DE69918055T2

DE69918055T2 - Einweg-wischgegenstand und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE69918055T2
Application number: DE69918055T
Authority: DE
Inventors: James Nicholas NISSING; William David CABELL
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 1999-01-25
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2019-01-26
Also published as: WO1999037200A1; CN1291872A; EP1045662B1; ZA99492B; EP1045662A1; AU1886899A; JP2002500906A; PE62799A1; BR9907286A; ES2224596T3; KR100414957B1; AR012787A1; CN1128604C; ATE269025T1; DE69918055D1; CA2318986A1; KR20010034397A; TW403642B; CA2318986C

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf wegwerfbare Wischartikel und insbesondere auf wegwerfbare Wischartikel mit abgegrenzten Regionen erhöhter Dicke und Verfahren für ihre Herstellung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Wegwerfbare Wischartikel sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Solche Wischartikel haben typischerweise ein Substrat, welches ein oder mehrere Materialien oder Lagen umfasst. Das Substrat kann mit einem Benässungsmittel vor der Benutzung vorgefeuchtet sein oder kann alternativ zum Zeitpunkt der Benutzung des Artikels mit einer Flüssigkeit kombiniert werden. Vorgefeuchtete Wischartikel werden auch als "Feuchttücher" und "Tuchletten" bezeichnet.
Wünschenswerte Merkmale solcher Artikel umfassen die Textur, die Stärke (Dicke) und die Fülligkeit (Volumen pro Einheitsgewicht). Ein relativ hoher Texturwert ist erwünscht, um das Reinigen von Oberflächen zu unterstützen. Relativ hohe Werte einer Dicke und Fülligkeit sind erwünscht, um in dem Artikel zum Annehmen und Aufnehmen von Flüssigkeiten ein Volumen bereit zu stellen.
Ein Verfahren, mit dem einem Wischartikel eine Textur und eine Fülligkeit verliehen werden kann, ist das Kombinieren von Schichten von Lagen mit unterschiedlichen Eigenschaften. Das US Patent 4,469,735, veröffentlicht am 04. September 1984 für Trokhan, offenbart ein mehrlagiges Tissuepapierprodukt mit einer nassmikrokontrahierten einzwängenden Papierlage und einer trocken gekreppten, eingezwängten Papierlage. Bereiche der eingezwängten Lage sind an der einzwängenden Lage angehaftet. Wenn das mehrlagige Produkt benässt wird, fälteln sich die nicht angehafteten Bereiche der eingezwängten Lage in der Z-Richtung und bilden eine Textur und Fülligkeit. Obwohl die Struktur in US 4,469,735 den Vorteil einer Textur und Fülligkeit bei Benässung liefert, benötigt sie die Verwendung von Verfahren mit Nass-Mikrokontraktion auf einer Papier-Maschinenanlage. Auch die Zunahme der Dicke tritt nicht auf bis zur Benässung.
GB-A-1276228 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines faserigen Flächengebildes, welches ein Zusammenbringen von zwei flexiblen faserigen Bahnen mit einer dazwischen liegenden thermoplastischen Bahn umfasst.
Weitere Verfahren zum Erhöhen der Fülligkeit und der Textur sind bekannt, wie ein Prägen, Kreppen und ein Laminieren von mehreren Lagen eines geprägten, gekreppten Papiers. Diese Verfahren sind jedoch durch den Betrag begrenzt, um welchen die Dicke erhöht werden kann, ohne weitere Materialeigenschaften, wie die Nass/Trocken-Festigkeit oder die Weichheit, zu verschlechtern. Einzelne Lagen können im Allgemeinen mechanisch um einen bestimmten Betrag verformt werden, bevor die Integrität des Substrats beeinträchtigt wird oder die ästhetischen und taktilen Eigenschaften verschlechtert werden.
Deshalb beziehen sich bekannte Verfahren zum Erhöhen der Dicke und der Textur im Allgemeinen auf eine Wischtuchstruktur mit mehr als einer Schicht oder Lage, mit unterschiedlicher Nass-Dehnbarkeit, die eine erhöhte Nass-Dicke liefert.
Demgemäß wäre es wünschenswert, einen einlagigen wegwerfbaren Wischartikel zu schaffen, der Regionen erhöhter Dicke zeigt, ohne teures Material und mit dem Prägen, Laminieren und ähnlichen Verfahren verbundene Herstellungskosten.
Zudem wäre es wünschenswert, einen ein- oder mehrlagigen wegwerfbaren Wischartikel zu schaffen, der eine Oberflächentopographie aufweist mit signifikanten Unterschieden in den innerhalb der gleichen Bahn gemessenen maximalen und minimalen Dicken.
Zudem wäre es wünschenswert, einen ein- oder mehrlagigen wegwerfbaren Wischartikel zu schaffen, der eine erhöhte Dicke, Textur und Fülligkeit ohne Benässung aufweist.
Ferner wäre es wünschenswert, einen wegwerfbaren Wischartikel zu schaffen, der eine erhöhte Textur und Fülligkeit aufweist und noch die Weichheit und Flexibilität zurück behält, die in einem ähnlichen Artikel ohne die zusätzliche Textur und Fülligkeit zu finden ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein ein- oder mehrlagiger wegwerfbarer Wischartikel wird offenbart. Der wegwerfbare Wischartikel umfasst wenigstens eine Bahnlage und hat eine Oberflächentopographie, die Regionen minimaler und maximaler Dicke zeigt. Ein kontinuierliches polymeres Netzwerk, welches gebundene Regionen und eine Mehrzahl von ungebundenen Regionen begrenzt, ist mit der Bahnlage verbunden. Das kontinuierliche polymere Netzwerk ist ein thermoplastisches Haftmittel. Nach dem Aushärten kann sich das thermoplastische Haftmittel bei Erhitzen zusammenziehen, wodurch gefältelte Regionen maximaler Dicke erzeugt werden, die mit den ungebundenen Regionen zusammenfallen. Die minimale Dicke der Bahnlage fällt mit den gebundenen Regionen zusammen.
Das Verfahren zum Herstellen der Bahn der vorliegenden Erfindung umfasst das Bereitstellen einer ersten Bahnlage; das Bereitstellen eines thermoplastischen Haftmittels aus Ethylenvinylacetat; das Aufbringen des thermoplastischen Haftmittels auf die erste Bahnlage in einem kontinuierlichen Netzwerk; das Aushärten des thermoplastischen Haftmittels und das Erhitzen des thermoplastischen Haftmittels, um eine Kontraktion des thermoplastischen Haftmittels zu bewirken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Darstellung in Draufsicht einer Ausführungsform eines Wischartikels der vorliegenden Erfindung, wobei der Wischartikel eine dehnbare erste Lage und eine weniger dehnbare zweite Lage aufweist, wobei die erste Lage dem Betrachter zugewandt dargestellt ist und wobei ein Bereich der ersten Lage aufgeschnitten dargestellt ist, um ein kontinuierliches Netzwerk von im Wesentlichen parallelen Sätzen von sich schneidenden Linien eines Haftmittels zu zeigen, welche dazu dienen, die erste Lage mit der Lage zu verbinden, wobei die gebundene Region im Wesentlichen diamantförmige ungebundene Regionen bildet.
2 ist eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines einlagigen Wischartikels der vorliegenden Erfindung, wobei der Wischartikel ein kontinuierliches Netzwerk eines Haftmittels aufweist.
3 ist eine Darstellung in Draufsicht einer weiteren Ausführungsform eines Wischartikels der vorliegenden Erfindung, wobei der Wischartikel eine mit Öffnungen versehene Lage und eine Vliesstofflage aufweist, wobei die mit Öffnungen versehene Lage dem Betrachter zugewandt ist, und wobei ein Bereich der mit Öffnungen versehenen Lage aufgeschnitten dargestellt ist, um im Wesentlichen parallele, in Abstand zueinander liegende Zonen eines Haftmittels zu zeigen, die sich im Wesentlichen parallel zu den Maschinenrichtungen der mit Öffnungen versehenen Lage und der Vliesstofflage erstrecken.
4 ist eine Darstellung eines Bereichs des in 3 gezeigten Wischartikels, wobei 4 in Bezug zu 3 vergrößert ist, um die Krepprücken in der mit Öffnungen versehenen Lage zu zeigen.
5A ist eine Schnittdarstellung des Wischartikels der vorliegenden Erfindung entlang der Richtung, die durch die Linie 5A-5A in 1 angegeben ist, und den Artikel vor dem Benässen der ersten Lage zeigt.
5B ist eine Schnittdarstellung entlang der Richtung, die durch die Linie 5A-5A in 1 angegeben ist und den Artikel nach dem Benässen der ersten Lage zeigt.
5C ist eine Schnittdarstellung entlang der Richtung, die durch die Linie 5A-5A in 1 angegeben ist und den Artikel nach dem Benässen zeigt, aber nach einer Wärmebehandlung des Haftmittel-Netzwerkes.
6 ist eine Darstellung einer Papier-Maschinenanlage, die hier verwendet werden kann, um eine zellulosehaltige Papierbahn herzustellen.
7 ist eine Darstellung eines Formungselements, welches verwendet werden kann, um eine zellulosehaltige Papierbahn mit Öffnungen auszubilden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Mit Bezug auf die 1 und 2 umfasst die vorliegende Erfindung einen wegwerfbaren Wischartikel 20. 1 zeigt eine zweischichtige oder zweilagige Ausführungsform, während 2 eine einschichtige oder einlagige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Alternativ kann der wegwerfbare Wischartikel mehr als zwei Schichten umfassen.
Der wegwerfbare Wischartikel 20 umfasst ein Substrat, das allgemein durch Bezugszeichen 22 bezeichnet ist. Wie in einer bevorzugten Ausführungsform in 1 dargestellt ist, umfasst das Substrat 22 eine erste Lage 100 und eine zweite Lage 200. Die erste Lage 100 ist vorzugsweise dehnbar, wenn die erste Lage benässt wird. Mit "dehnbar" ist gemeint, dass ein Material eine Neigung dahin gehend hat, sich in wenigstens einer Richtung zu längen, wenn es benässt wird. Im Allgemeinen bezieht sich "benässt" auf ein Benässen mit wässrigen Lösungen, einschließlich Wasser, die in der Lage sind, eine Dehnung in der dehnbaren ersten Lage auszulösen. Zum Beispiel entspannt Wasser den Krepp in einem vorgekürzten Papier, wodurch eine Dehnung des Papiers in wenigstens einer Richtung in der Ebene des Papier veranlasst wird. Obwohl nicht durch Theorie bebunden sein zu wollen, kann die Entspannung des Krepps ein Ergebnis des Verlustes von Wasserstoffbindungen innerhalb der Papierstruktur aufgrund des Vorhandenseins von Wasser sein. Jedoch würde jedes Fluid, Gemisch oder jede Lösung, welches/welche diese Kreppentspannung veranlassen könnte, als den Artikel "benässend" angesehen. Die zweite Lage 200 ist vorzugsweise relativ weniger dehnbar, wenn sie benässt ist, als die erste Lage 100. Die Dehnbarkeit wird gemessen entsprechend des unten beschriebenen "Nass-Dehnbarkeitstests" und wird als Prozentangabe festgehalten.
Obwohl es wünschenswert ist, dass die erste Lage 100 nass-dehnbar ist und die zweite Lage 200 weniger dehnbar ist, ist es nicht notwendig zu der Realisierung der Vorteile der vorliegenden Erfindung, dass die verschiedenen Lagen unterschiedliche Nass- oder Trocken-Dehnbarkeiten haben. Wie unten vollständig offenbar ist, führt das Verfahren der vorliegenden Erfindung zu einem Wischartikel mit erhöhter Dicke, unabhängig von den einzelnen oder unterschiedlichen Dehnbarkeiten der Komponentlagen. Die Nass-Dehnbarkeit der ersten Lage, die mit der weniger dehnbaren zweiten Lage verbunden ist, kann die Nass-Dicke eines Wischartikels gemäß der Erfindung verbessern, aber selbst ein einlagiges Wischtuch wird eine erhöhte Dicke im nassen oder trockenen Zustand zeigen, wenn es gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung gebildet wird. Tatsächlich ist eine Nass-Dehnbarkeit eine der Komponentlagen nicht erforderlich; ein trockenes Wischtuch der vorliegenden Erfindung wird ebenso eine erhöhte Dicke zeigen.
In 2 ist eine einlagige Ausführungsform eines wegwerfbaren Wischartikels 20 gezeigt. Ein einlagiges Substrat 22 kann irgendein Material sein, das für einen wegwerfbaren Wischartikel geeignet ist, einschließlich, aber nicht beschränkt darauf, Zellulosepapier, natürliche oder synthetische Gewebematerialien, natürliche oder synthetische Vliesstoffmaterialien, Schäume, Watte und dergleichen. Ein Haftlage, zum Beispiel ein heiß schmelzendes Haftmittel 300, wird in einem kontinuierlichen Netzwerk auf eine einzelne Lage 100 aufgebracht und darf dort Aushärten. Das ausgehärtete Haftmittel bildet gebundene Regionen 110 und diskrete ungebundene Regionen 114, die unten im Kontext mit einer bevorzugten Ausführungsform vollständiger beschrieben werden.
Falls die Substratlage 22 ein nass-dehnbares, gekrepptes Papier ist, dient das kontinuierliche Netzwerk des Haftmittels als ein einzwängendes Netzwerk, um die hier beschriebene Zunahme der Nass-Dicke zu erleichtern. Die Dickenzunahmen können auch bei Substraten gezeigt, die nicht nass-dehnbar sind. Beim Erhitzen durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung sind Dicken nach Erhitzung größer als Dicken vor Erhitzung.
In einer bevorzugten mehrlagigen Ausführungsform, wie sie in 1 gezeigt ist, sind ausgewählte Bereiche der ersten Lage 100 direkt oder indirekt mit der zweiten Lage 200 verbunden, um eine Nass-Dehnung der ersten Lage in der Ebene der ersten Lage zu unterbinden. In 1 sind ausgewählte Bereiche der ersten Lage 100 mit der zweiten Lage 200 verbunden, um mit 11 bezeichnete gebundene Regionen und ungebundene Regionen 114 zu schaffen. Die gebundene Regionen 110 sind als ein kontinuierliches Netzwerk von sich schneidenden Linien gezeigt, die im Wesentlichen diamantförmige ungebundene Regionen 114 bilden. Die Breite und der Abstand der sich schneidenden Linien der gebundenen Regionen 110 können so eingestellt werden, dass das gewünschte Muster geschaffen wird, das heißt, die gewünschte Größe und der Abstand der diamantförmigen ungebundenen Regionen 114.
Das kontinuierliche Netzwerk von sich schneidenden Linien kann virtuell jedes Muster sein, was zu ungebundenen Regionen virtuell unbegrenzter Formen führt, einschließlich zum Beispiel Quadraten, Rechtecken und Dreiecken. Ein Haftmittel, zum Beispiel ein heiß schmelzendes Haftmittel, das durch Bezugzeichen 300 in 1 bezeichnet ist, kann verwendet werden, um das kontinuierliche Netzwerk aus sich schneidenden Linien zu bilden. Es wird in Betracht gezogen, dass das kontinuierliche Netzwerk nicht die gesamte Oberfläche des Wischtuches überdecken muss, sondern in örtlich festgelegten, kleineren Flächen aufgebracht werden kann, dort, wo die Dickenerzeugung erwünscht ist.
Falls die erste Lage nass-dehnbar ist, gibt es eine Tendenz der ersten Lage 100, sich entlang einer oder mehrerer Richtungen in der Ebene der ersten Lage zu expandieren, wenn das Wischtuch benässt wird. (Die Ebene der ersten Lage liegt parallel zu der Ebene von 1). Jedoch wegen der relativ geringeren Nass-Dehnbarkeit der zweiten Lage 200, begrenzt die zweite Lage die Dehnung der ersten Lage 100 in der Ebene der ersten Lage. Als Ergebnis verformen sich die ungebundenen Regionen 114 der ersten Lage 100, wie beispielsweise durch ein Aufwölben oder Kräuseln in der Z-Richtung, senkrecht zu der Ebene der ersten Lage 100.
5A ist eine Schnittdarstellung eines mehrlagigen, unterschiedliche dehnbaren Wischartikels 20 vor dem Benässen der ersten Lage 100. Wie in 5A gezeigt ist, ist der Wischartikel vor dem Benässen im Wesentlichen flach. 5B ist eine Schnittdarstellung ähnlich derjenigen aus 5A, zeigt aber den Artikel 20 nach einem Benässen der ersten Lage 100. 5B zeigt eine Verformung der ersten Lage 100 bei Benässung der ersten Lage 100 aus der Ebene heraus. Die Z-Richtung ist in den 5A und 5B angegeben. Die Verformung der benässten ersten Lage 100 versieht den Artikel 100 mit erhöhten Rücken 120, welche die Nass-Textur, Nass-Stärke (Dicke) und Nass-Fülligkeit des Artikels 20 erhöhen. Die erhöhten Rücken 120 liefern auch Taschen 150, die zwischen den ungebundenen Bereichen der ersten Lage 100 und den unterlagernden Bereich der zweiten Lage 200 angeordnet sind.
Das Verhältnis der Nass-Dicke zu der Trocken-Dicke ist ein Maß der Dicke des Wischtuches 100, wenn es benässt ist, relativ zu der Dicke des trockenen Wischtuchs 100 vor dem Benässen. Insbesondere hat das Wischtuch ein Verhältnis von Nass-Dicke zu Trocken-Dicke, welches größer ist als 1,1, vorzugsweise wenigstens etwa 1,2 und ganz bevorzugt wenigstens etwa 1,4. Das Verhältnis von Nass-Dicke zu Trocken-Dicke ist ein Maß der Dicke des Artikels 20, wenn dieser benässt ist, relativ zu der Dicke des trockenen Artikels 20 vor dem Benässen. Das Verhältnis der Nass-Dicke zu der Trocken-Dicke wird gemäß dem unten gelieferten Vorgang "Verhältnis von Nass-Dicke zu Trocken-Dicke" gemessen.
In einer bevorzugten Ausführungsform, wie sie in 4 gezeigt ist, ist die erste Lage 100 mit Öffnungen versehen, wobei die erste Lage 100 eine Mehrzahl von Öffnungen 102 umfasst, welche sich durch die Dicke der ersten Lage 100 hindurch erstrecken. In 4 sind Öffnungen 102 nur auf einem Bereich der ersten Lage 100 zu Zwecken der Klarheit gezeigt. In dieser Ausführungsform versieht die Verformung der benässten ersten Lage 100 wiederum den Artikel 100 mit erhöhten Rücken 120, welche die Nass-Textur, Nass-Stärke (Dicke) und Nass-Fülle des Artikels 20 erhöhen. In dieser Ausführungsform haben die erhöhten Rücken 120 jedoch Öffnungen 102, welche einen Strömungsweg liefern, durch welchen Flüssigkeiten und/oder kleine Teilchen in die Taschen 150 eintreten können.
Zudem können die Öffnungen 102, wenn der Artikel 20 mit einem Schaumbildungsmittel verwendet wird oder ein solches enthält, wie beispielsweise einen grenzflächenaktiven Stoff, die Einschließung von Luft während des Schäumungsvorganges unterstützen, wodurch die Schaumerzeugung verbessert wird. Zum Beispiel kann ein Bereich des Artikels 20 mit einer Zusammensetzung eines grenzflächenaktiven Stoffes beschichtet werden oder in anderer Weise behandelt werden. Der Artikel 20 kann mit Wasser benäßt werden, um den grenzflächenaktiven Stoff zu aktivieren, und der durch die Öffnungen 102 hindurch während der Benutzung des Artikels erzeugte Luftstrom (z.B. beim Waschen oder Wischen) kann dabei helfen, den Schaum zu erzeugen.
Die Größe und die Anzahl der Öffnungen 102 kann die Geschwindigkeit der Schaumerzeugung beeinflussen und die Qualität des erzeugten Schaumes. Obwohl nicht durch Theorie gebunden sein zu wollen, wird eine relativ kleine Anzahl relativ großer Öffnungen 102 dazu führen, die Zeit zu verringern, die benötigt wird, um Schaum zu erzeugen, wird aber relativ große Schaumblasen mit durchsichtigem Erscheinungsbild erzeugen. Andererseits wird eine relativ größere Anzahl relativ kleinerer Öffnungen 102 dazu führen, die Bläschengröße zu reduzieren, wodurch die Cremigkeit und Opazität des Schaumes erhöht wird, aber auf Kosten einer längeren Zeit, die benötigt wird, um den Schaum zu erzeugen. Zwischen etwa 4 und etwa 100 Öffnungen pro Inch können eine geeignete Schaumbildungsgeschwindigkeit und -qualität liefern.
Die Öffnungen 102 können zwischen etwa 15 und etwa 75 Prozent der gesamten Oberfläche der ersten Lage 100 umfassen. Die Öffnungen 102, die in 1, 3 und 4 gezeigt sind, die bilateral versetzt (versetzt sowohl in der Maschinen- als auch in der Quermaschinenrichtung) in einem sich wiederholenden, nicht zufälligen Muster. In einer Ausführungsform umfasst die erste Lage 100 eine Papierbahn, welche 30 Prozent trocken gekreppt ist (30 Prozent vorgekürzt) und mehr als etwa 25 Prozent Nass-Dehnbarkeit hat und etwa 40 bis etwa 50 Öffnungen 102 pro Quadratinch aufweist (6,2 bis 7,8 pro Quadratzentimeter), wobei die Öffnungen 102 eine Länge von etwa 0,10 bis etwa 0,18 Inch (0,25 bis 0,46 Zentimeter) haben und eine Breite von etwa 0,07 bis etwa 0,15 Inch (0,18 bis 0,38 Zentimeter) haben und einen Abstand zwischen den Öffnungen von etwa 0,05 bis etwa 0,08 Inch (=,13 bis 0,2 Zentimeter) haben.
Ein weiterer Vorteil wird beobachtet, wenn die erste Lage 100 mit Öffnungen versehen ist. Wie in 5B gezeigt ist, bildet zusätzlich zu der Formation erhöhter Rippen 120, die Nass-Dehnung der ersten Lage 100 um die Öffnungen 102 herum etwas, was am besten als Spitzen 106 oder Oberflächen-Unregelmäßigkeiten, beschrieben werden kann, die durch die Öffnungen 102 gebildet werden. Die Spitzen 106 geben der Oberfläche des Wischtuches 22 auf der Seite der mit Öffnungen versehenen ersten Oberfläche 100 eine zusätzliche Textur. Die zusätzliche Textur kann bedarfsweise durch Einstellen der Größe und des Abstandes der Öffnungen 102 modifiziert werden.
In einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform umfasst ein Wischtuch 20 der vorliegenden Erfindung eine erste Lage eines mit Öffnungen versehenen, zellulosehaltigen Papiers, die mit einem synthetischen Vliesstoff in einem kontinuierlichen Netzwerk von sich schneidenden Linien verbunden ist, die diamantförmige, ungebundene Regionen begrenzen. Diese Kombination von Materialien und das Bindungsverfahren und -muster liefert ein bevorzugtes Wischtuch, welches eine erhöhte Textur und Fülligkeit auf einer Seite beim Benässen zeigt, während es auf der anderen Seite eine relativ glatte Weichheit beibehält, und es hat eine Nass-Dicke, die größer ist als die Trocken-Dicke.
Zusätzlich zu der obigen Beschreibung hat sich heraus gestellt, dass ein zusätzlicher Verarbeitungsschritt, der das Erwärmen des Substrats nach dem Aufbringen und das Aushärten des Haftmittels 300 umfasst, die Textur und die Fülligkeit sowie die gesamten ästhetischen Qualitäten des wegwerfbaren Wischartikels der vorliegenden Erfindung verbessert. Ohne durch Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass das Verfahren des Erhitzens bewirkt, dass sich das thermoplastische Haftmittel 300 zusammenzieht und dadurch eine weitere Verformung des Substrats aus der Ebene heraus bewirkt. Das Zusammenziehen des Wischartikels in der Ebene zeigen die Substratlage bzw. -lagen eine Zunahme der Dicke in Z-Richtung, welche eine stärkere Gesamtdicke mit einem gefälligen Quilt-Aussehen verleiht. Dieses Ergebnis (die Zunahme der Dicke in Z-Richtung) ist unabhängig von der Anzahl von Lagen oder ihrer nass-dehnbaren Eigenschaften; wobei ein einlagiges Substrat eine Dickenzunahme zeigt, ohne den Vorteil der unterschiedlichen Nass-Dehnbarkeit von benachbarten Lagen.
Indem das Substrat einer Wärmebehandlung nach Aushärtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgesetzt wird, zeigt das Substrat eine sich daraus ergebene Oberflächentopographie mit signifikanten Unterschieden in der maximalen und minimalen Dicke. Der Unterschied zwischen der maximalen und der minimalen Dicke wird nur das Substratmaterial beschränkt, zum Beispiel durch den Betrag der durch Krepp induzierten Vorkürzung und durch das Muster und die Menge des Haftmittels, das in einem kontinuierlichen Netzwerk auf das Substrat aufgebracht wird. Nachdem er jedoch wärmebehandelt worden ist, führt die sich daraus ergebende Dickenzunahme zu einer damit verbundenen Zunahme in der Textur und der Fülligkeit, überraschenderweise aber nicht zu einer signifikanten Beeinträchtigung der Weichheit oder Flexibilität des Substrats.
Zusätzlich zu den günstigen Strukturveränderungen, die bei einem Wischtuch auftreten, das gemäß der vorliegenden Erfindung verarbeitet wird, sind bestimmte wahrnehmbare ästhetische Qualitäten auch offensichtlich. Zum Beispiel zeigen, wie dies in 5C dargestellt ist, in einer Zweilagen-Ausführungsform mit einer Vliesstofflage beide Lagen eine Dickenzunahme in Z-Richtung in den ungebundenen Regionen des Substrats. Für bestimmte Muster kontinuierlicher Netzwerke des Haftmittels verursacht diese Dickenzunahme in der Vliesstofflage, wie beispielsweise ein Substrat, ein weiches, glattes und ästhetisch gefälliges Quilt-Aussehen und -Gefühl aufweist. Diese erhöhte Dicke, Oberflächentopographie, Textur und Fülligkeit kann unabhängig von den nass-dehnbaren Eigenschaften der einzelnen Substrate induziert werden und wird tatsächlich im trockenen Zustand induziert. Deshalb können bestimmte trockene Wischtuch-Anwendungen von Wischtücher profitieren, die gemäß der vorliegenden Erfindung präpariert wurden.
Ein weiterer Vorteil, der durch eine Wärmebehandlung nach Laminierung der mehrlagigen Substrate verstärkt wird, ist eine erhöhte Bindungsfestigkeit zwischen den Lagen. Diese Eigenschaft ist besonders wichtig in Feuchttuch-Anwendungen, da sie dem Wischtuch eine zusätzliche Nassfestigkeit verleiht.
Die Auftragung eine heiß schmelzenden EVA-Haftmittels kann die Dicke zwischen etwa 10–20% nach einer Wärmebehandlung nach Laminierung erhöhen. Eine geeignetes Haftmittel ist ein heiß schmelzendes Haftmittel, das im Handel erhältlich ist als H1382-01 von Ato Findley Adhesives aus Wauwatosa, Wisconsin. Um eine Kontraktion zu bewirken, darf das Wischtuch mit einem kontinuierlichen Haftmittelnetzwerk (entweder einlagig oder mehrlagig) sich auf Raumtemperatur einstellen, um sicher zu stellen, dass sich das Haftmittel fixiert hat. Danach ist das Anheben der Temperatur auf 107 Grad Celsius für 20 Sekunden ausreichend, um die Kontraktion des polymeren Netzwerkes zu initiieren. Dieser Schritt kann in einem Ofen durchgeführt werden, während sich das Wischtuch nicht unter Spannung befindet. In einer ähnlichen Weise zu dem vorerwähnten Wölben des nass-dehnbaren gekreppten Papiers aus der Ebene des Artikels hinaus, veranlasst die Kontraktion des polymeren Netzwerks auch, dass sich die Lage bzw. die Lagen aus der Ebene des Artikels wölben, wodurch eine erhöhte Dicke resultiert.
Obwohl nicht durch Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass der Oberflächenbereich des Substrats, zum Beispiel die Vliesstoff- und/oder Papierlage, sich nicht signifikant verändert. Das polymere Netzwerk schrumpft jedoch um einen messbaren Betrag, in einigen Fällen um etwa 5%. Deshalb zwingt dieser reduzierte Oberflächenbereich die angebrachte Lage bzw. Lagen dazu, sich aus der Ebene des Artikels hinaus zu wölben.
Obwohl nicht durch Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass, damit dieses Verfahren wirksam ist, das Bindungsmuster ein kontinuierliches oder im Wesentlichen kontinuierliches Netzwerk sein sollte. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck kontinuierliches Netzwerk auf ein Muster, wie das Muster, das in 1 gezeigt ist, welches diskrete ungebundene Regionen begrenzt. Die diskreten ungebundenen Regionen können in Form von virtuell einer beliebigen geometrischen geschlossenen Figur sein. Es wird gegenwärtig angenommen, dass diskrete Bindungsstellen sich nicht ausreichend kontrahieren werden, um das Erscheinungsbild des Artikels zu verbessern.
BEISPIEL EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM:
In einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungform umfasst ein Wischtuch 20 der vorliegenden Erfindung eine erste Lage eines mit Öffnungen versehenen Zellulosepapiers, die mit einem synthetischen Vliesstoff in einem kontinuierlichen Netzwerk von sich schneidenden Linien verbunden ist, welche diamantförmige, ungebundene Regionen bilden. Diese Kombination von Materialien und Bindungsverfahren und Muster liefert ein bevorzugtes Wischtuch, welches beim Benässen auf einer Seite eine erhöhte Textur und Fülligkeit zeigt, während es auf der anderen Seite eine relativ glatte Oberfläche beibehält, und eine Nass-Dicke hat, die größer ist als die Trocken-Dicke. Die Nach-Wärmebehandlung des Laminats führt zu einer zusätzlichen Fülligkeit, Textur und einem ästhetisch gefälligen Quilt-Erscheinungsbild auf der Vliesstoffseite.
ERSTE LAGE EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM:
Bezug nehmend in größerem Detail auf die Komponenten des Artikels 20, umfassen geeignete Materialien, aus welchen die erste Lage 100 gebildet sein kann, vorgekürzte (wie beispielsweise durch Kreppen) nassgelegte Papierbahnen. Weitere geeignete Materialien können Gewebematerialien, Vliesstoffmaterialien, Schäume, Watte und dergleichen umfassen.
Die erste Lage 100 sollte so konstruiert sein, dass sie eine Nass-Dehnbarkeit von wenigstens 4 Prozent, ganz bevorzugt wenigstens etwa 10 Prozent und noch bevorzugter wenigstens etwa 20 Prozent aufweist. In einer Ausführungsform hat die erste Lage eine Nass-Dehnbarkeit von wenigstens etwa 30 Prozent. Vorzugsweise beträgt der Unterschied zwischen der Nass-Dehnbarkeit der ersten Lage und der Nass-Dehnbarkeit der zweiten Lage (die Nass-Dehnbarkeit der zweiten Lage subtrahiert von der Nass-Dehnbarkeit der ersten Lage) wenigstens etwa 4 Prozent, ganz bevorzugt wenigstens etwa 10 Prozent und noch bevorzugter wenigstens etwa 30 Prozent.
Die Faser oder Filamente der ersten Lage 100 sind Zellulosefasern, wie Holzzellstofffasern, Baumwolllinter, Rayon und Bagassefasern.
Die Nass-Dehnbarkeit kann sich aufgrund der Entspannung der durch Krepp induzierten Vorkürzung ergeben. Deshalb kann die erste Lage 100 eine nassgelegte Papierbahn aus Zellulose-Holzzellstofffasern aufweisen, welche um wenigstens etwa 4 Prozent vorgekürzt ist, ganz bevorzugt um wenigstens etwa 10 Prozent und noch bevorzugter um wenigstens etwa 20 Prozent. In einer Ausführungsform war das Papier um 35 Prozent vorgekürzt, indem es von einem Yankee-Trockner während der Papierherstellung trocken abgekreppt wurde. Mit Bezug auf 4 ist die erste Lage 100 mit Kreppgraten 105 gezeigt, die mit dem Vorkürzen der ersten Lage 100 korrespondieren. Die Maschinenrichtung (MD) und die Quermaschinenrichtung (CD) sind in den 1 und 2 angegeben. Die Maschinenrichtung korrespondiert mit der Richtung der Herstellung der Papierbahn der ersten Lage 100. Die Kreppgrate 105 verlaufen im Wesentlichen senkrecht zu der Maschinenrichtung und im Wesentlichen parallel zu der Quermaschinenrichtung der Papierbahn der ersten Lage 100.
Die Papierbahn der ersten Lage 100 kann eine Flächenmasse von zwischen etwa 15 bis etwa 65 Gramm pro Quadratmeter haben. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Flächenmasse der ersten Lage 100 zwischen etwa 25 bis etwa 45 Gramm pro Quadratmeter und in einer bevorzugteren Ausführungsform beträgt die Flächenmasse zwischen etwa 32 bis etwa 35 Gramm pro Quadratmeter.
Obwohl nicht durch Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass die Papierfestigkeit das Gesamterscheinungsbild des fertigen Artikels signifikant verändern kann. Die Menge des Kreppflusses auf die erste Lage ist direkt proportional zu der Menge der planaren Expansion und damit der Menge der erzeugten Dicke. Falls jedoch die Nass-Festigkeit des Papierartikels nicht ausreichend ist, werden die "Wölbungen" kollabieren und ein mehr "runzeliges" Produkt bilden. Deshalb können sowohl Krepp- als auch Nass-Festigkeit eingestellt werden, um basierend der vorgesehenen Nutzung des Artikels einen präzisen Texturbetrag vorzusehen. Vorzugsweise liegen Nass-Reiß-Messungen (gemessen durch Thwing-Albert-Reißtester Modell Nr. 1300-77) zwischen 100 und 1200 Gramm pro Lage. Ganz bevorzugt zwischen 400 und 700 Gramm pro Lage und äußerst bevorzugt zwischen 500 und 600 Gramm pro Lage.
In einer bevorzugteren Ausführungsform umfasst die erste Lage 100 eine mit Öffnungen versehene nassgelegte Papierbahn aus zellulosehaltigen Holz-Zellstofffasern. Die Öffnungen 102 können in der ersten Lage 100 in einer beliebigen geeigneten Weise ausgebildet sein. Zum Beispiel können 102 der ersten Lage 100 während der Bildung der Papierbahn der ersten Lage 100 ausgebildet werden oder alternativ nachdem die Papierbahn der ersten Lage 100 hergestellt worden ist. In einer Ausführungsform wird die Papierbahn der ersten Lage 100 gemäß den Lehren eines oder mehrerer der folgenden US Patente hergestellt: US 5,245,025 , veröffentlicht am 14. September 1993 für Trokhan et al.; US 5,277,761 , veröffentlicht am 11. Januar 1994 für Phan et al.; und US 5,654,076 , veröffentlicht am 05. August 1997 für Trokhan et al. Insbesondere US 5,277,761 offenbart in Spalte 10 die Bildung einer Papierbahn mit Öffnungen.
Vor dem Benässen der ersten Lage kann die gekreppte erste Lage 100 zwischen etwa 4 und etwa 300 Öffnungen 102 pro Quadratinch (0,6 bis 46,5 pro Quadratzentimeter) haben und ganz bevorzugt zwischen etwa 4 und etwa 100 Öffnungen 102 pro Quadratinch (0,6 bis 15,5 pro Quadratzentimeter). Das Benässen einer gekreppten Papierbahn bewirkt, dass die Bahn immer, falls sie uneingezwängt ist, in wenigstens einer Richtung expandiert, wie beispielsweise in der Maschinenrichtung, sodass die Anzahl der Öffnungen 102 pro Quadratinch nach dem Benässen kleiner sein kann als die Anzahl der Öffnungen pro Quadratinch vor dem Benässen. Ebenso wird, wenn Öffnungen in einer Papierbahn ausgebildet sind und die Papierbahn nachfolgend gekreppt wird, die Anzahl von Öffnungen pro Quadratinch vor dem Kreppen kleiner sein als die Anzahl der Öffnungen pro Quadratinch nach dem Kreppen. Demgemäß beziehen sich Bezugnahmen auf Papierbahnabmessungen auf Abmessungen nach dem Kreppen und vor dem Benässen.
Die Öffnungen 102 können zwischen etwa 15 und etwa 75 Prozent der Gesamtoberfläche der ersten Lage 100 umfassen. Die Öffnungen 102, die in 4 gezeigt sind, sind bilateral versetzt (versetzt sowohl in der Maschinen- als auch in der Quermaschinenrichtung) in einem sich wiederholenden, nicht zufälligen Muster. In einer Ausführungsform umfasst die erste Lage 100 eine Papierbahn, welche um 30 Prozent trocken gekreppt ist (30 Prozent Vorkürzung), mit einer Nass-Dehnbarkeit von größer als etwa 25 Prozent und etwa 40 bis etwa 50 Öffnungen 102 pro Quadratinch (6,2 bis 7,8 pro Quadratzentimeter) aufweist, wobei die Öffnungen 102 eine Länge 103 (4) von etwa 0,10 bis etwa 0,18 Inch (0,25 bis 0,46 Zentimeter) und eine Breite 104 von etwa 0,07 bis etwa 0,15 Inch (0,18 bis 0,38 Zentimeter) haben und einen Abstand zwischen den Öffnungen 106 von etwa 0,05 bis etwa 0,08 Inch (0,13 bis 0,2 Zentimeter) haben.
Die Papierbahn wird hergestellt, indem zuerst ein wässriger Papier machender Stoff gebildet wird. Der Stoff umfasst Papier machende Fasern und kann ferner verschiedene Additive aufweisen. US Patent 5,223,096, veröffentlicht am 29. Juni 1993 für Phan et al. offenbart verschiedene Holzzellstoffe und Papier machende Additive.
Eine geeignete Papierbahn zum Herstellen der ersten Lage 100 kann gemäß der folgenden Beschreibung hergestellt werden. Ein Papiermacherstoff wird aus Wasser und einem hoch verfeinerten Kraft-Zellstoff präpariert, der von nördlichen Weichhölzern (NSK) abgeleitet wird, wobei der Papierstoff eine Faserkonsistenz von etwa 0,2 Prozent (Trockenfasergewicht geteilt durch das Gesamtgewicht des Stoffes gleich 0,002) aufweist. Ein trockenfestes Additiv, wie Carboxymethylzellulose (CMC) wird dem 100% NSK-Stoff in einer Menge von etwa 5 Pfund (2268 Gramm) der CMC-Feststoffe pro Tonne trockener Papiermacherfasern hinzu gegeben. Ein nassfestes Additiv, die Kymene 557H (erhältlich von Hercules, Inc. aus Wilmington, Del.) wird dem Stoff in einer Menge von etwa 28 Pfund (12,700 Gramm) der Kymene-Feststoffe pro Tonne trockener Papiermacherfasern hinzu gegeben.
Mit Bezug auf 6 wird der Stoff aus einem Stoffauflaufkasten 500 auf einer Papiermachermaschine auf ein Formungselement 600 in einer Faserkonsistenz von etwa 0,2 Prozent abgeschieden. Das Formungselement 600 liegt in Form eines kontinuierlichen Bandes in 6 vor. Der Brei aus Papiermacherfasern wird aus dem Formungselement 600 abgelagert und das Wasser wird aus dem Brei durch das Formungselement 600 hindurch abgeführt, sodass eine embryonische Bahn aus Papierfasern gebildet wird, die durch Bezugszeichen 543 in 6 bezeichnet ist.
7 zeigten Teil des Formungselements 600. Das Formungselement 600 hat zwei einander gegenüber liegende Flächen. Die Fläche, welche in 7 gezeigt ist, ist die Fläche, welche die Papiermacherfasern der geformten Bahn berührt. Eine Beschreibung eines Formungselements des in 7 gezeigten Typs wird in den oben erwähnten US Patenten 5,245,025; 5,277,761; und 5,654,076 geliefert.
Das Formungselement 600 hat Strömungsbeschränkungselemente in Form von Harz-Protuberanzen 659. Das gezeigten Formungselement 600 umfasst eine gemusterte Anordnung von Protuberanzen 659, die mit einer Verstärkungsstruktur 657 verbunden sind, welche ein foraminöses Element umfassen kann, wie ein Gewebesieb oder ein anderes mit Öffnungen versehenes Rahmenwerk. Die Protuberanzen 659 erstrecken sich über die Verstärkungsstruktur 657.
Ein geeignetes Formungselement 600 hat etwa 37 Protuberanzen 659 pro Quadratinch (5,7 pro Quadratzentimeter) der Oberfläche des Formungselements 600, wobei die Protuberanzen 659 etwa 35 Prozent der Oberfläche des Formungselements 600 abdecken, wie dies in 7 zu sehen ist, und die Protuberanzen sich u m 0,0255 Inch (0,065 Zentimeter) über die Oberfläche der Verstärkungsstruktur 657 erstrecken. Die Protuberanzen können eine Länge X in Maschinenrichtung von etwa 0,1511 Inch (0,384 Zentimeter) und eine Breite Y in Quermaschinenrichtung von etwa 0,0294 Inch (0,235 Zentimeter) haben.
Die Verstärkungsstruktur 657 ist im Wesentlichen fluiddurchlässig, während die Protuberanzen 659 im Wesentlichen fluidundurchlässig sind. Demgemäß werden, wenn die Flüssigkeit in dem Papiermacherstoff durch das Formungselement abgeführt wird, die Papiermacherfasern in dem Stoff auf der Verstärkungsstruktur 657 zurückgehalten, wobei Öffnungen in der embryonischen Bahn 543 hinterlassen werden, die im Wesentlichen in der Größe, Form und der Lage der Größe der Form und der Lage der Protuberanzen 659 entsprechen.
Wieder mit Bezug auf 6 wird die embryonische Bahn 543 mit der Hilfe eines Vakuum-Aufnahmeschuhes 560 auf ein herkömmliches Entwässerungsfilz 550 übertragen. Die Bahn 543 wird auf das Filz 550 bei einer Faserkonsistenz von etwa 4 Prozent übertragen. Die Bahn 543 wird auf dem Filz 550 zu einem Spalt 570 transportiert, der zwischen einer Vakuum-Druckwalze 572 und einer Yankee- Trocknertrommel 575 ausgebildet ist. Die Bahn 543 wird auf der Yankee-Trommel 575 auf eine Faserkonsistenz von etwa 96 Prozent getrocknet, wobei die Bahn an dieser Stelle von der Yankee-Trommel 575 mit einer Abstreichklinge 577 mit einem Neigungswinkel von etwa 25 Grad und einem Auftreffwinkel von etwa 81 Grad abgekreppt wird. Die Bahn wird mit einer Geschwindigkeit (linearer Fuß pro Sekunde), welche geringer ist als die Oberflächengeschwindigkeit der Yankee-Trommel, auf eine Spule aufgewickelt, um die Bahn etwa um den gewünschten Betrag vorzukürzen. Die vorgekürzte Bahn kann eine Flächenmasse von etwa 33 Gramm pro Quadratmeter haben und eine Dicke von etwa 12 bis 13 mil (0,012 bis 0,013 Inch = 0,030 bis 0,033 Zentimeter), wie dies gemessen wird mit einem Grenzdruck von 95 Gramm pro Quadratinch (14,7 Gramm pro Quadratzentimeter) und einem Lastfuß mit einem Durchmesser von 2 Inch (5 Zentimeter).
ZWEITE LAGE EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM:
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Lage 100 mit der zweiten Lage 200 so verbunden, dass die Dehnung ausgewählter Bereiche der ersten Lage 100 beschränkt wird, wenn die erste Lage benässt ist. Die zweite Lage 200 hat eine geringere Nass-Dehnbarkeit als die erste Lage 100.
Geeignete Materialen, aus welchen die zweite Lage 200 gebildet werden kann, umfassen Gewebematerialien, Vliesstoffmaterialien, Schäume, Watte und dergleichen. Besonders bevorzugte Materialien sind Vliesstoffbahnen mit Fasern oder Filamenten, die zufällig verteilt sind, wie beispielsweise in "luftlegenden" oder bestimmten "nasslegenden" Verfahren, oder mit einem gewissen Grad an Orientierung, wie in bestimmten "nasslegenden" und "kardierenden" Verfahren.
Ein Material, aus welchem die zweite Lage 200 gebildet werden kann, ist eine Vliesstoffbahn, die durch eine Hydroverhedderung für Fasern gebildet wird. Eine geeignete hydroverhedderte Bahn ist eine hydroverhedderte Vliesstoffbahn mit etwa 50 Gewichtsprozent Rayonfasern und etwa 50 Gewichtsprozent Polyesterfasern und mit einer Flächenmasse von etwa 62 Gramm pro Quadratmeter. Eine geeignete hydroverhedderte Vliesstoffbahn ist im Handel erhältlich von PGI Nonwovens aus Benson, N.C. unter der Bezeichnung Chicopee 9931.
BINDUNG:
Ausgewählte Bereiche der ersten Lage 100 sind direkt (oder indirekt, wie beispielsweise durch eine dritte Komponente hindurch) mit der zweiten Lage 200 in einem bevorzugten Bindemuster verbunden, um eine Mehrzahl von gebundenen und ungebundenen Regionen der ersten Lage 100 zu bilden. In 1 sind die gebundenen Regionen mit 110 bezeichnet und sind die ungebundenen Regionen mit 114 bezeichnet. Jede der ersten und zweiten Lage 100 und 200 können eine Maschinenrichtung haben, und die ersten und zweiten Lagen können so gebunden sein, dass die Maschinenrichtung der ersten Lage im Wesentlichen parallel zur Maschinenrichtung der zweiten Lage verläuft.
Die erste Lage 100 und die zweite Lage 200 können unter Verwendung eines geeigneten Verfahrens verwendet werden, einschließlich, aber nicht beschränkt darauf, Haftbindung, mechanisches Binden, thermisches Binden, mechanisch thermisches Binden, Ultraschallbinden und Kombinationen davon. Insbesondere wird in einer bevorzugten Ausführungsform ein Haftmittel durch Printverfahren aufgebracht, wie beispielsweise durch Tiefdruck, reversiver Tiefdruck, Siebdruck, flexographisches Drucken und dergleichen. In einer bevorzugten Ausführungsform wurde das Siebdrucken verwendet, um ein heiß schmelzendes EVA-Haftmittel in einem Gittermuster zu drucken, wie dies in 1 allgemein gezeigt ist. Das für die diese Ausführungsform verwendete Sieb war ein Galvano-Sieb mit 40 Maschen, hergestellt durch Rothtec Engraving Corp., New Bedford, MA.
Das Haftmittel ist vorzugsweise wasserunlöslich, sodass der Artikel 20 mit Wasser ohne Delaminierung der ersten und zweiten Lage benässt werden kann. Das Haftmittel ist vorzugsweise auch verträglich für einen grenzflächenaktiven Stoff. Mit "verträglich für einen grenzflächenaktiven Stoff' ist gemeint, dass die Bindecharakteristika des Haftmittels nicht durch das Vorhandensein von grenzflächenaktiven Stoffen abnehmen. Die Erfindung sieht auf EVA (Ethylenvinylacetat) basierende heiß schmelzende Haftmittel vor. Ein geeignetes Haftmittel ist eine heiß schmelzendes Haftmittel, das im Handel erhältlich ist als H1382-01 von Ato Findley Adhesives aus Wauwatosa, Wisconsin.
Mit Bezug auf 1 kann das heiß schmelzende Haftmittel auf die zweite Vliesstofflage 200 in einem kontinuierlichen Netzwerk aufgebracht werden, das eine diskontinuierliche Mehrzahl ungebundener Regionen 114 begrenzt. In einer bevorzugten Ausführungsform, wie sie in 1 gezeigt ist, wird das Haftmittel als parallel, in Abstand zueinander liegende Linien in einer ersten Richtung, geschnitten durch Parallele, in Abstand zueinander liegenden Linien in einer zweiten Richtung aufgebracht. Die sich schneidenden Linien bilden diamantförmige Muster ungebundener Regionen in dem fertigen Wischtuch. In der in 1 gezeigten Ausführungsform kann das heiß schmelzende Haftmittel in Linien mit einer Breite von etwa 0,01 Inch bis etwa 0,5 Inch aufgebracht werden, vorzugsweise etwa 0,05 bis etwa 0,07 Inch (0,13 bis 0,18 Zentimeter). Der Abstand zwischen benachbarten Haftmittellinien kann etwa 0,2 Inch (0,51 cm) bis etwa 2,0 (5,1 cm), vorzugsweise etwa 0,4 (1,0 cm) bis etwa 0,6 Inch (1,5 cm) betragen.
Das resultierende Laminat der ersten und zweiten Lage kann eine mittlere Trockendicke von etwa 29,7 mil (0,0297 Inch = 0,075 Zentimeter), eine mittlere Nass-Dicke von etwa 36,5 mil (0,0365 Inch = 0,093 Zentimeter) und ein Verhältnis von Nass-Dicke zu Trocken-Dicke von etwa 1,23 haben. Die Trocken-Dicke, Nass-Dicke und das Verhältnis von Nass-Dicke zu Trocken-Dicke werden gemessen, wie dies unten beschrieben ist unter "Verhältnis von Nass-Dicke zu Trocken-Dicke".
Falls das Produkt sich einer Post-Lamination-Wärmebehandlung unterzieht, wie dies oben beschrieben ist, kann das resultierende Produkt eine mittlere Trocken-Dicke von 34,2 mil (0,0342 Inch = 0,087 Zentimeter) haben.
NASS-DEHNBARKEITSTEST
Die Nass-Dehnbarkeit einer Lage, wie der Lage 100 oder der Lage 200, wird bestimmt unter Verwendung des folgenden Verfahrens. Proben werden bei 70 Grad Fahrenheit (= 21,1 Grad Celsius) und bei 70 Prozent relativer Feuchtigkeit für zwei Stunden vor dem Testvorgang konditioniert.
Zuerst wird die Richtung der größten Nass-Dehnbarkeit in der Ebene der Lage bestimmt. Für trocken gekreppte Papierbahnen wird diese Richtung parallel zur Maschinenrichtung verlaufen und im Wesentlichen senkrecht zu den Krepprücken.
Falls die Richtung der größten Nass-Dehnbarkeit nicht bekannt ist, kann die Richtung bestimmt werden, indem sieben Proben aus einer Lage mit Probenlängen ausgeschnitten werden, die zwischen 0 Grad und 90 Grad einschließlich orientiert sind, und zwar im Hinblick auf eine Bezugslinie, die auf die Lage gezeichnet wird. Die Proben werden dann gemessen, wie dies unten ausgeführt ist, um die Richtung der größten Nass-Dehnbarkeit zu bestimmen.
Wenn die Richtung der größten Nass-Dehnbarkeit bestimmt worden ist, werden 8 Proben so geschnitten, dass sie eine Länge von etwa 7 Inch (17,78 Zentimeter) haben, gemessen parallel zur Richtung der größten Nass-Dehnbarkeit, und eine Breite von wenigstens 1 Inch (2,54 Zentimeter). Die Proben werden von ungebundenen Bereichen der Lagen 100 und 200 abgeschnitten, oder, falls ungebundene Bereiche mit den obigen Abmessungen nicht von dem Artikel 20 abgeschnitten werden können, werden dann Proben von den Lagen 100 und 200 vor dem Zusammenbinden der Lagen abgeschnitten. Zwei Markierungen werden auf jeder Probe angebracht, wie beispielsweise mit einem Tintenstift. Die Markierungen liegen 5 Inch (12,7 Zentimeter) auseinander, gemessen parallel zur Richtung der größten Nass-Dehnbarkeit. Diese 5 Inch (12,7 Zentimeter) Länge ist die anfängliche Trocken-Testlänge der Probe.
Jede Probe wird inniglich benässt, durch Eintauchen der Probe in destilliertes Wasser für 30 Sekunden in ein Wasserbad. Jede Probe wird aus dem Wasserbad entnommen und sofort vertikal aufgehängt, sodass eine Linie durch die zwei Markierungen im Wesentlichen vertikal verläuft. Die nasse Probe wird derart abgestützt, dass die Abstützung nicht die Dehnung zwischen den zwei Markierungen stört (z.B. mit einer Klammer, welche nicht die Probe zwischen den zwei Markierungen berührt). Die Nass-Testlänge der Probe ist der Abstand zwischen zwei Markierungen. Der Abstand wird gemessen innerhalb von 30 Sekunden nach dem Entfernen der Probe aus dem Wasserbad.
Für jede Probe wird die Proben-Nassdehnung berechnet als Probe Nass-Dehnung = (Nass-Testlänge – anfängliche Trocken-Testlänge)/anfängliche Trocken-Testlänge) × 100
Zum Beispiel beträgt für eine gemessen Nass-Testlänge von 6,5 Inch (16,5 Zentimeter) und eine anfängliche Trocken-Testlänge von 5,0 Inch (12,7 Zentimeter) die Nass-Dehnung ((6,5 – 5) / 5) × 100 = 30 Prozent.
Die Nass-Dehnbarkeit der Proben ist der Mittelwert von 8 berechneten Werten der Proben-Nass-Dehnung.
VERHÄLTNIS NASS-DICKE ZU TROCKEN-DICKE:
Das Verhältnis von Nass-Dicke zu Trocken-Dicke wird gemessen unter Verwendung eines elektronischen Dickentesters Modell II der Thwing-Albert Instrument Co. unter Verwendung des folgenden Verfahrens. Die Proben werden bei 70 Grad Fahrenheit (= 21,1 Grad Celsius) und 50 Prozent relativer Feuchtigkeit für zwei Stunden vor dem Testvorgang konditioniert.
Die Trockendicke des Artikels 20 wird gemessen unter Verwendung eines Grenzdruckes von 95 Gramm pro Quadratinch (14,7 Gramm pro Quadratzentimeter) und einem Lastfuß mit einem Durchmesser von 2 Inch (5,1 Zentimeter). Die Trocken-Dicke wird gemessen für acht Proben. Für jede Probe wird die Dicke gemessen mit dem Lastfuß, der auf einer ungebundene Region der ersten Lage 100 zentriert ist. Die acht Dickenmessungen werden gemittelt, um eine mittlere Trocken-Dicke zu liefern.
Jede Probe wird dann benässt, indem die Probe in ein destilliertes Wasserbad für 30 Sekunden eingetaucht wird. Die Probe wird dann aus dem Wasserbad entnommen. Die Dicke der nassen Probe wird gemessen innerhalb von 30 Sekunden, nachdem die Probe aus dem Bad entnommen wurde. Die Nass-Dicke wird gemessen an der gleichen Stelle, in welcher die Trocken-Dicke vorher gemessen wurde. Die acht Nass-Dicken-Messungen werden gemittelt, um eine mittlere Nass-Dicke zu liefern. Das Verhältnis der Nass-Dicke zur Trocken-Dicke ist die mittlere Nass-Dicke geteilt durch die mittlere Trocken-Dicke.

Claims

Wegwerfbarer Wischartikel (20) gekennzeichnet durch: mindestens eine Bahnlage aus Zellulosepapier (100) mit einer Oberflächentopographie, die Bereiche minimaler (110) und maximaler (114) Dicke aufweist; und ein kontinuierliches polymeres Netzwerk (300), das mit der Bahnlage (100) verbunden ist, wobei das polymere Netzwerk gebundene Bereiche (110) und eine Vielzahl ungebundener Bereiche (114) definiert; wobei die minimale Dicke (110) mit den gebundenen Bereichen (110) zusammenfällt, und wobei mindestens eine Lage aus Zellulosepapier ein Verhältnis von Dicke im nassen Zustand zu Dicke im trockenen Zustand aufweist, welches größer als 1,1 ist.
Wischartikel nach Anspruch 1, wobei das polymere Netzwerk (300) einen thermoplastischen Klebstoff, vorzugsweise Ethylen-Vinyl-Acetat aufweist.
Wischartikel nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei das Zellulosepapier ein mit Öffnungen versehenes Zellulosepapier ist.
Wegwerfbarer Wischartikel (20) nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die ungebundenen Bereiche (110) Bereiche maximaler Dicke (114) definieren beim Erwärmen des Wischartikels.
Verfahren zur Herstellung eines Wischartikels (20) mit einer Oberflächentopographie, die Bereiche minimaler (110) und maximaler (114) Dicken aufweist, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch die Schritte: (a) Bereitstellen einer ersten Bahnlage (100), (b) Bereitstellen eines thermoplastischen Ethylen-Vinyl-Acetat-Klebstoffes, (c) Aufbringen des thermoplastischen Ethylen-Vinyl-Acetat-Klebstoffes auf die erste Bahnlage in einem kontinuierlichen Netzwerk (300), (d) Aushärten des thermoplastischen Klebstoffes, (e) Erwärmen des thermoplastischen Klebstoffes, um eine Kontraktion des thermoplastischen Klebstoffes zu bewirken.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die erste Bahnlage (100) ein Zellulosepapier aufweist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die erste Bahnlage (100) ein Nonwoven-Material ist.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner gekennzeichnet durch die Schritte: (a') Bereitstellen einer zweiten Bahnlage (200), und (c') Verbinden der ersten und zweiten Bahnlagen in einer gegenüberliegenden Beziehung.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die erste Bahnlage (100) Zellulosepapier, vorzugsweise ein mit Öffnungen versehenes Zellulosepapier, umfasst, und wobei die zweite Bahnlage (200) ein Nonwoven-Material umfasst.