EP2453049A1 - Faserhaltiges Flächengebilde mit pH-Wert-abhängiger Zerfallsfähigkeit und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Faserhaltiges Flächengebilde mit pH-Wert-abhängiger Zerfallsfähigkeit und Verfahren zu dessen Herstellung Download PDF

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Publication number
EP2453049A1
EP2453049A1 EP11188889A EP11188889A EP2453049A1 EP 2453049 A1 EP2453049 A1 EP 2453049A1 EP 11188889 A EP11188889 A EP 11188889A EP 11188889 A EP11188889 A EP 11188889A EP 2453049 A1 EP2453049 A1 EP 2453049A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
binder
fiber
fibrous sheet
containing fabric
fabric according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11188889A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Beck
Wilfried Dr. Kellermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tam & Co KG GmbH
Original Assignee
Tam & Co KG GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tam & Co KG GmbH filed Critical Tam & Co KG GmbH
Publication of EP2453049A1 publication Critical patent/EP2453049A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/58—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
    • D04H1/587—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives characterised by the bonding agents used

Definitions

  • the present invention relates to a fibrous sheet having a pH-dependent disintegratability, wherein the sheet contains at least two binders, wherein at least one binder A has a pH-dependent stability and at least one binder B a pH-independent stability wherein the binder A is stable at a pH of less than or equal to 6.4 and is not stable at a pH in the range of 6.9 or higher, and also a process for producing the fiber-containing sheet and its Use.
  • Pre-moistened toilet tissue or skin wipes have long been known in the art and may be made from paper or paper products that have been treated to improve their wet strength. Therefore, after being introduced into water, for example, in the toilet water, these products have a longer shelf life compared with dry comparative products which have not been increased in their wet strength. Due to the high wet strength wet wipes disintegrate after introduction into water in general only after a long time, so that they can contribute to the formation of pipe blockages and must be separated in the sewage treatment plant before the actual cleaning of the water.
  • the U.S. Patent 5,629,081 describes a disintegratable wet tissue wiped with a solution of 0.1-0.9% by weight of boric acid and 5-8% by weight of an alkali metal bicarbonate, in which the fibers are bound by a binder containing polyvinyl alcohol. Disadvantageously, the production of this product is very expensive.
  • the U.S. Patent 4,755,421 discloses a nonwoven fabric made by water-jet needling of cellulosic fibers and regenerated cellulosic fibers which is to be broken up in the waste water by stirring or longer residence time.
  • the nonwoven fabric disadvantageously has low mechanical durability even when used.
  • EP 0 916 031 A discloses a pre-moistened, flushable wipe comprising a web of fibrous materials and an adhesive binder distributed throughout the web bonding the nonwoven web of the web, the adhesive binder consisting essentially of an acid-insoluble / alkali-soluble acidic polymer which is weak in an acidic liquid the bond between the fibers of the nonwoven is stable.
  • the known water-dissipative wet wipes have the disadvantage that they contain partially aggressive, food-problematic or even allergenic and inflammatory substances in order to achieve sufficient mechanical wet strength.
  • the wet strength is sometimes so greatly reduced that, disadvantageously, the integrity of the wet wipe is already destroyed by a low mechanical load, which may occur, for example, during use.
  • the object of the present invention is therefore to provide a fiber-containing fabric which, on the one hand, has sufficient mechanical wet strength in use and, on the other hand, should have sufficient disintegration after being introduced into water, so that it does not block the toilet tube, for example Sewage treatment plant does not have to be removed before the actual purification of the waste water.
  • Another object of the present invention is to provide a water-decomposable one To provide fiber structures that can be produced easily and inexpensively.
  • the object is achieved by the provision of a fibrous sheet having a pH-dependent decomposability, wherein the sheet contains at least two binders, wherein at least 1 binder A is a pH-dependent stability and at least one binder B is a pH independent Stability, wherein the binder A is stable at a pH of less than or equal to 6.4 and is not stable at a pH in the range of 6.9 or higher.
  • a fibrous sheet as a hygiene article, in particular as a wet wipe or moist toilet paper.
  • the at least one binder A may be different binders, for example 2, 3, 4 or more binders.
  • the at least one binder B may be different binders, for example 2, 3, 4 or more binders.
  • the inventors have found that by using at least 1 binder A which has a pH-dependent stability and at least 1 binder B which has a pH-independent stability, it is possible to provide a fibrous sheet, which, on the one hand, has sufficient mechanical wet strength and does not lose its integrity under brief mechanical stress, for example due to friction on the skin.
  • the fibrous sheet according to the invention after introduction into water has a sufficient decomposability in water, so that it can not lead to blockages after disposal via the toilet or in the sewage treatment plant before the actual purification of the wastewater does not need to be removed.
  • the fibrous sheet according to the invention has sufficient mechanical stability even after prolonged storage.
  • the fibrous sheet contains at least 1 binder A, which has a pH-dependent stability.
  • the stability of the binder A is lost, thereby weakening or destroying the structural integrity of the fibrous sheet. This can be the Change the solubility and / or the degree of ionization of the binder A.
  • the at least one binder A can no longer, preferably no longer, combine the fibers of the fibrous sheet together with sufficient mechanical stability.
  • fiber structures and / or connections between the fibers within the fibrous sheet can be widened, loosened, weakened, stretched and / or destroyed. Due to mechanical influences, for example due to the flow influences occurring in wastewater, the structural integrity of the fibrous sheet is weakened, preferably destroyed.
  • EC Directive 83/98 "On the quality of water intended for human consumption” (98/83 / EC) drinking water should have a pH in the range of 6.5 to 9.5 exhibit.
  • the pH of the wastewater used in biological wastewater treatment should be in the range of 6.0 to 8.0 so as not to hinder the purification process.
  • the pH of wastewater is in the range of 7.0 to 8.5.
  • the term "stability of the binder” is understood according to the invention as a binder, the same or different substances, preferably fibers to connect together.
  • pH-dependent stability of the binder is thus understood according to the invention to mean a pH-dependence of the function as a binder, identical or different substances, preferably fibers, to connect with each other.
  • the at least one binder A is at a pH of less than or equal to 6.4, preferably at a pH of less than or equal to 6.2, more preferably at a pH of less than or equal to 5.9, in able to bind identical or different substances, preferably fibers, and thus is “stable" in the sense of the invention.
  • the at least one binder A is at a pH of from 4.0 to 6.4, preferably from 4.5 to 6.3, more preferably from 5.1 to 6.2, further preferably from 5.2 to 6.1, more preferably from 5.3 to 6.0, more preferably from 5.4 to 5.8, more preferably from 5.5 to 5.7, stable in the context of the invention.
  • the fibers of the fabric are at least partially, preferably completely, interconnected by the at least one binder A.
  • the at least one binder A used according to the invention loses its function as a binder at least partially, preferably completely, for example, the contact between the fibers of the fabric and the at least one binder A can be at least partially, preferably completely, interrupted or the at least one binder A can at least be split.
  • the at least one binder A can, for example, via hydrogen bonds with the fibers of the invention Be connected sheet.
  • the fibrous sheet of the invention is introduced into water having a pH of greater than or equal to 6.9, the hydrogen bonds may be eliminated and the bonds between the at least one binder A and the fibers of the sheet of the invention are at least partially, preferably completely dissolved, whereby the at least one binder A can be detached from the fibers, for example.
  • the at least one binder A may, for example, also be covalently bonded to the fibers of the fabric.
  • covalent bonds and hydrogen bonds may occur between molecules of the at least one binder A and the fibers of the inventive sheet.
  • the fibrous sheet of the invention When introducing the fibrous sheet of the invention in water having a pH of greater than or equal to 6.9, it may by one or more chemical reaction (s), for example by hydrolysis, for example, for cleavage of at least 1 binder A come, which hereinafter Can no longer connect fibers of the fabric of the invention.
  • chemical reaction for example by hydrolysis, for example, for cleavage of at least 1 binder A come, which hereinafter Can no longer connect fibers of the fabric of the invention.
  • binder 1 loses its function as a binder at least partially, preferably completely, and is therefore "not stable" in the sense of the invention.
  • the fibers of the sheet according to the invention may subsequently be at least partially, preferably not more, connected by the at least one binder A.
  • the at least one binder A is at a pH of a range of 6.9 or higher, preferably at a pH of 7.0 or greater, more preferably at a pH of 7.1 or greater preferably at a pH of 7.2 or greater, more preferably at a pH of 7.3 or greater, more preferably at a pH of 7.4 or greater, unstable, and therefore incapable of , same or different substances, preferably fibers, to connect together.
  • the at least one binder A is at one at a pH from a range of 7.0 to 9.5, preferably from 7.1 to 9.1, more preferably from 7.2 to 8.8 , more preferably from 7.3 to 8.5, more preferably from 7.4 to 8.3, further preferably from 7.5 to 8.1, not stable in the sense of the invention.
  • the pH values mentioned in the present application are measured in water under standard conditions (25 ° C., 1013 mbar).
  • the at least one binder A has a pH-dependent stability at a temperature of less than or equal to 50 ° C, preferably less than or equal to 42 ° C, more preferably less than or equal to 37 ° C on ,
  • the pH is dependent Stability of the at least one binder A does not depend on the ionic strength of the water.
  • the structural integrity of the fibrous sheet according to the invention after introduction into water having a pH of greater than or equal to 6.9, preferably at a pH in the range of 7.0 to 9.5, at least partially weakened, preferably completely destroyed, even if a higher ion concentration is present in the wastewater, for example, by the entry of road salt into the wastewater or salty meltwater in winter.
  • the stability of the at least one binder A used according to the invention is independent of the ionic strength at a pH of less than or equal to 6.4, preferably at a pH in the range of 4.0 to 6.4, more preferably in one pH from a range of 5.1 to 6.4.
  • the at least one binder A used according to the invention has sufficient stability, for example at a pH of less than or equal to 6.4, even in the absence of ionogenic substances.
  • the stability of the at least one binder A used according to the invention is substantially independent, preferably independent, of the concentration of monovalent cations, preferably alkali metal cations and / or ammonium ions, more preferably Na + , K + , Li + and / or NH 4 + ions.
  • the stability of the at least one binder A used according to the invention is substantially independent, preferably independent, of the monovalent concentration Cations, preferably alkali metal cations and / or ammonium, more preferably Na + , K + , Li + and / or NH 4 + ions, in a concentration range up to 2 mol / l, preferably up to 1 mol / l , more preferably up to 0.5 mol / l, in each case based on the total concentration of monovalent cations, preferably alkali metal cations and / or ammonium, more preferably Na + , K + , Li + and / or NH 4 + - ions.
  • the monovalent concentration Cations preferably alkali metal cations and / or ammonium, more preferably Na + , K + , Li + and / or NH 4 + - ions.
  • the stability of the at least one binder A used according to the invention is essentially independent, preferably independent, of the concentration of monovalent cations, preferably alkali metal cations and / or ammonium, more preferably Na + -, K + , Li + and / or NH 4 + ions, at a pH in the range of 6.9 or higher, preferably at a pH in the range of 7.0 to 9.5, preferably from 7.1 to 9.1, more preferably from 7.2 to 8.8, more preferably from 7.3 to 8.5, even more preferably from 7.4 to 8.3, more preferably from 7.5 to 8 ,1.
  • the at least one binder A at a pH is in the range from 7.0 to 9.5, preferably from 7.1 to 9.1, more preferably from 7.2 to 8.8, more preferably from 7 From 3 to 8.5, more preferably from 7.4 to 8.3, more preferably from 7.5 to 8.1, preferably at a temperature of 25 ° C, also in the presence of monovalent cations, preferably alkali metal cations and / or ammonium, more preferably Na + , K + , Li + and / or NH 4 + ions, at a concentration in a range up to 2 mol / l, preferably 1 mol / l, more preferably 0.5 mol / l, in each case based on the total concentration of monovalent cations, preferably alkali metal cations and / or ammonium, more preferably Na + -, K + -, Li + - and / or NH 4 + -ions, not stable in the sense of the invention.
  • monovalent cations preferably al
  • the stability of the at least one binder used in the present invention A preferably at a temperature of 25 ° C, further substantially independent, preferably independent of the concentration of divalent cations, preferably alkaline earth metal cations, more preferably Ca 2 + - and Mg 2+ ions, at a concentration in a range up to 10 mmol / l, preferably 7.2 mmol / l, in each case based on the total concentration of divalent cations, preferably alkaline earth metal cations, more preferably Ca 2 + and Mg 2 + Ions.
  • the stability of the at least one binder A used according to the invention preferably at a temperature of 25 ° C, further substantially independent, preferably independent, of the concentration of divalent cations, preferably alkaline earth metal cations, more preferably Ca 2+ - and Mg 2 + Ions, at a concentration in a range up to 10 mmol / l, preferably 7.2 mmol / l, in each case based on the total concentration of divalent cations, preferably alkaline earth metal cations, more preferably Ca 2+ and Mg 2+ Ions, at a pH in the range of 6.9 or higher, preferably at a pH in the range of 7.0 to 9.5, preferably 7.1 to 9.1, more preferably 7, 2 to 8.8, more preferably from 7.3 to 8.5, more preferably from 7.4 to 8.3, further preferably from 7.5 to 8.1.
  • divalent cations preferably alkaline earth metal cations, more preferably Ca 2+ - and Mg 2 + Ions
  • the at least one binder A at a pH is in the range from 7.0 to 9.5, preferably from 7.1 to 9.1, more preferably from 7.2 to 8.8, more preferably from 7 , 3 to 8.5, more preferably from 7.4 to 8.3, further preferably from 7.5 to 8.1, preferably at a temperature of 25 ° C, even in the presence of divalent cations, preferably alkaline earth metal cations, more preferably Ca 2+ and Mg 2+ ions, at a concentration in a range to to 10 mmol / l, preferably 7.2 mmol / l, in each case based on the total concentration of divalent cations, preferably alkaline earth metal cations, more preferably Ca 2+ and Mg 2+ ions, not stable in the context of the invention.
  • the structural integrity of the fibrous sheet according to the invention after introduction into water having a pH of greater than or equal to 6.9, preferably with a pH in the range of 7.0 to 9.5, at least partially weakened, preferably completely destroyed, even if there is a higher concentration of alkaline earth metal cations in the wastewater.
  • the stability of the at least 1 binder A used according to the invention preferably at a temperature of 25 ° C, by changing the concentration of polyvalent anions, preferably phosphate, hydrogen phosphate, sulfate and / or carbonate, more preferably phosphate, are influenced.
  • the at least one binder A used according to the invention is at a pH of less than or equal to 6.4, preferably at a pH from a range of 4.0 to 6.4, more preferably at a pH of one range from 5.1 to 6.4, in the absence of polyvalent anions, preferably, phosphate, hydrogen phosphate, sulfate and / or carbonate, more preferably phosphate, stable in the meaning of the invention.
  • the stability of the invention used at least 1 binder A at a pH of less than or equal to 6.4, preferably at a pH in the range of 4.0 to 6.4, more preferably at a pH in the range of 5.1 to 6 , 4, in the presence of polyvalent anions, preferably phosphate, hydrogen phosphate, sulfate and / or carbonate, more preferably phosphate, in a concentration ranging from 0.01 mol / l to 0.5 mol / l, preferably from one range from 0.02 mol / l to 0.25 mol / l, more preferably from 0.025 mol / l to 0.20 mol / l, based in each case on the total concentration of the polyvalent anions, preferably phosphate, hydrogen phosphate, sulfate and / or carbonate, more preferably phosphate, higher than in the absence of these anions.
  • polyvalent anions preferably phosphate, hydrogen phosphate, sulfate and / or carbonate
  • the structural integrity of the fibrous sheet of the present invention may be improved by contacting the sheet with a preferably aqueous solution containing at least one polyvalent anion, preferably selected from the group consisting of phosphate, hydrogen phosphate, sulfate, carbonate and mixtures thereof, more preferably phosphate, is selected in a concentration from a range of 0.01 mol / l to 0.5 mol / l, preferably from a range of 0.02 mol / l to 0.25 mol / l, more preferably from a range of from 0.025 mol / l to 0.20 mol / l, each based on the total concentration of the at least one polyvalent anion.
  • a polyvalent anion preferably selected from the group consisting of phosphate, hydrogen phosphate, sulfate, carbonate and mixtures thereof, more preferably phosphate
  • the at least one binder A is in water at a pH of less than or equal to 6.3, preferably less than or equal to 6.2, preferably less than or equal to 6.0, more preferably less than or equal to is equal to 5.5, substantially stable, preferably stable, within the meaning of the invention.
  • the fibers of the fabric lose in water at pH values above at least 7.6, preferably above at least 7.5, preferably above at least 7.4, more preferably above at least 7.2, more preferably above at least 7.0, their cohesion at least partially or completely.
  • Materials which can be used as coating material in the context of the invention are any inorganic and / or organic substances and / or substance mixtures, but in particular polymers, preferably homopolymers and / or copolymers, and / or polymeric composites having a pH-dependent solubility and / or have a pH-dependent dispersibility and / or a pH-dependent binding ability to fibers of the fibrous sheet according to the invention.
  • polymers preferably homopolymers and / or copolymers, which can preferably be used from aqueous dispersion, can be used as the coating material.
  • Organic solvents are, for example, for reasons of flammability and / or toxicity disadvantageous in the production of fibrous structures.
  • Aqueous dispersions are characterized, for example, by easy handling and the substantial avoidance of toxicologically problematic substances.
  • the principle of a pH-dependent solubility and / or a pH-dependent dispersibility and / or a pH-dependent binding ability is generally based on a protonation or deprotonation of functional groups of the polymer molecules, which changes, for example, their charge state accordingly.
  • the polymer has a stable charged state at a certain pH and is soluble and / or dispersible in water.
  • the polymer precipitates, for example, in the uncharged state at a different pH and / or is bound to fibers of the fibrous sheet of the invention.
  • the at least one binder A may be present at a certain pH, for example less than or equal to 6.4, preferably at a pH in the range of 4.0 to 6.4, bound to fibers of the inventive sheet and is thus not soluble and / or not dispersible.
  • the at least one binder A is present at least partially, preferably not more, bound to fibers of the fabric and thus is at least partially, preferably completely, soluble and / or dispersible.
  • the binder A used according to the invention homopolymer and / or copolymer which is lower in water solubility and / or dispersibility at a lower pH than at higher pHs or even water insoluble at a lower pH.
  • the binder A used according to the invention is in water at a pH above at least 7.5, preferably above at least 7.4, preferably above at least 7.2, more preferably above at least 7.1 preferably above at least 7.0, partially or completely soluble.
  • the binder A used according to the invention is predominantly insoluble in water at a pH below 6.3, preferably below 6.1, more preferably below 5.8, even more preferably below 5.6, preferably completely insoluble.
  • acid-insoluble polymers are usually based on derivatives of polyacrylic acid, which is present in undissoziierter and therefore insoluble form in the acidic region, but in the alkaline range, for example at a pH of 8.0 is charged and goes as a polyanion in solution.
  • the at least one binder A is substantially stable in the acidic pH range, preferably stable, in the sense of the invention, but dissolves at least partially, preferably completely, in the neutral to alkaline pH range, or becomes at least partially, preferably completely dispersible ,
  • this comprises at least 1 binder A polyacrylic acid and / or derivatives of polyacrylic acid, which at pH values above at least 6.9, preferably above at least 7.0, preferably above at least 7.1, more preferably above at least 7.2, more preferably above at least 7.3, more preferably above at least 7.4, more preferably above at least 7.5, further preferably above at least 8.0, is present as polyanion and / or goes into solution.
  • Preferred substances in the context of the present invention are acidic polymers, preferably homopolymers and / or copolymers which contain carboxylic acid and / or sulfonic acid and / or sulfonamide groups, more preferably carboxylic acid groups.
  • the polymers may, for example, be homopolymers and / or copolymers of carboxylic acids with esters, alkanes and / or alkenes.
  • suitable carboxylic acid homopolymers and / or carboxylic acid copolymers have an acid number of from 30 to 250 mg KOH / g dry polymer, preferably from 50 to 210 mg KOH / g dry polymer, more preferably from 60 to 200 mg KOH / g dry polymer, on.
  • the acid number may be determined, for example, according to Ph.Eur. 6.5 (2009) Chapter 2.2.20 "Potentiometric titration be determined.
  • unsaturated carboxylic acids for example aliphatic, unsaturated monocarboxylic acids having 3 to 7 carbon atoms and / or aliphatic, unsaturated dicarboxylic acids having 4 to 8 carbon atoms and / or aromatic carboxylic acids having 6 to 10 carbon atoms.
  • Suitable monomers are, for example, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, phthalic acid or derivatives of these compounds.
  • Suitable polymers are, for example, carboxylalkyl methacrylate copolymers, acrylic acid and / or methacrylic homo- and copolymers, polyvinyl acetate phthalates (PVAP) and mixtures thereof.
  • carboxylic acid homopolymers are, for example, "low molecular weight" polyacrylic acids, polymethacrylic acids, polymaleic acids and copolymers thereof with a molecular weight of at least 1000 to 16000 g / mol.
  • the at least one binder A comprises carboxylalkyl methacrylate copolymers, preferably methyl methacrylate and / or ethyl acrylate and / or methyl acrylate-methacrylic acid copolymers, wherein preferably the ratio of the free carboxyl groups to the ester groups is greater than or equal to 1: 2 , preferably from a range of 1: 2 to 1:15, more preferably from a range of 1: 2 to 1:10.
  • Suitable carboxyalkyl methacrylate copolymers for example, by the company Evonik Industries AG (Essen, Germany) under the brand name EUDRAGIT ®, such as EUDRAGIT ® S100 or EUDRAGIT ® FS 30 D (IUPAC name: poly (methyl acrylate-co-methylmethacrylate co-methacrylic acid) 7: 3: 1).
  • carboxylalkyl methacrylate copolymer Acrypol RA 168 A (Polycoating AG, Schübelbach, Switzerland).
  • carboxyalkyl methacrylate copolymers for example, by the company Colorcon (West Point, PA, USA) under the trade name Opadry ® Enteric-94 series Methacrylic Acid Copolymer (methacrylic acid-methyl methacrylate (1: 1) copolymer) or Opadry ® Enteric-95 series Methacrylic Acid Copolymer (methacrylic acid-methyl methacrylate (1: 2) copolymer) sold.
  • the Eastman Chemical BV (Rotterdam, Netherlands) sells suitable cellulose acetate phthalate under the brand name Eastman CAP ® or Aquateric ®.
  • Carbopol ® 71 G is marketed under the brand name Carbopol ® from Lubrizol (Wickliffe, OH, United States).
  • Carbopol ® 971P NF is marketed under the brand name Carbopol ® 971P NF
  • Carbopol ® 974 P NF is marketed under the brand name Carbopol ® 934 P NF1
  • Carbopol ® 5984 EP Carbopol ® 980 NF, where they are homopolymers of acrylic acid with Allyl succrose or allyl pentaerythritol are crosslinked.
  • binders which are at least partially made of an ampholytic polymer, preferably a copolymer of basic monomers such as dialkylaminoalkyl (meth) acrylates with substituted and / or unsubstituted acrylic acids and / or (meth) acrylic acids and / or their esters with aliphatic C 1 -C 8 -alcohols, preferably methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, i-butanol, t-butanol, propanol, hexanol, heptanol or octanol exist, represent a preferred embodiment of the invention.
  • basic monomers such as dialkylaminoalkyl (meth) acrylates with substituted and / or unsubstituted acrylic acids and / or (meth) acrylic acids and / or their esters with aliphatic C 1 -C 8 -alcohols,
  • the dissolution kinetics of the at least one binder A in a liquid surrounding the binder, preferably water, or the decrease in mechanical stability may also be important.
  • the solution kinetics of the coating materials used according to the invention can be pH-dependent down to the alkaline range.
  • polymers which have a pH of between 7.0 and 9.5, preferably from 7.1 to 9.2, preferably from 7.3 to 8.7, more preferably from 7 , 4 to 8.5, become highly water-soluble and are poorly or not at all soluble at lower pH values than at the higher pH values.
  • Suitable polymers preferably contain acidic groups, for example carboxylic acid and / or sulfonic acid and / or sulfonamide groups, more preferably carboxylic acid groups.
  • the solubility of the polymers used which is between a pH of 7.0 and 9.5, preferably from 7.1 to 9.2, preferably from 7.3 to 8.7, more preferably from 7.4 to 8.5, become highly water-soluble and which are poorly or not at all soluble at lower pHs than at the higher pHs, substantially independently, preferably independently, of the concentration divalent cations, preferably alkaline earth metal cations, more preferably Ca 2+ and Mg 2+ ions, at a concentration in a range up to 10 mmol / l, preferably up to 7.2 mmol / l, in each case based on the total concentration of divalent cations, preferably alkaline earth metal cations, more preferably Ca 2+ and Mg 2+ ions.
  • Suitable binders A therefore also include polymers in which the transition point is in a range between pH 6.9 and 9.0, preferably between pH 7.2 and 8.5, more preferably between pH 7.5 and 8.1.
  • transition point is understood according to the invention to mean the pH at which the binder loses its function as a binder, identical or different substances, preferably fibers, with each other, at least partially, preferably completely.
  • the transition point of a polymer suitable for the purposes of the present invention is dependent on the pKa value of the functional groups of the polymer, the state of charge of the polymer only very slightly changing in the range of relatively high pH values. Therefore, it is advantageous if the solubility of the polymer is critically affected with a small change in the state of charge of the polymer.
  • the polymer preferably has such a hydrophilicity that it becomes insoluble in a completely uncharged state, but becomes soluble when already slightly charged, for example by deprotonation of functional groups.
  • acidic groups for example carboxyl groups
  • basic groups for example amino groups
  • Copolymers of acidic monomers, water-insoluble monomers and, if desired, water-soluble monomers are suitable according to the invention.
  • Suitable acidic monomers are, for example, acrylic acid, methacrylic acid, phthalic acid or succinic acid.
  • water-insoluble monomers are esters of acrylic acid or methacrylic acid with alcohols having 1 to 8 carbon atoms, in particular the methyl esters, ethyl esters, n-propyl, i-propyl, butyl or 2-hexyl ethyl ester used.
  • Water-soluble monomers are substances such as acrylamide, methacrylamide, vinylpyrrolidone or hydroxyethyl acrylates or methacrylates.
  • the at least one binder A has a molecular weight of at least 1000 g / mol, more preferably from a range of at least 5000 g / mol to 6000000 g / mol, more preferably from a range of 12000 g / mol to 4000000 g / mol, more preferably from a range of 40000 g / mol to 3500000 g / mol.
  • the at least one binder A has a molecular weight from a range of 40,000 g / mol to 400,000 g / mol, more preferably from a range of 100,000 g / mol to 350,000 g / mol, more preferably from a range of 150,000 g / mol to 300,000 g / mol, on.
  • the fiber-containing fabric further contains at least 1 binder B, which has a pH-independent stability.
  • the function as a binder of the binder B used according to the invention identical or different substances, preferably fibers, to connect with each other, thus has no pH dependence on.
  • the binder B used according to the invention has a pH-independent stability at a temperature of less than or equal to 50 ° C, preferably less than or equal to 42 ° C, more preferably less than or equal to 37 ° C.
  • the binder B used according to the invention is therefore able to bind identical or different substances, preferably fibers, to one another.
  • the at least one binder B has a pH independent stability in the pH range that may occur in the wastewater, preferably between a pH of 4.0 to 10.0, more preferably between a pH of 4 , 5 to 9.5.
  • the at least one binder B is selected from the group consisting of polyalkanes, polyamides, polyimides, polyamide-imides, polyesters, polyethers and polyureas.
  • the at least one binder B is selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polyesters, homopolymers of esters of acrylic acid with alcohols having 1 to 8 carbon atoms, homopolymers of esters of methacrylic acid with alcohols with 1 to 8 C atoms, copolymers of esters of acrylic acid and methacrylic acid with alcohols having 1 to 8 carbon atoms, copolymers of esters of unsaturated carboxylic acids having 3 to 8 carbon atoms with alcohols having 1 to 8 carbon atoms, styrene-butadiene copolymers . Styrene-acrylate copolymers, ethylene-vinyl acetate copolymers, and mixtures thereof.
  • esters of acrylic acid and / or methacrylic acid with alcohols having 1 to 8 C atoms are the methyl esters, ethyl esters, n-propyl esters, i-propyl esters, butyl esters and / or 2-hexyl ethyl esters.
  • the binder B used according to the invention is an ethylene-vinyl acetate copolymer.
  • the at least one binder B has a molecular weight of at least 1000 g / mol, more preferably from a range of at least 5000 g / mol to 6000000 g / mol, more preferably from a range of 12000 g / mol to 4000000 g / mol, more preferably from a range of 40000 g / mol to 3500000 g / mol.
  • a fibrous sheet having pH-dependent disintegration capability can be provided when the sheet contains at least two binders having different pH dependence on stability, wherein at least one binder A has a pH-dependent stability and at least 1 binder B has a pH-independent stability.
  • the fiber-containing fabric has a moisture content from a range of 100 wt .-% to 250 wt .-%, more preferably from 150 wt .-% to 200 wt .-%, in each case based on the total weight of the fibrous sheet in the dry state.
  • the fibrous sheet comprises an aqueous solution having a pH of less than or equal to 6.4, preferably having a pH of less than or equal to 6.1, preferably having a pH of less than or equal to 5 , the ninth
  • the pH of the aqueous solution is in a range of pH 4.5 to 6.4, preferably in the range of pH 4.9 to 5.9.
  • the combination of two binders having different pH-dependent stability used according to the invention makes it possible to provide a fibrous sheet which has sufficient wet strength even in the partially moist, preferably moist, state.
  • the binder according to the invention A is no longer stable and thus can the fibers the fiber-containing fabric no longer connect.
  • At least 1 binder B increases the mechanical wet strength under short-term mechanical stress.
  • stability is sufficient of the at least one binder B is insufficient to adequately bond the fibers of the fibrous sheet.
  • the wet strength of the fibrous sheet of the invention decreases and the fibrous sheet is at least partially disintegrated, preferably completely.
  • the proportion of the at least 1 binder A and at least 1 binder B is in a range from 1 wt .-% to 35 wt .-%, preferably 3 wt .-% to 30 wt .-%, more preferred from 4 wt% to 25 wt%, more preferably from 5 wt% to 20 wt%, more preferably from 6 wt% to 15 wt%, more preferably from 7 wt% % to 13 wt .-%, each based on the total weight of the dry fibrous sheet according to the invention, on.
  • the fibrous sheet comprises at least 1 binder A in a proportion of 50% by weight to 90% by weight, preferably from 58% by weight to 88% by weight, more preferably of 61% by weight. % to 86 wt%, more preferably from 63 wt% to 84 wt%, more preferably from 65 wt% to 82 wt%, still more preferably from 67 wt% to 80 wt% -%, more preferably from 69 wt .-% to 79 wt .-%, and at least one binder B in a proportion of 10 wt .-% to 50 wt .-%, preferably from 12 wt .-% to 42 wt.
  • the total content of the binders is a binary mixture containing a binder A in a proportion of from 50% to 90% by weight, preferably from 58% to 88% by weight preferably from 61% to 86%, more preferably from 63% to 84%, more preferably from 65% to 82%, more preferably 67% by weight. from% to 80% by weight, more preferably from 69% by weight to 79% by weight, and a binder B in a proportion of from 10% by weight to 50% by weight, preferably 12% by weight.
  • % to 42 wt% more preferably from 14 wt% to 39 wt%, more preferably from 16 wt% to 37 wt%, still more preferably from 18 wt% to 35 wt% -%, more preferably from 20 wt .-% to 33 wt .-%, more preferably from 21 wt .-% to 31 wt .-%, each based on the total content of the dry binder.
  • the binder B and the binder A may be used as a mixture, preferably a binary mixture, in a weight ratio (weight fraction: weight fraction) in a range from 1: 8 to 1: 1, preferably in a range from 1: 7 to 1 : 2, more preferably in a range from 1: 6 to 1: 3, in each case based on the weight fraction of the dry binder, are present.
  • the weight ratio of the binder (s) B to the binder (s) A is in the range from 1: 4 to 1: 2.
  • the fibrous sheet according to the invention comprises further constituents, such as disintegrants, fillers, dyes or disintegrating agents with pH-dependent swelling capacity.
  • the swellable core may be coated with at least one coating having a pH-dependent solubility.
  • the swellable core and / or the swelling agent having a pH-dependent swelling agent may be present in particulate form and / or as a fiber.
  • the fibrous sheet of the present invention preferably contains water-dispersible fibers.
  • the fibers of the sheet have a length from a range of 0.2 mm to 6 mm, more preferably from 1 mm to 4 mm, more preferably from 1.1 to 3 mm.
  • Suitable synthetic fibers include, for example, polyester fibers, polyamide fibers, polyimide fibers, polyamide-imide fibers, polyethylene fibers, polypropylene fibers, polyvinyl chloride fibers, or mixtures thereof.
  • pulp fibers are mainly used.
  • rayon, cotton, wool, acetate, or tencel fibers can be used.
  • the fibrous web comprises 40 to about 95% by weight, more preferably 60 to 90% by weight, of pulp fibers, each based on the Total weight of the dry fibrous sheet according to the invention.
  • the pulp fibers used can be obtained by a chemical pulping of plant fibers or by using recycled fibers.
  • wood fibers Preferably, both wood fibers, fibers of annual plants such as straw, bagasse, kenaf or bamboo, and mixtures thereof may be used.
  • both softwood pulp and hardwood pulp may be used, the nature of the chemical pulping used per se is not critical.
  • the fibers used are joined together by at least 1 binder A and at least 1 binder B.
  • the binders used can preferably be used as binder fibers and / or as aqueous solution and / or as binder foam.
  • the fibrous sheet has 1 to 4 layers, preferably 1 to 3 layers. More preferably, the fibrous sheet is single-ply.
  • the fibrous sheet has multiple layers, preferably 2, 3 or 4 layers, none of these multiple layers being impermeable to aqueous media.
  • the fibrous sheet according to the invention has a weight per unit area in the range from 40 g / m 2 to 150 g / m 2 , preferably from 45 g / m 2 to 80 g / m 2 .
  • the fibrous sheet is additionally provided with at least one coating having a pH-dependent solubility.
  • the fibrous sheet according to the invention is preferably present as nonwoven or nonwoven material.
  • the fibers are transferred into a fibrous web by carding, wet-laying, air laying, spunbonding or meltblowing.
  • the fiber or nonwoven web is particularly preferably formed by the airlaid method, also referred to as airlaid method, in which substantially all, preferably all, fibers are intimately mixed.
  • the airlaid web is then compressed or compacted.
  • the compacting of the fiber bed can take place by various methods known in the art, such as, for example, latex bonding, thermal bonding, hydrogen bonding or multi-bonding.
  • the fibrous sheet has superficial depressions and / or elevations, which may be produced by embossing, for example.
  • step (c) in or after step (c), at least one binder A, which has a pH-dependent stability, and at least one binder B, which has a pH independent stability, applied, wherein the at least a binder A is stable at a pH of less than or equal to 6.4 and is not stable at a pH in the range of 6.9 or higher.
  • step (a) and / or during steps (b) and / or (c) at least 1 binder A and at least 1 binder B is applied as an aqueous solution and / or as a binder foam and subsequently at a temperature of greater than 100 ° C, preferably greater than 150 ° C solidified.
  • the application of the at least one binder A and at least one binder B can take place by means of spraying, knife coating and / or dipping.
  • Suitable methods of bath impregnation, foam impregnation and / or spray application are known in the art and may be used in the present invention.
  • the at least one binder A and the at least one binder B can be applied separately on the same side or on different sides of the fibrous sheet.
  • the application of the binders A and B may be sequential, wherein the Order of binder application is variable, or carried out simultaneously.
  • the application of the binders A and B may also be effected in the form of a mixture of at least 1 binder A and at least one binder B on one side or on both sides of the fibrous sheet.
  • step (a) and / or during steps (b) and / or (c) the at least one binder B is added as binder fiber and subsequently at a temperature of greater than 100 ° C, preferably greater than 135 ° C melted. As a rule, the melting temperature does not exceed 160 ° C.
  • the binder B when used in the form of a binder fiber comprises or consists of at least two polymer components with different melting points, preferably polyethylene and / or polypropylene on the one hand and polyester on the other hand.
  • the binder fiber has a core-shell structure, wherein at least one first polymer component having a melting point S1, for example polyester, is present as a fiber core and at least one second polymer component having a melting point S2, for example polyethylene and / or polypropylene, is present as a fiber cladding S1> S2 is.
  • the binder fiber has a length between 1.0 and 7.0 mm, preferably 2.0 and 6.0 mm, more preferably up to 3.0 mm.
  • At least 1 binder B is applied both as a binder fiber and as an aqueous solution and / or as a binder foam.
  • the fibrous sheet according to the invention comprises or consists of a pulp web, wherein the pulp web 65 to 99 wt .-% pulp fibers having a length from a range of 0.2 mm to 6 mm, more preferably from 1 mm to 4 mm , more preferably from 1.1 to 3 mm, and a binder content of 1 to 35 wt .-%, each based on the total weight of the dry sheet, wherein the binder content of at least 1 binder B, optionally partially or completely in the form of a binder fiber, and at least 1 binder A comprises or consists of, wherein the binder A is a proportion of 50 wt .-% to 90 wt .-%, preferably from 61 wt .-% to 84 wt .-%, more preferably of 65 wt.
  • the binder B is a proportion of 10 wt .-% to 50 wt .-%, preferably from 16 wt .-% to 39 wt .-%, more preferably from 21 wt .-% to 35 wt .-%, each based on the total content of the dry Bin destoff.
  • the fibrous sheet according to the invention comprises or consists of a pulp web, wherein the pulp web 79 to 93 wt .-% pulp fibers of a length from a range of 1 mm to 4 mm, more preferably from 1.1 to 3 mm, and at least 1 binder B, optionally partially or completely in the form of a binder fiber, in a proportion of 2 to 6 wt .-% and at least 1 binder A in an amount of 5 to 15 wt .-%, each based on the total weight of the dry sheet ,
  • At least one lotion can be applied to the fibrous sheet according to the invention.
  • the application of at least 1 lotion can be done by means of watering and / or spraying.
  • the fibrous sheet according to the invention has a wet strength, determined according to DIN 54540-8, from a range of 5 to 30%, preferably 8 to 20%, of the dry strength.
  • the sheet according to the invention in spite of its wet strength, has sufficient water-decomposing capability to decompose in the wastewater. It is preferred that the wet strength of the fibrous sheet, determined according to DIN 54540-8, by at least 50%, preferably of at least 60%, decreases, measured after one hour underwater storage at a temperature of 25 °.
  • the fibrous web is wet. More preferably, the fibrous sheet contains a lotion having a pH of less than or equal to 5.5.
  • the lotion has a pH in the range of 4.0 to 6.0, preferably 5.0 to 5.6, and is therefore pH neutral with respect to the pH of healthy skin.
  • the term “lotion” is understood to mean a liquid aqueous or aqueous-alcoholic preparation or a 01-in-water emulsion or a water-in-oil emulsion.
  • the lotion further comprises at least one preservative which can afford, for example, the protection of microorganisms in long-term storage. It is preferred that the preservative provide antimicrobial activity, including antibacterial activity, anti-fungal activity or anti-yeast activity, or a combination thereof.
  • the preservative is selected from the group consisting of which is selected from formaldehyde and formaldehyde donors, gluteraldehyde, quaternium 15, urea, PHB esters, chloroxylenol, chloromethyl, triclosan, zinc pyrithione, oxafin A, chaton, trimethylammonium bromide, benzalkonium chloride or a combination thereof.
  • the lotion further comprises skin-protecting and / or skin-healing and / or skin-care active substances which give the skin an advantage which goes beyond a mere sensory and / or cosmetic advantage.
  • active skin care may be provided in the form of stimulating skin regeneration, promoting skin physiology, strengthening the barrier function of the skin.
  • the pH of the skin surface depends on the sweat secretion, bacterial flora and sebum composition. Depending on the skin region, the pH is between 4 and 7, with healthy skin in particular around 5.5.
  • Healthy human skin is characterized by the fact that its intact acid mantle provides adequate protection against microorganisms, germs and pathogens, that its buffering capacity and alkali neutralizing power are sufficient to ward off harmful influences of surrounding fluids, that there is a high degree of freedom from redness, and that there is freedom from skin damage such as cuts, abrasions and burns, irritation, inflammation and allergies and that it is neither cracked nor dried out.
  • at least one of the skin-healing and / or skin-protecting active substances contained in the lotion is antiseptic or contains at least one antiseptic substance, wherein the antiseptic substance is preferably an oil, in particular an essential oil.
  • This antiseptic oil is preferably an essential oil selected in particular from the group of Angelica fine - Angelica archangelica, Anis - Pimpinella anisum, Benzoin siam - Styrax tokinensis, Cabreuva - Myrocarpus fastigiatus, Cajeput - Melaleuca leucadendron, Cistrose - Cistrus ladaniferus, Copaiba balm - Copaifera reticulata, Costus root - Saussurea discolor, Edeltann needle - Abies alba, Elemi - Canarium luzonicum, Fennel - Foeniculum dulce Spruce needle - Picea abies, Geranium - Pelargonium graveolens, Ho leaves - Cinnamonum camphora, Immortelle (Strawflower) Helichrysum ang., Ginger extra - Zingiber off., St.
  • an essential oil selected in particular from the group of Angelica fine - Angelica
  • the skin-protecting active ingredients contained in the lotion are a skin-protecting oil.
  • the skin-protecting substance is advantageously a skin-protecting oil, eg. B. also to a carrier oil, in particular selected from the group algae oil - Oleum Phaeophyceae, aloe vera oil - aloe vera brasiliana, apricot kernel oil - Prunus armeniaca, arnica oil - Arnica montana, avocado oil - Persea americana, borage oil - Borago officinalis, calendula oil - Calendula officinalis , Camellia oil - Camellia oleifera, Thistle oil - Carthamus tinctorius, Peanut oil - Arachis hypogaea, Hemp oil - Cannabis sativa, Hazelnut oil - Corylus avellana, St.
  • a carrier oil in particular selected from the group algae oil - Oleum Phaeophyceae, aloe vera oil - aloe vera brasiliana, apri
  • the lotion additionally contains urea and / or lactic acid and / or citric acid and / or salts thereof.
  • Urea promotes skin health by providing anti-microbial, water-binding, anti-itching, dandruff-releasing, skin smoothing, and inhibiting excessive cell growth. Furthermore, it can serve the skin as a moisturizing factor, ie it can help the skin to retain moisture. Lactic acid and / or citric acid and / or salts thereof serve, inter alia, to support or renew the natural acid mantle or hydrolipid film of the skin. The hydrolipidic film of the skin is attacked or destroyed by alkaline influences, resulting in a loss of the barrier function of the skin, so that microorganisms or pollutants can more easily penetrate the skin.
  • lactic and / or citric acid in the compositions according to the invention can be z. B.
  • the additional lactic acid acts; which is also part of the epidermis, additionally stabilizing the acidic pH of the skin (pH approx. 5.2) and serves as a moisturizing factor as it can improve the water-binding capacity of the skin.
  • the lotion may contain further moisturizing factors, for example those selected from the following group: amino acids, chitosan or chitosan salts / derivatives, ethylene glycol, glucosamine, glycerol, diglycerol, triglycerol, uric acid, honey and hardened honey, creatinine, Cleavage products of collagen, lactitol, polyols and polyol derivatives (for example, butylene glycol, erythritol, propylene glycol, 1,2,6-hexane triol, polyethylene glycols such as PEG-4, PEG-6, PEG-7, PEG-8, PEG-9, PEG-10 , PEG-12, PEG-14, PEG-16, PEG-18, PEG-20), pyrrolidonecarboxylic acid, sugar and sugar derivatives (for example, fructose, glucose, maltose, maltitol, mannitol, inositol,
  • further moisturizing factors
  • the fibrous sheet of the present invention is used as a hygiene article, especially as a wet wipe or wet toilet paper, used.
  • a wet wipe can be used, for example, for personal care, such as a tissue or as a disinfectant wipe, or in the household as a wipe.
  • aqueous dispersion of a binder A (Acrypol RA 168 A, Polycoating AG, Schübelbach, Switzerland) based on carboxyalkyl methacrylate and an approx 8% aqueous dispersion of a binder B (VINNAPAS ® EN 1020, Wacker Chemie AG, Burghausen, Germany) sprayed on ethylene / vinyl acetate-based, wherein the specified percentages refer to the binder content of the respective dispersion.
  • the binder B and the binder A were applied in a mixing ratio of 1: 2.
  • the total amount of binder was about 9 wt .-% of the total basis weight, based on the total basis weight of obtained airlaid pulp web in the dried state, set.
  • the produced fleece was rolled up.
  • the wet strengths of the obtained nonwoven web were measured in the wet state.
  • the pulp web prepared in Example 1 had sufficient wet strength at pH 4.0 and pH 5.5 which was not affected by addition of 2.0 g NaCl per 100 ml buffer.
  • a significant reduction in wet strength of about 50% based on wet strength measured at pH 4.0 and 5.5 has already been demonstrated.
  • the respectively measured wet solids values as well as the decrease of the wet strength with increase of the pH value are not influenced by an addition of 2.0 g NaCl per 100 ml of the used buffer.
  • the wet strength test in the presence of various cations was carried out on 10 x 10 cm sections of the obtained web, which were divided.
  • the 5 x 10 cm cut-outs were each at room temperature for 60 min. in vials containing 100 ml solution of the indicated salt concentration and 100 ml of distilled water, pH 7 ("Reference"). Subsequently, the wet strength in the tensile test according to DIN 54540-8 was measured.
  • Inventive example 2 moist airlaid nonwoven with pH-dependent decomposability
  • Lotion A Lotion B Lotion C preservatives preservatives preservatives phenoxyethanol
  • Polyaminopropyl biguanide (PAPB) Polyaminopropyl biguanide (PAPB) potassium sorbate phenoxyethanol phenoxyethanol benzoic acid Dehydroacetic, DHA surfactants surfactants surfactants surfactants Polyglceryl-4 caprate dipropylene dipropylene Caprylyl / capryl glucoside Caprylyl / capryl glucoside Polyglyceryl-4 caprate Polyglyceryl-4 caprate Ethylhexylglycerin Ethylhexylglycerin pH: 5.5 pH: 5.5 pH: 5.5
  • Example 1 The measurement of the wet strength at pH 7.0 and 8.0 was carried out analogously to Example 1 according to the invention wherein the 10 x 10 cm large sections at room temperature in vessels with 100 ml 0.1 M phosphate buffer of the indicated pH values ("Buffer") were given. After an exposure time of 60 minutes, the wet strength was measured in the tensile test according to DIN 54540-8.
  • Example 1 After wetting with commercially available lotions having a pH of 5.5, the pulp web produced in Example 1 had sufficient wet strength, it being possible to detect a significant reduction of the wet strengths even at a pH of 7.0. At a pH of 8.0, the wet strengths decreased by about 50%, based on the wet strength measured at a pH of 5.5. Table 4: Wet strength of 10 x 10 cm wetted sections of a nonwoven fabric according to the invention.
  • both sides were each sprayed with an approximately 11% aqueous dispersion of a binder B (VINNAPAS ® EN 1020, Wacker Chemie AG, Burghausen, Germany) based on ethylene / vinyl acetate, wherein the stated percentage refers to the binder content of the dispersion.
  • a binder B VINNAPAS ® EN 1020, Wacker Chemie AG, Burghausen, Germany
  • the binder content was adjusted to about 10 wt .-% of the total basis weight, based on the total basis weight of the resulting airlaid pulp web in the dried state.
  • the produced fleece was rolled up.
  • the measurement of the wet strength at a pH of 5.5 was carried out in the wetted with the respective lotion Airlaid fleece after 1 h storage of 10 x 10 cm large sections at 23 ° C and 50% relative humidity. 10 x 10 cm sections of the unwetted airlaid web were placed in vessels containing 100 ml of a 0.1 M acetic acid-acetate buffer at pH 5.5. The measurement of the wet strength was carried out after an exposure time of 60 minutes in a tensile test according to DIN 54540-8 as an average of 12 independent measurements.
  • the nonwoven fabric made only with a binder B exhibits a higher wet strength both when wetted and after being wetted with a lotion having a pH of 5.5, than the nonwoven produced in Examples 1 and 2 according to the invention.
  • the wet strength does not decrease after incorporation into a 0.1 M phosphate buffer having a pH of 7.0.
  • Comparative Example 4 Airlaid nonwoven with binder A
  • the binder content was adjusted to about 10 wt .-% of the total basis weight, based on the total basis weight of the resulting airlaid pulp web in the dried state.
  • the produced fleece was rolled up.
  • the nonwoven produced only with a binder A has both compared to the nonwoven produced in Example 1 and 2 according to the invention both unwetted and wetted at a pH of 5.5 significantly reduced wet strength, so that the integrity of the wet tissue already by a low mechanical load is destroyed.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein faserhaltiges Flächengebilde, das eine pH-Wert-abhängige Zerfallsfähigkeit aufweist, wobei das Flächengebilde wenigstens zwei Bindemittel enthält, wobei wenigstens 1 Bindemittel A eine pH-Wert-abhängige Stabilität und wenigstens 1 Bindemittel B eine pH-Wert-unabhängige Stabilität aufweist, wobei das Bindemittel A bei einem pH-Wert von kleiner oder gleich 6,4 stabil ist und bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 6,9 oder höher nicht stabil ist sowie weiterhin ein Verfahren zur Herstellung des faserhaltigen Flächengebildes und dessen Verwendung.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein faserhaltiges Flächengebilde, das eine pH-Wert-abhängige Zerfallsfähigkeit aufweist, wobei das Flächengebilde wenigstens zwei Bindemittel enthält, wobei wenigstens 1 Bindemittel A eine pH-Wert-abhängige Stabilität und wenigstens 1 Bindemittel B eine pH-Wert-unabhängige Stabilität aufweist, wobei das Bindemittel A bei einem pH-Wert von kleiner oder gleich 6,4 stabil ist und bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 6,9 oder höher nicht stabil ist, sowie weiterhin ein Verfahren zur Herstellung des faserhaltiges Flächengebildes und seine Verwendung.
  • Vorbefeuchtetes Toilettenpapier oder Hautreinigungstücher, kurz Feuchttücher, sind seit langem im Stand der Technik bekannt und können aus Papier oder Papierprodukten hergestellt werden, die so behandelt sind, dass ihre Nassfestigkeit verbessert ist. Daher weisen diese Produkte nach dem Einbringen in Wasser, beispielsweise in das Toilettenwasser, eine im Vergleich zu trockenen Vergleichsprodukten, die in ihrer Nassfestigkeit nicht erhöht wurden, längere Haltbarkeit auf. Aufgrund der hohen Nassfestigkeit zerfallen Feuchttücher nach Einbringen in Wasser im Allgemeinen erst nach längerer Zeit, so dass sie zur Entstehung von Rohrverstopfungen beitragen können und in der Kläranlage vor der eigentlichen Reinigung des Wassers abgetrennt werden müssen.
  • Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Ansätze bekannt, die Zerfallsfähigkeit von vorbefeuchteten Fasertüchern nach Einbringen in Wasser zu erhöhen.
  • Das US Patent 5,629,081 beschreibt ein mit einer Lösung von 0,1 - 0,9 Gew.-% Borsäure sowie 5 - 8 Gew.-% eines Alkalimetallbicarbonates vorbefeuchtetes, zerfallfähiges Feuchttuch, bei welchem die Fasern durch ein Polyvinylalkohol enthaltendes Bindemittel gebunden sind. Nachteiligerweise ist die Herstellung dieses Produktes sehr aufwendig.
  • Aus dem US-Patent 5,384,189 ist ein wasserzerfallfähiges Vlies bekannt, bei dem die Fasern durch ein wasserlösliches Bindemittel auf Basis von ungesättigten Carbonsäuren und Carbonsäureestern gebunden sind. Ein Teil der im Bindemittel enthaltenen Carbonsäure liegt als Salz vor, so dass das Bindemittel im Leitungswasser löslich ist, nicht aber in einer wässrigen, mindestens 0,5 Gew.-% eines neutralen, einwertigen anorganischen Salzes enthaltenden Lösung. Auch dieses Verfahren ist bei der Herstellung aufwendig.
  • Das US Patent 4,755,421 offenbart ein durch Wasserstrahlvernadelung von Cellulosefasern und regenerierten Cellulosefasern hergestelltes Faservlies, das durch Rühren oder längerer Verweilzeit im Abwasser aufgebrochen werden soll. Allerdings weist das Faservlies nachteiligerweise auch bei der Verwendung eine geringe mechanische Haltbarkeit auf.
  • Ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines wasserzerfallfähigen Tuches wird im US Patent 5,667,635 beschrieben, bei dem drei Lagen von Tissue-Papier nur an den Ecken miteinander verprägt sind und die beiden äußeren Lagen durch zusätzliche lokale Applikation eines Nassmittels den Zerfall des Tuches im wässrigen System steuern sollen. Nachteiligerweise ist die Herstellung dieses Produktes sehr aufwendig.
  • Aus der DE 28 17 604 C2 ist ein vorbefeuchtetes fortspülbares Wischtuch bekannt, das aus einem Vlies aus Fasermaterialien und einem in dem Vlies verteilten, das Faservliesmaterial des Vlieses verbindenden Klebebinder besteht, wobei der Klebebinder im wesentlichen aus einem säureunlöslichen/alkalilöslichen sauren Polymer besteht, welches in einer sauren Flüssigkeit gegenüber einer Schwächung der Bindung zwischen den Fasern des Vlieses beständig ist.
  • Nachteilig dabei ist jedoch, dass der pH-Wert jeweils zwischen 2 und 5 zu halten ist, wobei es bei diesem pH-Wert zu Reizungen der Haut kommen kann. Darüber hinaus erfolgt über die Zeit ein Zerfall dieses Wischtuches, der eine weitere Verwendbarkeit beeinträchtigt.
  • Die bekannten wasserzerfallfähigen Feuchttücher weisen einerseits den Nachteil auf, dass sie teilweise aggressive, lebensmittelrechtlich problematische oder sogar allergie- und entzündungsauslösende Substanzen enthalten, um eine ausreichende mechanische Nassfestigkeit zu erreichen. Andererseits wird die Nassfestigkeit aber teilweise so stark herabgesetzt, dass nachteiligerweise die Integrität des Feuchttuches bereits durch eine geringe mechanische Belastung zerstört wird, was beispielsweise bei Gebrauch eintreten kann.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein faserhaltiges Flächengebilde bereit zu stellen, das einerseits bei der Anwendung eine ausreichende mechanische Nassfestigkeit aufweist und andererseits nach Einbringen in Wasser eine ausreichende Zerfallsfähigkeit aufweisen soll, so dass es beispielsweise nicht zur Verstopfungen des Toilettenrohrs kommt oder in der Kläranlage vor der eigentlichen Reinigung des Abwassers nicht entfernt werden muss.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein wasserzerfallsfähiges Fasergebilde bereit zu stellen, das sich einfach und kostengünstig herstellen lässt.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Bereitstellung eines faserhaltigen Flächengebildes, das eine pH-Wert abhängige Zerfallsfähigkeit aufweist, wobei das Flächengebilde wenigstens zwei Bindemittel enthält, wobei wenigstens 1 Bindemittel A eine pH-Wert-abhängige Stabilität und wenigstens 1 Bindemittel B eine pH-Wert unabhängige Stabilität aufweist, wobei das Bindemittel A bei einem pH-Wert von kleiner oder gleich 6,4 stabil ist und bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 6,9 oder höher nicht stabil ist.
  • Des weiteren wird die Aufgabe gelöst durch die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines faserhaltigen Flächengebildes, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
    1. (a) Bereitstellen von Fasern,
    2. (b) Ablegen der Fasern auf einer Aufnahmefläche unter Erhalt eines Faserbetts,
    3. (c) Verdichten des Faserbettes, unter Erhalt eines verdichteten Fasernbettes, wobei in den Schritten (a) und/oder (b) und/oder (c) und zwischen den Schritten (a), (b) oder (c) und/oder nach Schritt (c) wenigstens 1 Bindemittel A, das eine pH-Wert abhängige Stabilität aufweist, und wenigstens 1 Bindemittel B, das eine pH-Wert unabhängige Stabilität aufweist, aufgebracht wird, wobei das wenigstens eine Bindemittel A bei einem pH-Wert von kleiner oder gleich 6,4 stabil ist und bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 6,9 oder höher nicht stabil ist.
  • Weiterhin wird die Aufgabe gelöst durch die Verwendung eines faserhaltigen Flächengebildes als Hygieneartikel, insbesondere als Feuchttuch oder feuchtes Toilettenpapier.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Bei dem wenigstens einen Bindemittel A kann es sich um verschiedene Bindemittel, beispielsweise 2, 3, 4 oder mehr Bindemittel handeln.
  • Bei dem wenigstens einen Bindemittel B kann es sich um verschiedene Bindemittel, beispielsweise 2, 3, 4 oder mehr Bindemittel handeln.
  • Überraschenderweise haben die Erfinder festgestellt, dass es durch Verwendung von wenigstens 1 Bindemittel A, das eine pH-Wert-abhängige Stabilität aufweist, und wenigstens 1 Bindemittel B, das eine pH-Wert-unabhängige Stabilität aufweist, möglich ist, ein faserhaltiges Flächengebilde bereitzustellen, das auf der einen Seite bei kurzzeitiger mechanischer Beanspruchung, beispielsweise durch Reibung auf der Haut, eine ausreichende mechanische Nassfestigkeit aufweist und seine Integrität nicht verliert. Auf der anderen Seite besitzt das erfindungsgemäße faserhaltige Flächengebilde nach Einbringen in Wasser eine ausreichende Zerfallsfähigkeit in Wasser, so dass es beispielsweise nach Entsorgung über die Toilette nicht zu Verstopfungen führen kann oder in der Kläranlage vor der eigentlichen Reinigung des Abwassers nicht entfernt werden muss. Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße faserhaltige Flächengebilde auch nach längerer Lagerung eine ausreichende mechanische Stabilität auf.
  • Erfindungsgemäß enthält das faserhaltige Flächengebilde wenigstens 1 Bindemittel A, das eine pH-Wert-abhängige Stabilität aufweist.
  • Nach Einbringen des faserhaltigen Flächengebildes in Wasser, das einen pH-Wert aufweist, bei dem sich die Stabilität des Bindemittels A ändert, kommt es zum Verlust der Stabilität des Bindemittels A, wodurch die strukturelle Integrität des faserhaltigen Flächengebildes geschwächt oder zerstört wird. Dabei kann sich das Löslichkeitsverhalten und/oder der Ionisierungsgrad des Bindemittels A ändern.
  • Durch den Verlust der Stabilität des wenigstens 1 Bindemittels A kann das wenigstens 1 Bindemittel A die Fasern des faserhaltigen Flächengebildes im wesentlichen nicht mehr, vorzugsweise nicht mehr, miteinander mit ausreichender mechanischer Stabilität verbinden.
  • Dadurch können Faserstrukturen und/oder Verbindungen zwischen den Fasern innerhalb des faserhaltigen Flächengebilde erweitert, gelockert, geschwächt, gedehnt und/oder zerstört werden. Durch mechanische Einflüsse, beispielsweise durch die in Abwasser auftretenden Strömungseinflüsse, wird die strukturelle Integrität des faserhaltigen Flächengebildes geschwächt, vorzugsweise zerstört.
  • Gemäß der EG-Richtlinie 83/98 (CELEX Nr.: 398L0083) "über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch" (98/83/EG) sollte Trinkwasser einen pH-Wert aus einem Bereich von 6,5 bis 9,5 aufweisen. Der pH-Wert des bei der biologischen Abwasserreinigung verwendete Abwasser sollte beispielsweise in einem Bereich von 6,0 bis 8,0 liegen, um den Reinigungsprozess nicht zu behindern.
  • Im Regelfall liegt der pH-Wert von Abwasser in einem Bereich von 7,0 bis 8,5.
  • Unter dem Begriff "Stabilität des Bindemittels" wird erfindungsgemäß die Funktion als Bindemittel verstanden, gleiche oder verschiedenartige Stoffe, vorzugsweise Fasern, miteinander zu verbinden.
  • Unter dem Begriff "pH-Wert-abhängige Stabilität des Bindemittels" wird erfindungsgemäß somit eine pH-Wert-Abhängigkeit der Funktion als Bindemittel verstanden, gleiche oder verschiedenartige Stoffe, vorzugsweise Fasern, miteinander zu verbinden.
  • Erfindungsgemäß ist das wenigstens 1 Bindemittel A bei einem pH-Wert von kleiner oder gleich 6,4, vorzugsweise bei einem pH-Wert von kleiner oder gleich 6,2, weiter bevorzugt bei einem pH-Wert von kleiner oder gleich 5,9, in der Lage, gleiche oder verschiedenartige Stoffe, vorzugsweise Fasern miteinander zu verbinden, und ist somit im Sinne der Erfindung "stabil".
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wenigstens 1 Bindemittel A bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 4,0 bis 6,4, vorzugsweise von 4,5 bis 6,3, weiter bevorzugt von 5,1 bis 6,2, weiter bevorzugt von 5,2 bis 6,1, weiter bevorzugt von 5,3 bis 6,0, weiter bevorzugt von 5,4 bis 5,8, weiter bevorzugt von 5,5 bis 5,7, stabil im Sinne der Erfindung.
  • Nach dem Aufbringen und Abbinden des wenigstens 1 Bindemittel A auf das faserhaltige Flächengebilde werden die Fasern des Flächengebildes wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, durch das wenigstens 1 Bindemittel A miteinander verbunden.
  • Beim Einbringen des faserhaltigen Flächengebildes in Wasser, das einen pH-Wert von größer oder gleich 6,9 aufweist, verliert das erfindungsgemäß verwendete wenigstens 1 Bindemittel A seine Funktion als Bindemittel wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, wobei beispielsweise der Kontakt zwischen den Fasern des Flächengebildes und dem wenigstens 1 Bindemittel A wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, unterbrochen werden kann oder das wenigstens 1 Bindemittel A wenigstens gespalten werden kann.
  • Das wenigstens 1 Bindemittel A kann beispielsweise über Wasserstoffbrückenbindungen mit den Fasern des erfindungsgemäßen Flächengebildes verbunden sein. Beim Einbringen des erfindungsgemäßen faserhaltigen Flächengebildes in Wasser mit einem pH-Wert von größer oder gleich 6,9 kann es zur Aufhebung der Wasserstoffbrückenbindungen kommen und die Bindungen zwischen dem wenigstens 1 Bindemittel A und den Fasern des erfindungsgemäßen Flächengebildes werden wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig gelöst, wodurch sich das wenigstens 1 Bindemittel A beispielsweise von den Fasern ablösen kann.
  • Das wenigstens 1 Bindemittel A kann beispielsweise auch kovalent mit den Fasern des Flächengebildes verbunden sein. Darüber hinaus können kovalente Bindungen und Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Molekülen des wenigstens 1 Bindemittels A und den Fasern des erfindungsgemäßen Flächengebildes auftreten.
  • Beim Einbringen des faserhaltigen Flächengebildes der Erfindung in Wasser mit einem pH-Wert von größer oder gleich 6,9 kann es durch eine oder mehrere chemische Reaktion(en), beispielsweise durch Hydrolyse, beispielsweise zur Spaltung des wenigstens 1 Bindemittels A kommen, welche nachfolgend die Fasern des erfindungsgemäßen Flächengebildes nicht mehr verbinden kann.
  • Die pH-Wert abhängige Stabilität des wenigstens 1 Bindemittels A führt beispielsweise dazu, dass das wenigstens 1 Bindemittel A bei einer Änderung des pH-Wertes in der umgebenden Flüssigkeit, der das wenigstens 1 Bindemittel A ausgesetzt ist,
    1. (a) eine Zunahme der Löslichkeit in Wasser erfährt und/oder
    2. (b) eine Abnahme der Diffusionsdichte erfährt und/oder
    3. (c) eine Beschleunigung der Lösungskinetik erfährt und/oder
    4. (d) eine Abnahme der mechanischen und/oder chemischen Stabilität erfährt.
  • Dadurch verliert das vorzugsweise 1 Bindemittel A seine Funktion als Bindemittel wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, und ist somit im Sinne der Erfindung "nicht stabil". Die Fasern des erfindungsgemäßen Flächengebildes können nachfolgend durch das wenigstens 1 Bindemittel A wenigstens nicht mehr teilweise, vorzugsweise nicht mehr, verbunden sein.
  • Erfindungsgemäß ist das wenigstens 1 Bindemittel A bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 6,9 oder höher, vorzugsweise bei einem pH-Wert von 7,0 oder größer, weiter bevorzugt bei einem pH-Wert von 7,1 oder größer, weiter bevorzugt bei einem pH-Wert von 7,2 oder größer, weiter bevorzugt bei einem pH-Wert von 7,3 oder größer, weiter bevorzugt bei einem pH-Wert von 7,4 oder größer, nicht stabil und ist daher nicht in der Lage, gleiche oder verschiedenartige Stoffe, vorzugsweise Fasern, miteinander zu verbinden.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wenigstens 1 Bindemittel A bei einem bei einen pH-Wert aus einem Bereich von 7,0 bis 9,5, vorzugsweise von 7,1 bis 9,1, weiter bevorzugt von 7,2 bis 8,8, weiter bevorzugt von 7,3 bis 8,5, weiter bevorzugt von 7,4 bis 8,3, weiter bevorzugt von 7,5 bis 8,1, nicht stabil im Sinne der Erfindung.
  • Vorzugsweise werden die in der vorliegenden Anmeldung genannten pH-Werte in Wasser, unter Standardbedingungen (25°C, 1013 mbar) gemessen.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das wenigstens 1 Bindemittel A eine pH-Wert-abhängige Stabilität bei einer Temperatur von kleiner oder gleich 50°C, vorzugsweise kleiner oder gleich 42°C, weiter bevorzugt kleiner oder gleich 37°C, auf.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die pH-Wert abhängige Stabilität des wenigstens 1 Bindemittels A nicht von der Ionenstärke des Wassers abhängig.
  • Dadurch kann die strukturelle Integrität des erfindungsgemäßen faserhaltigen Flächengebildes nach Einbringen in Wasser mit einem pH-Wert von größer oder gleich 6,9, vorzugsweise mit einem pH-Wert aus einem Bereich von 7,0 bis 9,5, wenigstens teilweise geschwächt, vorzugsweise vollständig zerstört, werden, auch wenn eine höhere Ionenkonzentration im Abwasser vorliegt, beispielsweise durch den Eintrag von Streusalz in das Abwasser oder salzhaltigem Schmelzwasser im Winter.
  • Vorzugsweise ist die Stabilität des erfindungsgemäß verwendeten wenigstens 1 Bindemittels A unabhängig von der Ionenstärke bei einem pH-Wert von kleiner oder gleich 6,4, vorzugsweise bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 4,0 bis 6,4, weiter bevorzugt bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 5,1 bis 6,4. Dadurch weist das erfindungsgemäß verwendete wenigstens 1 Bindemittel A beispielsweise bei einem pH-Wert von kleiner oder gleich 6,4 auch in Abwesenheit von ionogenen Substanzen eine ausreichende Stabilität auf.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Stabilität des erfindungsgemäß verwendeten wenigstens 1 Bindemittels A, vorzugsweise bei einer Temperatur von 25°C, im wesentlichen unabhängig, vorzugsweise unabhängig, von der Konzentration einwertiger Kationen, vorzugsweise Alkalimetall-Kationen und/oder Ammoniumionen, weiter bevorzugt Na+-, K+-, Li+-und/oder NH4 +-Ionen.
  • Vorzugsweise ist die Stabilität des erfindungsgemäß verwendeten wenigstens 1 Bindemittels A, vorzugsweise bei einer Temperatur von 25°C, im wesentlichen unabhängig, vorzugsweise unabhängig, von der Konzentration einwertiger Kationen, vorzugsweise Alkalimetall-Kationen und/oder Ammonium, weiter bevorzugt Na+-, K+-, Li+- und/oder NH4 +-Ionen, in einem Konzentrationsbereich bis zu 2 mol/l, vorzugsweise bis zu 1 mol/l, weiter bevorzugt bis zu 0,5 mol/l, jeweils bezogen auf die Gesamtkonzentration der einwertiger Kationen, vorzugsweise Alkalimetall-Kationen und/oder Ammonium, weiter bevorzugt Na+-, K+-, Li+-und/oder NH4 +-Ionen.
  • Weiter bevorzugt ist die Stabilität des erfindungsgemäß verwendeten wenigstens 1 Bindemittels A, vorzugsweise bei einer Temperatur von 25°C, im wesentlichen unabhängig, vorzugsweise unabhängig, von der Konzentration einwertiger Kationen, vorzugsweise Alkalimetall-Kationen und/oder Ammonium, weiter bevorzugt Na+-, K+-, Li+- und/oder NH4 +-Ionen, bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 6,9 oder höher, vorzugsweise bei einen pH-Wert aus einem Bereich von 7,0 bis 9,5, vorzugsweise von 7,1 bis 9,1, weiter bevorzugt von 7,2 bis 8,8, weiter bevorzugt von 7,3 bis 8,5, weiter bevorzugt von 7,4 bis 8,3, weiter bevorzugt von 7,5 bis 8,1.
  • Weiter bevorzugt ist das wenigstens 1 Bindemittel A bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 7,0 bis 9,5, vorzugsweise von 7,1 bis 9,1, weiter bevorzugt von 7,2 bis 8,8, weiter bevorzugt von 7,3 bis 8,5, weiter bevorzugt von 7,4 bis 8,3, weiter bevorzugt von 7,5 bis 8,1, vorzugsweise bei einer Temperatur von 25°C, auch in Gegenwart einwertiger Kationen, vorzugsweise Alkalimetall-Kationen und/oder Ammonium, weiter bevorzugt Na+-, K+-, Li+- und/oder NH4 +-Ionen, bei einer Konzentrationen in einem Bereich bis zu 2 mol/l, vorzugsweise 1 mol/l, weiter bevorzugt 0,5 mol/l, jeweils bezogen auf die Gesamtkonzentration der einwertigen Kationen, vorzugsweise Alkalimetall-Kationen und/oder Ammonium, weiter bevorzugt Na+-, K+-, Li+- und/oder NH4 +-Ionen, nicht stabil im Sinne der Erfindung.
  • Dadurch kann die strukturelle Integrität des erfindungsgemäßen faserhaltigen Flächengebildes nach Einbringen in Wasser mit einem pH-Wert von größer oder gleich 6,9, vorzugsweise mit einem pH-Wert aus einem Bereich von 7,0 bis 9,5, wenigstens teilweise geschwächt, vorzugsweise vollständig zerstört, werden, auch wenn eine höhere Konzentration an Alkalimetall-Kationen im Abwasser vorliegt.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Stabilität des erfindungsgemäß verwendeten wenigstens 1 Bindemittels A, vorzugsweise bei einer Temperatur von 25°C, weiterhin im wesentlichen unabhängig, vorzugsweise unabhängig, von der Konzentration zweiwertiger Kationen, vorzugsweise Erdalkalimetall-Kationen, weiter bevorzugt Ca2+- und Mg2+-Ionen, bei einer Konzentrationen in einem Bereich bis 10 mmol/l, vorzugsweise 7,2 mmol/l, jeweils bezogen auf die Gesamtkonzentration der zweiwertigen Kationen, vorzugsweise Erdalkalimetall-Kationen, weiter bevorzugt Ca2+- und Mg2+-Ionen.
  • Weiter bevorzugt ist die Stabilität des erfindungsgemäß verwendeten wenigstens 1 Bindemittels A, vorzugsweise bei einer Temperatur von 25°C, weiterhin im wesentlichen unabhängig, vorzugsweise unabhängig, von der Konzentration zweiwertiger Kationen, vorzugsweise Erdalkalimetall-Kationen, weiter bevorzugt Ca2+- und Mg2+-Ionen, bei einer Konzentrationen in einem Bereich bis zu 10 mmol/l, vorzugsweise 7,2 mmol/l, jeweils bezogen auf die Gesamtkonzentration der zweiwertigen Kationen, vorzugsweise Erdalkalimetall-Kationen, weiter bevorzugt Ca2+- und Mg2+-Ionen, bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 6,9 oder höher, vorzugsweise bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 7,0 bis 9,5, vorzugsweise von 7,1 bis 9,1, weiter bevorzugt von 7,2 bis 8,8, weiter bevorzugt von 7,3 bis 8,5, weiter bevorzugt von 7,4 bis 8,3, weiter bevorzugt von 7,5 bis 8,1.
  • Weiter bevorzugt ist das wenigstens 1 Bindemittel A bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 7,0 bis 9,5, vorzugsweise von 7,1 bis 9,1, weiter bevorzugt von 7,2 bis 8,8, weiter bevorzugt von 7,3 bis 8,5, weiter bevorzugt von 7,4 bis 8,3, weiter bevorzugt von 7,5 bis 8,1, vorzugsweise bei einer Temperatur von 25°C, auch in Gegenwart zweiwertiger Kationen, vorzugsweise Erdalkalimetall-Kationen, weiter bevorzugt Ca2+- und Mg2+-Ionen, bei einer Konzentrationen in einem Bereich bis zu 10 mmol/l, vorzugsweise 7,2 mmol/l, jeweils bezogen auf die Gesamtkonzentration der zweiwertigen Kationen, vorzugsweise Erdalkalimetall-Kationen, weiter bevorzugt Ca2+- und Mg2+-Ionen, nicht stabil im Sinne der Erfindung.
  • Dadurch kann die strukturelle Integrität des erfindungsgemäßen faserhaltigen Flächengebildes nach Einbringen in Wasser mit einem pH-Wert von größer oder gleich 6,9, vorzugsweise mit einem pH-Wert aus einem Bereich von 7,0 bis 9,5, wenigstens teilweise geschwächt, vorzugsweise vollständig zerstört, werden, auch wenn eine höhere Konzentration an Erdalkalimetall-Kationen im Abwasser vorliegt.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Stabilität des erfindungsgemäß verwendeten wenigstens 1 Bindemittels A, vorzugsweise bei einer Temperatur von 25°C, durch Veränderung der Konzentration mehrwertiger Anionen, vorzugsweise Phosphat, Hydrogenphosphat, Sulfat und/oder Carbonat, weiter bevorzugt Phosphat, beeinflusst werden.
  • Vorzugsweise ist das erfindungsgemäß verwendete wenigstens 1 Bindemittel A bei einem pH-Wert von kleiner oder gleich 6,4, vorzugsweise bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 4,0 bis 6,4, weiter bevorzugt bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 5,1 bis 6,4, in Abwesenheit von mehrwertiger Anionen, vorzugsweise, Phosphat, Hydrogenphosphat, Sulfat und/oder Carbonat, weiter bevorzugt Phosphat, stabil im Sinne der Erfindung.
  • Weiter bevorzugt ist die Stabilität des erfindungsgemäß verwendeten wenigstens 1 Bindemittels A bei einem pH-Wert von kleiner oder gleich 6,4, vorzugsweise bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 4,0 bis 6,4, weiter bevorzugt bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 5,1 bis 6,4, in Anwesenheit von mehrwertigen Anionen, vorzugsweise Phosphat, Hydrogenphosphat, Sulfat und/oder Carbonat, weiter bevorzugt Phosphat, in einer Konzentration aus einem Bereich von 0,01 mol/l bis zu 0,5 mol/l, vorzugsweise aus einem Bereich von 0,02 mol/l bis zu 0,25 mol/l, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 0,025 mol/l bis zu 0,20 mol/l, jeweils bezogen auf die Gesamtkonzentration der mehrwertigen Anionen, vorzugsweise Phosphat, Hydrogenphosphat, Sulfat und/oder Carbonat, weiter bevorzugt Phosphat, höher als bei Abwesenheit dieser Anionen.
  • Dadurch kann die strukturelle Integrität des erfindungsgemäßen faserhaltigen Flächengebildes durch Inkontaktbringen des Flächengebildes mit einer, vorzugsweise wässrigen, Lösung, die wenigstens ein mehrwertiges Anion, das vorzugsweise aus der Gruppe, die aus Phosphat, Hydrogenphosphat, Sulfat, Carbonat und Mischungen derselben, weiter bevorzugt Phosphat, besteht, ausgewählt wird, in einer Konzentration aus einem Bereich von 0,01 mol/l bis zu 0,5 mol/l, vorzugsweise aus einem Bereich von 0,02 mol/l bis zu 0,25 mol/l, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 0,025 mol/l bis zu 0,20 mol/l, jeweils bezogen auf die Gesamtkonzentration des wenigstens einen mehrwertigen Anions, enthält, verbessert werden.
  • Nach Einbringen des erfindungsgemäßen faserhaltigen Flächengebildes in Wasser mit einem pH-Wert von größer oder gleich 6,9, vorzugsweise mit einem pH-Wert aus einem Bereich von 7,0 bis 9,5, kann die Schwächung, vorzugsweise vollständige Zerstörung, der strukturellen Integrität des Flächengebildes durch Absenkung der Konzentration des wenigstens einen mehrwertigen Anions, das vorzugsweise aus der Gruppe, die aus Phosphat, Hydrogenphosphat, Sulfat, Carbonat und Mischungen derselben, weiter bevorzugt Phosphat, besteht, ausgewählt wird, unterhalb einer Konzentration von 0,5 mol/l, vorzugsweise von 0,25 mol/l, weiter bevorzugt von 0,20 mol/l, beschleunigt werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das wenigstens 1 Bindemittel A in Wasser bei einem pH-Wert von kleiner oder gleich als 6,3, vorzugsweise von kleiner oder gleich als 6,2, vorzugsweise von kleiner oder gleich als 6,0, insbesondere von kleiner oder gleich 5,5, im wesentlichen stabil, vorzugsweise stabil, im Sinne der Erfindung ist.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform verlieren die Fasern des Flächengebildes in Wasser bei pH-Werten oberhalb von mindestens 7,6, vorzugsweise oberhalb von mindestens 7,5, vorzugsweise oberhalb von mindestens 7,4, weiter bevorzugt oberhalb von mindestens 7,2, weiter bevorzugt oberhalb von mindestens 7,0, ihren Zusammenhalt wenigstens teilweise oder vollständig.
  • Materialien, die als Beschichtungsmaterial im Sinne der Erfindung eingesetzt werden können, sind beliebige anorganische und/oder organische Stoffe und/oder Stoffgemische, insbesondere aber Polymere, vorzugsweise Homopolymere und/oder Copolymere, und/oder polymere Komposite, die eine pH-Wert abhängige Löslichkeit und/oder eine pH-Wert abhängige Dispergierbarkeit und/oder eine pH-Wert abhängige Bindungsfähigkeit zu Fasern des erfindungsgemäßen faserhaltigen Flächengebildes aufweisen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform können als Beschichtungsmaterial Polymere, vorzugsweise Homopolymere und/oder Copolymere, die sich vorzugsweise aus wässriger Dispersion einsetzen lassen, verwendet werden.
  • Organische Lösungsmittel sind beispielsweise aus Gründen der Flammbarkeit und/oder Giftigkeit nachteilig bei der Herstellung von faserhaltigen Gebilden. Wässrige Dispersionen zeichnen sich beispielsweise durch ein einfache Handhabbarkeit und die weitgehende Vermeidung toxikologisch problematischer Substanzen aus.
  • Das Prinzip einer pH-Wert abhängigen Löslichkeit und/oder einer pH-Wert abhängigen Dispergierbarkeit und/oder einer pH-Wert abhängigen Bindungsfähigkeit beruht in der Regel auf einer Protonierung oder Deprotonierung funktioneller Gruppen der Polymermoleküle, wodurch sich beispielsweise deren Ladungszustand entsprechend ändert. Vorzugsweise weist das Polymer bei einem bestimmten pH-Wert einen stabilen geladenen Zustand auf und ist in Wasser löslich und/oder dispergierbar. Dagegen fällt das Polymer beispielsweise im ungeladenen Zustand bei einem anderen pH-Wert aus und/oder ist an Fasern des erfindungsgemäßen faserhaltigen Flächengebildes gebunden.
  • Beispielsweise kann das wenigstens 1 Bindemittel A bei einem bestimmten pH-Wert, beispielsweise von kleiner oder gleich 6,4, vorzugsweise bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 4,0 bis 6,4, an Fasern des erfindungsgemäßen Flächengebildes gebunden vorliegen und ist somit nicht löslich und/oder nicht dispergierbar.
  • Bei einem pH-Wert von größer oder gleich 6,9, vorzugsweise bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 7,0 bis 9,5, liegt das wenigstens 1 Bindemittel A wenigstens teilweise, vorzugsweise nicht mehr, an Fasern des Flächengebildes gebunden vor und ist somit wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, löslich und/oder dispergierbar.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es dabei bevorzugt, dass das erfindungsgemäß verwendete Bindemittel A Homopolymer und/oder Copolymer umfasst, die bei einem kleineren pH-Wert eine niedrigere Wasserlöslichkeit und/oder Dispergierbarkeit aufweist als bei höheren pH-Werten oder sogar bei einem kleineren pH-Wert wasserunlöslich sind.
  • Bei einer weiteren Variante ist das erfindungsgemäß verwendete Bindemittel A in Wasser bei einem pH-Wert oberhalb von mindestens 7,5, vorzugsweise oberhalb von mindestens 7,4, vorzugsweise oberhalb von mindestens 7,2, weiter bevorzugt oberhalb von mindestens 7,1, weiter bevorzugt oberhalb von mindestens 7,0, teilweise oder vollständig löslich.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäß verwendete Bindemittel A in Wasser bei einem pH-Wert unterhalb von 6,3, bevorzugt unterhalb von 6,1, weiter bevorzugt unterhalb von 5,8, weiter bevorzugt unterhalb von 5,6, überwiegend unlöslich, vorzugsweise vollständig unlöslich.
  • Polymere mit pH-Wert abhängiger Löslichkeit sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise basieren säureunlösliche Polymere meist auf Derivaten der Polyacrylsäure, die im sauren Bereich in undissoziierter und damit unlöslicher Form vorliegt, im alkalischen Bereich, beispielsweise bei einem pH-Wert von 8,0 aber geladen ist und als Polyanion in Lösung geht.
  • Polymere ähnlicher Art, die eine pH-abhängige Löslichkeit aufweisen, sind für die Verwendung als Bindemittel A vorteilhaft. Vorzugsweise ist das wenigstens 1 Bindemittel A im sauren pH-Bereich im wesentlichen stabil, vorzugsweise stabil, im Sinne der Erfindung, löst sich aber im neutralen bis alkalischen pH-Bereich wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, auf, oder wird wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig dispergierbar.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das wenigstens 1 Bindemittel A Polyacrylsäure und/oder Derivate der Polyacrylsäure, die bei pH-Werten oberhalb von mindestens 6,9, vorzugsweise oberhalb von mindestens 7,0, vorzugsweise oberhalb von mindestens 7,1, weiter bevorzugt oberhalb von mindestens 7,2, weiter bevorzugt oberhalb von mindestens 7,3, weiter bevorzugt oberhalb von mindestens 7,4, weiter bevorzugt oberhalb von mindestens 7,5, weiter bevorzugt oberhalb von mindestens 8,0, als Polyanion vorliegt und/oder in Lösung geht.
  • Bevorzugte Substanzen sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung saure Polymere, vorzugsweise Homopolymere und/oder Copolymere, welche Carbonsäure- und/oder Sulfonsäure- und/oder Sulfonamidgruppen, weiter bevorzugt Carbonsäuregruppen, aufweisen.
  • Bei den Polymeren kann es sich beispielsweise um Homopolymere und/oder Copolymere von Carbonsäuren mit Estern, Alkanen und/oder Alkenen handeln.
  • Vorzugsweise weisen geeignete Carbonsäure-Homopolymere und/oder Carbonsäure-Copolymere eine Säurezahl von 30 bis 250 mg KOH/g trockenes Polymer, vorzugsweise von 50 bis 210 mg KOH/g trockenes Polymer, weiter bevorzugt von 60 bis 200 mg KOH/g trockenes Polymer, auf.
  • Geeignete Verfahren zur Bestimmung der Säurezahl von Polymeren sind im Stand der Technik bekannt. Die Säurezahl kann beispielsweise gemäß der Ph.Eur. 6.5 (2009) Kapitel 2.2.20 "Potentiometrische Titration" bestimmt werden.
  • Als Monomere können ungesättigte Carbonsäuren verwendet werden, beispielsweise aliphatische, ungesättigte Monocarbonsäuren mit 3 bis 7 C-Atomen und/oder aliphatische, ungesättigte Dicarbonsäuren mit 4 bis 8 C-Atomen und/oder aromatische Carbonsäuren mit 6 bis 10 C-Atomen.
  • Geeignete Monomere sind beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Phthalsäure oder Derivate dieser Verbindungen. Geeignete Polymere sind beispielsweise Carboxylalkyl-Methacrylat-Copolymere, Acrylsäure-und/oder Methacrylsäurehomo- und copolymere, Polyvinylacetat-Phthalate (PVAP) und Mischungen derselben.
  • Ebenfalls geeignete Carbonsäure-Homopolymere sind beispielsweise "niedermolekulare" Polyacrylsäuren, Polymethyacrylsäuren, Polymaleinsäuren und Mischpolymerisate aus diesen mit einem Molekulargewicht von wenigstens 1000 bis 16000 g/mol.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das wenigstens 1 Bindemittel A Carboxylalkyl-Methacrylat-Copolymere, vorzugsweise Methylmethacrylat-und/oder Ethylacrylat- und/oder Methylacrylat-Methacrylsäure-Copolymere, wobei vorzugsweise das Verhältnis der freien Carboxylgruppen zu den Estergruppen bei größer oder gleich 1:2, vorzugsweise aus einem Bereich von 1:2 bis 1:15, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 1:2 bis 1:10, liegt.
  • Geeignete Carboxylalkyl-Methacrylat-Copolymere werden beispielsweise von der Firma Evonik Industries AG (Essen, Deutschland) unter der Marke EUDRAGIT® vertrieben, wie beispielsweise EUDRAGIT® S100 oder EUDRAGIT® FS 30 D (IUPAC-Name: Poly(methylacrylat-co-methylmethacrylat-co-methacrylsäure) 7:3:1).
  • Ebenfalls geeignet ist beispielsweise das Carboxylalkyl-Methacrylat-Copolymer Acrypol RA 168 A (Polycoating AG, Schübelbach, Schweiz). Weitere geeignete Carboxylalkyl-Methacrylat-Copolymere werden beispielsweise von der Firma Colorcon (West Point, PA, USA) unter der Handelsbezeichnung Opadry® Enteric-94 series Methacrylic Acid Copolymer (Methacrylsäure-Methylmethacrylat-(1:1)-Copolymer), oder Opadry® Enteric-95 series Methacrylic Acid Copolymer (Methacrylsäure-Methylmethacrylat-(1:2)-Copolymer) vertrieben.
  • Die Firma Eastman Chemical BV (Rotterdam, Niederlande) vertreibt geeignete Celluloseacetat-Phthalate unter der Marke Eastman C-A-P® oder Aquateric®.
  • Andere geeignete Polymere werden beispielsweise unter der Marke Carbopol® von der Firma Lubrizol (Wickliffe, OH, USA) vertrieben. Vorzugsweise handelt es sich dabei um Carbopol® 71 G, Carbopol® 971 P NF, Carbopol® 974 P NF, Carbopol® 934 P NF1, Carbopol® 5984 EP oder Carbopol® 980 NF, wobei es sich um Homopolymere der Acrylsäure handelt, die mit Allylsuccrose oder Allylpentaerythritol vernetzt sind.
  • Auch Bindemittel, die wenigstens teilweise aus einem ampholytischen Polymer, vorzugsweise einem Copolymer von basischen Monomeren wie Dialkylaminoalkyl(meth)acrylate mit substituierten und/oder unsubstituierten Acrylsäuren und/oder (Meth)acrylsäuren und/oder deren Estern mit aliphatischen C1-C8-Alkoholen, vorzugsweise Methanol, Ethanol, n-Propanol, i-Propanol, n-Butanol, i-Butanol, t-Butanol, Propanol, Hexanol, Heptanol oder Octanol, bestehen, stellen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar.
  • Für die Anwendung kann neben der thermodynamischen Löslichkeit auch die Auflösungskinetik des wenigstens 1 Bindemittel A in einer das Bindemittel umgebende Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, oder die Abnahme der mechanischen Stabilität von Bedeutung sein. Die Lösungskinetik der erfindungsgemäß eingesetzten Beschichtungsmaterialien kann bis in den alkalischen Bereich pH-Wert-abhängig sein.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Polymere eingesetzt, die zwischen einem pH-Wert von 7,0 und 9,5, vorzugsweise von 7,1 bis 9,2, vorzugsweise von 7,3 bis 8,7, weiter bevorzugt von 7,4 bis 8,5, stark wasserlöslich werden und die bei niedrigeren pH-Werten nur schlecht oder gar nicht löslich sind als bei den höheren pH-Werten. Geeignete Polymere enthalten vorzugsweise saure Gruppen, beispielsweise Carbonsäure- und/oder Sulfonsäure-und/oder Sulfonamidgruppen, weiter bevorzugt Carbonsäuregruppen.
  • Weiter bevorzugt ist, vorzugsweise bei einer Temperatur von 25°C, die Löslichkeit der eingesetzten Polymere, die zwischen einem pH-Wert von 7,0 und 9,5, vorzugsweise von 7,1 bis 9,2, vorzugsweise von 7,3 bis 8,7, weiter bevorzugt von 7,4 bis 8,5, stark wasserlöslich werden und die bei niedrigeren pH-Werten nur schlecht oder gar nicht löslich sind als bei den höheren pH-Werten, im wesentlichen unabhängig, vorzugsweise unabhängig, von der Konzentration zweiwertiger Kationen, vorzugsweise Erdalkalimetall-Kationen, weiter bevorzugt Ca2+- und Mg2+-Ionen, bei einer Konzentrationen in einem Bereich bis zu 10 mmol/l, vorzugsweise bis zu 7,2 mmol/l, jeweils bezogen auf die Gesamtkonzentration der zweiwertigen Kationen, vorzugsweise Erdalkalimetall-Kationen, weiter bevorzugt Ca2+- und Mg2+-Ionen.
  • Unter "schlecht oder gar nicht löslich" wird erfindungsgemäß verstanden, dass sich die Bindungsfähigkeit des Bindemittels nicht wesentlich bzw. nicht verschlechtert.
  • Bei kleineren pH-Werten liegt das Molekül bevorzugt im ungeladenen Zustand vor und ist somit unlöslich. In der Regel erfolgt der Übergang abhängig vom pKs-Wert der sauren Gruppen und auch abhängig von deren Dichte entlang der Polymerkette. Geeignete Bindemittel A umfassen daher auch Polymere, bei dem der Umschlagspunkt in einem Bereich zwischen pH 6,9 und 9,0, vorzugsweise zwischen pH 7,2 und 8,5, weiter bevorzugt zwischen pH 7,5 und 8,1, liegt.
  • Unter "Umschlagspunkt" wird erfindungsgemäß der pH-Wert verstanden, bei dem das Bindemittel seine Funktion als Bindemittel, gleiche oder verschiedenartige Stoffe, vorzugsweise Fasern, miteinander zu verbinden, wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, verliert.
  • Der Umschlagspunkt eines für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeigneten Polymers ist abhängig vom pKs-Wert der funktionellen Gruppen des Polymers, wobei sich im Bereich größerer pH-Werte der Ladungszustand des Polymers in Lösung nur noch sehr wenig ändert. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Löslichkeit des Polymers mit einer geringen Änderung des Ladungszustandes des Polymers entscheidend beeinflusst wird. Das Polymer weist vorzugsweise eine solche Hydrophilie auf, dass es in völlig ungeladenem Zustand unlöslich, jedoch bei einer bereits geringen Aufladung, beispielsweise durch Deprotonierung funktioneller Gruppen, löslich wird.
  • Beispielsweise werden saure Gruppen, beispielsweise Carboxylgruppen, durch Deprotonierung der funktionellen Gruppe in einen geladenen Zustand überführt, während basische Gruppen, beispielsweise Aminogruppen, durch Protonierung der funktionellen Gruppe in einen geladenen Zustand überführt werden.
  • Copolymere aus sauren Monomeren, wasserunlöslichen Monomeren und gewünschtenfalls wasserlöslichen Monomeren sind erfindungsgemäß geeignet. Als saure Monomere kommen hier zum Beispiel Acrylsäure, Methacrylsäure, Phthalsäure oder Bernsteinsäure in Frage. Als wasserunlöslichen Monomeren werden Ester der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Alkoholen mit 1 bis 8 C-Atomen, insbesondere die Methylester, Ethylester, n-Propylester, i-Propylester, Butylester oder 2-Hexylethylester eingesetzt. Bevorzugt verwendete wasserlösliche Monomere sind Substanzen wie Acrylamid, Methacrylamid, Vinylpyrrolidon oder Hydroxyethylacrylate bzw. -methacrylate.
  • Ein geeignetes Verfahren zur Herstellung von Polymere mit pH-Wert abhängiger Löslichkeit umfassend Sulfonamidgruppen wird beispielsweise in dem US-Patent 6,103,865 beschrieben.
  • Zur Einstellung der Hydrophilie können folgende Maßnahmen ergriffen werden:
    • Copolymerisation eines Monomers mit basischer Funktion mit einem hydrophileren Monomer. Durch das Einbauverhältnis der jeweiligen Comonomeren wird der Umschlagspunkt beeinflusst.
    • Hydrophilierung des basische Gruppen tragenden Polymers durch eine polymeranaloge Umsetzung. Durch den Modifikationsgrad wird der Umschlagspunkt beeinflusst.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das wenigstens 1 Bindemittel A ein Molekulargewicht von mindestens 1000 g/mol, weiter bevorzugt aus einem Bereich von mindestens 5000 g/mol bis 6000000 g/mol, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 12000 g/mol bis 4000000 g/mol, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 40000 g/mol bis 3500000 g/mol, auf.
  • Bei einer weiteren Variante weist das wenigstens 1 Bindemittel A ein Molekulargewicht aus einem Bereich von 40000 g/mol bis 400000 g/mol, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 100000 g/mol bis 350000 g/mol, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 150000 g/mol bis 300000 g/mol, auf.
  • Erfindungsgemäß enthält das faserhaltige Flächengebilde weiterhin wenigstens 1 Bindemittel B, das eine pH-Wert-unabhängige Stabilität aufweist.
  • Die Funktion als Bindemittel des erfindungsgemäß verwendeten Bindemittels B, gleich- oder verschiedenartige Stoffe, vorzugsweise Fasern, miteinander zu verbinden, weist somit keine pH-Wert-Abhängigkeit auf.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das erfindungsgemäß verwendete Bindemittel B eine pH-Wert-unabhängige Stabilität bei einer Temperatur von kleiner oder gleich 50 °C, vorzugsweise kleiner oder gleich 42°C, weiter bevorzugt kleiner oder gleich 37 °C auf.
  • Unabhängig vom pH-Wert der umgebenden Lösung ist somit das erfindungsgemäß verwendete Bindemittel B in der Lage, gleich- oder verschiedenartige Stoffe, vorzugsweise Fasern, miteinander zu verbinden.
  • Vorzugsweise weist das wenigstens 1 Bindemittel B eine pH-Wert unabhängige Stabilität in dem pH-Wertbereich auf, der im Abwasser vorkommen kann, vorzugsweise zwischen einem pH-Wert von 4,0 bis 10,0, weiter bevorzugt zwischen einem pH-Wert von 4,5 bis 9,5.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das wenigstens 1 Bindemittel B aus der Gruppe, die aus Polyalkanen, Polyamiden, Polyimiden, Polyamidimiden, Polyestern, Polyethern und Polyharnstoffen besteht, ausgewählt.
  • Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das wenigstens 1 Bindemittel B aus der Gruppe, die aus Polyethylen, Polypropylen, Polyestern, Homopolymeren von Estern der Acrylsäure mit Alkoholen mit 1 bis 8 C-Atomen, Homopolymeren von Estern der Methacrylsäure mit Alkoholen mit 1 bis 8 C-Atomen, Copolymeren von Estern der Acrylsäure und Methacrylsäure mit Alkoholen mit 1 bis 8 C-Atomen, Copolymeren von Estern von ungesättigter Carbonsäuren mit 3 bis 8 C-Atomen mit Alkoholen mit 1 bis 8 C-Atomen, Styrol-Butadien-Copolymeren, Styrol-Acrylat-Copolymeren, Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren, und Mischungen davon besteht, ausgewählt.
  • Weiter bevorzugte Estern der Acrylsäure und/oder Methacrylsäure mit Alkoholen mit 1 bis 8 C-Atomen sind die Methylester, Ethylester, n-Propylester, i-Propylester, Butylester und/oder 2-Hexylethylester.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäß verwendete Bindemittel B ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das wenigstens 1 Bindemittel B ein Molekulargewicht von mindestens 1000 g/mol, weiter bevorzugt aus einem Bereich von mindestens 5000 g/mol bis 6000000 g/mol, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 12000 g/mol bis 4000000 g/mol, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 40000 g/mol bis 3500000 g/mol, auf.
  • Die Erfinder haben überraschend festgestellt, dass ein faserhaltiges Flächengebilde mit pH-Wert-abhängiger Zerfallsfähigkeit bereitgestellt werden kann, wenn das Flächengebilde wenigstens zwei Bindemittel mit unterschiedlicher pH-Wert Abhängigkeit der Stabilität enthält, wobei wenigstens 1 Bindemittel A eine pH-Wert-abhängige Stabilität und wenigstens 1 Bindemittel B eine pH-Wert-unabhängige Stabilität aufweist.
  • Durch die erfindungsgemäß verwendete Kombination der wenigstens zwei Bindemittel ist es möglich ein faserhaltiges Flächengebilde bereitzustellen, das bei kurzzeitiger mechanischer Beanspruchung, beispielsweise durch Reibung auf der Haut eine ausreichende mechanische Nassfestigkeit aufweist.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das faserhaltige Flächengebilde feucht. Weiter bevorzugt weist das faserhaltige Flächengebilde einen Feuchtegehalt aus einem Bereich von 100 Gew.-% bis 250 Gew.-%, weiter bevorzugt von 150 Gew.-% bis 200 Gew.-%, auf, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des faserhaltigen Flächengebildes im trockenen Zustand.
  • Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform umfasst das faserhaltige Flächengebilde eine wässrige Lösung mit einem pH-Wert von kleiner oder gleich 6,4, vorzugsweise mit einem pH-Wert von kleiner oder gleich 6,1, vorzugsweise mit einem pH-Wert von kleiner oder gleich 5,9.
  • Gemäß einer bevorzugten Variante liegt der pH-Wert der wässrigen Lösung in einem Bereich von pH 4,5 bis 6,4, vorzugsweise Bereich von pH 4,9 bis 5,9.
  • Durch die erfindungsgemäß verwendete Kombination aus zwei Bindemitteln mit unterschiedlicher pH-Wert-abhängiger Stabilität ist es ferner möglich, ein faserhaltiges Flächengebilde bereitzustellen, das auch im teilweise feuchten, vorzugsweise feuchten Zustand, eine ausreichende Nassfestigkeit aufweist.
  • Erst nach Einbringen des faserhaltigen Flächengebildes in Wasser, insbesondere Abwasser, mit einem pH-Wert von 6,9 oder höher, vorzugsweise mit einem pH-Wert von 7,1 oder höher, ist das erfindungsgemäße Bindemittel A nicht mehr stabil und kann somit die Fasern des fasernhaltigen Flächengebildes nicht mehr verbinden.
  • Durch die Verwendung von wenigstens 1 Bindemittel B wird die mechanische Nassfestigkeit bei kurzzeitiger mechanischer Beanspruchung erhöht. Nach dem Einbringen des faserhaltigen Flächengebildes in Wasser mit einem pH-Wert von 6,9 oder höher, vorzugsweise mit einem pH-Wert von 7,1 oder höher, bei dem das erfindungsgemäße Bindemittel A nicht mehr stabil ist, reicht jedoch die Stabilität des wenigstens 1 Bindemittel B nicht aus, um die Fasern des fasernhaltigen Flächengebildes ausreichend zu verbinden.
  • Dadurch sinkt die Nassfestigkeit des erfindungsgemäßen faserhaltigen Flächengebildes ab und das faserhaltige Flächengebilde zerfällt wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt der Anteil an dem wenigstens 1 Bindemittel A und wenigstens 1 Bindemittel B in einem Bereich von 1 Gew.-% bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 3 Gew.-% bis 30 Gew.-%, weiter bevorzugt von 4 Gew.-% bis 25 Gew.-%, weiter bevorzugt von 5 Gew.-% bis 20 Gew.-%, weiter bevorzugt von 6 Gew.-% bis 15 Gew.-%, weiter bevorzugt von 7 Gew.-% bis 13 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des trockenen erfindungsgemäßen faserhaltigen Flächengebildes, auf.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das faserhaltige Flächengebilde wenigstens 1 Bindemittel A in einem Anteil von 50 Gew.-% bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 58 Gew.-% bis 88 Gew.-%, weiter bevorzugt von 61 Gew.-% bis 86 Gew.-%, weiter bevorzugt von 63 Gew.-% bis 84 Gew.-%, weiter bevorzugt von 65 Gew.-% bis 82 Gew.-%, weiter bevorzugt von 67 Gew.-% bis 80 Gew.-%, weiter bevorzugt von 69 Gew.-% bis 79 Gew.-%, und wenigstens ein Bindemittel B in einem Anteil von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 12 Gew.-% bis 42 Gew.-%, weiter bevorzugt von 14 Gew.-% bis 39 Gew.-%, weiter bevorzugt von 16 Gew.-% bis 37 Gew.-%, weiter bevorzugt von 18 Gew.-% bis 35 Gew.-%, weiter bevorzugt von 20 Gew.-% bis 33 Gew.-%, weiter bevorzugt von 21 Gew.-% bis 31 Gew.-%, jeweils bezogen auf den Gesamtgehalt der trockenen Bindemittel, wobei der Anteil des wenigstens 1 Bindemittels A und der Anteil des wenigstens 1 Bindemittels B zusammen 100 Gew.-% ergeben.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht der Gesamtgehalt der Bindemittel aus einer binären Mischung, die ein Bindemittel A in einem Anteil von 50 Gew.-% bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 58 Gew.-% bis 88 Gew.-%, weiter bevorzugt von 61 Gew.-% bis 86 Gew.-%, weiter bevorzugt von 63 Gew.-% bis 84 Gew.-%, weiter bevorzugt von 65 Gew.-% bis 82 Gew.-%, weiter bevorzugt von 67 Gew.-% bis 80 Gew.-%, weiter bevorzugt von 69 Gew.-% bis 79 Gew.-%, und einem Bindemittel B in einem Anteil von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 12 Gew.-% bis 42 Gew.-%, weiter bevorzugt von 14 Gew.-% bis 39 Gew.-%, weiter bevorzugt von 16 Gew.-% bis 37 Gew.-%, weiter bevorzugt von 18 Gew.-% bis 35 Gew.-%, weiter bevorzugt von 20 Gew.-% bis 33 Gew.-%, weiter bevorzugt von 21 Gew.-% bis 31 Gew.-%, jeweils bezogen auf den Gesamtgehalt der trockenen Bindemittel.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können das Bindemittel B und das Bindemittel A als Mischung, vorzugsweise binäre Mischung, in einem Gewichtsverhältnis (Gewichtsanteil:Gewichtsanteil) in einem Bereich von 1:8 bis 1:1, vorzugsweise in einem Bereich von 1:7 bis 1:2, weiter bevorzugt in einem Bereich von 1:6 bis 1:3, jeweils bezogen auf den Gewichtsanteil der trockenen Bindemittel, vorliegen.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Variante liegt das Gewichtsverhältnis des/der Bindemittel(s) B zu dem/den Bindemittel(n) A in einem Bereich von 1:4 bis 1:2.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße faserhaltige Flächengebilde weitere Bestandteile wie etwa Sprengmittel, Füllstoffe, Farbstoffe oder Desintegrationsmittel mit pH-Wert-abhängiger Quellfähigkeit.
  • Beispielsweise kann in dem faserhaltigen Flächengebilde wenigstens ein Desintegrationsmittel mit pH-Wert-abhängiger Quellfähigkeit angeordnet sein, wobei das Desintegrationsmittel
    1. a.) einen quellfähigen Kern mit wenigstens einer eine pH-Wert-abhängige Löslichkeit aufweisenden Beschichtung versehen ist und/oder
    2. b.) wenigstens ein Quellmittel mit pH-Wert-abhängiger Quellfähigkeit umfasst.
  • Vorzugsweise kann der quellfähige Kern mit wenigstens einer eine pH-Wert-abhängige Löslichkeit aufweisenden Beschichtung ummantelt sein.
  • Vorzugsweise kann der quellfähige Kern und/oder das eine pH-Wert-abhängige Quellfähigkeit aufweisende Quellmittel in partikulärer Form und/oder als Faser vorliegen.
  • Das erfindungsgemäße faserhaltige Flächengebilde enthält vorzugsweise in Wasser dispergierbare Fasern. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Fasern des Flächengebildes eine Länge aus einem Bereich von 0,2 mm bis 6 mm, weiter bevorzugt von 1 mm bis 4 mm, weiter bevorzugt von 1,1 bis 3 mm auf.
  • Dabei können sowohl natürliche Fasern als auch Kunstfasern sowie Mischungen davon verwendet werden.
  • Geeignete Kunstfasern umfassen beispielsweise Polyesterfasern, Polyamidfasern, Polyimidfasern, Polyamidimidfasern, Polyethylenfasern, Polypropylenfasern, Polyvinylchloridfasern oder Mischungen davon.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden hauptsächlich Zellstofffasern verwendet. Darüber hinaus können beispielsweise Rayon-, Baumwoll-, Woll-, Acetat-, oder Tencelfasern verwendet werden. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfassen das faserhaltige Flächengebilde 40 bis etwa 95 Gew.-%, weiter bevorzugt 60 bis 90 Gew.-%, Zellstofffasern, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des trockenen erfindungsgemäßen faserhaltigen Flächengebildes.
  • Die verwendeten Zellstofffasern können dabei durch einen chemischen Aufschluss von Pflanzenfasern oder durch Verwendung von Recyclingfasern erhalten werden. Vorzugsweise können sowohl Holzfasern, Fasern von Einjahrespflanzen, wie beispielsweise Stroh, Bagasse, Kenaf oder Bambus, und Mischungen davon verwendet werden. Darüber hinaus können beispielsweise sowohl Nadelholzzellstoff als auch Laubholzzellstoff verwendete werden, wobei die Art und Weise des verwendeten chemischen Aufschlusses an sich nicht kritisch ist.
  • Die verwendeten Fasern, vorzugsweise Zellstofffasern, werden erfindungsgemäß durch wenigstens 1 Bindemittel A und wenigstens 1 Bindemittel B miteinander verbunden.
  • Die verwendeten Bindemittel können vorzugsweise als Bindefasern und/oder als wässrige Lösung und/oder als Bindemittelschaum eingesetzt werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das faserhaltige Flächengebilde 1 bis 4 Lagen auf, vorzugsweise 1 bis 3 Lagen, auf. Weiter bevorzugt ist das faserhaltige Flächengebilde einlagig.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das faserhaltige Flächengebilde mehrere Lagen auf, vorzugsweise 2, 3 oder 4 Lagen, wobei keine dieser mehreren Lagen für wässrige Medien undurchlässig ist.
  • Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße faserhaltige Flächengebilde ein Flächengewicht aus einem Bereich von 40 g/m2 bis 150 g/m2, vorzugsweise von 45 g/m2 bis 80 g/m2, auf.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist das faserhaltige Flächengebilde zusätzlich mit wenigstens einer eine pH-Wert-abhängigen Löslichkeit aufweisenden Beschichtung versehen.
  • Das erfindungsgemäße faserhaltige Flächengebilde liegt vorzugsweise als Vliesstoff oder Vliesmaterial vor. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Fasern durch Kardieren, Nassablegen, Luftablegen, Spinnbinden oder Schmelzblasen in eine Faserbahn überführt. Besonders bevorzugt wird die Faser-oder Vliesbahn durch das Luftablegeverfahren, auch als Airlaid-Verfahren bezeichnet, gebildet, bei dem weitgehend alle, vorzugsweise alle, Fasern eng vermischt werden. Vorzugsweise wird die luftabgelegte Bahn anschließend komprimiert oder verdichtet.
  • Das erfindungsgemäße faserhaltigen Flächengebilde durch ein Verfahren hergestellt, das folgende Schritte umfasst:
    1. (a) Bereitstellen von Fasern,
    2. (b) Ablegen der Fasern auf einer Aufnahmefläche unter Erhalt eines Faserbetts,
    3. (c) Verdichten des Faserbetts unter Erhalt eines verdichteten Faserbettes, wobei in den Schritten (a), (b) und/oder (c) und/oder zwischen den Schritten (a), (b) und/oder (c) und/oder nach Schritt (c) wenigstens 1 Bindemittel A, das eine pH-Wert-abhängige Stabilität aufweist, und wenigstens 1 Bindemittel B, das eine pH-Wert-unabhängige Stabilität aufweist, aufgebracht wird, wobei das wenigstens eine Bindemittel A bei einen pH-Wert von kleiner oder gleich 6,4 stabil ist und bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 6,9 oder höher nicht stabil ist.
  • Das Verdichten des Faserbettes kann dabei durch verschiedene, in Stand der Technik bekannte Verfahren, wie beispielsweise Latex-bonding, Thermal-bonding, Hydrogen-bonding oder Multi-bonding, erfolgen. Gegebenenfalls kann durch Kalandrierung die Dicke des faserhaltigen Flächengebildes eingestellt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das faserhaltige Flächengebilde oberflächliche Vertiefungen und/oder Erhöhungen auf, die beispielsweise durch Prägung erzeugt sein können.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird im oder nach Schritt (c), wenigstens 1 Bindemittel A, das eine pH-Wert-abhängige Stabilität aufweist, und wenigstens 1 Bindemittel B, das eine pH-Wert-unabhängige Stabilität aufweist, aufgebracht, wobei das wenigstens eine Bindemittel A bei einen pH-Wert von kleiner oder gleich 6,4 stabil ist und bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 6,9 oder höher nicht stabil ist.
  • Weiter bevorzugt wird im Schritt (a) und/oder während der Schritte (b) und/oder (c) wenigstens 1 Bindemittel A und wenigstens 1 Bindemittel B als wässrige Lösung und/oder als Bindemittelschaum aufgebracht und nachfolgend bei einer Temperatur von größer als 100°C, vorzugsweise größer als 150°C verfestigt.
  • Das Aufbringen des wenigstens 1 Bindemittels A und des wenigstens 1 Bindemittels B kann mittels Sprühen, Rakeln und/oder Tauchen erfolgen.
  • Geeignete Verfahren der Badimprägnierung, Schaumimprägnierung und/oder Sprühauftragung sind im Stand der Technik bekannt und können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • Das wenigstens 1 Bindemittel A und das wenigstens ein Bindemittel B können getrennt voneinander auf jeweils die gleiche Seite oder auf verschiedene Seiten des faserhaltigen Flächengebildes aufgebracht werden.
  • Das Aufbringen der Bindemittel A und B kann dabei sequenziell, wobei die Reihenfolge des Bindemittelauftrags variierbar ist, oder gleichzeitig erfolgen.
  • Das Aufbringen der Bindemittel A und B kann aber auch in Form einer Mischung aus wenigstens 1 Bindemittel A und wenigstens ein Bindemittel B auf eine Seite oder auf beide Seiten des faserhaltigen Flächengebildes erfolgen.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird im Schritt (a) und/oder während der Schritte (b) und/oder (c) das wenigstens eine Bindemittel B als Bindefaser zugegeben und nachfolgend bei einer Temperatur von größer als 100°C, vorzugsweise größer als 135°C aufgeschmolzen. In der Regel überschreitet die Schmelztemperatur 160°C nicht.
  • Bei dieser bevorzugten Ausführungsform umfasst oder besteht das Bindemittel B bei der Verwendung in Form einer Bindefaser aus wenigstens zwei Polymerkomponenten mit unterschiedlichem Schmelzpunkt, vorzugsweise Polyethylen und/oder Polypropylen einerseits und Polyester andererseits. Vorzugsweise weist die Bindefaser eine Kern-Mantel-Struktur auf, wobei wenigstens eine erste Polymerkomponente mit einem Schmelzpunkt S1, beispielsweise Polyester, als Faserkern vorliegt und wenigstens eine zweite Polymerkomponente mit einem Schmelzpunkt S2, beispielsweise Polyethylen und/oder Polypropylen, als Fasermantel vorliegt, wobei S1 > S2 ist.
  • Vorzugsweise weist die Bindefaser eine Länge zwischen 1,0 und 7,0 mm, vorzugsweise 2,0 und 6,0 mm, weiter bevorzugt bis 3,0 mm auf.
  • Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform wird wenigstens 1 Bindemittel B sowohl als Bindefaser als auch als wässrige Lösung und/oder als Bindemittelschaum aufgebracht.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst oder besteht das erfindungsgemäße faserhaltigen Flächengebilde aus einem Zellstoffvlies, wobei das Zellstoffvlies 65 bis 99 Gew.-% Zellstofffasern mit einer Länge aus einem Bereich von 0,2 mm bis 6 mm, weiter bevorzugt von 1 mm bis 4 mm, weiter bevorzugt von 1,1 bis 3 mm, und einem Bindemittelanteil von 1 bis 35 Gew.-% umfasst, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des trockenen Flächengebildes, wobei der Bindemittelanteil wenigstens 1 Bindemittels B, optional teilweise oder vollständig in Form einer Bindefaser, und wenigstens 1 Bindemittel A umfasst oder daraus besteht, wobei das Bindemittel A einen Anteil von 50 Gew.-% bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 61 Gew.-% bis 84 Gew.-%, weiter bevorzugt von 65 Gew.-% bis 79 Gew.-%, und das Bindemittel B einen Anteil von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 16 Gew.-% bis 39 Gew.-%, weiter bevorzugt von 21 Gew.-% bis 35 Gew.-%, jeweils bezogen auf den Gesamtgehalt der trockenen Bindemittel, aufweist.
  • Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform umfasst oder besteht das erfindungsgemäße faserhaltige Flächengebilde aus einem Zellstoffvlies, wobei das Zellstoffvlies 79 bis 93 Gew.-% Zellstofffasern einer Länge aus einem Bereich von 1 mm bis 4 mm, weiter bevorzugt von 1,1 bis 3 mm, und wenigstens 1 Bindemittels B, optional teilweise oder vollständig in Form einer Bindefaser, in einem Anteil von 2 bis 6 Gew.-% und wenigstens 1 Bindemittel A in einem Anteil von 5 bis 15 Gew.-% , jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des trockenen Flächengebildes.
  • Nach dem Abbinden des wenigstens 1 Bindemittels A und des wenigstens 1 Bindemittels B kann optional wenigstens eine Lotion auf das erfindungsgemäße faserhaltige Flächengebilde aufgebracht werden. Das Aufbringen der wenigstens 1 Lotion kann mittels Tränken und/oder Sprühen erfolgen.
  • Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße faserhaltige Flächengebilde eine Nassfestigkeit, bestimmt gemäß DIN 54540-8, aus einem Bereich von 5 bis 30 %, vorzugsweise 8 bis 20 %, der Trockenfestigkeit auf.
  • Überraschenderweise weist das erfindungsgemäße Flächengebild trotz seiner Nassfestigkeit eine ausreichende Wasserzerfallsfähigkeit auf, um im Abwasser zu zerfallen. Bevorzugt dabei ist, dass die Nassfestigkeit des faserhaltigen Flächengebildes, bestimmt gemäß DIN 54540-8, um wenigstens 50 %, vorzugsweise von wenigstens 60 %, abnimmt, gemessen nach einstündiger Unterwasserlagerung bei einer Temperatur von 25°.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das faserhaltige Flächengebilde feucht. Weiter bevorzugt enthält das faserhaltige Flächengebilde eine Lotion mit einem pH von kleiner oder gleich 5,5.
  • Vorzugsweise weist die Lotion ein pH-Wert aus einem Bereich von 4,0 bis 6,0, vorzugsweise von 5,0 bis 5,6, auf und ist mithin im Hinblick auf den pH-Wert von gesunder Haut pH-neutral.
  • Erfindungsgemäß wird unter dem Begriff "Lotion" eine flüssige wässrige oder wässrig-alkoholische Zubereitung oder eine 01-in-Wasser-Emulsion oder eine Wasser-in-Öl-Emulsion verstanden.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Lotion weiterhin wenigstens ein Konservierungsmittel, das beispielsweise den Schutz von Mikroorganismen bei Langzeitlagerung gewähren kann. Es ist bevorzugt, dass das Konservierungsmittel eine antimikrobielle Aktivität, einschließlich antibakterieller Aktivität, Anti-Pilz-Aktivität oder Anti-Hefepilz-Aktivität oder eine Kombination daraus bereitstellt. Vorzugsweise wird das Konservierungsmittel aus der Gruppe, die aus Formaldehyd und Formaldehyddonatoren, Glutalaldehyd, Quaternium 15, Harnstoff, PHB-Ester, Chloroxylenol, Chloromethyl, Triclosan, Zinkpyrithion, Oxafin A, Chaton, Trimethylammoniumbromid, Benzalkoniumchlorid oder einer Kombination daraus besteht, ausgewählt.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Lotion weiterhin hautschützende und/oder hautheilende und/oder hautpflegende Aktivstoffe, welche der Haut einen Vorteil verleihen, der über einen bloßen sensorischen und/oder kosmetischen Vorteil hinausgeht.
  • Beispielsweise kann bei einer bevorzugten Ausführungsform eine aktive Hautpflege in Form einer Stimulierung der Hautregeneration, Unterstützung der Hautphysiologie, Stärkung der Barrierefunktion der Haut vorgesehen sein. Der pH-Wert der Hautoberfläche ist abhängig von der Schweisssekretion, Bakterienflora und Talgzusammensetzung. Je nach Hautregion liegt der pH-Wert dabei zwischen 4 und 7, bei gesunder Haut insbesondere um die 5,5.
  • Gesunde menschliche Haut zeichnet sich dadurch aus, dass sie mittels ihres intakten Säuremantels einen ausreichenden Schutz gegen Mikroorganismen, Keime und Krankheitserreger liefert, dass ihre Pufferkapazität und ihr Alkali-Neutralisationsvermögen ausreicht, um schädliche Einflüsse umgebender Fluide abzuwehren, dass eine weitgehende Freiheit von Rötungen besteht und dass eine Freiheit von Hautschäden wie Schnitt-, Schürf- und Brandwunden, Reizungen, Entzündungen und Allergien besteht sowie dass sie weder rissig noch ausgetrocknet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens einer der in der Lotion enthaltenen hautheilenden und/oder hautschützenden Aktivstoffe antiseptisch wirksam oder enthält zumindest einen antiseptisch wirksamen Stoff, wobei es sich bei dem antiseptisch wirksamen Stoff vorzugsweise um ein Öl, insbesondere ätherisches Öl handelt.
  • Bei diesem antiseptisch wirksamen Öl handelt es sich vorzugsweise um etherisches Öl, das insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe der Angelica fine - Angelica archangelica, Anis - Pimpinella Anisum, Benzoe siam - Styrax tokinensis, Cabreuva - Myrocarpus fastigiatus, Cajeput - Melaleuca leucadendron, Cistrose - Cistrus ladaniferus, Copaiba-Balsam - Copaifera reticulata, Costuswurzel - Saussurea discolor, Edeltannennadel - Abies alba, Elemi - Canarium luzonicum, Fenchel - Foeniculum dulce Fichtennadel - Picea abies, Geranium - Pelargonium graveolens, Ho-Blätter - Cinnamonum camphora, Immortelle (Strohblume) Helichrysum ang., Ingwer extra - Zingiber off., Johanniskraut - Hypericum perforatum, Jojoba, Kamille deutsch - Matricaria recutita, Kamille blau fine - Matricaria chamomilla, Kamille röm. - Anthemis nobilis, Kamille wild - Ormensis multicaulis, Karotte - Daucus carota, Latschenkiefer - Pinus mugho, Lavandin - Lavendula hybrida, Litsea Cubeba - (May Chang), Manuka - Leptospermum scoparium, Melisse - Melissa officinalis, Meerkiefer - Pinus pinaster, Myrrhe - Commiphora molmol, Myrthe - Myrtus communis, Neem - Azadirachta, Niaouli - (MQV) Melaleuca quin. viridiflora, Palmarosa - Cymbopogom martini, Patchouli - Pogostemon patschuli, Perubalsam - Myroxylon balsamum var. pereirae, Raventsara aromatica, Rosenholz - Aniba rosae odora, Salbei - Salvia officinalis Schachtelhalm - Equisetaceae, Schafgarbe extra - Achilles millefolia, Spitzwegerich - Plantago lanceolata, Styrax - Liquidambar orientalis, Tagetes (Ringelblume) - Tagetes patula, Teebaum - Melaleuca alternifolia, Tolubalsam - Myroxylon Balsamum L., Virginia-Zeder - Juniperus virginiana, Weihrauch (Olibanum) - Boswellia carteri, Weisstanne - Abies alba.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem in der Lotion enthaltenen hautschützenden Aktivstoffe um ein hautschützendes Öl.
  • Bei dem hautschützenden Stoff handelt es sich vorteilhafterweise um ein hautschützendes Öl, z. B. auch um ein Trägeröl, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe Algenöl - Oleum Phaeophyceae, Aloe-Vera Öl - Aloe vera brasiliana, Aprikosenkernöl - Prunus armeniaca, Arnikaöl - Arnica montana, Avocadoöl - Persea americana, Borretschöl - Borago officinalis, Calendulaöl - Calendula officinalis, Camelliaöl - Camellia oleifera, Distelöl - Carthamus tinctorius, Erdnussöl - Arachis hypogaea, Hanföl - Cannabis sativa, Haselnussöl - Corylus avellana, Johanniskrautöl - Hypericum perforatum, Jojobaöl - Simondsia chinensis, Karottenöl - Daucus carota, Kokosöl - Cocos nucifera, Kürbiskernöl - Curcubita pepo, Kukuinussöl - Aleurites moluccana, Macadamianussöl - Macadamia ternifolia, Mandelöl - Prunus dulcis, Olivenöl - Olea europaea, Pfirsichkernöl - Prunus persica, Rapsöl - Brassica oleifera, Rizinusöl - Ricinus communis, Schwarzkümmelöl - Nigella sativa, Sesamöl - Sesamium indicum, Sonnenblumenöl - Helianthus annus, Traubenkernöl - Vitis vinifera, Walnussöl - Juglans regia, Weizenkeimöl - Triticum sativum, wobei von diesen insbesondere das Borretschöl, das Hanföl und das Mandelöl vorteilhaft sind.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorteilhaft, verschiedene Öle in der Lotion zu kombinieren, d. h. also die antiseptisch wirksamen Öle mit den hautschützenden Ölen zu kombinieren oder aber auch die antiseptisch wirksamen Öle und die hautschützenden Öle untereinander zu kombinieren.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist in der Lotion zusätzlich Harnstoff und/oder Milchsäure und/oder Zitronensäure und/oder deren Salze enthalten.
  • Harnstoff fördert die Hautgesundheit, da dieser antimikrobiell, wasserbindend, Juckreiz stillend, Hautschuppen lösend, hautglättend wirken kann sowie übermäßiges Zellwachstum hemmen kann. Ferner kann er der Haut als Feuchthaltefaktor dienen, d.h. er kann der Haut helfen, Feuchtigkeit zu speichern. Milchsäure und/oder Citronensäure und/oder deren Salze dienen u. a. dazu, den natürlichen Säureschutzmantel bzw. Hydrolipidfilm der Haut zu unterstützen bzw. zu erneuern. Der Hydrolipidfilm der Haut wird durch alkalische Einflüsse angegriffen oder zerstört, woraus ein Verlust der Barrierefunktion der Haut resultiert, so dass Mikroorganismen oder Schadstoffe leichter in die Haut eindringen können. Durch die Milch- und/oder Citronensäure in den erfindungsgemäßen Mitteln lässt sich z. B. Restalkali aus der Kleidung entfernen und der pH-Wert der Textilien auf einen pH-Bereich um 5 einstellen. Dabei wirkt die zusätzliche Milchsäure; die auch Bestandteil der Oberhaut ist, zusätzlich stabilisierend auf den sauren pH-Wert der Haut (pH ca. 5,2) und dient als Feuchthaltefaktor, da sie die Wasserbindungsfähigkeit der Haut verbessern kann.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Lotion weitere Feuchthaltefaktoren beinhalten, beispielsweise solche, die ausgewählt sind aus folgender Gruppe: Aminosäuren, Chitosan oder Chitosansalze/-derivate, Ethylenglycol, Glucosamin, Glycerin, Diglycerin, Triglycerin, Harnsäure, Honig und gehärteter Honig, Kreatinin, Spaltprodukte des Kollagens, Lactitol, Polyole und Polyolderivate (beispielsweise Butylenglycol, Erythrit, Propylenglycol, 1,2,6-Hexantrlol, Polyethylenglycole wie PEG-4, PEG-6, PEG-7, PEG-8, PEG-9, PEG-10, PEG-12, PEG-14, PEG-16, PEG-18, PEG-20), Pyrrolidoncarbonsäure Zucker und Zuckerderivate (beispielsweise Fructose, Glucose, Maltose, Maltitol, Mannit, Inosit, Sorbit, Sorbitylsilandiol, -Suerose, Trehalose, Xylose, Xylit, Glucuronsäure und deren Salze), ethoxyliertes Sorbit (Sorbeth-6, Sorbeth-20, Sorbeth-30, Sorbeth-40), gehärtete Stärkehydrolysate sowie Mischungen aus gehärtetem Weizenprotein und PEG-20-Acetatcopolymer, insbesondere Panthenol.
  • Vorzugsweise wird das faserhaltige Flächengebilde der vorliegenden Erfindung als Hygieneartikel, insbesondere als Feuchttuch oder feuchtes Toilettenpapier, verwendet.
  • Ein Feuchttuch kann beispielsweise für die persönliche Pflege, etwa als Kosmetiktuch oder als Desinfektionstuch, oder im Haushalt als Wischtuch verwendet werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend durch Beispiele erläutert, ohne hierauf beschränkt zu sein.
    • Erfindungsgemäßes Beispiel 1: Airlaid Vlies mit pH-Wert-abhängiger Zerfallsfähigkeit
  • Zur Herstellung eines Airlaid Zellstoffvlieses mit einem Gesamtflächengewicht von ca. 50 g/m2 wurde ein Zellstoff-Materialstrom mit einem Flächengewicht von ca. 45,5 g/m2 über das Legekopfsystem per Vakuum auf dem darunter vorbeigeführten Legesieb abgelegt.
  • Nach leichter Kompression des Faserverbundes mittels beheizter Glattwalzen und nachfolgendem Prägekalander wurde jeweils eine Seite jeweils mit einer ca. 15 %igen wässrigen Dispersion eines Bindemittels A (Acrypol RA 168 A, Polycoating AG, Schübelbach, Schweiz) auf Carboxyalkyl-Methacrylat-Basis und einer ca. 8 %igen wässrigen Dispersion eines Bindemittels B (VINNAPAS® EN 1020, Wacker Chemie AG, Burghausen, Deutschland) auf Ethylen/Vinylacetat-Basis besprüht, wobei sich die angegebenen Prozentzahlen auf den Bindemittelgehalt der jeweiligen Dispersion beziehen.
  • Das Bindemittel B und das Bindemittel A wurden in einem Mischungsverhältnis von 1 zu 2 aufgebracht. Der Bindemittelgesamtauftrag wurde auf ca. 9 Gew.-% des Gesamtflächengewichtes, bezogen auf das Gesamtflächengewicht des erhaltenen Airlaid Zellstoffvlieses im getrockneten Zustand, eingestellt.
  • Nach Trocknung und Auskondensieren des Bindemittels wurde das erzeugte Vlies aufgerollt.
    • Zusammensetzung der erhaltenen luftgelegten Vliesbahn
  • Bestandteil Beispiel 1:
    Zellstofffaser 45,5 g/m2
    Bindemittel A 3,0 g/m2
    Bindemittel B 1,5 g/m2
  • Nachfolgend wurden die Nassfestwerte der erhaltenen Vliesbahn im feuchten Zustand gemessen. Dazu wurden 10 x 10 cm große Ausschnitte des erhaltenen Vlieses bei Raumtemperatur für 60 min. in Gefäße mit 100 ml 0,1 M Essigsäure-Acetat-Puffer der angegebenen pH-Werte ("Puffer") bzw. in Gefäße mit 100 ml 0,1M Essigsäure-Acetat-Puffer, der zusätzlich 2,0 g NaCl pro 100 ml Puffer ("Puffer + NaCl") enthielt, gegeben und anschließend die Nassfestigkeit im Zugversuch nach DIN 54540-8 gemessen. Analog wurden 10 x 10 cm große Ausschnitte bei Raumtemperatur in Gefäße mit jeweils 100 ml eines 0, 1 M Phospatpuffer der angegebenen pH-Werte ("Puffer") bzw. 0,1 M Phospatpuffer der angegebenen pH-Werte, der zusätzlich 2,0 g NaCl pro 100 ml Puffer ("Puffer + NaCl") enthielt, gegeben und nach 60 Minuten Einwirkzeit die Nassfestigkeit im Zugversuch nach DIN 54540-8 gemessen.
  • Die jeweiligen Nassfestwerte in N/50mm sind in Tabelle 1 dargestellt, wobei bei den pH-Werten 4,0, 5,5 und 7,0 jeweils ein Mittelwert aus 8 unabhängigen Messungen angegeben wurde. Für den pH-Wert 8,0 sind zwei Mittelwerte aus jeweils 8 unabhängigen Messungen angegeben.
  • Das in Beispiel 1 hergestellte Zellstoffvlies wies bei einem pH-Wert von 4,0 und einem pH-Wert von 5,5 eine ausreichende Nassfestigkeit auf, die durch eine Zugabe von 2,0 g NaCl pro 100 ml Puffer nicht beeinflusst wurde.
    Bei einem pH-Wert von 7,0 konnte bereits eine signifikante Reduktion der Nassfestigkeiten um etwa 50 %, bezogen auf die bei einem pH-Wert von 4,0 bzw. 5,5 gemessene Nassfestigkeit, nachgewiesen werden. Die jeweils gemessenen Nassfestwerte sowie die Abnahme der Nassfestigkeit bei Erhöhung des pH-Wertes werden durch eine Zugabe von 2,0 g NaCl pro 100 ml des verwendeten Puffers nicht beeinflusst. Tabelle 1: Nassfestwerte von 10 x 10 cm großen Ausschnitten eines
    Nassfestwerte in N/50mm Puffer Puffer + NaCl
    0,1 M Essigsäure-Acetat-Puffer 6,4 7,1 6,4 6,8
    pH = 4,0 6,6 6,3 6,7 6,2
    6,9 6,4 6,9 6,4
    6,8 6,2 7,0 6,0
    Mittelwert 6,59 6,55
    0,1 M Essigsäure-Acetat-Puffer 6,3 7,0 6,1 6,4
    pH = 5,5 6,5 6,4 6,7 6,3
    6,8 6,0 6,9 6,4
    6,7 6,9 7,2 6,2
    Mittelwert 6,58 6,53
    0,1 M Phospatpuffer 3,1 3,5 3,5 3,5
    pH = 7,0 2,9 2,8 2,8 2,7
    3,2 3,7 3,6 2,9
    3,3 2,9 3,2 3,3
    Mittelwert 3,18 3,19
    0,1 M Phospatpuffer 2,2 2 2,1 2,7
    pH = 8,0 2,6 2,3 2,5 2,5
    2,4 1,9 2,5 2,5
    2,5 2,0 2,2 1,9
    2,1 2,3 2,2 2,1
    2,1 2,1 2,1 1,8
    2,3 2,5 2,2 2,6
    2,0 2,4 2,1 2,0
    Mittelwert 2,28 2,19 2,24 2,26
    erfindungsgemäßen Vlieses nach 60 Minuten Einwirkzeit in Pufferlösungen mit unterschiedlichem pH-Wert.
  • Die Prüfung der Naßfestigkeit bei Gegenwart verschiedener Kationen erfolgte an 10 x 10 cm große Ausschnitten des erhaltenen Vlieses, die geteilt wurden. Die 5 x 10 cm großen Ausschnitte wurden jeweils bei Raumtemperatur für 60 min. in Gefäße mit 100 ml Lösung der angegebenen Salz-Konzentration und 100 ml destilliertem Wasser, pH 7 ("Referenz") gegeben. Anschließend wurde die Nassfestigkeit im Zugversuch nach DIN 54540-8 gemessen.
  • Die jeweiligen Nassfestwerte in N/50 mm sind in Tabelle 2 dargestellt, wobei jeweils ein Mittelwert aus 8 unabhängigen Messungen angegeben wurde. Tabelle 2: Nassfestwerte von 5 x 10 cm großen Ausschnitten eines erfindungsgemäßen Vlieses nach 60 Minuten Einwirkzeit in Lösungen mit unterschiedlicher Salz-Konzentration.
    NaCl Referenz KCl Referenz CaCl2 Referenz MgCl2 Referenz
    c [mol/l] 0,1 mol/l - 0,1 mol/l - 0,01 mol/l - 0,01 mol/l -
    11,1 10,7 10,2 11 12 11,9 11,2 11,8
    12,2 11,3 11,8 9,4 11,1 12,5 9,3 11,1
    11,2 8,4 9,6 8,9 9,3 9,5 12,8 9,1
    9,9 11,1 12,8 11,8 12,2 14,5 10,5 7,7
    9,8 9,4 8,9 10,5 10,1 11,4 11,9 8,7
    11,2 9,9 11,3 9,6 10,9 10,9 12,2 8,2
    11,5 16,1 11,9 9,3 11,8 12,1 10,2 12,8
    11,3 9,6 10,6 10 9,3 13,5 9,6 9,7
    Mittelwert 11,03 10,81 10,89 10,06 10,84 12,04 10,96 9,89
    • Erfindungsgemäßes Beispiel 2: feuchtes Airlaid Vlies mit pH-Wert-abhängiger Zerfallsfähigkeit
  • 10 x 10 cm große Ausschnitte des im erfindungsgemäßen Beispiel 1 hergestellten Airlaid Vlieses mit pH-Wert-abhängiger Zerfallsfähigkeit wurden jeweils mit 3 ml der in Tabelle 3 angegebenen handelsüblichen wässrigen Lotionen A bis C benetzt. Nach 30 Minuten Einwirkzeit bei Raumtemperatur wurde die Nassfestigkeit gemessen. Tabelle 3: Verwendet handelsübliche wässrige Lotionen für Feuchttücher.
    Lotion A Lotion B Lotion C
    Konservierungsstoffe Konservierungsstoffe Konservierungsstoffe
    Phenoxyethanol Polyaminopropyl Biguanid (PAPB) Polyaminopropyl Biguanid (PAPB)
    Kaliumsorbat Phenoxyethanol Phenoxyethanol
    Benzoesäure
    Dehydracetsäure,DHA
    Tenside Tenside Tenside
    Polyglceryl-4-caprat Dipropylenglycol Dipropylenglycol
    Caprylyl/Capryl-Glucosid Caprylyl/Capryl Glucosid
    Polyglyceryl-4-caprat Polyglyceryl-4-caprat
    Ethylhexylglycerin Ethylhexylglycerin
    pH-Wert: 5,5 pH-Wert: 5,5 pH-Wert: 5,5
  • Die Messung der Nassfestigkeit der mit der jeweiligen Lotion benetzten Vliese erfolgte nach 1 h Lagerung der 10 x 10 cm große Ausschnitte bei 23°C und 50% relativer Luftfeuchte. Anschließend wurde die Nassfestigkeit im Zugversuch nach DIN 54540-8 als Mittelwert aus 8 unabhängigen Messungen bestimmt ("Lotion pH-Wert: 5,5").
  • Die Messung der Nassfestigkeit bei pH-Wert 7,0 und 8,0 erfolgte analog zum erfindungsgemäßen Beispiel 1 wobei die 10 x 10 cm große Ausschnitte bei Raumtemperatur in Gefäße mit 100 ml 0,1 M Phospatpuffer der angegebenen pH-Werte ("Puffer") gegeben wurden. Nach der einer Einwirkzeit von 60 Minuten erfolgte die Messung der Nassfestigkeit im Zugversuch nach DIN 54540-8.
  • Die jeweiligen Nassfestwerte in N/50mm sind in Tabelle 4 dargestellt, wobei für die pH-Werte 5,5 und 7,0 jeweils ein Mittelwert aus 8 unabhängigen Messungen angegeben wurde. Für den pH-Wert 8,0 sind zwei Mittelwerte aus jeweils 8 unabhängigen Messungen angegeben.
  • Nach Benetzung mit handelsüblichen Lotionen mit einem pH-Wert von 5,5 wies das in Beispiel 1 hergestellte Zellstoffvlies eine ausreichende Nassfestigkeit auf, wobei bereits bei einem pH-Wert von 7,0 eine signifikante Reduktion der Nassfestigkeiten nachgewiesen werden konnte. Bei einem pH-Wert von 8,0 reduzierte sich die Nassfestigkeiten um etwa 50 %, bezogen auf die bei einem pH-Wert von 5,5 gemessene Nassfestigkeit. Tabelle 4: Nassfestwerte von 10 x 10 cm großen benetzten Ausschnitten eines erfindungsgemäßen Vlieses.
    Lotion A Lotion B Lotion C
    Nassfestwerte in N/50mm
    - Lotion pH-Wert: 5,5 5,2 5,1 5,3 5,6 5,1 4,9
    4,7 5,4 5,2 5,7 4,9 5,5
    4,7 5,0 5,5 5,8 4,9 5,3
    4,8 5,2 5,7 5,0 5,3 5,4
    Mittelwert 5,01 5,48 5,48
    - 0,1 M Phospatpuffer pH = 7,0 4,7 4,4 4,6 4,2 4,5 3,8
    4,1 4,6 4,5 4,3 4,6 4,4
    4,7 4,0 4,7 4,5 4,8 4,3
    5,0 4,2 4,8 4,7 4,3 4,3
    Mittelwert 4,46 4,54 4,38
    - 0,1 M Phospatpuffer pH = 8,0 2,4 3,1 2,5 2,7 2,7 2,5
    2,6 3,0 2,8 2,5 3,5 2,5
    2,6 3,0 2,9 2,5 2,7 2,3
    2,4 3,2 2,2 1,9 2,7 2,7
    2,6 3,1 2,2 2,1 3,5 2,4
    2,6 2,9 2,4 1,8 2,9 2,6
    2,1 3,0 2,5 2,6 2,8 2,4
    2,8 3,1 2,5 2,0 3,3 2,4
    Mittelwert 2,51 3,05 2,50 2,26 3,01 2,48
    • Vergleichsbeispiel 3: Airlaid Vlies mit Bindemittel B
  • Zur Herstellung eines Airlaid Zellstoffvlieses mit einem Gesamtflächengewicht von ca. 50 g/m2 wurde ein Zellstoff-Materialstrom mit einem Flächengewicht von ca. 45 g/m2 über das Legekopfsystem per Vakuum auf dem darunter vorbeigeführten Legesieb abgelegt.
  • Nach leichter Kompression des Faserverbundes mittels beheizter Glattwalzen und nachfolgendem Prägekalander wurden beide Seiten jeweils mit einer ca. 11 %igen wässrigen Dispersion eines Bindemittels B (VINNAPAS® EN 1020, Wacker Chemie AG, Burghausen, Deutschland) auf Ethylen/Vinylacetat-Basis besprüht, wobei sich die angegebene Prozentzahl auf den Bindemittelgehalt der Dispersion bezieht.
  • Der Bindemittelanteil wurde auf ca. 10 Gew.-% des Gesamtflächengewichtes, bezogen auf das Gesamtflächengewicht des erhaltenen Airlaid Zellstoffvlieses im getrockneten Zustand, eingestellt.
  • Nach Trocknung und Auskondensieren des Bindemittels wurde das erzeugte Vlies aufgerollt.
    • Zusammensetzung der luftgelegten Vliesbahnen
  • Bestandteil Vergleichsbeispiel 3:
    Zellstofffaser 45 g/m2
    Bindemittel A -
    Bindemittel B 5 g/m2
  • Nachfolgend wurden die Nassfestwerte der erhaltenen Vliesbahn im feuchten Zustand ohne Zugabe einer Lotion wie im Beispiel 1 angegeben gemessen.
  • Parallel wurden 10 x 10 cm große Ausschnitte jeweils mit 3 ml der in Tabelle 2 angegebenen handelsüblichen wässrigen Lotionen A bis C benetzt. Nach 30 Minuten Einwirkzeit bei Raumtemperatur wurde die Nassfestigkeit wie im Beispiel 2 angegeben gemessen.
  • Die Messung der Nassfestigkeit bei einem pH-Wert von 5,5 erfolgte bei den mit der jeweiligen Lotion benetzten Airlaid Vlieses nach 1 h Lagerung der 10 x 10 cm großen Ausschnitte bei 23°C und 50% relativer Luftfeuchte. 10 x 10 cm große Ausschnitte des unbenetzten Airlaid Vlieses wurden in Gefäße mit 100 ml eines 0, 1 M Essigsäure-Acetat-Puffer mit einem pH-Wert von 5,5 gegeben. Die Messung der Nassfestigkeit erfolgte nach einer Einwirkzeit von 60 Minuten im Zugversuch nach DIN 54540-8 als Mittelwert aus 12 unabhängigen Messungen.
  • Nach einer Einwirkzeit von 60 Minuten in Gefäßen mit 100 ml eines 0,1 M Phospatpuffers mit einem pH-Wert von 7,0 erfolgte die Messung der Nassfestigkeit jeweils im Zugversuch nach DIN 54540-8 an 10 x 10 cm großen benetzten und unbenetzten Ausschnitten des Vlieses.
  • Die jeweiligen Nassfestwerte in N/50mm sind in Tabelle 5 dargestellt.
  • Das nur mit einem Bindemittel B hergestellte Vlies weist sowohl unbenetzt als auch nach Benetzung mit einer Lotion mit einem pH-Wert von 5,5 eine höhere Nassfestigkeit auf, als das im erfindungsgemäßen Beispiel 1 und 2 hergestellte Vlies.
  • Allerdings nimmt die Nassfestigkeit nach Einbringen in einen 0, 1 M Phospatpuffer mit einem pH-Wert von 7,0 nicht ab.
  • Bei den benetzten Ausschnitten des Vlieses steigt die Nassfestigkeit sogar an, da nach dem Auswaschen der in den verwendeten Lotionen enthaltenen Tenside die Zellstofffasern stärker aneinander haften.
  • Da sich das Bindemittel A nicht auflöst bzw. von den Fasern ablöst, verringert sich die Nassfestigkeit auch nach längerer Lagerung bei einem pH-Wert von 7,0 nicht. Tabelle 5: Nassfestwerte von 10 x 10 cm großen benetzten und unbenetzten Ausschnitten eines nur mit Bindemittel B hergestellten Vlieses.
    Ohne Lotion Lotion A Lotion B Lotion C
    Nassfestwerte in N/50mm
    - pH-Wert: 5,5 8,36 9,5 8,9 10,86 11,26 8,8 10,32 10,21
    10,74 10,12 10,56 10,01 10,21 8,89 11,01 9,71
    11,01 9,68 9,64 9,54 12,76 10,56 10,71 8,99
    11,59 9,38 10,12 9,31 9,24 10,12 9,76 9,78
    8,21 9,12 9,97 10,31 11,18 9,24 10,14 10,63
    10,52 9,92 10,02 9,72 8,62 9,15 11,12 9,98
    Mittelwert 9,85 9,91 10,01 10,20
    - 0,1 M Phospatpuffer pH = 7,0 10,21 10,5 10,4 11,04 9,68 10,82 9,98 10,32
    9,79 9,12 11,32 10,05 11,62 11,44 11,33 9,7
    11,43 9,54 10,82 10,91 13,99 9,59 10,89 10,98
    10,34 8,99 11,43 10,62 12,06 12,06 9,66 10,18
    9,86 9,12 10,32 9,89 11,53 11,62 10,51 11,92
    9,71 9,21 11,14 9,56 13,02 13,99 11,34 11,04
    Mittelwert 9,82 10,63 11,44 10,65
    • Vergleichsbeispiel 4: Airlaid Vlies mit Bindemittel A
  • Zur Herstellung eines Airlaid Zellstoffvlieses mit einem Gesamtflächengewicht von ca. 50 g/m2 wurde ein Zellstoff-Materialstrom mit einem Flächengewicht von ca. 45 g/m2 über das Legekopfsystem per Vakuum auf dem darunter vorbeigeführten Legesieb abgelegt.
  • Nach leichter Kompression des Faserverbundes mittels beheizter Glattwalzen und nachfolgendem Prägekalander wurden beide Seiten jeweils mit einer ca. 15 %igen wässrigen Dispersion eines Bindemittels A (Acrypol RA 168 A, Polycoating AG, Schübelbach, Schweiz) auf Ethylen/Vinylacetat-Basis besprüht, wobei sich die angegebene Prozentzahl auf den Bindemittelgehalt der Dispersion bezieht.
  • Der Bindemittelanteil wurde auf ca. 10 Gew.-% des Gesamtflächengewichtes, bezogen auf das Gesamtflächengewicht des erhaltenen Airlaid Zellstoffvlieses im getrockneten Zustand, eingestellt.
  • Nach Trocknung und Auskondensieren des Bindemittels wurde das erzeugte Vlies aufgerollt.
    • Zusammensetzung der luftgelegten Vliesbahnen
  • Bestandteil Vergleichsbeispiel 4:
    Zellstofffaser 45 g/m2
    Bindemittel A 5 g/m2
    Bindemittel B -
  • Nachfolgend wurden die Nassfestwerte der erhaltenen Vliesbahn im feuchten Zustand ohne Zugabe einer Lotion wie im Beispiel 1 angegeben gemessen.
  • Parallel wurden 10 x 10 cm große Ausschnitte jeweils mit 3 ml der in Tabelle 2 angegebenen handelsüblichen wässrigen Lotionen A bis C benetzt. Nach 30 Minuten Einwirkzeit bei Raumtemperatur wurde die Nassfestigkeit wie im Beispiel 2 angegeben gemessen.
  • Die jeweiligen Nassfestwerte in N/50mm sind in Tabelle 6 dargestellt.
  • Das nur mit einem Bindemittel A hergestellte Vlies weist im Vergleich mit den im erfindungsgemäßen Beispiel 1 und 2 hergestellten Vlies sowohl unbenetzt als auch benetzt bei einem pH-Wert von 5,5 eine signifikant verringerte Nassfestigkeit auf, so dass die Integrität des Feuchttuches bereits durch eine geringe mechanische Belastung zerstört wird.
  • Die Nassfestigkeit nimmt nach Einbringen in einem 0,1 M Phospatpuffer mit einem pH-Wert von 7,0 bzw. 8,0 weiter ab. Tabelle 6: Nassfestwerte von 10 x 10 cm großen benetzten und unbenetzten Ausschnitten eines nur mit Bindemittel A hergestellten Vlieses.
    Ohne Lotion Lotion A Lotion B Lotion C
    Nassfestwerte in N/50mm
    - pH-Wert: 5,5 2,3 2,2 1,8 2,4 2,6 2,1 1,9 2,3
    2,5 2,3 2,2 1,9 1,9 2,1 2,2 1,8
    1,9 2 2,3 2 2,2 2,3 2,5 1,9
    2,5 2,1 2,2 2,4 2,3 2,6 2,1 2,2
    Mittelwert 2,23 2,15 2,26 2,11
    - 0,1 M Phospatpuffer pH = 7,0 1,5 1,3 1,3 1,2 1,5 1,3 1,3 1,3
    1,6 1,2 1,5 1,6 1,5 1,5 1,3 1,3
    1,3 1,5 1,3 1,5 1,6 1,2 1,2 1,5
    1,2 1,8 1,1 1,2 1,1 1,3 1,5 1,5
    Mittelwert 1,43 1,34 1,38 1,36
    - 0,1 M Phospatpuffer pH = 8,0 1,2 1,4 1,2 1,1 1,2 1,5 1,4 1,2
    1,1 1,1 1,1 0,9 1,1 1,1 0,9 1,4
    1,2 1,3 1,2 1,1 1,3 1,2 1,4 1,2
    1,1 1,1 1 1,4 1,5 1,3 1,2 1,1
    1 1 1 1,5 1,1 1,2 1,3 0,9
    1,1 1,2 0,8 1,2 1,2 1,1 1,5 0,9
    Mittelwert 1,09 1,18 1,11 1,20 1,20 1,26 1,25 1,14

Claims (17)

  1. Faserhaltiges Flächengebilde,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das faserhaltigen Flächengebilde eine pH-Wert-abhängige Zerfallsfähigkeit aufweist, wobei das Flächengebilde wenigstens zwei Bindemittel enthält, wobei wenigstens 1 Bindemittel A eine pH-Wert-abhängige Stabilität und wenigstens 1 Bindemittel B eine pH-Wert-unabhängige Stabilität aufweist, wobei das Bindemittel A bei einem pH-Wert von kleiner oder gleich 6,4 stabil ist und bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 6,9 oder höher nicht stabil ist.
  2. Faserhaltiges Flächengebilde nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Anteil des wenigstens 1 Bindemittels A und des wenigstens 1 Bindemittels B in einem Bereich von 1 Gew.-% bis 35 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des faserhaltigen Flächengebildes, liegt.
  3. Faserhaltiges Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das faserhaltige Flächengebilde wenigstens 1 Bindemittel A in einem Anteil von 50 Gew.-% bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 58 Gew.-% bis 88 Gew.-%, und wenigstens 1 Bindemittel B in einem Anteil von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 12 Gew.-% bis 42 Gew.-%, jeweils bezogen auf den Gesamtgehalt der Bindemittel, umfasst.
  4. Faserhaltiges Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das wenigstens 1 Bindemittel A ein Homopolymer oder Copolymer ist, welches Carbonsäure- und/oder Sulfonsäure- und/oder Sulfonamidgruppen, weiter bevorzugt Carbonsäuregruppen, aufweist.
  5. Faserhaltiges Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Bindemittel A aus der Gruppe, die aus Acrylat-Homopolymeren, Methacrylat-Homopolymeren, Methylmethacrylat-Homopolymeren, Carboxylalkyl-Methacrylat-Copolymeren, Acrylat-Methacrylat-Copolymeren, Polyvinylacetat-Phthalaten und Mischungen davon besteht, ausgewählt wird.
  6. Faserhaltiges Flächengebilde nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Bindemittel A ein Carboxyalkyl-Methacrylat-Copolymer ist.
  7. Faserhaltiges Flächengebilde nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das wenigstens 1 Bindemittel B aus der Gruppe, die aus Polyalkanen, Polyamiden, Polyiminen, Polyestern, Polyethern und Polyharnstoffen und Mischungen davon besteht, ausgewählt wird.
  8. Faserhaltiges Flächengebilde nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Bindemittel B aus der Gruppe, die aus Polyethylen, Polypropylen, Polyestern, Styrol-Butadien-Copolymeren, Styrol-Acrylat-Copolymeren, Etylen-Vinylacetat-Copolymeren, und Mischungen davon besteht, ausgewählt wird.
  9. Faserhaltiges Flächengebilde nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das faserhaltige Flächengebilde feucht ist.
  10. Faserhaltiges Flächengebilde nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das faserhaltige Flächengebilde eine Flüssigkeit, vorzugsweise Lotion, mit einem pH-Wert von kleiner oder gleich 6,4 umfasst.
  11. Faserhaltiges Flächengebilde nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das faserhaltige Flächengebilde ein Vlies ist.
  12. Faserhaltiges Flächengebilde nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das faserhaltige Flächengebilde mit wenigstens einer eine pH-Wert-abhängige Löslichkeit aufweisenden Beschichtung versehen ist.
  13. Faserhaltiges Flächengebilde nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass faserhaltiges Flächengebilde einlagig ist.
  14. Faserhaltiges Flächengebilde nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das faserhaltige Flächengebilde mehrere Lagen aufweist, wobei keine dieser mehreren Lagen für wässrige Medien undurchlässig ist.
  15. Verfahren zum Herstellen eines faserhaltigen Flächengebildes nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
    (a) Bereitstellen von Fasern,
    (b) Ablegen der Fasern auf einer Aufnahmefläche unter Erhalt eines Faserbetts,
    (c) Verdichten des Faserbetts unter Erhalt eines verdichteten Faserbettes, dadurch gekennzeichnet,
    dass in den Schritten (a) und/oder (b) und/oder (c) und/oder zwischen den Schritten (a), (b) oder (c) und/oder nach Schritt (c) wenigstens 1 Bindemittel A, das eine pH-Wert-abhängige Stabilität aufweist, und wenigstens 1 Bindemittel B, das eine pH-Wert-unabhängige Stabilität aufweist, zugegeben wird, wobei das wenigstens eine Bindemittel A bei einem pH-Wert von kleiner oder gleich 6,4 stabil ist und bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 6,9 oder höher nicht stabil ist.
  16. Verfahren nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass im oder nach Schritt (c) wenigstens 1 Bindemittel A, das eine pH-Wert-abhängige Stabilität aufweist, und wenigstens 1 Bindemittel B, das eine pH-Wert-unabhängige Stabilität aufweist, zugegeben wird.
  17. Verwendung eines faserhaltigen Flächengebildes nach einem der Ansprüche 1 bis 14 als Hygieneartikel, insbesondere als Feuchttuch oder feuchtes Toilettenpapier.
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