DE69830711T2 - Zellgewebe mit feuchtigkeitsbarriere - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft die Ausrüstung eines Papiertuchs mit einer Feuchtigkeits-Schaumbarriere, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit durch das Papiertuch dringt. Ebenfalls offenbart wird ein Verfahren zum Herstellen eines Papiertuchs mit einer Feuchtigkeits-Schaumbarriere.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gesichtstücher, in der Technik bekannt, werden weitverbreitet zum Schneuzen der Nase verwendet. Einer der Nachteile, mit denen man sich beim Gebrauch konfrontiert sieht, betrifft das Problem, dass Nasenabsonderungen durch das Papiertuch dringen und die Hände des Benutzers beschmutzen. Somit besteht ein Bedarf nach der Bereitstellung eines Papiertuchs mit einer Feuchtigkeitsbarriere, um zu verhindern, dass Nasenabsonderungen und andere Flüssigkeiten durch das Papiertuch dringen und die Hände des Benutzers beschmutzen. Ebenso besteht ein Bedarf, dass das Papiertuch atmungsaktiv ist, aus Lagen gebildet werden kann und leise ist.
  • Schaumhaftmittel wurden verwendet, um eine Haftung zwischen den Lagen von Papiertüchern bereitzustellen, wie in der britischen Patentschrift Nr 1,599,875, erteilt an Sweens et al., veröffentlicht am 7. Oktober 1981, dargestellt. Der Nachteil dieses Ansatzes besteht darin, dass das Schaumhaftmittel nicht hydrophob ist und damit eine wirkungslose Barriere gegen das Durchdringen von Feuchtigkeit darstellt.
  • Ein Ansatz zum Verhindern des Durchdringens von Feuchtigkeit durch Papiertücher ist in der europäischen Patentanmeldung Nr. 0,144,658, veröffentlicht am 19. Juni 1985 im Namen von Endres, dargestellt. Endres lehrt das Auftragen eines wasserabstoßenden Mittels, um eine Übertragung von Feuchtigkeit durch das Papiertuch zu verhindern. Der Nachteil dieser Lehre besteht darin, dass die resultierende innere Sperrschicht zugegebenermaßen porös ist. Unter typischen Gebrauchsbedingungen lehrt Endress keine ausdrücklich hydrophobe Schicht oder Lage und reicht somit allein nicht aus, um das Durchdringen von Feuchtigkeit durch das Papiertuch effektiv zu verhindern.
  • Andere Ansätze in der Technik, um das Duchdringen von Feuchtigkeit durch Papiertücher zu verhindern, sind im GB-Patent Nr. 2,119,709, erteilt an Ellam und veröffentlicht am 23. November 1983, im US-Patent Nr. 4,489,118, erteilt an Endres et al. am 19. Dezember 1984, und im US-Patent Nr. 4,574,021, erteilt an Endres et al. am 4. März 1986, dargestellt. In Ellam wird ein Polyvinylalkoholfilm auf flüssigkeitsabsorbierendes Papier aufgetragen. Sowohl in Endres 4,489,118 als auch 4,574,021 wird ein Kunststoff-Film auf die Innenschichten eines mehrlagigen Papiertuchs aufgetragen. Alle diese Lehren leiden an den Nachteilen, dass sie nicht porös, nicht atmungsaktiv, steif und laut sind.
  • Somit ist es ein Ziel der Erfindung, ein Papiertuch mit einer wirksamen Feuchtigkeitsbarriere bereitzustellen, das atmungsaktiv und weder steif noch laut ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Aufnahme eines hydrophoben Schaums in das Papiertuch, wodurch ein Papiertuch mit einer wirksamen Sperrschicht gegen das Durchdringen von Feuchtigkeit bereitgestellt wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft ein Tissueprodukt mit mindestens einer faserhaltigen Lage wie in Anspruch 1 definiert. Ein hydrophober Schaum wird der faserhaltigen Lage hinzugefügt, um das Durchdringen von Feuchtigkeit durch das Tissue bzw. Papiertuch zu verhindern Der hydrophobe Schaum kann auf jede Oberfläche der faserhaltigen Lage in Form einer Schaumschicht aufgetragen werden.
  • Das Papiertuch der Erfindung kann auch zwei faserhaltige Lagen aufweisen, die einander gegenüber liegen. Eine hydrophobe Schaumschicht kann zwischen den beiden faserhaltigen Lagen angeordnet werden. Darüber hinaus kann das Papiertuch der Erfindung drei faserhaltige Lagen aufweisen, wobei ein hydrophober Schaum zwischen der zweiten Lage und entweder der ersten Lage oder der dritten Lage angeordnet ist.
  • Zusätzlich zu seiner Hydrophobizität kann der Schaum auch sowohl nicht-absorbierend als auch auf Latex basierend sein.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von Papiertüchern mit einer Feuchtigkeitsbarriere. Das Verfahren beinhaltet die Bereitstellung einer einzigen faserhaltigen Lage mit zwei Oberflächen. Eine hydrophobe Schaumschicht wird auf die Oberfläche der faserhaltigen Lage angeordnet.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine vertikale Schnittansicht, die zwei faserhaltige Lagen zeigt, wobei die zweite faserhaltige Lage mit einem hydrophoben Schaum imprägniert ist.
  • 2 ist eine vertikale Schnittansicht, die zwei faserhaltige Lagen und eine hydrophobe Schaumschicht zeigt, die zwischen der ersten und der zweiten faserhaltigen Lage angeordnet ist.
  • 3, die nicht in den Bereich der vorliegenden Ansprüche fällt, ist eine vertikale Schnittansicht, die drei faserhaltige Lagen zeigt, wobei die zweite faserhaltige Lage mit einem hydrophoben Schaum imprägniert ist.
  • 4 ist eine vertikale Schnittansicht, die drei faserhaltige Lagen zeigt, wobei eine hydrophobe Schaumschicht zwischen der ersten und der zweiten faserhaltigen Lage angeordnet ist.
  • 5 ist eine Mikrophotographie eines Schaums auf Latexbasis, der für die Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeignet ist.
  • 6 eine Mikrophotographie eines einlagigen Papiertuchs, dem eine Schaumschicht hinzugefügt wurde.
  • 7 ist ein schematisch Aufriss einer Vorrichtung zur Herstellung der vorliegenden Erfindung.
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Messen der Feuchtigkeitsbarriere-Durchdringung.
  • 9–10 sind perspektivische bzw. vergrößerte Teilansichten von der Rasterplattenanordnung und dem Raster, die für die Feuchtigkeitsbarriere-Durchdringungs-Testanordnung verwendet werden.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Wie in 1 und 6 dargestellt, handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um ein Papiertuch 10, das zwei Komponenten umfasst, mindestens eine faserhaltige Lage 12 mit zwei Oberflächen und einen hydrophoben Schaum 14, der mit dieser verbunden ist.
  • Die faserhaltige Lage 12 als Komponente dieser Erfindung kann gemäß dem gemeinsam übertragenen US-Patent Nr. 4,191,609, erteilt am 4. März 1980 an Trokhan; dem gemeinsam übertragenen US-Patent Nr. 4,300,981, erteilt am 17. November 1981 an Carstens; oder dem gemeinsam übertragenen US-Patent Nr. 4,637,859, erteilt an Trokhan; oder dem gemeinsam übertragenen US-Patent Nr. 5,332,118, erteilt an Muckenfuhs am 26. Juli 1994 oder dem gemeinsam übertragenen 5,334,289, erteilt an Trokhan et al. am 2. August 1994, hergestellt werden, deren Offenbarungen durch Bezugnahme hierin aufgenommen sind, um zu zeigen, wie die faserhaltigen Lagen 12, die für die Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeignet sind, hergestellt werden. Obwohl die grundsätzliche Verwendung der Erfindung mit Gesichtstüchern 10 zusammenhängt, ist die Erfindung auch auf andere faserhaltige Produkte anwendbar, einschließlich von: Toilettenpapier, Tischservietten, Handtüchern, Abwischtüchern und Baumwollpads, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Das Papiertuch 10 kann aus Materialien bestehen, die cellulosisch, nicht-cellulosisch sind, aus Vliesstoff bestehen oder eine Kombination aus diesen sind.
  • Die faserhaltige Lage 12 als Komponente der Erfindung weist vorzugsweise ein Flächengewicht von 13–42 g/m2 (8–25 lbs per 3000 sq. feet) und mehr bevorzugt 15–21 g/m2 (9–13 lbs per 3000 sq. feet) auf. Die faserige Lage 12 kann gefaltet werden. Ein minimales Maß an Nassfestigkeit kann hinzugefügt werden, um den nassen Schaum 14 zu tragen. Die faserhaltige Schicht 12 kann hydrophob sein. Sie kann durch die Verwendung von hydrophoben Fasern hydrophob gemacht werden, wofür Beispiele die Nylons und Polyester einschließen, jedoch nicht auf dieser beschränkt sind. Die faserhaltige Lage 12 kann auch während oder nach dem Papierherstellungsverfahren mit einem hydrophoben Mittel behandelt werden. Geeignete hydrophobe Mittel schließen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, ein: Stärken, Schlichtmittel, hydrophobe Silicone und Fluorkohlenstoffe.
  • Das Papiertuch 10 muss eine ausreichende Zugfestigkeit sowohl im nassen als auch im trockenen Zustand aufweisen, um beim Schneuzen und Abwischen der Nase nicht zu reißen. Außerdem trägt die faserhaltige Schicht 12 während der Herstellung den nassen Schaum 14. Daher muss die faserhaltige Schicht 12 auch ausreichend wasserfest sein, um zu verhindern, dass sie sich auflöst, wenn ihr der nasse Schaum 14 zugesetzt wird. Der faserhaltigen Schicht 12 kann unter Verwendung von hydrophoben und/oder nassfesten Kunstharzen, wie sie in der Technik bekannt sind, Nassfestigkeit verliehen werden. Ein bevorzugtes hydrophobes Mittel ist Hercon 76, erhältlich von Hercules Inc., Wilmington, Delaware.
  • Der Schaum 14 als Komponente der Erfindung kann hergestellt werden wie in 2 dargestellt, wobei ein hydrophober Schaum 14 auf der faserhaltigen Lage 12 angebracht oder mit ihr verbunden oder auf sie aufgebracht wird. Der Schaum 14 bildet eine kontinuierliche Schicht oder Lage. Der Schaum 14 kann zuerst auf der faserhaltigen Lage 12 angebracht und dann thermisch ausgehärtet werden, oder er kann vorgehärtet und dann auf der faserhaltigen Lage 12 angebracht werden. Bei der Herstellung dieser Erfindung wird vorzugsweise ein hydrophober Schaum 14, der auf Latex basiert, auf eine faserhaltige Lage 12 angeordnet, wie in 6 dargestellt. Der Schaum 14 kann auf einer der Oberflächen der faserhaltigen Lage 12 angeordnet werden, um eine Schicht aus Schaum 14 zu bilden.
  • Um die Feuchtigkeitsbarriere zu maximieren, muss der Schaum 14, der in dieser Erfindung verwendet wird, entweder von sich aus hydrophob sein oder dadurch, dass er mit einem hydrophoben Mittel beschichtet wird. Wie hierin verwendet, hätte ein hydrophober Schaum 14 bevorzugt einen Kontaktwinkel von über oder gleich etwa 80 Grad, mehr bevorzugt einen Kontaktwinkel von über oder gleich etwa 90 Grad, und am meisten bevorzugt einen Kontaktwinkel von über oder gleich etwa 100 Grad, gemessen mit einem optischen Goniometer. Der Schaum 14 sollte auch nicht-absorbierend sein. Der Schaum 14 sollte atmungsaktiv sein. Ein atmungsaktiver Schaum 14 ermöglicht den Luftdurchtritt, wodurch die Entfernung von Feuchtigkeit von der Quelle erleichtert wird. Im Vergleich zu einem Film hat die Netzstruktur des Schaums 14 außerdem die Tendenz, Geräusche im Zusammenhang mit der Vibration des Materials bei der Benutzung zu vermindern.
  • Der Schaum 14 der Erfindung ist vorzugsweise Latex-basiert. Andere geeignete Materialien schließen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Polyolefin-, Polypropylen- und Polyethylen-Schäume ein.
  • Wie in 5 dargestellt, können Schäume 14 gemäß der Durchschnittsgröße der Zelle 15 des Schaums 14 nach dem Kalandern und gemäß dem Dichte-Verhältnis von geschäumter zu ungeschäumter Dichte der Emulsion vor dem Kalandern eingeteilt werden. Um bei der Verhinderung der Feuchtigkeitsdurchdringung wirksam zu sein, wird angenommen, dass hydrophobe Schäume, die für diesen Zweck verwendet werden, einen ungefähren bevorzugten Durchschnittsgrößenbereich der Schaumzelle 15 nach dem Kalandern von 50 bis 150 μm2 und ein bevorzugtes ungefähres Dichte-Verhältnis von ungeschäumter zu geschäumter Dichte von etwa 8–12,5 aufweisen sollten.
  • Um die Durchschnittsgröße der Schaumzelle 15 zu berechnen, wird eine Mikrophotographie mit einem Scanner-Elektronenmikroskop gemacht. Die Probe, die betrachtet werden soll, wird gemäß dem Probenvorbereitungsverfahren präpariert, das im U.S. Patent Nr. 5,277,761, erteilt an Van Phan et al. am 11. Januar 1994, beschrieben ist, wobei dieses Verfahren hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist. Es wird eine Vergrößerung von 500× verwendet. Es ist wichtig, dass das Bild so viele Details in der Tiefendimension zeigt wie möglich. Das Bild wird als TIFF-Datei gescannt. Dann wird eine Bildanalyse-Software verwendet, um die verschiedenen Flächen der Zellen 15 zu berechnen und auch, um eine durchlaufende Zählung der gefundenen Zellen 15 duchzuführen. Beim Berechnen der durchschnittlichen Größe der Schaumzellen 15 wurde für die Zwecke der Erfindung eine NIH-Image, Version 1.59, Bildanalyse-Software, erhältlich von NIMH, Rockville, Maryland, verwendet.
  • Unter Verwendung des Computer-gescannten Bildes werden zwei gerade Linien bekannter Länge über das Bild gezogen. Die Linien sollten einen solchen Abstand zueinander aufweisen, dass sie das Bild gleichmäßig in drei Abschnitte teilen. Aus den Mikrophotographien sollte hervorgehen, dass Schichten aus Strukturen von Zellen 15 vorhanden sind, von denen einige übereinander liegen. Beginnend mit dem, was am besten als oberste Schicht der Zellen 15 identifiziert werden kann, wird das Hervorhebungs-Werkzeug verwendet, um alle Zellen 15, welche die Linien schneiden, zu füllen, und NiH-Image wird verwendet, um die Größe und Zahl der hervorgehobenen Zellen 15 zu zählen. Nachdem man damit fertig ist, wird das Bild durch Entfernen der Hervorhebung aufgefrischt, und man fährt mit den gleichen Schritten fort mit dem, was am besten als zweite Schicht identifiziert werden kann. Dieses Verfahren wird fortgesetzt, bis alle sichtbaren Schichten auf diese Weise identifiziert wurden, während ein Datenbestand über alle Größen der Zellen 15 und die Gesamtzählung laufen gelassen wird.
  • In bestimmten Fällen kann es erfoderlich sein, das Ausmaß einer Zelle 15, die hervorgehoben werden soll, zu schätzen, da sie teilweise von den Schichten, die über ihr liegen, verdeckt ist. Dies sollte bei der Berechnung der Durchschnittsgröße der Zelle 15 berücksichtigt werden. Mit diesem Informationsdatenbestand kann die ungefähre Durchschnittsgröße der Zelle 15 ebenso bestimmt werden wie ein ungefährer Wert für die Zahl der Zellen 15 pro linearem Abstand. Für die Erfindung liegen die Durchschnittsgrößen der Zelle 15 im Bereich von etwa 50 bis 150 μm.
  • Wie in 2 dargestellt, kann die Erfindung ferner aus zwei oder mehr faserhaltigen Lagen 12 bestehen, die einander gegenüber, mit dem Schaum 14 dazwischen, angeordnet sind. Das Zusammenfügen der faserhaltigen Lagen 12 kann durch Kleben bewerkstelligt werden, wie im gemeinsam übertragenen US-Patent Nr. 4,481,243, erteilt am 6. November 1984 an Allen, offenbart, oder wie im gemeinsam übertragenen US-Patent Nr. 5,294,475, erteilt am 15. März 1994 an McNeil, offenbart, oder wie im gemeinsam übertragenen US-Patent Nr. 3,414,459, erteilt am 3. Dezember 1968 an Wells, offenbart, oder wie im US-Patent Nr. 3,867,225, erteilt am 18. Februar 1975 an Nystrand, offenbart, Patente, die durch Bezugnahme hierin aufgenommen sind.
  • Diese Erfindung ist nicht auf Ausführungsformen mit nur einer faserhaltigen Lage 12 oder mit zwei faserhaltigen Lagen 12 beschränkt, sondern sie kann auch Ausführungsformen (nicht dargestellt) einschließen, für die mehr als zwei faserhaltige Lagen 12 und mehrere Schichten aus Schaum 14 verwendet werden.
  • BEISPIEL I
  • Eine faserhaltige Schicht 1 wurde mit 35,5% Eucalyptus auf der Siebseiten-Schicht, 29% Northern Softwood Kraft (NSK) in der Mittelschicht und 35,5% Eukalyptus auf der Stoffseitenschicht belegt. Die faserige Schicht 12 wurde hydrophob behandelt, indem man den Eucalyptuslagen vor dem Stoffeinlauf insgesamt etwa 2,2 kg Alkylketen-Dimer pro 1000 kg (4,8 lbs per ton) zusetzte (bezogen auf die Tagesproduktion am Band). Ein im Handel erhältliches Alkylketen-Dimer, Hercon 76, erhältlich von Hercules Inc., Wilmington, Delaware, wurde verwendet. Eine 1%-ige Lösung von Kymene 557H, einem Nassfestigkeitsmittel, das im Handel erhältlich ist von Hercules Inc., wurden ebenfalls der NSK-Schicht bei einer Rate von 871 Kubikzentimeter pro Minute vor dem Stoffeinlauf zugesetzt.
  • Die faserhaltige Lage 12 wurde auf herkömmliche Weise mit einem Pressfilz entwässert, getrocknet und zu einer Rolle 20 gewickelt. Sie hatte ein Flächengewicht von 20 g/m2 (12,6 lbs per 3000 sq. feet). Die Nasszugfestigkeit der faserhaltigen Lage 12 in Maschinenrichtung war 116 g/in (0,45 N pro cm).
  • Der Schaum wurde hergestellt durch Kombinieren in der folgenden Reihenfolge: Wasser, Latex, Verdickungsmittel, Schäumungsmittel, einen Vernetzungskatalysator und ein hydrophobes Mittel. Die Zutaten wurden in eine 55 Gallonen-Trommel (208 l) gegeben. Nachdem jede Zutat in die Trommel gegeben war, wurde die Mischung jeweils 20 Sekunden lang manuell mit einem Rührblatt gerührt. Nachdem alle Zutaten zugegeben waren, wurde die Mischung zwei Minuten lang gerührt. In diesem Beispiel wurden 6,66 liquid lbs (3 kg) Wasser verwendet. Der verwendete Latex, Rhoplex E-2780 (15,16 liquid lbs (7 kg)), wurde von Rohm and Haas Company, Philadelphia, Pennsylvania, geliefert. Zwei Verdickungsmittel, Acrysol-95NP (0,29 liquid lbs (0,13 kg)) und Acrysol-60 (0,72 liquid lbs (0,33 kg)), beide von Rohm and Haas geliefert, wurden verwendet. Zwei Schäumungsmittel, Stanfax 320 (0,65 liquid lbs (0,29 kg)) und Stanfax 318 (0,25 liquid lbs (0,11 kg)), beide von Standard Adhesive and Chemical Co., Inc., Dalton, Georgia, geliefert, wurden verwendet. Eine 25%-ige Ammoniumnitrat-Lösung (0,26 liquid lbs (0,12 kg)), geliefert von Fisher Scientific, Pittsburgh, Pennsylvania, wurde als Vernetzungsmittel verwendet. Zonyl 8412 (6,00 liquid lbs (2,7 kg)), geliefert von DuPont, Wilmington, Delaware, wurde als hydrophobes Mittel verwendet.
  • Nach Kombinieren und Mischen aller Zutaten wurde die Schaumemulsion dann in eine mechanische Schäumungseinrichtung gegeben. Eine Schäumungseinrichtung, bezogen von Textile Rubber and Chemical Co., Dalton, Georgia, wurde verwendet, um den Schaum 14 zu erzeugen. Die ungefähren Schäumereinstellungen waren eine Pumpendurchflussmenge von 37 U/min, eine Kopfdrehzahl von 390 U/min und eine Lufteinspritzungseinstellung von 1, wie von der Luftdurchsatzeinteilung der Schäumungseinrichtung angezeigt.
  • Der Schaum 14 wurde direkt auf die faserhaltige Lage 12, die mit Hercon 76 behandelt worden war, angeordnet. Der Schaum 14 wurde auf kontinuierlicher Basis gemäß dem in 7 dargestellten Schaumapplikator 22 auf die faserige Lage 12 angeordnet. Die Dicke des Schaums 14 wurde mit einer Rakel dosiert, die einen Rakelspalt von etwa 5 mil (0,13 mm) aufwies. Das Flächengewicht des trockenen Schaums 14 lag bei etwa 12,2 lbs pro 3000 sq. feet (20 g/m2). Die faserhaltige Lage 12, die von der Rolle 20 abgewickelt worden war, wurde bei 6 feet (1,8 m) pro Minute mit einem 14%-igen Zug zwischen dem Schaumapplikator 22 und dem Abzugspunkt laufen gelassen. Die faserhaltige Lage 12 und die Schaumschicht 14 wurden in Öfen 24 bei 390°F (199°C) achtzig Sekunden lang getrocknet und dann bei einem Druck von 1000 lbs pro sq. inch (6895 kPa) kalandriert.
  • Die beiden äußeren faserhaltigen Schichten 12 bestanden aus 60% Eucalyptus auf der Siebseite und 40% Northern Softwood Kraft (NSK) auf der Stoffseite. Eine 1%-ige Kymene-Lösung wurde dem NSK als Nassfestigkeitsmittel bei einer Rate von 700 cm3/min zugegeben. Ein trockenfestes Kunstharz, geliefert von Hercules Inc., das eine 0,5%-ige Lösung von Carboxymethylcellulose (CMC) aufwies, wurde bei einer Rate von 525 cm3/min zu dem Eucalyptus gegeben, und ebenso wurde eine 1%-ige Lösung eines chemischen Weichmachers zu dem Eucalyptus gegeben. Beide äußeren Lagen wurden gemäß dem gemeinsam übertragenen US-Patent 4,239,065, ausgegeben an Trokhan, gebläsegetrocknet und dann auf eine Rolle 20 gewickelt. Das Flächengewicht jeder faserhaltigen Lage 12 betrug 10,2 lbs per 3000 sq. feet (17 g/m2). Die faserhaltige Lage 12 und die Schaumschicht 14 wurden dann mit den beiden abgewickelten faserhaltigen Außenlagen 12 kombiniert. Dieses Beispiel stellt die Ausführungsform 4 dar, die in Tabelle I steht.
  • Wie in Tabelle I dargestellt, wurden unter Verwendung der Vorrichtung 30 von 8 Feuchtigkeitsbarriere-Durchdringungstests mit zwölf Papiertüchern durchgeführt. Der Feuchtigkeitsbarriere-Durchdringungstest misst die Länge der Zeit, die erforderlich ist, bis 0,5 ml einer 2%-igen Kochsalzlösung eine Papiertuchprobe 32 bei einem gegebenen Druck durchweichen. Es wurde eine Papiertuchprobe 32 von mindestens 3,5 in (8,7 cm) mal 4 in (10,0 cm) verwendet. Das Papiertuch 10 wurde auf eine frei schwimmende Gitterplattenanordnung 34 geklemmt, die 6 in (15,2 cm) mal 6 in (15,5 cm) maß. Die Anordnung wurde so gedreht, dass das Papiertuch 10 einem Plexiglasboden 36 gegenüber lag. Die Gitterplattenanordnung 34 enthält ein Gitter 38, das aus Kaltlot besteht, das mit zwei Elektrodenanschlüssen verbunden ist. Die Elektrodenanschlüsse sind mit einem Ohmmeter (nicht dargestellt) verbunden.
  • Jede Art von Papiertuch 10 wurde bei fünf verschiedenen Drücken getestet. Mehrere 5,0 pound- (2,3 kg-) Gewichte wurden verwendet, um den geeigneten Druck zu erhalten. Die geeignete Zahl der Gewichte 40, die erforderlich waren, um den richtigen Druck zu erzeugen, wurde auf die obere Seite der frei schwimmenden Gitterplatte gelegt oder davon weggenommen, je nach Bedarf. Die Ta belle unten zeigt die Zahl der 5 pound-Gewichte 40 an, die erforderlich sind, um den gewünschten Druck zu erhalten.
  • Figure 00120001
  • Dann wurden 0,5 ml einer 2%-igen Kochsalzlösung mit einer Spritze auf den Plexiglasboden aufgetragen. Die Kochsalzlösung durchweicht das Papiertuch 10 und stellt eine elektrische Verbindung mit dem Gitter 38 her. Der Boden wurde dann mit dem Papiertuch 10 in Berührung gebracht. Ein Zeitnehmer wurde automatisch aktiviert, sobald der Boden das ganze Gewicht der Platte trug. Die Feuchtigkeitsdurchdringungszeit ist die Zeit, die das Ohmmeter benötigt, bis es einen Widerstand von weniger als 20 Milliohm misst.
  • Das Papiertuch 10, das gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, weist eine Feuchtigkeitsbarriere-Durchdringungstestzeit bei 0,1 PSI (0,7 kPa) von vorzugsweise über 15 s, mehr bevorzugt von über 30 s, noch mehr bevorzugt von über 60 s und am meisten bevorzugt von über 180 s auf. Bei 0,5 PSI (3,5 kPa) weist ein Papiertuch 10, das gemäß dieser Erfindung hergestellt wurde, eine Feuchtigkeitsdurchdringungszeit von vorzugsweise über 15 s, mehr bevorzugt von über 30 s, noch mehr bevorzugt von über 60 s und am meisten bevorzugt von über 180 s auf. Bei 1,2 PSI (8,3 kPa) weist ein Papiertuch 10, das gemäß dieser Erfindung hergestellt wurde, eine Feuchtigkeitsdurchdringungszeit von vorzugs weise über 10 s, mehr bevorzugt von über 20 s, noch mehr bevorzugt von über 40 s und am meisten bevorzugt von über 120 s auf. Bei 1,5 PSI (10,3 kPa) weist ein Papiertuch 10, das gemäß dieser Erfindung hergestellt wurde, eine Feuchtigkeitsdurchdringungszeit von vorzugsweise über 5 s, mehr bevorzugt von über 20 s, noch mehr bevorzugt von über 40 s und am meisten bevorzugt von über 60 s auf.
  • Es wurden auch Luftdurchlässigkeits- (Porositäts-) Messungen mit jeder Art von Papiertuch 10 durchgeführt. Die Luftdurchlässigkeit wird durch Messen des Luftdurchsatzes in cubic feet per minute per square foot (cm3//min/cm2) über einer bestimmten Probenfläche unter einem konstanten Wasserdruckabfall von 0,5 in (12,5 Pa) durchgeführt. Zum Messen der Luftdurchlässigkeit wurde ein Air Flow Tester, Modell 9025 PG, Hersteller Instrument Marketing Services Co., Inc., Hoboken, New Jersey, verwendet. Die Luftdurchlässigkeit wurde mit einem einlagigen Papiertuch 10 durchgeführt, das vier Inch mal vier Inch maß.
  • Wie in Tabelle I, Spalte 1, wiedergegeben, waren die ersten sechs getesteten Papiertücher im Handel erhältliche Produkte. Puffs Soft and Strong-Tissues; Puffs Plus With Aloe and Vitamin E-Tissues; und Puffs Advanced Extra Strength-Tissues, alle vom Inhaber der vorliegenden Anmeldung verkauft, Kleenex-Tissues; Kleenex ColdCare Ultra Comfort-Tissues und Kleenex ColdCare With Lotion-Tissues; alle von Kimberly-Clark Corporation, Dallas, Texas verkauft. Die andereren sechs Papiertücher sind Ausführugnsformen der vorliegenden Erfindung. In den Ausführungsformen 1–3 wurden die beiden Außenlagen, die mit der mittleren faserhaltigen Lage 12 und der Schaumschicht 14 kombiniert wurden, von Puffs Extra Strength-Tissues genommen. In den Ausführungsformen 4–6 wurden die beiden äußeren Lagen, die mit der mittleren faserhaltigen Lage 12 und der Schaumschicht 14 kombiniert wurden, gemäß dem oben in Beispiel I beschriebenen Verfahren hergestellt.
  • In Tabelle I, Spalten 8–12, ist die Feuchtigkeitsdurchdringungszeit bei einem bestimmten Druck für jede Art von Papiertuch angegeben, während Spalte 13 die Luftdurchlässigkeit (Porosität) jeder Art von Papiertuch angibt.
  • Figure 00150001
  • Figure 00160001

Claims (10)

  1. Papiertuch mit mindestens einer faserhaltigen Lage mit 2 Oberflächen und mit einem mit dieser verbundenen hydrophoben Schaum, wobei der Schaum das Dringen von Feuchtigkeit durch das Papiertuch hemmt, so dass das Papiertuch eine Feuchtigkeitsbarriere-Durchdringungstestzeit bei 3,45 kPa von über 15 Sekunden aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der hydrophobe Schaum einen Kontaktwinkel über oder gleich 80 Grad aufweist.
  2. Papiertuch nach Anspruch 1, wobei der hydrophobe Schaum als Schicht auf einer der Oberflächen angeordnet ist.
  3. Papiertuch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Papiertuch eine zweite Lage umfasst, die in einander zugewandter Beziehung mit der ersten Lage verbunden ist, wobei jede Lage eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweist, wobei die innere Oberfläche jeder Lage bezüglich der äußeren Oberfläche der Lage gegenüberliegend angeordnet ist, wobei die innere Oberfläche der ersten Lage auf die innere Oberfläche der zweiten Lage gerichtet ist, und dadurch gekennzeichnet, dass der hydrophobe Schaum als Schicht angeordnet ist, die zwischen der ersten und der zweiten Lage liegt.
  4. Papiertuch nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der hydrophobe Schaum nicht-absorbierend ist, und wobei der hydrophobe Schaum vorzugsweise auf Latex basiert.
  5. Papiertuch nach Anspruch 4, wobei der hydrophobe Schaum auf Latexbasis ein Dichte-Verhältnis von ungeschäumt zu geschäumt von 8–12,5 aufweist, und der hydrophobe Schaum vorzugsweise eine durchschnittliche Schaumzellengröße von 50 μm2 bis 150 μm2 aufweist.
  6. Papiertuch nach Anspruch 3, wobei eine der faserhaltigen Lagen hydrophob ist, und wobei die Lage bevorzugt mit einem hydrophoben Mittel behandelt ist, und wobei bevorzugter entweder die erste Lage oder die zweite Lage ferner einen Hinweis aufweist, der zeigt, welche Seite bei der Benutzung auf den Benutzer gerichtet werden soll, und wobei am bevorzugtesten die erste Lage eine erste Farbe aufweist und die zweite Lage eine zweite Farbe aufweist, die sich von der ersten Farbe unterscheidet.
  7. Papiertuch nach Anspruch 1, umfassend eine zweite und eine dritte faserhaltige Lage, wobei die zweite Lage sich zwischen der ersten und der dritten Lage befindet, wobei sowohl die erste als auch die dritte Lage eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweisen, wobei die innere Oberfläche jeder dieser Lagen bezüglich der äußeren Oberfläche dieser Lage gegenüberliegend angeordnet ist, wobei die zweite Lage einander gegenüberliegende erste und zweite Oberflächen aufweist, wobei die innere Oberfläche der ersten Lage auf die innere Oberfläche der dritten Lage gerichtet ist, und wobei der hydrophobe Schaum als Schicht angeordnet ist, die sich zwischen der zweiten Lage und entweder der ersten oder der dritten Lage befindet, und vorzugsweise ferner eine zweite hydrophobe Schaumschicht umfassend, die sich zwischen der zweiten Lage und der anderen von der ersten und dritten Lage befindet.
  8. Papiertuch nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der hydrophobe Schaum thermisch aushärtbar ist.
  9. Verfahren zum Herstellen eines Papiertuchs mit einer Feuchtigkeitsbarriere, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Bereitstellen einer einzelnen ersten faserhaltigen Lage mit einander gegenüberliegenden ersten und zweiten Oberflächen, (b) Aufbringen einer hydrophoben Schaumschicht auf die zweite Oberfläche, und wobei der hydrophobe Schaum auf der ersten faserigen Lage bevorzugt ausgehärtet wird, um einen einstückigen Papiertuchbogen zu bilden, und wobei der hydrophobe Schaum bevorzugter thermisch ausgehärtet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die hydrophobe Schaumschicht eine innere Oberfläche aufweist, die auf die erste faserhaltige Schicht gerichtet ist, und eine äußere Oberfläche, die relativ zu der ersten Oberfläche gegenüberliegend angeordnet ist, wobei die äußere Oberfläche freiliegt, ferner die Schritte des Bereitstellens einer zweiten faserhaltigen Lage und des Verbindens der zweiten faserhaltigen Lage mit der hydrophoben Schaumschicht umfassend.
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