekannt wird. Die Typen von wünschenswerten Additiven werden abhängig sein von der speziellen Endnutzung des in Betracht gezogenen Tissue-Flächengebildes. Zum Beispiel ist in Produkten, wie einem Toilettentissue, Papiertüchern, Gesichtstissues und anderen ähnlichen Produkten eine hohen Nassfestigkeit ein wünschenswertes Attribut. So ist es häufig wünschenswert, dem Papier machenden Zellstoff chemische Substanzen hinzu zu geben, die im Stand der Technik als "nassfeste" Harze bekannt sind.
Eine allgemeine Beschreibung der Typen nassfester Harze, die in der Papiertechnik verwendet werden, ist zu finden in TAPPI-Monographreihen Nr. 29, Wet Strength in Papier and Paperboard, Technical Association of the Pulp and Paper Industry (New York, 1965). Die nützlichsten nassfesten Harze haben im Allgemeinen einen kationischen Charakter. Für eine dauerhafte Erzeugung einer Nassfestigkeit haben sich Polyamid-Epichlorhydrinharze als kationisch nassfeste Harze als besonders nützlicher heraus gestellt. Solche geeigneten Typen solcher Harze werden beschrieben in US Patent Nr. 3,700,623 (Keim), veröffentlicht am 24. Oktober 1973 und US Patent Nr. 3,772,076 (Keim), veröffentlicht am 13. November 1973. Eine wirtschaftliche Quelle eines nützlichen Polyamid-Epichlorhydrinharzes ist Hercules, Inc. aus Wilmington, Delaware, welche solche Harze unter dem Namen Kymene^® 557H vermarktet.
Polyacrylamidharze haben sich als nützlich als nassfeste Harze heraus gestellt. Diese Harze werden beschrieben in US Patenten Nrn. 3,556,932 (Coscia et al.), veröffentlicht am 19. Januar 1971 und 3,556,933 (Williams et al.), veröffentlicht für am 19. Januar 1971. Eine wirtschaftliche Quelle von Polyacrylamidharzen ist American Cyanamid Co. aus Stamford, Connecticut, welche eine solches Harz unter dem Namen Parez^®631 NC vermarktet.
Noch weitere wasserlösliche kationische Harze, die in dieser Erfindung Anwendung finden, sind Urea-Formaldehyd- und Melamin-Formaldehydharze. Die gebräuchlichen funktionalen Gruppen dieser polyfunktionalen Harze sind Stickstoff enthaltende Gruppen, wie Aminogruppen und Methylgruppen, die an Stickstoff angehängt sind. Polyethyleniminharze können auch in der vorliegenden Erfindung Anwendung finden. Zudem können temporär nassfeste Harze, wie Caldas 10 (hergestellt durch Japan Carlit) und CoBond 1000 (hergestellt durch National Starch and Chemical Company aus Bridgewater, New Jersey) in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Es ist klar, dass die Hinzufügung chemischer Verbindungen, wie der oben diskutierten nassfesten und temporär nassfesten Harze zu dem Zellstoff optional ist und nicht notwendig ist, um die vorliegende Erfindung praktisch umzusetzen.
Zusätzlich zu den nassfesten Additiven kann es auch wünschenswert sein, in Papier machenden Fasern bestimmte die Trockenfestigkeit und den Lint regulierende Additive aufzunehmen, die im Stand der Technik bekannt sind. In dieser Hinsicht haben sich Stärkebinder als besonders geeignet heraus gestellt. Zusätzlich zum Reduzieren eines Lintvorganges bei dem fertigen Tissuepapierprodukt verleihen geringe Anteile von Stärkebindern auch eine moderate Verbesserung der trockenen Zugfestigkeit, ohne Steifigkeit zu verleihen, die sich aus der Zugabe hoher Anteile von Stärke ergeben könnte. Typischerweise ist der Stärkebinder in einer Menge enthalten, derart, dass dieser auf einem Niveau von 0,01 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1 bis 1 Gew.-% des Tissuepapiers gehalten wird.
Im Allgemeinen sind geeignete Stärkebinder für die vorliegende Erfindung gekennzeichnet durch eine Wasserlöslichkeit und eine Hydrophilizität. Obwohl der Schutzbereich von geeigneten Stärkebindern nicht beschränkt werden soll, umfassen repräsentative Stärkematerialien Maisstärke und Kartoffelstärke, wobei wachshaltige Maisstärke, die in der Industrie als Amiocastärke bekannt ist, besonders bevorzugt ist. Amiocastärke unterscheidet sich von herkömmlicher Maisstärke darin, dass sie vollständig aus Amylopektin besteht, während gewöhnliche Maisstärke sowohl Amylopektin als auch Amylose enthält. Verschiedene einzigartige Eigenschaf ten der Amiocastärke sind ferner beschrieben in "Amioca – The Starch From Waxy Corn", H. H. Schopmeyer, Food Industries, Dezember 1945, Seiten 106–108 (Band Seiten 1476–1478).
Der Stärkebinder kann in Teilchenform oder in dispergierter Form vorliegen, wobei die Teilchenform besonders bevorzugt wird. Der Stärkebinder ist vorzugsweise ausreichend aufgeschlossen, sodass ein Quellen der Teilchen induziert wird. Ganz bevorzugt sind die Stärketeilchen, beispielsweise durch einen Kochvorgang bis zu einem Punkt kurz vor der Dispersion der Stärkekörnchens gequollen. Solche stark gequollenen Stärkekörnchen sollen als "voll gekocht" bezeichnet werden. Die Bedingungen für eine Dispersion im Allgemeinen können in Abhängigkeit von der Größe der Stärkekörnchen, dem Grad der Kristallinität der Körnchen und der Menge der vorhandenen Amylose variieren. Voll gekochte Amiocastärke kann zum Beispiel präpariert werden, indem ein wässriger Brei von Stärkekörnchen mit etwa 4% Konsistenz bei etwa 190°F (etwa 88°C) zwischen etwa 30 und etwa 40 Minuten erhitzt wird. Weitere beispielhafte Stärkebinder, die verwendet werden können, umfassen modifizierte kationische Stärken, wie solche, die modifiziert werden, um Stickstoff enthaltende Gruppen aufzuweisen, einschließlich Aminogruppen und Methylgruppen, die an Stickstoff angehängt sind, erhältlich von National Starch and Chemical Company (Bridgewater, New Jersey), die bereit früher als Zellstoffadditive verwendet wurden, um eine Nass- und/oder Trockenfestigkeit zu steigern.
B. Lotionszusammensetzung
Die Lotionszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind bei 20°C, das heißt, bei Umgebungstemperaturen, fest oder häufiger halb fest. Mit "halb fest" ist gemeint, dass die Lotionszusammensetzung eine Rheologie hat, welche typisch ist für pseudoplastische oder plastische Fluide. Wenn keine Scherung aufgebracht wird, können die Lotionszusammensetzungen das Erscheinungsbild eines halb festen Stoffes haben, können aber zu fließen gebracht werden, wenn die Scherrate erhöht wird. Dies erfolgt aufgrund der Tatsache, dass, obwohl die Lotionszusammen setzung primär feste Komponenten enthält, in ihr auch einige wenige flüssige Komponenten enthalten sein können.
Die feste oder halb feste Konsistenz der Lotion bei Raumtemperatur ergibt sich aufgrund der Zugabe von hoch schmelzenden Komponenten, wie den antiviralen Säuren, Fettalkoholen, Wachsen oder nicht ionischen ethoxylierten grenzflächenaktiven Stoffen. Die Alkanfraktion des Petrolatums mit höherem Schmelzpunkt und höherem Molekulargewicht kann auch dazu beitragen, den Schmelzpunkt dieser antiviralen Lotionen anzuheben. Weil organische Säuren, wie Zitronensäure, Adipinsäure, Glutarinsäure, Succininsäure und Mischungen davon, diesen Lotionen hinzu gefügt sind, werden Viren, wie Rhinovirus und Influenza, welche mit der Lotion auf dem Tissue in Kontakt kommen, abgetötet. Einige der antiviralen organischen Säuren, die in diesen Lotionen verwendet werden, stammen aus der Klasse von Säuren, die mit Alpha-Hydroxysäuren bezeichnet werden. Auf diese Weise können die Hautvorteile, die mit diesen Alpha-Hydroxysäuren verbunden sind, dem Verbraucher zugeführt werden. Weitere antimikrobielle Mittel innerhalb der Lotion können auch zur Fähigkeit der Lotion beitragen, Keime abzutöten. Diese zusätzlichen antimikrobiellen Mittel umfassen Propylenglycol, Hexylenglycol, Glycerin, Fettalkohole und einige der natürlichen Öle.
Indem sie fest oder halb fest bei Umgebungstemperaturen sind, haben diese Lotionszusammensetzungen nicht die Neigung, in das Innere der Tissuebahn zu fließen oder zu migrieren, auf welchem sie aufgebracht sind. Dies bedeutet, dass weniger Lotionszusammensetzung benötigt wird, um die Vorteile von Weichheit und einer lotionsartigen Anfühlung zu verleihen. Dies bedeutet auch, dass es wenig Gelegenheit gibt, dass sich das Tissuepapier entbindet, was potentiell zu Abnahmen in der Zugfestigkeit führen könnte.
Wenn sie auf ein Tissuepapier aufgebracht sind, verleihen die Lotionszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung dem Benutzer des Papiers ein weiches, fettiges, lotionsartiges Gefühl. Dieses spezielle Gefühl wurde auch als "seidig", "glit schig", "sanft", etc. charakterisiert. Ein solches fettiges, Lotionsartiges Gefühl ist besonders günstig für solche, die aufgrund chronischer Zustände eine empfindlichere Haut haben, wie beispielsweise durch Hauttrockenheit oder Hämorrhoiden, oder aufgrund vorüber gehender Zustände, wie Erkältungen oder Allergien. Die Übertragung der Lotion auf die Haut liefert das Potential für Hautvorteile für solche Lotionen, die Alpha-Hydroxysäuren enthalten. Zudem kann die Lotionsübertragung auf die Haut potentiell solche Regionen vor einer Virusinfektion schützen.
Die Lotionen der vorliegenden Erfindung sind im Wesentlichen wasserfrei. Mit im Wesentlichen wasserfrei ist gemeint, dass kein Wasser diesen antiviralen Lotionen absichtlich hinzu gegeben wird. Typischerweise enthalten die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Inhaltsstoffe 5% oder weniger Wasser, vorzugsweise 1,0% oder weniger Wasser, ganz bevorzugt 0,5% oder weniger Wasser und äußerst bevorzugt 0,1% oder weniger Wasser. Die wasserfreie Natur dieser Lotionen erlaubt eine effizientere trockene Übertragung der Lotion auf die Haut. Eine absichtliche Zugabe von Wasser zu der Lotion würde für die physikalischen Eigenschaften des Papiers, wie die Zugfestigkeit und die Stärke, schädlich sein. Wasser hilft bei der Migration der Lotion durch die Tissuebahn. Dies führt zu einer Faserentbindung und zu weniger an der Oberfläche des Papiers konzentrierter Lotion. Dies führt sowohl zu Zug- als auch Stärkeverlusten; so ist es günstig, einen wasserfreien Lotionszustand, wie hier beschrieben, beizubehalten. Da die Abwesenheit von Wasser eine größere Oberflächenkonzentration der Lotions-Inhaltsstoffe unterstützt, wird die Möglichkeit einer effizienteren Haut-Trockenübertragung verbessert. Zudem neigt Wasser dazu, das mikrobielle Wachstum zu unterstützen; so ist es von Vorteil, einen wasserfreien Lotionszustand beizubehalten, wie dieser hier beschrieben wird.
Die Lotionszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen: (1) ein oder mehrere antivirale organische Säuren; (2) ein oder mehrere hydrophile Lösungsmittel; (3) ein oder mehrere Emollienten; (4) ein oder mehrere Immobilisierungsmittel; (5) ein oder mehrere hydrophile grenzflächenaktive Stoffe; und (6) weitere optionale Komponenten, wie natürliche Öle, Vitamine oder Aloe.
1. Antivirale organische Säure
Der aktive Schlüssel-Inhaltsstoff in diesen Lotionszusammensetzungen sind ein oder mehrere antivirale organische Säuren. Wie hier verwendet, ist eine antivirale organische Säure ein Material, das in der Lage ist, solche Viren, wie Rhinovirus und Influenza, abzutöten. Fruchtsäuren, wie Zitronensäure, sind besonders nützlich beim Deaktivieren/Abtöten von Viren. Zusätzlich zur Bereitstellung von einer antiviralen Aktivität, können solche Säuren, welche sich in der Alpha-Hydroxyklasse von Säuren befinden, Hautvorteile liefern, die mit der Verwendung von Alpha-Hydroxysäuren verbunden sind. Zitronensäure ist eine Alphy-Hydroxysäure. Die zweiwertigen Säuren von Addipin, Glutarin, Succinin und Mischungen davon haben sich als effektiv beim Deaktivieren von Viren von Influenza und Rhinovirus heraus gestellt.
Zusätzlich zu ihren antiviralen Eigenschaften, kann die Verwendung von festen organischen Säuren zu einer Lotionshärtung beitragen und somit beim Verhindern einer Lotionsmigration in dem Faserpapier-Substrat beitragen. Die hohen Schmelzpunkte der Säuren können auch der Lotion erlauben, sich schneller an der Oberfläche des Papier zu verfestigen. Dies erlaubt eine effizientere Nutzung der Lotion, und die Oberflächen-Eingrenzung trägt zu einer effektiveren Virusabtötung sowie zu einer verbesserten Lotionsanfühlung bei.
Zitronensäure und die zweiwertigen Säuren von Adipin, Glutarin, Succinin und Mischungen davon, sind besonders effektive Virenkiller in diesen Lotionszusammensetzungen. Weitere potentiell nützliche Säuren umfassen Malinsäure, Maleinsäure, Tartarinsäure, Salicylsäure und Glycolsäure. Mischungen von vielen derselben würde wahrscheinlich auch zu einer antiviralen Aktivität führen. Es gibt viele Theorien dazu, wie organische Säuren Viren, wie Rhinovirus und Influenza, deaktivieren. Ein möglicher Mechanismus für eine Virusdeaktivierung ist die Abgabe von Protonen von der Säure zu dem Amidstickstoff eines oder aller der verschiedenen Proteine in der Virusstruktur. Die Protonenabgabe führt zu einer netto positiven Ladung in der Proteinstruktur. Dies führt zu einer Abstoßung zwischen dem protonierten Amidanteilen der Proteinmoleküle mit höherem Molekulargewicht. Dies führt zu einer Denaturierung einiger oder aller der Proteinstrukturen in dem Virus. Diese Denaturierung oder Entfaltung der Proteinstruktur deaktiviert den Virus.
Ein weiterer potentieller Mechanismus für die Deaktivierung durch organische Säuren erfolgt durch Hydrolyse der Proteine und anderer Moleküle in der Virusstruktur. Diese durch Säure katalysierte Hydrolyse erfolgt höchstwahrscheinlich durch eine Spaltung der Amidfunktionalitäten der Proteine, welche die komplexe Virusstruktur aufbauen. Diese Hydrolyse und Aufbrechung der Bindungen der Proteine der Virusstruktur deaktiviert den Virus und macht diesen ineffektiv hinsichtlich eines Angriffs auf gesunde Zellen in dem Körper. Für umschlossene Viren, wie Influenza, bei welchen die Struktur durch einen Lipidmantel umgeben ist, kann die Säure auch eine Deaktivierung durch Hydrolyse dieser Lipidschicht verursachen.
2. Hydrophile(s) Lösungsmittel
Eine weitere wichtige Komponente(n) dieser Lotionen ist der Einbau von hydrophilen Lösungsmitteln, um bei der Auflösung der antiviralen organischen Säuren zu helfen. Diese Lösungsmittel können Glycol-Lösungsmittel sein, wie Glycerin, Propylenglycol und Hexylenglycol. Zusätzlich dazu, dass sie eine Auflösung der organischen Säuren erlauben, sind einige Glycol-Lösungsmittel dahin gehend bekannt, in ihrer Natur antimikrobiell zu sein. Auch diese Glycol-Lösungsmittel können eine Zunahme der Viskosität der Lotion liefern und somit eine unerwünschte Migration der Lotionskomponenten in das faserige Papiernetzwerk verhindern. Aber ihre primäre Verwendung in dieser speziellen Anwendung besteht darin, die Auflösung der antiviralen organischen Säure zu unterstützen.
Weitere Lösungsmittel, die für die Verwendung in den Lotionsformeln der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind das Polyethylenglycol im Bereich von einem Molekulargewicht von 200 bis 900, ganz bevorzugt von 300 bis 500. Polyethylenglycole sind bekannte Feuchthaltemittel und können somit Befeuchtungsvorteile für die Haut liefern.
3. Emollient
Die ein oder mehreren weiteren aktiven Inhaltsstoffe in diesen Lotionszusammensetzungen sind ein oder mehrere Emollienten. Wie hier verwendet, ist ein Emollient ein Material, welches weich macht, mildert, versorgt, beschichtet, fettet, befeuchtet oder die Haut reinigt. Ein Emollient erfüllt typischerweise mehrere dieser Aufgaben, wie beispielsweise Mildern, Befeuchten und Fetten der Haut. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung haben diese Emollienten entweder eine plastische oder flüssige Konsistenz bei 20°C, das heißt, bei Umgebungstemperaturen. Diese spezielle Emollienten-Konsistenz erlaubt der Lotionszusammensetzung, eine weiche, fettige, lotionsartige Anfühlung zu verleihen.
Emollienten, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, sind auch im Wesentlichen wasserfrei. Mit "im Wesentlichen wasserfrei" ist gemeint, dass Wasser nicht absichtlich zu dem Emollient hinzu gefügt wird. Die Hinzufügung von Wasser zu dem Emollienten oder der Lotion ist nicht notwendig bei der Präparierung oder Verwendung der Lotionszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung und einen zusätzlichen Trocknungsschritt erfordern. Tatsächlich ist es unerwünscht und unnötig, Wasser zu diesen antiviralen Lotionen hinzu zu fügen. Die Hinzufügung von Wasser könnte zu einem potentiellen antimikrobiellen Wachstum in den Lotionen führen. Zudem würde Wasser den Schmelzpunkt der Lotion senken und bei der Migration anderer Lotionskomponenten innerhalb des Papierfaser-Substrats helfen. Dies würde einen negativen Einfluss auf die Zug- und Dickeneigenschaften des mit Lotion versehenen Papiers haben. Jedoch können geringere oder spurenartige Mengen von Wasser in dem Emollienten, das als Ergebnis zum Beispiel von Umgebungsfeuchte aufgenommen wurde, ohne nachteiligen Effekt toleriert werden. Typischerweise enthalten die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Emollienten 5% oder weniger Wasser, vorzugsweise 1,0% oder weniger Wasser, ganz bevorzugt 0,5% oder weniger Wasser und äußerst bevorzugt 0,1% oder weniger Wasser.
Emollienten, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, können auf Petroleum basierende Fettsäure-Ester, Fettalkohole, Polyethylenglycole oder Mischungen dieser Emollienten sein. Geeignete auf Petroleum basierende Emollienten umfassen solche Kohlenwasserstoffe oder Gemische von Kohlenwasser mit Kettenlängen von 16 bis 32 Kohlenstoffatomen. Auf Petroleum basierende Kohlenwasserstoffe mit diesen Kettenlängen umfassen Mineralöl (auch bekannt als "flüssiges Petrolatum") und Petrolatum (auch bekannt als "Mineralwachs", "Petroleumgel" und "Mineralgel"). Mineralöl bezieht sich üblicherweise auf weniger viskose Mischungen von Kohlenwasserstoffen mit von 16 bis 20 Kohlenstoffatomen. Petrolatum bezieht sich gewöhnlich auf viskosere Mischungen von Kohlenwasserstoffen mit von 16 bis 32 Kohlenstoffatomen. Petrolatum ist ein besonders bevorzugter Emollient für Lotionszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, und zwar wegen seiner außergewöhnlichen Hautbefeuchtungsvorteile.
Fettalkohole sind auch besonders bevorzugt aufgrund ihrer hohen Schmelzpunkte, kristallineren Struktur und ihrer außergewöhnlichen Hautanfühlung. Die hohen Schmelzpunkte der Fettalkohole steigern den Schmelzpunkt der Lotion und helfen somit bei der Verhinderung einer Migration der Lotion durch das Fasernetzwerk hindurch. Die lineare Struktur der Fettalkohole verleiht der Lotion kristalline Attribute und sollte zu einer schnelleren Kristallisierung/Verfestigung auf der Papiersubstratoberfläche führen. So sollte sich die Lotion während des Auftragens auf die Papieroberfläche fixieren und schneller auf der Oberfläche des Papiersubstrats verfestigen. Dieses konzentrierte die Lotion an der Oberfläche und verleiht dem mit Lotion versehenen Papierprodukt eine bessere Anfühlung und führt auch zu einer effizienteren Nutzung der Organsäure enthaltenden antiviralen Mittel. Die Hydroxylgruppe in dem Fettalkohol kann auch zu der antimikrobiellen Wirkung der Lotion beitragen.
Geeignete Fettsäureester-Emollienten umfassen solche, die abgeleitet werden von C₁₂-C₂₈ Fettsäuren, vorzugsweise C₁₆-C₂₂ gesättigten Fettsäuren und kurzkettigen (C₁-C₈, vorzugsweise C₁-C₃) einwertigen Alkoholen. Repräsentative Beispiele solcher Ester umfassen Methylpalmitat, Methylstearat, Isopropyllaurat, Isopropylmyristat, Isopropylpalmitat, Ethylhexylpalmitat und Mischungen davon. Geeignete Fettsäureester-Emollienten können auch abgeleitet werden von Estern längerkettiger Fettalkohole (C₁₂-C₂₈, vorzugsweise C₁₂-C₁₈) und kürzerkettigen Fettsäuren, zum Beispiel Lactinsäure, wie Lauryllactat und Cetyllactat.
Neben den auf Petroleum basierende Emollienten, Fettsäureester-Emollienten und Fettalkohol-Emollienten können die in der vorliegenden Erfindung nützlichen Emollienten geringere Mengen (z. B. bis zu etwa 10% der gesamten Emollienten) von anderen, herkömmlichen Emollienten umfassen. Diese anderen, herkömmlichen Emollienten umfassen Propylenglycol, Glycerin, Hexylenglycol, Polyethylenglycole, Triethylenglycol, Spermaceti oder andere Wachse, Fettsäuren und Fettalkoholether mit von 12 bis 28 Kohlenstoffatomen in ihrer Fettkette, wie Stearinsäure, propoxylierte Fettalkohole; Glyceride, Acetoglyceride und ethoxylierte Glyceride von C₁₂-C₂₈ Fettsäuren; andere Fettester von Polyhydroxyalkoholen; Lanolin und seine Derivate; Siliconpolyether-Copolymere und Polysiloxane mit einer Viskosität bei 20°C von etwa 5 bis etwa 2.000 Centistokes, wie dies offenbart ist in US Patent 5,509,282 (Ampulski et al.), veröffentlicht am 22. Oktober 1991, welche hier durch Bezugnahme mit aufgenommen ist. Diese weiteren Emollienten sollten in einer Art und Weise enthalten sein, dass die festen oder halb festen Eigenschaften der Lotionszusammensetzung beibehalten werden.
Die Menge des Emollienten, die in der Lotionszusammensetzung enthalten sein kann, wird von einer Vielfalt von Faktoren abhängig sein, einschließlich den speziell enthaltenden Emollienten, den erwünschten lotionsartigen Vorteilen, den anderen Komponenten in der Lotionszusammensetzung und ähnlicher Faktoren. Die Lotionszusammensetzung kann von 5 bis 60% des Emollienten, ganz bevorzugt von 10 bis 40% umfassen.
4. Immobilisierungsmittel
Eine spezielle Schlüsselkomponente für die Lotionszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ist ein Mittel, das in der Lage ist, den Emollienten auf der Oberfläche des Papiers, auf welcher die Lotionszusammensetzung aufgebracht ist, zu immobilisieren. Weil einige der Emollienten in der Zusammensetzung eine plastische oder flüssige Konsistenz bei 20°C haben, neigt sie dazu, zu fließen oder zu migrieren, selbst dann, wenn sie einer nur ganz moderaten Scherung ausgesetzt wird. Wenn sie auf eine Tissuepapierbahn aufgebracht ist, insbesondere in einem geschmolzenen oder schmelzartigen Zustand, wird der Emollient primär nicht auf der Oberfläche des Papiers bleiben. Statt dessen wird der Emollient dazu neigen, in das Innere der Papierbahn zu migrieren und zu fließen.
Diese Migration des Emollienten in das Innere des Papiers kann eine unerwünschte Entbindung des Papiers bewirken, indem es die normale Wasserstoffhindung, die zwischen den Papierfasern erfolgt, stört. Dies führt gewöhnlich zu einer Abnahme der Zugfestigkeit des Papiers. Dies bedeutet auch, dass sehr viel mehr des Emollienten auf dem Papier aufgebracht werden muss, um die gewünschten Vorteile an Schmier- und Lotionsgefühl an der Oberfläche des Papiers zu erhalten. Eine Zunahme dem Anteils des Emollienten erhöht nicht nur die Kosten, sondern steigert auch das Entbindungsproblem des Papiers. Die Dicke kann auch negativ beeinflusst werden, wenn kein Immobilisierungsmittel verwendet wird. Ohne einen Immobilisierer migriert die Lotion durch die Fasern des Papiers hindurch statt sich an der Oberfläche des Papiers zu konzentrieren. In ernsten Fällen, in welchen flüssige Emollienten verwendet werden, kann die Dicke tatsächlich abnehmen.
Das Immobilisierungsmittel wirkt dieser Tendenz des Emollienten, zu migrieren oder zu fließen, entgegen, indem der Emollient primär auf der Oberfläche des Papiers, an welcher die Lotionszusammensetzung aufgebracht ist, örtlich gebunden hält. Dies erfolgt wahrscheinlich zum Teil aufgrund der Tatsache, dass das Immobi lisierungsmittel Wasserstoffbindungen mit dem Papier bildet. Durch diese Wasserstoffbindung wird das Immobilisierungsmittel auf der Oberfläche des Papiers örtlich festgelegt. Da das Immobilisierungsmittel auch mit dem Emollienten mischbar ist (oder in dem Emollienten mit Hilfe eines geeigneten Emulgators gelöst werden kann), schließt es den Emollienten auf der Oberfläche des Papiers ebenfalls ein. Die Immobilisierung wird auch durch eine kristallinere Struktur des Immobilisierungsmittels verbessert. Falls das Immobilisierungsmittel eine kristallinere Struktur aufweist, werden die Immobilisierungsmoleküle dazu neigen, schnell Keime einer Kernstelle zu bilden, an welchen sich die Lotion verfestigen kann. Die amorpheren Immobilisierungsmittel neigen dazu, sich mit geringeren Geschwindigkeiten zu verfestigen, als ihre kristallineren Gegenstücke.
Es ist auch vorteilhaft, das Immobilisierungsmittel auf der Oberfläche des Papiers "zu blockieren". Dies kann herbei geführt werden, indem Immobilisierungsmittel verwendet werden, welche schnell an der Oberfläche des Papiers kristallisieren (das heißt, verfestigen). Zudem kann eine außenseitige Kühlung des behandelten Papiers über Gebläse, Ventilatoren, etc. eine Kristallisation des Immobilisierungsmittels beschleunigen.
Zusätzlich dazu, dass es mischbar ist mit dem Emollienten (oder in diesem lösbar ist), muss das Immobilisierungsmittel einen Schmelzpunkt von wenigstens etwa 35°C haben. Dies muss so sein, damit das Immobilisierungsmittel selbst nicht die Neigung hat, zu migrieren oder zu fließen. Bevorzugte Immobilisierungsmittel haben Schmelzpunkte von wenigstens 40°C. Typischerweise wird das Immobilisierungsmittel einen Schmelzpunkt im Bereich von 50° bis 150°C haben.
Die Viskosität des Immobilisierungsmittels sollte auch so hoch wie möglich sein, um die Lotion davor zu bewahren, in das Innere des Papiers zu fließen. Leider können hohe Viskositäten auch zu Lotionszusammensetzungen führen, die schwierig ohne Verarbeitungsprobleme aufzutragen sind. Deshalb muss ein Gleichgewicht erreicht werden, sodass die Viskositäten hoch genug sind, um das Immobilisie rungsmittel auf der Oberfläche des Papiers örtlich fixiert zu halten, aber nicht so hoch sind, dass Verarbeitungsprobleme auftreten. Geeignete Viskositäten für das Immobilisierungsmittel werden typischerweise im Bereich von 5 bis 200 Centipoise liegen, vorzugsweise von 15 bis 100 Centipoise, gemessen bei 60°C.
Geeignete Immobilisierungsmittel für die vorliegende Erfindung können ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁₄-C₂₂ Fettalkoholen, C₁₂-C₂₂ Fettsäuren, Sorbitanstearaten, Wachsen und Mischungen davon enthalten. Bevorzugte Immobilisierungsmittel enthalten C₁₆-C₁₈ Fettalkohole, äußerst bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cetylalkohol und Stearylalkohol und Mischungen davon. Mischungen von Cetylalkohol und Stearylalkohol sind besonders bevorzugt. Weitere bevorzugte Immobilisierungsmittel umfassen C₁₆-C₁₈ Fettsäuren, äußerst bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cetylsäure, Stearylsäure und Mischungen davon. Mischungen von Cetylsäure und Stearylsäure sind besonders bevorzugt. Noch weitere bevorzugte Immobilisierungsmittel umfassen Paraffinwachse, Sorbitanstearate und Mischungen davon. Vorzugsweise sind die Fettalkohole und Fettsäuren linear.
Es ist wichtig, dass diese bevorzugten Immobilisierungsmittel, wie die C₁₆-C₁₈ Fettalkohole, die Kristallisationsgeschwindigkeit der Lotion steigern und die Lotion veranlassen, schneller auf der Oberfläche des Substrats zu kristallisieren. Geringere Lotionsanteile können deshalb verwendet werden, sodass eine bessere Lotionsanfühlung erreicht werden kann. Üblicherweise würden wegen des Flusses dieser Flüssigkeiten in das Volumen des Papiersubstrats größere Mengen der Lotion benötigt werden, um eine Weichheit zu erzeugen.
Weitere Typen von Immobilisierungsmitteln können in Kombination oder anstelle der oben beschriebenen Fettalkohole, Fettsäuren, Sorbitanstearate und Wachse verwendet werden. Typischerweise würden nur geringere Mengen dieser weiteren Typen von Immobilisierungsmitteln verwendet werden (das heißt, bis zu etwa 10% des gesamten Immobilisierungsmittels). Die Verwendung größerer Mengen dieser wei teren Typen dieser Immobilisierungsmittel (das hießt, bis zu 100%) liegt jedoch im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung. Beispiele dieser weiteren Typen von Immobilisierungsmitteln umfassen Polyhydroxy-Fettsäureester, Polyhydroxy-Fettsäureamide und Mischungen davon. Um als Immobilisierungsmittel nützlich zu sein, sollte der Polyhydroxyanteil des Esters oder Amids wenigstens eine freie Hydroxygruppe aufweisen. Es wird angenommen, dass diese freie(n) Hydroxygruppe(n) diejenige(n) ist/sind, die vernetzt/vernetzen, indem Wasserstoffbindungen mit den Zellulosefasern der Tissuepapierbahn gebildet werden, an welcher die Lotionszusammensetzung aufgebracht wird und sich auch, mittels Wasserstoffbindungen, mit den Hydroxygruppen des Alkohols, der Säure, des Esters oder des Amids vernetzt, sodass die weiteren Komponenten in der Lotionsmatrix eingefangen und immobilisiert werden.
Es wird auch angenommen, dass Moleküle, wie langkettige Fettalkohole, sich selbst ausrichten können und miteinander interagieren, sodass sie eine Schichtstruktur bilden. In dieser Schichtstruktur richten sich die Hydroxylgruppen und die Alkylketten der benachbarten Alkoholmoleküle miteinander aus und interagieren miteinander, sodass eine organisierte Struktur gebildet wird. In dieser „Packungsanordnung" bilden die Hydroxylgruppen der Alkohole Wasserstoffbindungen mit den polaren Zellulosefunktionalitäten (das heißt, Hydroxy oder Carbonyl), um die Alkohole an der Papieroberfläche zu „immobilisieren". Da die Alkohole mit den bevorzugten Emol lienten mischbar sind, wird eine Verankerung und/oder Immobilisierung des Emollienten auftreten.
Bevorzugte Ester und Amide werden drei oder mehr freie Hydroxygruppen auf dem Polyhydroxyanteil haben und sie sind typischerweise in ihrem Charakter nicht ionisch. Wegen der möglichen Hautempfindlichkeit derjenigen, die Papierprodukte verwenden, auf welchen die Lotionszusammensetzung aufgebracht ist, sollten diese Ester und Amide auch relativ mild und nicht irritierend für die Haut sein.
Geeignete Polyhydroxy-Fettsäureester für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung werden die Formel haben:
in welcher R eine C₅-C₃₁ Hydrocarbylgruppe ist, vorzugsweise ein geradkettiges C₇-C₁₉ Alkyl oder Alkenyl, ganz bevorzugt ein geradkettiges C₉-C₁₇ Alkyl oder Alkenyl, äußerst bevorzugt ein geradkettiges C₁₁-C₁₇ Alkyl oder Alkenyl oder ein Gemisch davon; Y ein Polyhydroxyhydrocarbylanteil ist, der eine Hydrocarbylkette mit wenigstens zwei freien Hydroxylen aufweist, die direkt mit der Kette verbunden sind; und n wenigstens 1 ist. Geeignete Y-Gruppen können abgeleitet werden von Polyolen, wie Glycerol, Pentaerythritol, Zuckern, wie Raffinose, Maltodextrose, Galactose, Saccharose, Glucose, Xylose, Fructose, Maltose, Lactose, Mannose und Erythrose; Zuckeralkoholen, wie Erythritol, Xylitol, Malitol, Mannitol und Sorbitol; und Anhydriden von Zuckeralkoholen, wie Sorbitan.
Eine Klasse geeigneter Polyhydroxy-Fettsäureester für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfasst bestimmte Sorbitanester, vorzugsweise die Sorbitanester von C₁₆-C₂₂ gesättigten Fettsäuren. Wegen der Art und Weise, in welcher diese typischerweise hergestellt werden, umfassen diese Sorbitanester üblicherweise Mischungen von Mono-, Di-, Tri-, etc. Estern. Repräsentative Beispiele geeigneter Sorbitanester umfassen Sorbitanpalmitate (z. B. SPAN 40, hergestellt durch ICI Chemicals), Sorbitanstearate (z. B. SPAN 60) und Sorbitanbehenate, die ein oder mehrere der Mono-, Di- und Triesterversionen dieser Sorbitanester umfassen, zum Beispiel Sorbitanmono-, Di- und Tri-Palmitat, Sorbitanmono-, Di- und Tri-Stearat, Sorbitanmono-, Di- und Tri-Behenat sowie gemischte Talllow-Fettsäure Sorbitanmono-, Di- und Triester. Mischungen unterschiedlicher Sorbitanester können auch verwendet werden, wie Sorbitanpalmitate mit Sorbitanstearaten. Besonders bevorzugte Sorbitanester sind die Sorbitanstearate, typischerweise als ein Gemisch von Mono-, Di- und Tri-Estern (plus etwas Tetraester), wie als SPAN 60, und Sorbi tanstearate, verkauft unter dem Markennamen GLYCOMUL-S durch Lonza, Inc. aus Fair Lawn, New Jersey. Obwohl die Sorbitanester typischerweise Mischungen aus Mono-, Di- und Tri-Estern, plus etwa Tetraester, enthalten, sind die Mono- und Di-Ester gewöhnlich die vorherrschenden Spezies in diesen Mischungen.
Eine weitere Klasse geeigneter Polyhydroxy-Fettsäureester für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfasst bestimmte Glycerylmonoester; vorzugsweise Glycerylmonoester von C₁₆-C₂₂ gesättigten Fettsäuren, wie Glycerylmonostearat, Glycerylmonopalmitat und Glycerylmonobehenat. Wieder werden wie die Sorbitanester, Glycerylmonoestermischungen typischerweise einige Di- und Tri-Ester enthalten. Solche Mischungen sollten jedoch vorherrschend die Glycerylmonoester-Spezies enthalten, um in der vorliegenden Erfindung nützlich zu sein.
Eine weitere Klasse geeigneter Polyhydroxy-Fettsäureester für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfasst bestimmte Saccharose-Fettsäureester, vorzugsweise die C₁₂-C₂₂ gesättigten Fettsäureester der Saccharose. Saccharose-Monoester werden besonders bevorzugt und umfassen Saccharosemonostearat und Saccharosemonolaurat.
Geeignete Polyhydroxy-Fettsäureamide für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung werden die Formel haben:
in welcher R¹ ist ein H, C₁-C₄ Hydrocarbyl, 2-hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl, Methoxyethyl, Methoxypropyl oder ein Gemisch davon ist, vorzugsweise ein C₁-C₄ Alkyl, Methoxyethyl oder Methoxypropyl, noch bevorzugter ein C₁ oder C₂ Alkyl oder Methoxypropyl, äußerst bevorzugt ein C₁ Alkyl (das heißt, Methyl) oder Methoxypropyl; und R² eine C₅-C₃₁ Hydrocarbylgruppe, vorzugsweise ein geradkettiges C₇-₁₉ Alkyl oder Alkenyl, äußerst bevorzugt ein geradkettiges C₉-C₁₇ Alkyl oder Alkenyl, äußerst bevorzugt ein geradkettiges C₁₁-C₁₇ Alkyl oder Alkenyl oder ein Gemisch davon; und Z ein Polyhydroxyhydrocarbylanteil mit einer linearen Hydrocarbylkette mit wenigstens 3 Hydroxylen ist, die direkt mit der Kette verbunden sind. Siehe US Patent 5,174,927, veröffentlicht für (Honsa) am 29. Dezember 1992 (hier durch Bezugnahme mit aufgenommen), welches diese Polyhydroxy-Fettsäureamide sowie ihre Herstellung offenbart.
Der Z-Anteil wird vorzugsweise abgeleitet von einem reduzierenden Zucker in einer reduktiven Aminationsreaktion; äußerst bevorzugt Glycityl. Geeignete reduzierende Zucker umfassen Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose und Xylose. Maissirup mit hohem Dextroseanteil, Maissirup mit hohem Fructoseanteil und Maissirup mit hohem Maltoseanteil können verwendet werden sowie die einzelnen oben aufgelisteten Zucker. Diese Maissirupe können Mischungen von Zuckerkomponenten für den Z-Anteil ergeben.
Der Z-Anteil wird vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus -CH₂-(CHOH)_n-CH₂OH, -CH(CH₂OH)-[(CHOH)_n–1]-CH₂OH, -CH₂OH-CH₂-(CHOH)₂(CHOR³)(CHOH)-CH₂OH, in welcher n eine ganze Zahl ist von 3 bis 5 und R³ ein H ist oder ein zyklisches oder aliphatisches Monosacharid. Äußerst bevorzugt werden die Glycityle, bei welchen n gleich 4 ist, insbesondere -CH₂-(CHOH)₄-CH₂OH.
In der obigen Formel kann R¹ zum Beispiel N-Methyl, N-Ethyl, N-Propyl, N-Isopropyl, N-Butyl, N-2-hydroxyethyl, N-Methoxypropyl oder N-2-hydroxypropyl sein. R² kann ausgewählt werden, um zum Beispiel Cocamide, Stearamide, Oleamide, Lauramide, Myristamide, Capricamide, Palmitamide, Tallowamide, etc. bereit zu stellen. Der Z-Anteil kann 1-deoxyglucityl, 2-deoxyfructityl, 1-deoxymaltityl, 1-deoxylactityl, 1-deoxygalactityl, 1-deoxymannityl, 1-doxymaltotriotityl, etc. sein.
Die äußerst bevorzugten Polyhydroxy-Fettsäureamide haben die allgemeine Formel:
in welcher R¹ ein Methyl oder Methoxypropyl ist; R² eine C₁₁-C₁₇ geradkettige Alkyl- oder Alkenylgruppe ist. Diese umfassen N-Lauryl-N-Methylglucamid, N-Lauryl-N-Methoxypropylglucamid, N-Cocoyl-N-Methylglucamid, N-Cocoyl-N-Methoxypropylglucamid, N-Palmityl-N-Methoxypropylglucamid, N-Tallowyl, N-Methylglucamid oder N-Tallowyl-N-Methoxypropylglucamid.
Wie vorher angemerkt, benötigen einige der Immobilisierungsmittel einen Emulgator zur Lösung in dem Emollienten. Dieses ist besonders der Fall für einige der Glucamide, wie die N-Alkyl-N-Methoxypropylglucamide mit HLB-Werten von wenigstens etwa 7. Geeignete Emulgatoren werden typischerweise solche umfassen, die HLB-Werten unter etwa 7 aufweisen. In dieser Hinsicht haben sich vorher beschriebenen Sorbitanester, wie die Sorbitanstearate mit HLB-Werten von 4,9 oder weniger, als nützlich bei der Auflösung dieser Glucamid-Immobilisierungsmittel in Petrolatum heraus gestellt. Weitere geeignete Emulgatoren umfassen Steareth-2 (Polyethylenglycolether von Stearylalkohol, das der Formel entspricht CH₃(CH₂)₁₇(OCH₂CH₂)_nOH, in welcher n einen Mittelwert von 2) hat, Sorbitantristearat, Isosorbidlaurat und Glycerylmonostearat. Der Emulgator kann in einer Menge enthalten sein, die ausreicht, um das Immobilisierungsmittel in dem Emollienten derart zu lösen, dass ein im Wesentlichen homogenes Gemisch erhalten wird. Zum Beispiel wird ein etwa 1 : 1 Gemisch aus N-Cocoyl-N-Methylglucamid und Petrolatum, das normalerweise nicht in einem Einphasengemisch schmelzen wird, in einem Einphasengemisch schmlzen bei der Hinzugabe von 20% eines 1 : 1 Gemisches von Steareth-2 und Sorbitantristearat als Emulgator.
Die Menge des Immobilisierungsmittels, die in der Lotionszusammensetzung enthalten sein sollte, wird abhängig sein von einer Vielfalt von Faktoren, einschließlich dem betreffenden speziellen Emollienten, dem betreffenden speziellen Immobilisie rungsmittel, davon, ob ein Emulgator benötigt wird, um das Immobilisierungsmittel in dem Emollienten zu lösen, den anderen Komponenten in der Lotionszusammensetzung und ähnlichen Faktoren. Die Lotionszusammensetzung kann von 5% bis 80% des Immobilisierungsmittels. Vorzugsweise umfasst die Lotionszusammensetzung von etwa 5% bis etwa 50%, ganz bevorzugt von etwa 10 bis etwa 30% des Immobilisierungsmittels.
5. Hydrophiles grenzflächenaktives Mittel
In vielen Fällen werden Lotionszusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung auf Tissuepapierbahnen aufgebracht, die als Toilettentissue verwendet werden. In solchen Fällen ist es höchst wünschenswert, dass die Papierbahn, die mit der Lotionszusammensetzung behandelt worden ist, ausreichend benässbar ist. In Abhängigkeit von dem in der Lotionszusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendeten speziellen Immobilisierungsmittel kann ein zusätzlicher grenzflächenaktiver Stoff, vorzugsweise ein hydrophiler grenzflächenaktiver Stoff (oder ein Gemisch aus hydrophilen grenzflächenaktiven Stoffen) benötigt werden, um eine Benässbarkeit zu verbessern, oder nicht. Zum Beispiel haben einige Immobilisierungsmittel, wie N-Cocoyl-N-Methoxypropylglucamid HLB-Werte von wenigstens etwa 7 und sind ausreichend benässbar ohne die Hinzugabe eines hydrophilen grenzflächenaktiven Stoffes. Weitere Immobilisierungsmittel, wie die C₁₆-C₁₈ Fettalkohole und Wachse mit HLB-Werten unter 7 werden die Hinzugabe eines hydrophilen grenzflächenaktiven Stoffes benötigen, um die Benässbarkeit zu verbessern, wenn die Lotionszusammensetzung auf Papierbahnen aufgebracht wird, die als Toilettentissue verwendet werden.
Geeignete hydrophile grenzflächenaktive Stoffe werden mit dem Emollienten, dem optionalen Immobilisierungsmittel und anderen Inhaltsstoffen in der Zusammensetzung mischbar sein, sodass ein homogenes Gemisch gebildet wird. Wegen der möglichen Hautempfindlichkeit derjenigen, die Papierprodukte verwenden, auf welche die Lotionszusammensetzung aufgebracht ist, sollten diese grenzflächenaktiven Stoffe auch relativ mild und nicht irritierend für die Haut sein. Typischerweise sind diese hydrophilen grenzflächenaktiven Stoffe nicht ionisch, um nicht nur nicht irritierend für die Haut zu sein, sondern um auch andere unerwünschten Effekte auf dem Tissuepapier zu vermeiden, z. B. Verringerungen in der Zugfestigkeit.
Geeignete nicht ionische grenzflächenaktive Stoffe werden im Wesentlichen nicht migrieren, nachdem die Lotionszusammensetzung auf die Tissuepapierbahn aufgebracht worden ist werden typischerweise HLB-Werte im Bereich von 4 bis 20 haben, vorzugsweise von 7 bis 20. Um nicht migrierend zu sein, werden diese nicht ionischen grenzflächenaktiven Stoffe typischerweise Schmelztemperaturen von größer als die Temperaturen haben, denen sie im Allgemeinen während der Lagerung, des Versandes, des Handels und der Verwendung der Tissuepapierprodukte begegnen, zum Beispiel bei wenigstens 30°C. In dieser Hinsicht werden diese nicht ionischen grenzflächenaktiven Stoffe vorzugsweise Schmelzpunkte haben, ähnlich denjenigen der vorher beschriebenen Immobilisierungsmittel.
Geeignete nicht ionische grenzflächenaktive Stoffe für die Verwendung in Lotionszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen Alkylglycoside; Alkylglycosidether, wie dies beschrieben ist in US Patent Nr. 4,011,389, veröffentlicht für Langdon et al. am 08. März 1977; alkylpolyethoxylierte Ester, wie Pegosperse 1000MS, erhältlich von Lonza Inc. aus Fair Lawn, New Jersey; ethoxylierte Sorbitanmono-, Di- und/oder Tri-Ester von C12–C18 Fettsäuren mit einem mittleren Grad an Ethoxylierung von etwa 2 bis etwa 20, vorzugsweise von etwa 2 bis etwa 10, wie TWEEN 60 (Sorbitanester der Stearinsäure mit einem mittleren Grad an Ethoxylierung von etwa 20) und TWEEN 61 (Sorbitanester von Stearinsäure mit einem mittleren Grad an Ethoxylierung von etwa 4), und die Kondensationsprodukte von aliphatischen Alkoholen mit von etwa 1 bis 54 Mol Ethylenoxid. Die Alkylkette des aliphatischen Alkohols ist typischerweise in einer geradkettigen (linearen) Konfiguration und enthält von 8 bis 22 Kohlenstoffatome. Besonders bevorzugt sind die Kondensationsprodukte von Alkoholen mit einer Alkylgruppe, die 11 bis etwa 22 Kohlenstoffatome mit einem mittleren Wert von 2 bis 30 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol enthält. Beispiele solcher ethoxylierter Alkohole enthahten die Kondensati onsprodukte von Myristylalkohol mit 7 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol, die Kondensationsprodukte von Kokosnussalkohol (ein Gemisch aus Fettalkoholen mit Alkylketten von variierender Länge von 10 bis 14 Kohlenstoffatomen) mit etwa 6 Mol von Ethylenoxid. Eine Anzahl geeigneter ethoxylierter Alkohole sind im Handel erhältlich, einschließlich TERGITOL 15-S-9 (das Kondensationsprodukt von C₁₁-C₁₅ linearen Alkoholen mit 9 Mol Ethylenoxid), vermarktet durch Union Carbide Corporation; KYRO EOB (Kondensationsprodukt von C₁₁-C₁₅ linearen Alkoholen mit 9 Mol Ethylenoxid), vermarktet durch The Procter & Gamble Co., die grenzflächenaktiven Stoffe mit dem Markennamen NEODOL, vermarktet durch Shell Oil Co. aus Houston, Texas, insbesondere NEODOL 25-12 (Kondensationsprodukt von C₁₂-C₁₅ linearen Alkoholen mit 12 Mol Ethylenoxid) und NEODOL 23-6.5T (Kondensationsprodukt von C₁₂-C₁₃ linearen Alkoholen mit 6,5 Mol Ethylenoxid, das destilliert (getoppt) wurde, um bestimmte Unreinheiten zu entfernen) und insbesondere grenzflächenaktive Stoffe mit dem Markennamen PLURAFAC, vermarktet durch BASF Corp. aus Mount Olive, New Jersey, insbesondere PLURAFAC A-38 (einem Kondensationsprodukt von einem C₁₈ geradkettigen Alkohol mit einem mittleren Wert mit 27 Mol Ethylenoxid). (Bestimmte der hydrophilen grenzflächenaktiven Stoffe, insbesondere ethoxylierte Alkohole, wie NEODOL 25–12, können auch als Alkylethoxylat-Emollienten funktionieren). Weitere Beispiele bevorzugter ethoxylierter akohol-grenzflächenaktiver Stoffe umfassen grenzflächenaktive Stoffe der ICI-Klasse von Brij und Mischungen davon, wobei Brij 76 (das heißt, Steareth-10) und Brij 56 (das heißt, Cetyl-10) besonders bevorzugt werden. Auch Mischungen von Cetylalkohol und Stearylalkohol, die auf einem mittleren Grad von Ethoxylation von etwa 10 bis etwa 20 ethoxyliert sind, können auch als hydrophiler grenzflächenaktiver Stoff verwendet werden.
Ein weiterer Typ eines geeigneten grenzflächenaktiven Stoffes für die Verwendung für die vorliegende Erfindung umfasst Aerosol OT, ein Dioctylester, von Natriumsulfosuccinsäure, vermarktet durch American Cyanamid Company.
Noch weitere Typen geeigneter grenzflächenaktiver Stoffe für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfassen Siliconcopolymere, wie das SF 1188 von General Electric (ein Copolymer eines Polydimethylsiloxans und eines Polyoxyalkylenethers) und das SF 1228 von General Electric (ein Siliconpolyethercopolymer). Diese grenzflächenaktiven Silicon-Stoffe können in Kombination mit den anderen Typen von hydrophilen grenzflächenaktiven Stoffen verwendet werden, die oben besprochen wurde, wie die ethoxylierten Alkohole. Diese grenzflächenaktiven Silicon-Stoffe haben sich als effektiv bei Konzentrationen von bis zu 0,1 Gew.-%, ganz bevorzugt von 0,25 bis 1,0 Gew.-% der Lotionszusammensetzung heraus gestellt.
Die Menge des hydrophilen grenzflächenaktiven Stoffes, die benötigt wird, um die Benässbarkeit der Lotionszusammensetzung auf ein gewünschtes Niveau zu erhöhen, ist abhängig von dem HLB-Wert des grenzflächenaktiven Stoffes und dem Anteil des verwendeten Immobilisierungsmittels, dem HLB-Wert des verwendeten grenzflächenaktiven Stoffes und ähnlichen Faktoren. Die Lotionszusammensetzung kann von 0,1% bis 50% des hydrophilen grenzflächenaktiven Stoffes aufweisen, wenn sie benötigt wird, um die Benässbarkeitseigenschaften der Zusammensetzung zu erhöhen. Vorzugsweise umfasst die Lotionszusammensetzung von 5% bis 25% des nicht ionischen grenzflächenaktiven Stoffes.
Da das Beibehalten einer Hautmilde ein wichtiger Faktor bei der Herstellung von mit Lotion versehenen Tissueprodukten ist, wird die Verwendung von nicht ionischen grenzflächenaktiven Stoffen bevorzugt, da sie für die Haut milder sind als geladene grenzflächenaktive Stoffe. Dies soll nicht bedeuten; dass alle geladenen grenzflächenaktiven Stoffe für die Haut irritierend sind. Aber als eine allgemeine Regel sind die meisten geladenen grenzflächenaktiven Stoffe für die Haut irritierend. Die verwendeten nicht ionischen grenzflächenaktiven Stoffe in diesen antimikrobiellen Lotionen dienen mehreren wichtigen Funktionen. Eine kritische Funktion ist, dem hydrophilen Gemisch aus Säure/Lösungsmittel zu erlauben, sich mit den hydrophoben Emollienten zu vermischen. Dies erlaubt, dass ein stabiles Ge misch aus den hydrophoben Komponenten und den hydrophilen Komponenten hergestellt werden kann.
Zusätzlich zur Bereitstellung der Lotionsstabilität erlaubt der grenzflächenaktive Stoff auch, dass das mit Lotion versehene Papier Wasser und Schleim in einer vernünftigen Rate absorbiert. Falls kein grenzflächenaktiver Stoff in die Lotion formuliert werden würde, würde das mit Lotion versehene Papierprodukt in einigen Fällen Wasser und Schleim abstoßen und negative Reaktionen des Verbrauchers hervor rufen.
Es ist wichtig für das mit Lotion versehene Tissuepapier gemäß der vorliegenden Erfindung, absorbierend und/oder benässbar zu sein, wenn auf seine Hydrophilizität reflektiert wird. Die Hydrophilizität eines Tissuepapiers bezieht sich im Allgemeinen auf die Eigenschaft des Tissuepapiers mit Wasser benässt werden zu können. Die Hydrophilizität eines Tissuepapiers kann etwa quantifiziert werden, indem die Zeitspanne bestimmt wird, die benötigt wird, damit das trockene Tissuepapier vollständig mit Wasser benässt ist. Diese Zeitspanne wird als die "Benässungs"- (oder "Eintauch") Zeit bezeichnet. Um einen reproduzierbaren und wiederholbaren Test für die Benässungszeit zu schaffen, kann die folgende Vorgehensweise für die Bestimmungen der Benässungszeit verwendet werden: erstens für eine Papierprobe (die Umgebungsbedingungen für den Test der Papierproben sind 23 ± 1°C und 50 ± 2% relative Feuchtigkeit, wie dies spezifiziert ist im TAPPI-Verfahren T 402), werden etwa 2,5 Inch × 3,0 Inch (etwa 6,4 cm × 7,6 cm) aus einem 8 Lägen dicken Stapel konditionierter Papierlagen geschnitten; zweitens wird die geschnittene 8 Lagen dicke Papierprobe auf der Oberfläche von 2500 ml destilliertem Wasser bei 23 ± 1°C gelegt und wird ein Zeitgeber gleichzeitig gestartet, wenn die Bodenlage der Probe das Wasser berührt; drittens wird der Zeitgeber gestoppt und abgelesen, wenn die Benässung der Papierprobe vollendet ist, das heißt, wenn die Decklage der Probe vollständig benässt wird. Eine vollständige Benässung wird optisch beobachtet.
Die bevorzugte Hydrophilizität eines Tissuepapiers hängt von seiner vorgesehenen Endnutzung ab. Es ist wünschenswert für ein Tissuepapier, das in einer Varietät von Anwendungen verwendet wird, zum Beispiel als Toilettenpapier, in einer relativ kurzen Zeitspanne vollständig zu benässbar zu sein, um ein Verstopfen zu verhindern, sobald die Toilette abgespült ist. Typischerweise beträgt die Benässungszeit 4 Minuten oder weniger, vorzugsweise beträgt die Benässungszeit 90 Sekunden oder weniger, ganz bevorzugt 30 Sekunden oder weniger und äußerst bevorzugt beträgt die Benässungszeit 10 Sekunden oder weniger.
Die Hydrophilizität eines Tissuepapiers kann natürlich unmittelbar nach der Herstellung bestimmt werden. Es können jedoch wesentliche Zunahmen der Hydrophobizität während der ersten zwei Wochen auftreten, nachdem das Tissuepapier hergestellt worden ist: das heißt, nachdem das Papier nach seiner Herstellung zwei (2) Wochen gealtert ist. So werden die oben angegebenen Benässungszeiten vorzugsweise am Ende einer solchen zweiwöchigen Zeitspanne gemessen. Dem gemäß werden Benässungszeiten, die am Ende einer zweiwöchigen Alterungsdauer bei Raumtemperatur gemessen werden, als "zwei Wochen-Benässungszeiten" bezeichnet.
Die höher schmelzenden nicht ionischen grenzflächenaktiven Stoffe können auch zu einer Härtung der Lotion beitragen und somit bei der Begrenzung der Lotion an der Oberfläche des Papiersubstrats helfen. Wichtig in Bezug auf die antivirale Aktivität ist, dass der grenzflächenaktive Stoff dahin gehend funktionieren kann, die lipide Mantelschicht der umschlossenen Virusklasse aufzulösen. Diese Auflösung des Lipidmantels verbessert die Fähigkeit der antiviralen Säuren, in die Virusstruktur einzudringen und diese zu deaktivieren.
6. Weitere optionale Komponenten
Lotionszusammensetzungen können weitere optionale Komponenten umfassen, die typischerweise in Emollienten, Cremes und Lotionen dieses Typs enthalten sind.
Diese optionalen Komponenten umfassen Wasser, Viskositätsmodifizierer, Parfüme, Desinfektionsmittel und andere antibakterielle Aktivstoffe, pharmazeutische Aktivstoffe, Filmbildner, Vitamine, (z. B. Vitamin E), Deodorantien, Trübungsmittel, Astringentien, Lösungsmittel und dergleichen. Zudem können Stabilisierer hinzu gegeben werden, um die Haltbarkeit der Lotionszusammensetzung zu verbessern, wie Zellulosederivate, Proteine und Lecithin. Alle diese Materialien sind im Stand der Technik als Additive für solche Formulierungen allgemein bekannt und können in geeigneten Mengen in den Lotionszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Zudem können natürliche essentielle Öle, wie Kampfer, Thymian, Pinienöl, Menthol, Eukalyptol (Cineol), Geraniol, Limonengrasöl, Methylsalicylat, Gewürznelke und andere ähnliche Materialien verwendet werden, um dem Produkt einen medizinischen Duft zu geben. Zudem besitzen einige dieser natürlichen essentiellen Öle auch antivirale und antibakterielle Eigenschaften.
C. Behandlung eines Tissuepapiers mit der Lotionszusammensetzung
Beim Präparieren von mit Lotion versehenen Papierprodukten gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Lotionszusammensetzung auf wenigstens einer Oberfläche einer Tissuepapierbahn aufgebracht werden. Eine beliebige Vielfalt von Aufbringungsverfahren, welche Schmierstoffe, die eine geschmolzene -oder flüssige Konsistenz haben, gleichmäßig verteilen, können verwendet werden. Geeignete Verfahren umfassen ein Besprühen, Aufdrucken (z. B. flexographisches Drucken), Beschichten (z. B. Gravurbeschichten), Extrusion oder Kombinationen dieser Aufbringungstechniken, zum Beispiel ein Aufsprühen der Lotionszusammensetzung auf eine drehende Oberfläche, wie eine Kalandrierwalze, welche dann die Zusammensetzung auf die Oberfläche der Papierbahn übertragt. Die Lotionszusammensetzung kann entweder auf einer Oberfläche der Tissuepapierbahn oder auf beide Oberflächen aufgebracht werden. Vorzugsweise wird die Lotionszusammensetzung auf beide Oberflächen der Papierbahn aufgebracht.
Die Art und Weise des Aufbringens der Lotionszusammensetzung auf die Tissuepapierbahn sollte derart erfolgen, dass die Bahn nicht mit der Lotionszusammensetzung gesättigt wird. Wenn die Bahn mit der Lotionszusammensetzung gesättigt wird, gibt es eine größere Gefahr, dass eine Entbindung des Papiers auftritt und somit zu einer Abnahme der Zugfestigkeit des Papiers führt. Auch ist eine Sättigung der Papierbahn nicht erforderlich, um die Vorteile der Weichheit und der lotionsartigen Anfühlung von der Lotionszusammensetzung der vorliegenden Erfindung zu halten. Besonders geeignete Auftragungsverfahren werden die Lotionszusammensetzung primär auf die Oberfläche oder auf die Oberflächen der Papierbahn aufbringen.
Die Lotionszusammensetzung kann auf die Tissuepapierbahn aufgebracht werden, nachdem die Bahn getrocknet worden ist, das heißt, durch ein "Trockenbahn"-Hinzufügungsverfahren. Die Lotionszusammensetzung wird in einer Menge von 2 bis 30 Gew.-% auf die Tissuepapierbahn aufgebracht. Vorzugsweise wird die Lotionszusammensetzung in einer Menge von 5 bis 20 Gew.-% der Tissuepapierbahn aufgebracht, äußerst bevorzugt von 10 bis 16 Gew.-% der Bahn. Solche relativ geringen Anteile einer Lotionszusammensetzung sind gut, um die Vorteile der gewünschten Weichheit und der lotionsartigen Anfühlung dem Tissuepapier zu verleihen, die Tissuepapierbahn aber noch nicht in einem solchen Maß zu sättigen, dass die Absorptionsfähigkeit, die Benässbarkeit und insbesondere die Festigkeit wesentlich beeinflusst werden.
Die Lotionszusammensetzung kann auch ungleichförmig auf die Oberfläche(n) der Tissuepapierbahn aufgebracht werden. Mit "ungleichförmig" ist gemeint, dass die Menge, das Muster der Verteilung, etc. der Lotionszusammensetzung über die Oberfläche des Papiers variieren kann. Zum Beispiel können einige Bereiche der Oberfläche der Tissuepapierbahn größere oder kleinere Mengen der Lotionszusammensetzung aufweisen, einschließlich Bereichen der Oberfläche, die überhaupt keine Lotionszusammensetzung auf sich aufweisen.
Die Lotionszusammensetzung kann auf die Tissuepapierbahn an jedem Zeitpunkt aufgebracht werden, nachdem sie getrocknet worden ist. Zum Beispiel kann die Lotionszusammensetzung auf die Tissuepapierbahn aufgebracht werden, nachdem sie von einem Yankee-Trockner gekreppt worden ist, aber bevor sie kalandriert wurde, das heißt, bevor sie durch die Kalandrierwalzen hindurch geführt wird. Die Lotionszusammensetzung kann auch auf die Papierbahn aufgebracht werden, nachdem sie durch solche Kalandrierwalzen hindurch gegangen ist und bevor sie auf einer Mutterrolle aufgewickelt worden ist. Gewöhnlich wird vorgezogen, die Lotionszusammensetzung auf die Tissuebahn aufzutragen, wenn sie von einer Mutterrolle abgewickelt wird und bevor sie auf kleine Papier-Fertigproduktrollen aufgewickelt wird.
Die Lotionszusammensetzung wird typischerweise von einer Schmelze derselben auf die Tissuepapierbahn aufgetragen. Da die Lotionszusammensetzung signifikant über Umgebungstemperaturen schmilzt, wird sie gewöhnlich als eine erhitzte Beschichtung auf die Tissuepapierbahn aufgebracht. Typischerweise wird die Lotionszusammensetzung auf eine Temperatur im Bereich von 35° bis 100°C, vorzugsweise von 40° bis 90°C erhitzt, bevor sie auf die Tissuepapierbahn aufgebracht wird. Nachdem die geschmolzene Lotionszusammensetzung auf die Tissuepapierbahn aufgebracht worden ist, darf sie abkühlen und sich verfestigen, um eine verfestigte Beschichtung oder einen Film auf der Oberfläche des Papiers zu bilden.
Beim Ausbringen von Lotionszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung auf Tissuepapierbahnen werden Gravurbeschichtungs- oder Extrusionsbeschichtungsverfahren bevorzugt. 1 zeigt ein solches bevorzugtes Aufbringungsverfahren, das eine Gravurbeschichtung enthält. Mit Bezug auf 1 wird eine trockene Tissuebahn 1 von einer Muttertissuerolle 2 abgewickelt (sich in der Richtung drehend, die durch Pfeil 2a angezeigt ist) und um eine Drehrolle 4 herum geführt. Von der Umkehrrolle 4 wird die Bahn 1 zu einer Offset-Gravurbeschichtungsstation 6 vorgeschoben, wo die Lotionszusammensetzung dann auf beiden Seiten der Bahn aufgebracht wird. Nach dem Verlassen der Station 6 wird die Bahn 1 zu einer durch 3 angegebene mit Lotion versehene Bahn. Die mit Lotion versehene Bahn 3 wird dann um eine Umkehrrolle 8 herum geführt und dann auf eine Mutterrolle 10 für das mit Lotion versehene Tissue aufgewickelt (drehend in der Richtung, die durch Pfeil 10a angegeben ist).
Die Station 6 umfasst ein Paar verbundener Offset-Gravurpressen 12 und 14. Die Presse 12 besteht aus einem unteren Gravurzylinder 16 und einem oberen Offset-Zylinder 18; die Presse 14 besteht ebenso aus einem unteren Gravurzylinder 20 und einem oberen Offset-Zylinder 22. Die Gravurzylinder 16 und 20 haben jeweils ein spezifisches geätztes Zellmuster und eine Größe und jeder hat eine mit Chrom plattierte Oberfläche, während die Offset-Zylinder 18 und 22 jeweils eine glatte Polyurethan-Gummioberfläche haben. Die Größe des Zellvolumens der Gravurwalze wird abhängig sein von dem gewünschten Beschichtungsgewicht, der Anlagengeschwindigkeit und der Lotionsviskosität. Sowohl der Gravur- als auch der Offset-Zylinder werden erhitzt, um die Lotion geschmolzen zu halten. Diese Gravur- und Offset-Zylinder drehen sich in den Richtungen, die durch die Pfeile 16a, 18a, 20a bzw. 22a angegeben sind. Wie in 1 gezeigt ist, liegen die Offset-Zylinder 18 und 22 direkt gegenüber und parallel zueinander und bilden einen Spaltbereich, der mit 23 angegeben ist, durch welchen die Bahn 1 hindurch gelangt.
Unterhalb der Gravurzylinder 16 und 20 positioniert sind Eintauchwannen 24 bzw. 26. Die heiße geschmolzene (z. B. 65°C) Lotionszusammensetzung wird in jede dieser erhitzten 24 und 26 gepumpt, um Reservoire der geschmolzenen Lotionszusammensetzung bereit zu stellen, wie dies durch die Pfeile 30 bzw. 32 angegeben ist. Da die Gravurzylinder 16 und 20 in den Reservoiren 30 und 32 in den Richtungen drehen, die durch Pfeile 16a und 20a angegeben sind, nehmen sie eine Menge der geschmolzenen Lotionszusammensetzung auf. Überschüssige Lotion auf jedem der Gravurzylinder 16 und 20 wird dann durch Abstreichklingen 34 bzw. 36 entfernt.
Die Lotionszusammensetzung, die in den erhitzten Gravurzylinderzellen 16 und 20 verbleibt, wird dann auf erhitzte Offset-Zylinder 18 und 22 (drehend in der entge gen gesetzten Richtung, wie durch die Pfeile 18 und 22b angezeigt) in den Spaltbereich 38 und 40 zwischen den jeweiligen Zylinderpaaren übertragen. Die auf die Offset-Zylinder 18 und 22 übertragene Lotionszusammensetzung wird dann gleichzeitig auf beide Seiten der Bahn 1 übertragen. Die Menge der auf die Bahn 1 übertragene Lotionszusammensetzung kann geregelt werden durch: (1) Einstellen der Breite des Spaltbereichs 23 zwischen den Offset-Zylindern 18 und 22; und/oder (2) Einstellen der Breite der Spaltbereiche 38 und 40 zwischen dem Gravur/Offset-Zylinderpaaren 16/18 und 20/22.
2 zeigt ein alternatives bevorzugtes Verfahren, das eine Schlitz-Extrusionsbeschichtung beinhaltet. Mit Bezug auf 2 wird eine getrocknete Tissuebahn 101 von einer Muttertissuerolle 102 abgewickelt (drehend in der Richtung, die durch Pfeil 102a angegeben ist) und dann um eine Umkehrrolle 104 herum geführt. Von der Umkehrrolle 104 wird die Bahn 101 zu einer Schlitzextrusions-Beschichtungsstation 106 vorgeschoben, wo die Lotionszusammensetzung dann auf beide Seiten der Bahn aufgebracht wird. Nach dem Verlassen der Station 106 wird die Bahn 101 zu einer durch 103 angegebenen mit Lotion versehenen Bahn. Die mit Lotion versehene Bahn 103 wird dann auf eine Mutterrolle 110 für das mit Lotion versehene Tissue aufgewickelt (drehend in der Richtung, die durch Pfeil 110a angeben ist).
Die Station 106 umfasst ein Paar in Abstand zueinander liegende Schlitz-Extruder 112 und 114. Der Extruder 112 hat eine länglichen Schlitz 116 und eine bahnberührende Oberfläche 118; der Extruder 114 hat ebenfalls einen länglichen Schlitz 120 und eine bahnberührende Oberfläche 122. Wie in 2 gezeigt ist, sind die Extruder 112 und 114 derart ausgerichtet, dass eine Oberfläche 118 sich in Kontakt mit einer Seite der Bahn 101 befindet, während sich eine Oberfläche 112 in Kontakt mit der anderen Seite der Bahn 101 befindet. Die heiße, geschmolzene (z. B. 65°C) Lotionszusammensetzung wird zu jedem der Extruder 112 und 114 gepumpt und wird dann durch die Schlitze 166 bzw. 120 extrudiert.
Wenn die Bahn 101 über die erhitzte Oberfläche 118 des Extruders 112 hinweg geht und den Schlitz 116 erreicht, wird die aus dem Schlitz 116 extrudierte geschmolzene Lotionszusammensetzung auf die Seite der Bahn 101 in Kontakt mit der Oberfläche 118 aufgebracht. Ebenso wird, wenn die Bahn 101 über die erhitzte Oberfläche 122 des Extruders 114 hinweg geht und den Schlitz 120 erreicht, die aus dem Schlitz 120 extrudierte geschmolzene Lotionszusammensetzung auf die Seite der Bahn 101 in Kontakt mit der Oberfläche 122 aufgebracht. Die Menge der auf die Bahn 101 übertragene Lotionszusammensetzung wird geregelt durch: (1) dem Durchsatz, mit welchem die geschmolzene Lotionszusammensetzung aus den Schlitzen 116 und 122 extrudiert wird; und/oder (2) der Geschwindigkeit, mit welcher die Bahn 101 sich bewegt, während sie sich mit den Oberflächen 118 und 122 in Kontakt befindet.
SPEZIFISCHE DARSTELLUNGEN DER PRÄPARIERUNG VON EINEM MIT LOTION VERSEHENEN TISSUEPAPIER GEMÄSS DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Das Folgende sind spezifische Darstellungen der Behandlung eines Tissuepapiers mit Lotionszusammensetzungen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung:
Beispiel 1
A. Präparierung einer Lotionszusammensetzung A
Die wasserfreie Lotionszusammensetzung A wird hergestellt, indem zuerst die folgenden Komponenten miteinander vermischt werden: Propylenglycol, Ceteareth-10 und Zitronensäure. Das Gemisch wird erhitzt auf 60 bis 90°C und gemischt, bis die Zitronensäure aufgelöst ist. Nachdem die Zitronensäure aufgelöst ist, werden Fettalkohole, bestehend vornehmlich aus einem Gemisch aus Cetyl- und Stearylalkoholen, hinzu gegeben und bei einer Temperatur von 60 bis 90°C vermischt. Nachdem sich diese Fettalkohole aufgelöst haben, wird Petrolatum hinzu gegeben und bei einer Temperatur von 60 bis 90°C gemischt. Das Petrolatum wird gemischt, bis die gesamte Zusammensetzung phasenstabil und transparent ist. Die prozentualen Gewichtsanteile dieser Komponenten sind unten in Tabelle I dargestellt:
Tabelle I Lotionszusammensetzung A
B. Präparierung eines mit Lotion versehenen Tissues durch ein Aufsprühen einer heißen Schmelze
Die Lotion A, wird in eine Heißschmelzpistole PAM 600S Spraymatic (hergestellt durch PAM Fastening Technology, Inc.) gefüllt, die bei einer Betriebstemperatur von ≈90°C arbeitet. Zwölf Inch mal 12 Inch Flächengebilde des Tissuepapiersubstrats werden mit dem gewünschten Lotionsgrad auf jeder Seite des Substrats sprühbeschichtet. Die lotionshaltigen Tissues werden dann für 30 Sekunden in einen 70°C heißen Konvektionsofen gestellt, nachdem jede Seite besprüht worden ist, um flüchtige Komponenten zu entfernen und um sicher zu stellen, dass die Lotion auf den Papierfasern gleichmäßiger verteilt wird.
Beisipel 2
A. Präparierung einer Lotionszusammensetzung B
Die wasserfreie Lotionszusammensetzung B wird hergestellt zuerst ein Vermischen der folgenden Komponenten: Propylenglycol, Polyethylenglycol 300 (PEG-300), Ceteareth-10 und einem Gemisch aus Adipinsäure, Glutarinsäure und Succinsäure (AGS-Säuren). Das Gemisch wird erhitzt auf 60 bis 90°C und gemischt, bis sich die Adipinsäure, die Glutarinsäure und die Succinsäure vollständig aufgelöst haben. Nachdem die Säuren aufgelöst sind, werden Fettalkohole bestehend vorher nämlich aus einem Gemisch aus Cetyl- und Stearylalkoholen hinzu gegeben und bei einer Temperatur von 60 bis 90°c vermischt. Nachdem sich diese Fettalkohole aufgelöst haben, wird Petrolatum hinzu gegeben und bei einer Temperatur von 60 bis 90°c vermischt. Das Petrolatum wird gemischt, bis die gesamte Zusammensetzung phasenstabil ist und transparent ist. Die prozentualen Gewichtsanteile dieser Komponenten sind in unten in Tabelle II dargestellt.
TABELLE II Lotionszusammensetzung B
B. Präparierung eines mit Lotion versehenen Tissues durch ein Aufsprühen einer heißen Schmelze
Die geschmolzene Lotion B wird in einer Heißschmelzpistole PAM 600S Spraymatic gefüllt, die bei einer Temperatur von 90°C arbeitet. Ein Flächengebilde von 12 Inch mal 12 Inch eines Tissuepapiersubstrats wird mit dem gewünschten Lotionsanteil auf jeder Seite des Substrats sprühbeschichtet. Das lotionshaltige Tissue wird für 30 Sekunden in einen 70°C heißen Konvektionsofen gestellt, nachdem jede Seite besprüht worden ist, um flüchtige Komponenten zu beseitigen und um sicher zu stellen, dass die Lotion auf den Papierfasern gleichmäßiger verteilt ist.

Claims

Mit Lotion versehenes Tissue-Papier, das eine auf mindestens eine Oberfläche von diesem in einer Menge von 2 bis 30 Gew.-% des getrockneten Tissue-Papiers aufgebrachte antivirale Lotion-Zusammensetzung aufweist, welche bei 20°C halbfest oder fest ist und welche umfasst: A) 1 bis 25% einer organischen Säure, die imstande ist, solche Viren, wie Rhinovirus und Influenza abzutöten, welche in Kontakt mit der antiviralen Lotion gelangen, wobei die organische antivirale Säure bei Raumtemperatur fest ist und ein Element umfasst, das gewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Zitronensäure, Adipinsäure, Glutarsäure, Bernsteinsäure und Gemischen davon; B) 5 bis 25% eines hydrophilen Lösungsmittels, das imstande ist, bei der Auflösung der organischen Säure unterstützend zu sein, wobei das Lösungsmittel bei Raumtemperatur entweder flüssig oder fest sein kann und ein Element umfasst, das gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glyzerin, Propylenglykol, Hexylenglykol und Polyethylenglykolen, die ein Molekulargewicht von 200 bis 900 aufweisen, und Gemischen davon; C) 5 bis 60% eines im Wesentlichen wasserfreien Haut-Weichmachers, der eine plastische oder flüssige Konsistenz bei 20°C aufweist und ein Element umfasst, das gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Petroleum-basierenden Weichmachern, Fett säure-Ester-Weichmachern, Fettalkohol-Weichmachern und Gemischen davon; D) 5 bis 50 Gew.-% eines Mittels, das imstande ist, den Weichmacher auf der Oberfläche des Tissue-Papiers zu immobilisieren, wobei das Immobilisierungs-Mittel einen Schmelzpunkt von mindestens 35°C aufweist und ein Element umfasst, das gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus C₁₂-C₂₂ Fettalkoholen, C₁₂-C₂₂ Fettsäuren, Wachsen und Gemischen davon; E) 1 bis 50% eines nicht-ionischen Tensids, wobei das Tensid einen HLB-Wert von mindestens ungefähr 4 aufweist; und F) optional 0,1% bis 20% eines natürlichen Öls, Vitamins oder ein anderes Additiv mit einem Element, das gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aloe, Vitamin E, Panthenol, Kampfer, Thymol, Menthol, Eukalyptol, Geraniol, Zitronenöl, Methyl-Salicylat, Nelke und Gemischen davon.
Mit Lotion versehenes Papier nach Anspruch 1, welches 5 bis 25 Gew.-% der Lotion-Zusammensetzung aufweist, die auf mindestens eine Oberfläche des Tissue-Papiers aufgebracht ist.
Mit Lotion versehenes Papier nach Anspruch 1, wobei die Lotion-Zusammensetzung 5 bis 25% der organischen antiviralen Säure umfasst.
Mit Lotion versehenes Papier nach Anspruch 3, wobei die organische antivirale Säure Zitronensäure ist.
Mit Lotion versehenes Papier nach Anspruch 3, wobei die antivirale organische Säure ein Gemisch aus Adipinsäure, Glutarsäure und Bernsteinsäure ist.
Mit Lotion versehenes Papier nach Anspruch 1, wobei die Lotion-Zusammensetzung 5 bis 20% eines hydrophilen Lösungsmittels umfasst, das gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Propylenglykol und Polyethylenglykol mit einem Molekulargewicht von 300 bis 500 und Gemischen davon.
Mit Lotion versehenes Papier nach Anspruch 6, wobei das hydrophile Lösungsmittel Propylenglykol ist.
Mit Lotion versehenes Papier nach Anspruch 1, wobei der Weichmacher 5% oder weniger Wasser enthält und einen auf Petroleum basierenden Weichmacher umfasst, der gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Mineralöl, Petrolatum und Gemischen davon.
Mit Lotion versehenes Papier nach Anspruch 8, wobei die Lotion-Zusammensetzung 10 bis 40% des aus Petrolatum bestehenden Weichmachers umfasst.
Mit Lotion versehenes Papier nach Anspruch 1, wobei das Immobilisierungs-Mittel einen Schmelzpunkt von mindestens 40°C aufweist.
Mit Lotion versehenes Papier nach Anspruch 10, wobei das Immobilisierungs-Mittel einen C₁₄-C₂₂ Fettalkohol umfasst.
Mit Lotion versehenes Papier nach Anspruch 11, wobei das Immobilisierungs-Mittel einen C₁₆-C₁₈ Fettalkohol umfasst.
Mit Lotion versehenes Papier nach Anspruch 12, wobei die Lotion-Zusammensetzung 10 bis 30% eines Immobilisierungs-Mittels mit einem Gemisch von Cetyl- und Stearyl-Alkoholen umfasst.
Mit Lotion versehenes Papier nach Anspruch 1, wobei das nichtionische Tensid einen ethoxylierten Alkohol mit einer Alkyl-Kette von 10 bis 22 Kohlenstoffatomen aufweist und einen durchschnittlichen Ethoxylationsgrad von 1 bis 30 aufweist.
Mit Lotion versehenes Papier nach Anspruch 14, wobei der ethoxylierte Alkohol eine Alkyl-Kettenlänge von 12 bis 22 Kohlenstoffatomen aufweist und einen durchschnittlichen Ethoxylationsgrad von 7 bis 13 aufweist.
Mit Lotion versehenes Papier nach Anspruch 15, wobei das nichtionische Tensid 5 bis 25% eines ethoxylierten Alkohols mit einer Alkyl-Kettenlänge von 16 bis 18 Kohlenstoffatomen aufweist und einen durchschnittlichen Ethoxylationsgrad von 7 bis 13 aufweist.
Mit Lotion versehenes Papier nach Anspruch 16, wobei das nichtionische Tensid 5 bis 25% eines ethoxylierten Alkohols umfasst, der aus einem Gemisch von Cetyl- und Stearyl-Alkoholen besteht und zu einem durchschnittlichen Ethoxylationsgrad von 10 ethoxyliert ist.
Mit Lotion versehenes Papier nach Anspruch 8, wobei das hydrophile Lösungsmittel gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Propylengly kol und Polyethylenglykol mit einem Molekulargewicht von 300 bis 500 und deren Gemischen.
Mit Lotion versehenes Papier nach Anspruch 18, wobei das Immobilisierungs-Mittel einen C₁₆-C₁₈ Fettalkohol umfasst.
Mit Lotion versehenes Papier nach Anspruch 1, wobei die Lotion-Zusammensetzung Aloe und Vitamin E enthält.