EP3077590A1 - Verwendung einer tensidzusammensetzung zur hydrophilen ausrüstung von textilfasern und daraus hergestellten textilerzeugnissen - Google Patents

Verwendung einer tensidzusammensetzung zur hydrophilen ausrüstung von textilfasern und daraus hergestellten textilerzeugnissen

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EP3077590A1
EP3077590A1 EP14809795.9A EP14809795A EP3077590A1 EP 3077590 A1 EP3077590 A1 EP 3077590A1 EP 14809795 A EP14809795 A EP 14809795A EP 3077590 A1 EP3077590 A1 EP 3077590A1
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EP
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composition
surfactant
alkoxylated
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Sandra Husmann
Michaela MUNZAR
Wolfgang Warncke
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Schill and Seilacher GmbH
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    • D06M2101/32—Polyesters

Definitions

  • the present invention relates to surfactant compositions for hydrophilic finishing of textile fibers and textile products made therefrom, such as nonwovens, which impart permanently hydrophilic properties to these basically hydrophobic substrates.
  • Hydrophilic nonwovens are used in particular as cover fleeces or as intermediate fleeces in multilayer nonwovens for hygiene articles such as baby diapers, sanitary napkins, incontinence products and similar products. Such webs have the task to forward body fluids such as urine quickly to the underlying absorption layer.
  • cover fleeces fibers or filaments of polyolefin or polyester are usually used.
  • these polymers are hydrophobic and therefore have to be hydrophilized either to the fiber during fiber production and / or further processing.
  • the hydrophilization is carried out by treating the filaments with known spin finishes, which are then further processed into staple fibers and nonwovens. It is also more usual to treat the nonwovens before further processing into a hygiene article with a hydrophilic finishing agent as a so-called "top coat".
  • hydrophilic spin finish or a hydrophilic finishing agent should give the most permanent possible hydrophilization, which is not or only slightly washed out by liquids and the fleece over as possible give as long a period of its useful life as constant as possible hydrophilicity.
  • hydrophilizing compositions are known in the art.
  • U.S. Patent 4,988,449 discloses hydrophilizing compositions containing diethanolamides and nonionic surfactants, alkyl phosphates, quaternary ammonium salts and / or alkylimidazolium salts and used as liquid permeability agents for polyolefin nonwovens.
  • No. 5,258,129 discloses hydrophilizing compositions which contain polyoxyalkylene-modified polydimethylsiloxanes, alone or in combination with nonionic surfactants, alkyl phosphates, quaternary ammonium salts and / or alkylimidazolium salts.
  • EP 410 485 B1 discloses a process for the hydrophilization of polyolefin fiber webs by applying to the surface of the fibers an aqueous, alkoxylated surfactant mixture in which the composition consists of at least 80% alkoxylated triglycerides of ds-fatty acids.
  • EP 0 839 947 A2 discloses hydrophilizing compositions which comprise nonionic surfactants in combination with a polyoxyalkylene-modified polydimethylsiloxane and / or a quaternary ammonium compound.
  • EP 1 600 532 B1 describes hydrophilizing compositions which consist of an alkoxylated glycerol esterified with a fatty acid and an alkoxylated or alkoxylated and hydrogenated ricinolein esterified with a fatty acid.
  • an alkoxylated glycerol esterified with a fatty acid and an alkoxylated or alkoxylated and hydrogenated ricinolein esterified with a fatty acid.
  • EP 1 671 609 B1 proposes applying the lotion in the form of a pattern of a plurality of strips to the body-side surface of the cover fleece so that the cover fleece can continue to fulfill its function of distributing the liquid.
  • WO 2012/047986 A2 describes a lotion for application to the cover fleece of a hygiene article which is adjusted to be hydrophilic and 0, 1 to 90% of a microcrystalline wax, 0, 1 to 25 wt .-% of a POE-4 monolauric acid ester, 0, 1 to 50% by weight of a POE-8 monostearic acid ester and a carrier such as petrolatum.
  • the object is to provide a composition for simple and inexpensive finishing of textile fibers and textile products with permanently hydrophilic properties, which can be further processed in particular to hygiene articles with increased comfort.
  • a surfactant composition is used for permanently hydrophilic finishing of textile fibers and fabrics made therefrom, the composition containing at least one nonionic surfactant and optionally at least one anionic and / or one cationic surfactant, characterized in that the composition further comprises a hydrophobic additive in one portion of up to 60 wt .-%, based on the total weight of the composition without solvent, wherein the hydrophobic additive comprises at least one compound from the group of fatty acid esters, vegetable oils and fats and mixtures thereof.
  • the nonionic surfactant is selected from the group of alkoxylated C 6 -C-
  • “permanently hydrophilic” is understood to mean a product treated with a finishing agent (fiber or fabric) which has the "Multi Strike Through” test according to WSP standard 70.7 (1 1) with breakdown times of ⁇ 2I ⁇ 3 / ⁇ 5 / ⁇ 5 / ⁇ 5 seconds.
  • the surfactant composition used in the present invention impart excellent body fluid permeability to fabrics treated therewith. At the same time, the composition gives the absorbent articles made from these textile products a good wearing comfort.
  • compositions according to the invention can be used particularly well as fiber preparations for permanently hydrophilic finishing of textile fibers.
  • the surfactant composition is then preferably in the form of an emulsion or paste.
  • the compositions are also useful as finishing agents or "top coats" for hydrophilic finishing of fabrics made from such fibers and filaments, thus significantly simplifying the manufacturing process of textile products, especially sanitary articles and incontinence products, as the subsequent application of care lotions to the hair lotions Cover fleece in the diaper machine can be omitted.
  • fibers also includes “filaments”, including single filaments and multi-filaments.
  • filaments including single filaments and multi-filaments.
  • fibers and filamentaments are therefore used synonymously.
  • Hydrophilic fibers, materials and surfaces are wettable spontaneously with water and aqueous liquids or show a contact angle of less than 90 ° ,
  • % by weight refers to the total active ingredient content of the surfactant composition.
  • surfactants in particular surfactants, hydrophobic additives and optional care additives.
  • the composition may also contain water and other solvents that are not included in the calculation of the shares.
  • Synthetic fibers or filaments of polyolefins and polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) are used in particular as textile fibers.
  • the fabrics made from these fibers are preferably non-woven fabrics (nonwovens), especially nonwovens. That for the permanent hydrophilization of textile fibers and
  • Textile products used surfactant mixture comprises at least one nonionic surfactant and optionally at least one anionic surfactant and / or a cationic surfactant. By combining different surfactants, a good wettability of the fibers can be achieved.
  • the total proportion of the surfactants in the composition according to the invention is preferably 40 to 95% by weight, more preferably 50 to 90% by weight and more preferably 50 to 80% by weight.
  • the hydrophobic additive is preferably contained in a proportion of 5 to 60% by weight in the composition. Particularly preferably, the proportion of the hydrophobic additive is 10 to 50 wt .-%, in particular 20 to 50 wt .-%.
  • the hydrophobic additive at room temperature (20 ° C) is liquid.
  • the nonionic surfactant is preferably present in the composition at a level of from 10 to 90 percent by weight.
  • the proportion of the nonionic surfactant is preferably from 15 to 80% by weight and more preferably from 30 to 80% by weight.
  • the anionic surfactant may be present in a proportion of about 1 to 60% by weight in the composition.
  • the proportion of the anionic surfactant is preferably from about 1 to 55% by weight, particularly preferably from 1 to 30% by weight.
  • the cationic surfactant may be present in the composition in a proportion of about 1 to 60% by weight.
  • the proportion of the cationic surfactant is from about 5 to 60 wt .-%, and particularly preferably from about 10 to 55 wt .-%.
  • the nonionic surfactant and the anionic surfactant may preferably be present in the composition of the invention in a weight ratio of 35:65 to 98: 2, preferably 70:30 to 98: 2.
  • the nonionic surfactant and the cationic surfactant may preferably be present in the composition of the invention in a weight ratio of from 35:65 to 98: 2, preferably to 80:20.
  • composition may also contain both at least one anionic surfactant and at least one cationic surfactant together with at least one nonionic surfactant.
  • composition according to the invention may optionally contain further additives from the group of antistatic agents, wetting agents, cohesives, lubricants, corrosion inhibitors and emulsifiers.
  • these additives may also represent nonionic, cationic or anionic surfactants in the context of the invention. These additives are known in the art and commercially available in the field of spin finishes and finishers.
  • the nonionic surfactant is selected from the group of alkoxylated C 6 -C-
  • hydrocarbon chains of these compounds can each be branched or straight-chain, saturated or unsaturated.
  • the nonionic surfactant is an alkoxylated fatty alcohol having 6 to 18 C atoms in the hydrocarbon chain, an alkoxylated fatty acid having 6 to 18 C-atoms in the hydrocarbon chain, an alkoxylated triglyceride of C 6 - C 8 fatty acids and mixtures thereof.
  • fatty alcohol alkoxylates and fatty acid alkoxylates having 8 to 18 carbon atoms in the hydrocarbon chain.
  • the fatty alcohol alkoxylates and fatty acid alkoxylates may terminally have a hydroxyl or an alkyl or alkenyl ether group.
  • Particularly preferred are hydroxy-terminated fatty alcohol and Fettsaurealkoxylate.
  • the number of alkoxy groups in the nonionic surfactant is preferably from 1 to 10, preferably from 2 to 8, and more preferably from 2 to 6.
  • the alkoxy groups may in particular of ethylene glycol or
  • fatty alcohol ethoxylates and fatty acid ethoxylates having 8 to 18 C atoms in the hydrocarbon chain and 2 to 6 ethylene glycol units, ethoxylated triglycerides of C 6 to C 8 fatty acids having 2 to 6 ethylene glycol units per fatty acid chain and mixtures thereof.
  • anionic surfactant may preferably be a surfactant from the group of C 6 - C 8 alkyl sulfates, alkyl ether sulfates, alkyl sulfonates, C 6 -C 8 -Alkylsarkosinate, C 6 - C 8 dialkyl sulfosuccinates or the neutralized alkyl phosphoric acid esters and mixtures thereof are selected.
  • C 6 -C 8 dialkyl sulfosuccinates and neutralized alkyl phosphoric acid esters and mixtures thereof are preferred.
  • the neutralized alkyl phosphoric acid ester preferably corresponds to the following general formula (I):
  • R 1 , R 2 and R 3 are independent of each other
  • alkoxylated alkyl group having 4 to 22 C atoms in the hydrocarbon chain or an alkoxylated alkenyl group with 4 to 22 carbon atoms in the hydrocarbon chain, wherein the alkoxy groups are derived from ethylene glycol or propylene glycol and the number of
  • Alkoxy groups per alkyl or alkylene group is between 1 and 10, and wherein the alkyl groups or alkenyl groups may each be branched or straight-chained, saturated or unsaturated;
  • Alkenyl group having 4 to 22 carbon atoms which may each be branched or straight-chain, saturated or unsaturated, and / or
  • any suitable bases such as LiOH, NaOH, KOH, NH 3 , mono-, di-, or triethanolamine can be used.
  • At least one of the radicals R 1 , R 2 and R 3 in the formula (I) of the neutralized phosphoric acid ester is preferably an alkoxylated alkyl or alkenyl group having 6 to 18 C atoms in the hydrocarbon chain and 1 to 6 alkoxy groups, in particular ethoxy groups and / or propoxy groups, more preferably an alkoxylated alkyl or alkenyl group having 10 to 18 C atoms in the hydrocarbon chain and 1 to 4 ethoxy groups.
  • at least one of the radicals R 1 , R 2 and R 3 in formula (I) is an alkyl group or an alkenyl group having 6 to 18 C atoms, particularly preferably having 10 to 18 C atoms.
  • the cationic surfactant optionally used as a further component of the surfactant composition may in particular be a quaternary ammonium compound which corresponds to the following formula (II):
  • R 5 and R 6 independently of one another are an alkyl group having 1 to 22 C atoms, hydroxyethyl or a polyglycol radical,
  • Phosphate, lactate, citrate, and m and n independently represent an integer from 1 to 6.
  • radicals R 4 to R 6 in formula (II) are preferably alkyl groups as derived from vegetable oils and Olmischungen.
  • the radicals R 4 , R 5 and R 6 are particularly preferably derived from vegetable oils with a high proportion of saturated fatty acids, in particular palm oil or palm kernel oil.
  • the hydrophobic additive of the inventive composition preferably comprises at least one carboxylic acid alkyl esters, preferably C 2- 18 alkyl esters of carboxylic acids having 4 to 24 carbon atoms. Particular preference is given to alkyl esters of maleic acid or lactic acid and to the alkyl esters of the following vegetable fatty acids: palmitic acid, stearic acid, oleic acid, coconut fatty acid, cottonseed oil, soybean oil fatty acid, peanut oil fatty acid, sunflower oil fatty acid, linoleic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, behenic acid, erucic acid and malic acid.
  • carboxylic acid alkyl esters preferably C 2- 18 alkyl esters of carboxylic acids having 4 to 24 carbon atoms.
  • the alkyl group is preferably an ethyl, propyl, isopropyl or butyl group, or a fatty alcohol group having 8 to 22 carbon atoms.
  • vegetable oil or fat coconut oil, almond oil, walnut oil, peach kernel oil, apricot kernel oil, avocado oil, tea tree oil, soybean oil, sesame oil, sunflower oil, tsubaki oil, evening primrose oil, rice bran oil, palm kernel oil, mango seed oil, meadowfoam oil, thistle oil, macadamia nut oil, grapeseed oil, amaranth seed oil, argan oil, bamboo oil , Olive oil, wheat germ oil, pumpkin seed oil, mallow oil, hazelnut oil, safflower oil, canola oil, sasanqua oil, jojoba oil, rambutan oil, cocoa butter, shea butter, rose oil, cottonseed oil and / or mixtures of these oils or fats.
  • composition of the invention may also contain care additives such as vitamins, especially vitamin E, provitamins and vitamin precursors such as panthenol, aloe vera, plant extracts such as chamomile extract, and humectants such as urea or glycerol.
  • care additives such as vitamins, especially vitamin E, provitamins and vitamin precursors such as panthenol, aloe vera, plant extracts such as chamomile extract, and humectants such as urea or glycerol.
  • the proportion of care additives in the composition according to the invention is preferably at least about 0.5% by weight, and preferably up to 5% by weight, more preferably up to 2% by weight, and most preferably up to 1% by weight.
  • a preferred embodiment of the surfactant composition used according to the invention consists of a mixture of a nonionic surfactant with an anionic surfactant and the hydrophobic additive and optionally a care additive, in each case in the abovementioned proportions and with the characteristics mentioned.
  • composition used according to the invention consists of
  • a nonionic surfactant selected from the group of alkoxylated fatty acids and fatty alcohols having 6 to 18 carbon atoms in the hydrocarbon chain, the alkoxylated triglycerides of C6-C18 fatty acids and mixtures thereof, (b 1 to 25% by weight of an anionic surfactant, preferably selected from the group of C6-C18 dialkyl sulphosuccinates, of neutralized alkyl phosphoric acid esters and mixtures thereof, the weight ratio of nonionic surfactant to anionic surfactant being from 70:30 to 98: 2, c) 20 to 50 wt .-% of the hydrophobic additive selected from the group of C8-C24 fatty acid alkyl esters, vegetable oils and fats, and mixtures thereof, and
  • a care additive from the group of vitamins, in particular vitamin E, provitamins and vitamin precursors such as panthenol, humectants such as urea and glycerol, aloe vera and
  • Plant extracts such as chamomile extract.
  • An alternative embodiment of the surfactant composition used according to the invention consists of a mixture of a nonionic surfactant with a cationic surfactant and the hydrophobic additive and optionally a care additive, in each case in the abovementioned proportions and with the characteristics mentioned.
  • composition used according to the invention consists of
  • Panthenol aloe vera
  • plant extracts such as chamomile extract
  • lipids lipids
  • the composition according to the invention is preferably in the form of an aqueous dispersion, of an oil or of a paste whose drying residue at 105 ° C. is between 5 and 100% by weight.
  • the composition according to the invention is preferably used as a permanently hydrophilizing fiber preparation for polyolefin fibers or polyolefin filaments or as a means for permanently hydrophilic finishing of nonwoven fabrics made of polyolefin fibers or polyolefin filaments.
  • the polyolefin it is possible to preferably use homo- or copolymers based on ethylene or propylene.
  • polystyrene resins examples include polyethylenes such as high density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE), very low density polyethylene (VLDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), medium density polyethylene (MDPE), ultra high molecular weight polyethylene (UHMPE) ), VPE (cross-linked polyethylene), HPPE (high pressure polyethylene); Polypropylenes such as isotactic polypropylene; syndiotactic polypropylene, metallocene catalyzed polypropylene, impact modified polypropylene; Random copolymers based on ethylene and propylene, block copolymers based on ethylene and propylene; EPM (poly [ethylene-co-propylene]); EPDM (poly [ethylene-co-propylene-co-conjugated diene]).
  • HDPE high density polyethylene
  • LDPE low density polyethylene
  • VLDPE very low density polyethylene
  • LLDPE linear low density polyethylene
  • MDPE medium density
  • polystyrene polystyrene
  • Poly (methylstyrene) Poly (oxymethylene); Metallocene catalyzed alpha-olefin or cycloolefin copolymers such as norbornene-ethylene copolymers; Copolymers containing at least 60% ethylene and / or styrene and less than 40% monomers such as vinyl acetate, acrylic acid esters, methacrylic acid esters, acrylic acid, acrylonitrile or vinyl chloride.
  • examples of such polymers are poly (ethylene-co-ethyl acrylate), poly (ethylene-co-vinyl acetate), poly (ethylene-co-vinyl chloride) and poly (styrene-co-acrylonitrile).
  • graft copolymers and polymer blends that is to say mixtures of polymers in which, inter alia, the abovementioned polymers are present, for example polymer blends based on polyethylene and polypropylene.
  • composition used according to the invention is suitable for the permanent hydrophilic finishing of polyester fibers, in particular fibers of polyethylene terephthalate, and of nonwovens made therefrom.
  • composition according to the invention can be applied undiluted or in the form of an aqueous emulsion to the fibers, filaments or nonwovens, preferably in an amount of 0.1 to 2% based on the dry weight of the respective product (fiber, filament, nonwoven).
  • a process for the production of permanently hydrophilized textile products, in particular nonwovens comprises the application of the Surfactant composition on a nonwoven, for example a nonwoven fabric, of polyolefin or polyester, diluted or undiluted, via dosing, Kissroller, dipping baths, or by spraying. By diluting the composition with water or other known solvents, the desired viscosity for the particular application form can be set.
  • the application weight (OPU) is preferably between 0.1 and 5 wt .-%, based on the dry weight of the nonwovens.
  • a process for producing permanently hydrophilically finished textile fibers comprises spinning a hydrophobic polymer, in particular a polyolefin or polyester, in a melt spinning device into a polymer filament and applying the surfactant composition either undiluted or from an aqueous preparation of the inventive composition to the polymer filament in an amount of 0 , 1 to 5% by weight, based on dry weight of the polymer filament.
  • the invention thus also relates to textile fibers and filaments and textile products made therefrom, in particular nonwovens, which are obtainable by the abovementioned processes and are permanently rendered hydrophilic or treated with the surfactant composition.
  • Also encompassed by the invention is a double finishing and treatment of the textile fibers and nonwovens of polyolefin or polyester, in which the fibers or filaments are first rendered permanently hydrophilic and then the nonwoven or nonwoven fabric produced therefrom is rendered permanently hydrophilic in its entirety according to the invention with a surfactant composition ,
  • the fiber webs equipped according to the invention are particularly preferably uncompressed random fiber webs or nonwoven or chemically or physically bonded, for example needled or thermally fixed, nonwoven webs.
  • the nonwoven fabrics are preferably spunbonded nonwoven webs made from continuous filaments.
  • the nonwoven fabric equipped with the composition according to the invention forms part of an absorbent article.
  • absorbent article a device is referred to, the to be positioned on the skin of a wearer to absorb and retain the various excretions emitted by the body.
  • absorbent articles are incontinence articles such as diapers, pant-like diapers, training pants, diaper holders and incontinence briefs, as well as feminine hygiene articles such as tampons, sanitary napkins and panty liners.
  • the absorbent article usually comprises a base unit having a liquid pervious topsheet and a backsheet and an absorbent core located between the topsheet and the backsheet for receiving body fluids.
  • the liquid pervious topsheet is aligned with a wearer when the article is worn.
  • the opposite lower layer is arranged on the side facing the clothing of the wearer.
  • At least the top layer is formed from a nonwoven fabric equipped with the surfactant composition according to the present invention.
  • a surfactant mixture of nonionic surfactants and an anionic surfactant in a weight ratio of about 90:10 was prepared.
  • nonionic surfactants ethoxylated triglycerides and fatty acid ethoxylates were used.
  • the hydrophobic additive used was isoproyl palmitate.
  • the surfactant mixture and the hydrophobic additive were thoroughly mixed and homogenized in a weight ratio of 50:50.
  • the preparation described above was adjusted by dilution with distilled or demineralized water to an emulsion containing 5% by weight of active components (surfactants and hydrophobic additive).
  • the emulsion was prepared as a preparation for the permanent hydrophilic finish of a polypropylene (PP) Spunbond nonwoven with a basis weight of 15 g / m 2 used.
  • Runoff test Based on the WSP method 80.9, a PP spunbond nonwoven with an inclination of 45 ° is placed on a filter paper serving as absorption layer. It determines the run length required until a defined amount of a synthetic urine solution has been completely passed through the web into the underlying absorbent layer. Unabsorbed test fluid becomes collected in a drip tray and the amount determined by weighing. The amount of unabsorbed artificial urine solution should be a maximum of 5%.
  • Inventive Example 1 fulfills the requirements for rapid and permanent hydrophilization of the polyolefin nonwoven. Compared with the pure surfactant mixture without additive occurs no significant deterioration of the nonwovens properties.
  • a PP spunbonded fabric (basis weight 15 g / m 2 ) was treated with a 5% emulsion of the composition according to Example 1.
  • the coating weight of active substance was 1%.
  • a PP spunbonded nonwoven fabric was equipped with the pure surfactant blend, without hydrophobic addition, with the coating weight of active substance adjusted to 0.5%.
  • the grip was tested by a panel test with at least 3 subjects assessing the grip.
  • the nonwoven equipped with the composition according to the invention had a pleasantly soft feel and an improved feel compared with the product which was provided with a pure surfactant mixture without hydrophobic addition.
  • Table 1 Test results for Example 1 and the
  • the surfactant mixture 1 is the mixture of nonionic surfactants and anionic surfactant described in Example 1 in a weight ratio of about 90:10.
  • the surfactant mixture 2 is a mixture of about 40 parts nonionic surfactant and 60 parts cationic surfactant.
  • As surfactant mixture 3 a mixture of nonionic surfactants based on ethoxylated triglycerides and fatty acid reethoxylat with an anionic surfactant in a weight ratio of about 98: 2 was used.
  • Table 2 show that conventional fiber preparations are compatible with hydrophobic additives in a wide range.

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Abstract

Verwendung einer Tensidzusammensetzung zur hydrophilen Ausrüstung von Textilfasern und daraus hergestellten Textilerzeugnissen Eine Tensidzusammensetzung zur Verwendung für die permanent hydrophile Ausrüstung von Textilfasern und daraus hergestellten Textilerzeugnissen enthält ein Gemisch aus wenigstens einem nichtionischen Tensid und wahlweise wenigstens einem anionischen Tensid und/oder einem kationischen Tensid, sowie bis zu 60 Gew.- % eines hydrophoben Zusatzes. Der hydrophobe Zusatz umfasst wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe der Fettsäureester, pflanzlichen Öle und Fette, sowie Mischungen davon.

Description

Verwendung einer Tensidzusammensetzung zur hydrophilen Ausrüstung von Textilfasern und daraus hergestellten Textilerzeugnissen
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Tensidzusammensetzungen zur hydrophilen Ausrüstung von Textilfasern und daraus hergestellten Textilerzeugnissen wie Vliese, die diesen grundsätzlich hydrophoben Substraten permanent hydrophile Eigenschaften verleihen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Hydrophile Vliese werden insbesondere als Abdeckvliese oder als Zwischenvliese in mehrlagigen Vliesen für Hygieneartikel wie Babywindeln, Damenbinden, Inkontinenzprodukte und ähnliche Erzeugnisse verwendet. Solche Vliese haben die Aufgabe, Körperflüssigkeiten wie Urin schnell an die darunter liegende Absorptionsschicht weiterzuleiten.
Zur Herstellung der Abdeckvliese werden zumeist Fasern oder Filamente aus Polyolefin oder Polyester verwendet. Diese Polymere sind jedoch hydrophob und müssen daher entweder bei der Faserherstellung und/oder der Weiterverarbeitung zum Vlies hydrophiliert werden. Üblicherweise erfolgt die Hydrophilierung durch Behandlung der Filamente mit bekannten Spinnpräparationen, die dann weiter zu Stapelfasern und zu Vliesstoffen verarbeitet werden. Weiter üblich ist auch die Behandlung der Vliesstoffe vor der Weiterverarbeitung zum Hygieneartikel mit einem hydrophilen Ausrüstungsmittel als sogenanntes„Top Coat".
Die Behandlung der hydrophoben Fasern, Filamente oder Vliese mit einer hydrophilen Spinnpräparation oder einem hydrophilen Appreturmittel soll eine möglichst dauerhafte Hydrophilierung ergeben, die nicht oder nur geringfügig durch Flüssigkeiten ausgewaschen wird und dem Vlies über einen möglichst langen Zeitraum seiner Nutzungsdauer hinweg eine möglichst gleichbleibende Hydrophilie verleihen.
Derartige hydrophilierende Zusammensetzungen sind im Stand der Technik bekannt. Das US Patent 4 988 449 beschreibt hydrophilierende Zusammensetzungen, die Diethanolamide sowie nichtionische Tenside, Alkylphosphate, quaternäre Ammoniumsalze und/oder Alkylimidazoliumsalze enthalten und als Flüssigkeitsdurchlässigkeit verleihende Mittel für Polyolefin- Nonwovens eingesetzt werden.
Aus der US 5 258 129 sind hydrophilierende Zusammensetzungen bekannt, die Polyoxyalkylen-modifizierte Polydimethylsiloxane allein oder in Kombination mit nichtionischen Tensiden, Alkylphosphaten, quaternären Ammoniumsalzen und/oder Alkylimidazoliumsalzen enthalten.
Die EP 410 485 B1 offenbart ein Verfahren zur Hydrophilierung von Polyolefinfaservliesen durch Aufbringen einer wässrigen, alkoxylierten Tensidmischung auf die Oberfläche der Fasern, bei dem die Zusammensetzung zu mindestens 80% aus alkoxylierten Triglyceriden von ds-Fettsäuren besteht.
Aus der EP 0 839 947 A2 sind hydrophilierende Zusammensetzungen bekannt, die nichtionische Tenside in Kombination mit einem Polyoxyalkylen- modifizierten Polydimethylsiloxan und/oder einer quaternären Ammoniumverbindung enthalten.
Die EP 1 600 532 B1 beschreibt hydrophilierende Zusammensetzungen, die aus einem mit einer Fettsäure veresterten alkoxylierten Glycerin und einem mit einer Fettsäure veresterten alkoxylierten oder alkoxylierten und hydrierten Ricinolein bestehen. Zur Erhöhung des Tragekomforts von Inkontinenzprodukten ist bereits vorgeschlagen worden, die korperseitig angeordneten hydrophilen Abdeckvliese nachträglich auf der Windelmaschine mit hydrophoben Pflegelotionen auszurüsten. Die EP 1 671 609 B1 schlägt vor, die Lotion in Form eines Musters aus mehreren Streifen auf die körperseitige Oberfläche des Abdeckvlieses aufzubringen, damit das Abdeckvlies weiter seine Funktion der Flüssigkeitsverteilung erfüllen kann. Die WO 2012/047986 A2 beschreibt eine Lotion zum Auftrag auf das Abdeckvlies eines Hygieneartikels, die hydrophil eingestellt ist und 0, 1 -90% eines mikrokristallinen Wachses, 0, 1 bis 25 Gew.-% eines POE-4- Monolaurinsäureesters, 0, 1 bis 50 Gew.-% eines POE-8-Monostearinsäureesters sowie einen Träger wie Petrolatum umfasst.
ZUSAMMEN FASSU NG DER ERFI NDUNG
Gegenüber dem vorgenannten Stand der Technik besteht die Aufgabe, eine Zusammensetzung zur einfachen und kostengünstigen Ausrüstung von textilen Fasern und Textilerzeugnissen mit permanent hydrophilen Eigenschaften bereitzustellen, die sich insbesondere zu Hygieneartikeln mit einem erhöhten Tragekomfort weiterverarbeiten lassen.
Diese Aufgabe wird durch die Verwendung einer Tensidzusammensetzung zur hydrophilen Ausrüstung von textilen Fasern und Textilerzeugnissen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben, die wahlweise miteinander kombiniert werden können.
Erfindungsgemäß wird eine Tensidzusammensetzung zur permantent hydrophilen Ausrüstung von textilen Fasern und daraus hergestellten Textilerzeugnissen verwendet, wobei die Zusammensetzung wenigstens ein nichtionisches Tensid sowie wahlweise wenigstens ein anionisches und/oder ein kationisches Tensid enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung ferner einen hydrophoben Zusatz in einem Anteil von bis zu 60 Gew.-% enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung ohne Lösungsmittel, wobei der hydrophobe Zusatz wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe der Fettsäureester, pflanzlichen Öle und Fette sowie Mischungen davon umfasst.
Das nichtionische Tensid ist aus der Gruppe der alkoxylierten C6-C-|8- Fettalkohole, alkoxylierten C6-Ci8-Amine, alkoxylierten C6-Ci8-Amide, alkoxylierten C6-Ci8-Fettsäuren, alkoxylierten C6-Ci8-Fettsäureester und alkoxylierten C8-Ci8-Alkylphenole sowie alkoxylierten Triglyceride von C6-Ci8- Fettsäuren und/oder deren Veresterungsprodukten mit C8-Ci8 Fettsäuren ausgewählt.
Unter „permanent hydrophil" ist im Sinne der Erfindung ein mit einem Ausrüstungsmitel behandeltes Erzeugnis (Faser oder Flächengebilde) zu verstehen, das den„Multi Strike Through"-Test gemäß WSP-Standard 70.7 (1 1 ) mit Durchschlagszeiten von <2I <3/ <5/ <5/ <5 Sekunden besteht.
Die erfindungsgemäß verwendete Tensidzusammensetzung verleiht den damit ausgerüsteten Textilerzeugnissen eine hervorragende Durchleitungsfähigkeit für Körperflüssigkeiten. Gleichzeitig verleiht die Zusammensetzung den aus diesen textilen Erzeugnissen hergestellten Absorptionsartikeln einen guten Tragekomfort.
In wässriger Verdünnung können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen besonders gut als Faserpräparationen zur permanent hydrophilen Ausrüstung von textilen Fasern verwendet werden. Die Tensidzusammensetzung liegt dann vorzugsweise in Form einer Emulsion oder Paste vor. Die Zusammensetzungen eignen sich außerdem als Appreturmittel oder „Top Coat" zur hydrophilen Ausrüstung der aus solchen Fasern und Filamenten hergestellten Textilerzeugnisse. Damit lässt sich das Herstellungsverfahren der textilen Erzeugnisse, insbesondere von Hygieneartikeln und Inkontinenzprodukten, deutlich vereinfachen, da der nachträgliche Auftrag von Pflegelotionen auf die Abdeckvliese in der Windelmaschine entfallen kann.
Im Sinne der Erfindung umfasst der Begriff „Fasern" auch „Filamente", einschließlich Einzelfilamente und Mulitfilamente. Die Begriffe „Fasern" und „Filamente" werden daher gleichbedeutend verwendet.
Mit„hydrophob" werden Fasern, Materialien oder Oberflächen bezeichnet, die mit Wasser nicht spontan benetzbar sind oder einen Kontaktwinkel von größer 90° aufweisen. Hydrophile Fasern, Materialien und Oberflächen sind spontan mit Wasser und wässrigen Flüssigkeiten benetzbar oder zeigen einen Kontaktwinkel von kleiner 90°.
Soweit nichts anderes angegeben ist, beziehen sich Angaben in Gew.-% auf den Gesamtanteil der aktiven Komponenten der Tensidzusammensetzung, insbesondere Tenside, hydrophobe Zusätze und wahlweise Pflegeadditive. Je nach Anwendungszweck kann die Zusammensetzung auch Wasser und andere Lösungsmittel enthalten, die nicht in die Berechnung der Anteile einbezogen sind.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Als Textilfasern werden insbesondere synthetische Fasern oder Filamente aus Polyolefinen und Polyester wie Polyethylenterephthalat (PET) eingesetzt. Die aus diesen Fasern hergestellten Textilerzeugnisse sind bevorzugt nichtgewebte Textilerzeugnisse (Nonwovens), insbesondere Vliese. Das für die permanente Hydrophilierung der Textilfasern und
Textilerzeugnisse verwendete Tensidgemisch umfasst mindestens ein nichtionisches Tensid sowie wahlweise mindestens ein anionisches Tensid und/oder ein kationisches Tensid. Durch die Kombination verschiedener Tenside kann eine gute Benetzbarkeit der Fasern erzielt werden. Der Gesamtanteil der Tenside in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung beträgt vorzugsweise 40 bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt 50 bis 90 Gew-% und besonders bevorzugt 50 bis 80 Gew-%.
Der hydrophobe Zusatz ist vorzugsweise in einem Anteil von 5 bis 60 Gew.-% in der Zusammensetzung enthalten. Besonders bevorzugt beträgt der Anteil des hydrophoben Zusatzes 10 bis 50 Gew.-%, insbesondere 20 bis 50 Gew.-%.
Besonders bevorzugt ist der hydrophobe Zusatz bei Raumtemperatur (20 °C) flüssig.
Das nichtionische Tensid liegt in der Zusammensetzung vorzugsweise in einem Anteil von 10 bis 90 Gew.-% vor. Bevorzugt beträgt der Anteil des nichtionischen Tensids 15 bis 80 Gew.-% und besonders bevorzugt 30 bis 80 Gew.-%.
Das anionische Tensid kann in einem Anteil von etwa 1 bis 60 Gew.-% in der Zusammensetzung vorliegen. Bevorzugt beträgt der Anteil des anionischen Tensids von etwa 1 bis 55 Gew.-%, besonders bevorzugt von 1 bis 30 Gew.-%. Das kationische Tensid kann in der Zusammensetzung in einem Anteil von etwa 1 bis 60 Gew.-% vorliegen. Bevorzugt beträgt der Anteil des kationischen Tensids von etwa 5 bis 60 Gew.-%, und besonders bevorzugt von etwa 10 bis 55 Gew.-%. Das nichtionische Tensid und das anionische Tensid können in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis von 35:65 bis 98:2, bevorzugt 70:30 bis 98:2 vorliegen.
Das nichtionische Tensid und das kationische Tensid können in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis von 35:65 bis 98:2, bevorzugt bis 80:20 vorliegen.
Die Zusammensetzung kann auch sowohl wenigstens ein anionisches Tensid als auch wenigstens ein kationisches Tensid, zusammen mit wenigstens einem nichtionischen Tensid enthalten.
Außerdem kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung wahlweise weitere Zusätze aus der Gruppe der Antistatikmittel, Benetzungsmittel, Kohäsionsmittel, Gleitmittel, Korrosionsschutzmittel und Emulgatoren enthalten. Typischerweise können diese Zusätze ebenfalls nichtionische, kationische oder anionische Tenside im Sinne der Erfindung darstellen. Diese Zusätze sind im Stand der Technik bekannt und im Bereich der Spinnpräparationen und Appreturmittel handelsüblich.
Das nichtionische Tensid ist aus der Gruppe der alkoxylierten C6-C-|8- Fettalkohole, alkoxylierten C6-Ci8-Amine, alkoxylierten C6-Ci8-Amide, alkoxylierten C6-Ci8-Fettsäuren, alkoxylierten C6-Ci8-Fettsäureester und alkoxylierten C8-Ci8-Alkylphenole sowie alkoxylierten Triglyceride von C6-Ci8- Fettsäuren und/oder deren Veresterungsprodukten mit C8-Ci8 Fettsäuren ausgewählt.
Die Kohlenwasserstoff ketten dieser Verbindungen können jeweils verzweigt oder geradkettig, gesättigt oder ungesättigt sein.
Bevorzugt ist das nichtionische Tensid ein alkoxylierter Fettalkohol mit 6 bis 18 C-Atomen in der Kohlenwasserstoffkette, eine alkoxylierte Fettsäure mit 6 bis 18 C-Atomen in der Kohlenwasserstoff kette, ein alkoxyliertes Triglycerid von C6- Ci8-Fettsäuren und Mischungen davon.
Besonders bevorzugt sind Fettalkoholalkoxylate und Fettsaurealkoxylate mit 8 bis 18 C-Atomen in der Kohlenwasserstoff kette. Die Fettalkoholalkoxylate und Fettsaurealkoxylate können endständig eine Hydroxyl- oder eine Alkyl-, bzw. Alkenylethergruppe aufweisen. Besonders bevorzugt sind Hydroxygruppen-terminierte Fettalkohol- und Fettsaurealkoxylate.
Die Anzahl der Alkoxygruppen im nichtionischen Tensid beträgt vorzugsweise von 1 bis 10, bevorzugt von 2 bis 8, und besonders bevorzugt von 2 bis 6. Die Alkoxygruppen können insbesondere von Ethylenglykol oder
Propylenglykol abgeleitet sein.
Besonders bevorzugt sind Fettalkoholethoxylate und Fettsäureethoxylate mit 8 bis 18 C-Atomen in der Kohlenwasserstoffkette und 2 bis 6 Ethylenglykoleinheiten, ethoxylierteTriglyceride von C6-Ci8-Fettsäuren mit 2 bis 6 Ethylenglykoleinheiten pro Fettsäurekette und deren Mischungen.
Als anionisches Tensid kann vorzugsweise ein Tensid aus der Gruppe der C6- Ci8-Alkylsulfate, Alkylethersulfate, Alkylsulfonate, C6-Ci8-Alkylsarkosinate, C6- Ci8-Dialkylsulfosuccinate oder der neutralisierten Alkylphosphorsäureester und deren Gemische ausgewählt werden. Bevorzugt sind C6-Ci8-Dialkylsulfosuccinate sowie neutralisierte Alkylphosphorsäureester und deren Mischungen.
Der neutralisierte Alkylphosphorsäureester entspricht vorzugsweise der folgenden allgemeinen Formel (I):
P(=0)(OR1)(OR2)(OR3) (I) worin
R1, R2 und R3 unabhängig voneinander
(i) eine alkoxylierte Alkylgruppe mit 4 bis 22 C-Atomen in der Kohlenwasserstoffkette oder eine alkoxylierte Alkenylgruppe mit 4 bis 22 C-Atomen in der Kohlenwasserstoff kette bedeuten, wobei die Alkoxygruppen von Ethylenglykol oder Propylenglykol abgeleitet sind und die Anzahl der
Alkoxygruppen pro Alkyl- oder Alkylengruppe zwischen 1 und 10 beträgt, und wobei die Alkylgruppen oder Alkenylgruppen jeweils verzweigt oder geradkettig, gesättigt oder ungesättigt sein können;
(ii) eine Alkylgruppe mit 4 bis 22 C-Atomen oder eine
Alkenylgruppe mit 4 bis 22 C-Atomen bedeuten, die jeweils verzweigt oder geradkettig, gesättigt oder ungesättigt sein können, und/oder
(iii) Wasserstoff bedeuten, wobei wenigstens einer der Reste R1, R2 und R3 nicht Wasserstoff ist.
Als Neutralisierungsmittel für den Phosphorsäureester können alle geeigneten Basen, wie beispielsweise LiOH, NaOH, KOH, NH3, Mono-, Di-, oder Triethanolamin, verwendet werden.
Wenigstens einer der Reste R1, R2 und R3 in Formel (I) des neutralisierten Phosphorsäureesters ist bevorzugt eine alkoxylierte Alkyl-, oder Alkenylgruppe mit 6 bis 18 C-Atomen in der Kohlenwasserstoff kette und 1 bis 6 Alkoxygruppen, insbesondere Ethoxygruppen und/oder Propoxygruppen, besonders bevorzugt eine alkoxylierte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 10 bis 18 C-Atomen in der Kohlenwasserstoffkette und 1 bis 4 Ethoxygruppen. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens einer der Reste R1, R2 und R3 in Formel (I) eine Alkylgruppe oder eine Alkenylgruppe mit 6 bis 18 C-Atomen, besonders bevorzugt mit 10 bis 18 C-Atomen.
Das wahlweise als weitere Komponente der Tensidzusammensetzung eingesetzte kationische Tensid kann insbesondere eine quarternäre Ammoniumverbindung sein, die der folgenden Formel (II) entspricht:
[R4-C(=0)-X-(CH2)n-NR5R6-(CH2)m-X-C(=0)-R4]+ Y" (II) worin eine Alkylgruppe mit 1 bis 22 C-Atomen oder eine Alkenylgruppe mit 2 bis 22 C-Atomen,
R5 und R6 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe mit 1 bis 22 C- Atomen, Hydroxyethyl oder einen Polyglykolrest,
X ein Sauerstoffatom, NH, N-CH3 oder eine (OC2H4)z-Gruppe mit z = 1 bis 10,
Y" eines der Anionen CH3OS03 ", C2H5OS03 ", CH3COO", CI",
Phosphat, Lactat, Citrat, und m und n unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeuten.
Die Reste R4 bis R6 in Formel (II) bedeuten bevorzugt Alkylgruppen wie sie von pflanzlichen Ölen und Olmischungen abgeleitet sind. Besonders bevorzugt sind die Reste R4, R5, und R6 von pflanzlichen Ölen mit einem hohen Anteil an gesättigten Fettsäuren abgeleitet, insbesondere von Palmöl oder Palmkernöl.
Der hydrophobe Zusatz der erfindungsgemäßen Zusammensetzung umfasst vorzugsweise wenigstens einen Carbonsäurealkylester, bevorzugt C2-18- Alkylester von Carbonsäuren mit 4 bis 24 C-Atomen. Besonders bevorzugt sind Alkylester der Maleinsäure oder Milchsäure sowie die Alkylester der folgenden pflanzlichen Fettsäuren: Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Kokosfettsäure, Cottonölfettsäure, Sojaölfettsäure, Erdnussölfettsäure, Sonnenblumenölfettsäure, Linolsäure, Caprinsäure, Lauinsäure, Myristinsäure, Behensäure, Erucasäure und Äpfelsäure. Die Alkylgruppe ist bevorzugt eine Ethyl-, Propyl-, Isopropyl- oder Butylgruppe, oder eine Fettalkoholgruppe mit 8 bis 22 C-Atomen. Als pflanzliches Öl oder Fett können insbesondere Kokosnussöl, Mandelöl, Walnussöl, Pfirsichkernöl, Aprikosenkernöl, Avocadoöl, Teebaumöl, Sojaöl, Sesamöl, Sonnenblumenöl, Tsubakiöl, Nachtkerzenöl, Reiskleieöl, Palmkernöl, Mangokernöl, Wiesenschaumkrautöl, Distelöl, Macadamianussöl, Traubenkernöl, Amaranthsamenöl, Arganöl, Bambusöl, Olivenöl, Weizenkeimöl, Kürbiskernöl, Malvenöl, Haselnussöl, Safloröl, Canolaöl, Sasanquaöl, Jojobaöl, Rambutanöl, Kakaoabutter, Shea-Butter, Rosenöl, Baumwollsaatöl und/oder Gemische dieser Öle oder Fette verwendet werden. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann darüber hinaus noch Pflegeadditive wie Vitamine, insbesondere Vitamin E, Provitamine und Vitaminvorstufen wie Panthenol, Aloe Vera, Pflanzenextrakte wie Kamillenextrakt, und Feuchthaltemittel wie Harnstoff oder Glycerin enthalten. Der Anteil der Pflegeadditive in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung beträgt bevorzugt mindestens etwa 0,5 Gew.-%, und vorzugsweise bis zu 5 Gew- %, besonders bevorzugt bis zu 2 Gew.-%, und ganz besonders bevorzugt bis zu 1 Gew.-%.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäß verwendeten Tensidzusammensetzung besteht aus einem Gemisch eines nichtionischen Tensids mit einem anionischen Tensid sowie dem hydrophoben Zusatz und wahlweise einem Pflegeadditiv, jeweils in den oben angegebenen Anteilen und mit den genannten Merkmalen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht die erfindungsgemäß verwendete Zusammensetzung aus
(a) 35 bis 80 Gew.-% eines nichtionischen Tensids, ausgewählt aus der Gruppe der alkoxylierten Fettsäuren und Fettalkohole mit 6 bis 18 C- Atomen in der Kohlenwasserstoff kette, der alkoxylierten Triglyceride von C6-C18-Fettsäuren und Mischungen davon, (b) 1 bis 25 Gew.-% eines anionischen Tensids, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe der C6-C18-Dialkylsulfosuccinate, neutralisierten Alkylphosphorsäureester und deren Mischungen, wobei das Gewichtsverhältnis des nichtionischen Tensids zum anionischen Tensid von 70:30 bis 98:2 beträgt, (c) 20 bis 50 Gew.-% des hydrophoben Zusatzes, ausgewählt aus der Gruppe der C8-C24-Fettsäurealkylester, pflanzlichen Öle und Fette, sowie Mischungen davon, und
(d) 0 bis 5 Gew.-% eines Pflegeadditivs aus der Gruppe der Vitamine, insbesondere Vitamin E, Provitamine und Vitaminvorstufen wie Panthenol, Feuchthaltemitel wie Harnstoff und Glycerin, Aloe Vera und
Pflanzenextrakte wie Kamillenextrakt. Eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäß verwendeten Tensidzusammensetzung besteht aus einem Gemisch eines nichtionischen Tensids mit einem kationischen Tensid sowie dem hydrophoben Zusatz und wahlweise einem Pflegeadditiv, jeweils in den oben angegebenen Anteilen und mit den genannten Merkmalen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht die erfindungsgemäß verwendete Zusammensetzung aus
(a) 15 bis 65 Gew.-% eines nichtionischen Tensids, ausgewählt aus der Gruppe der alkoxylierten Fettalkohole mit 6 bis 18 C-Atomen in der Kohlenwasserstoff kette, der alkoxylierten Triglyceride von C6-C18-
Fettsäuren und Mischungen davon,
(b) 10 bis 55 Gew.-% eines kationischen Tensids, insbesondere einer quaternären Ammoniumverbindung, wobei das Gewichtsverhältnis des nichtionischen Tensids zum kationischen Tensid von 35:65 bis 80:20 beträgt,
(c) 20 bis 50 Gew.-% des hydrophoben Zusatzes, ausgewählt aus der Gruppe der C8-C24-Fettsäurealkylester, pflanzlichen Öle und Fette, sowie Mischungen davon, und
(d) 0 bis 5 Gew.-% eines Pflegeadditivs aus der Gruppe der Vitamine, insbesondere Vitamin E, Provitamine und Vitaminvorstufen wie
Panthenol, Aloe Vera, Pflanzenextrakte wie Kamillenextrakt, und Lipide.
Vorzugsweise liegt die erfindungsgemäße Zusammensetzung in Form einer wässrigen Dispersion, eines Öls oder einer Paste vor, deren Trocknungsrückstand bei 105°C zwischen 5 und 100 Gew.-% beträgt. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wird vorzugsweise verwendet als permanent hydrophilierende Faserpräparation für Polyolefinfasern oder Polyolefinfilamente oder aber als Mittel zur permanent hydrophilen Ausrüstung von aus Polyolefinfasern oder Polyolefinfilamenten hergestellten, nichtgewebten textilen Flächengebilden (Nonwovens). Als Polyolefin können vorzugsweise Homo- oder Copolymere auf Ethylen- oder Propylen-Basis eingesetzt werden. Beispiele für solche Polyolefine sind Polyethylene wie HDPE (high density Polyethylene), LDPE (low density Polyethylene), VLDPE (very low density Polyethylene), LLDPE (linear low density Polyethylene), MDPE (medium density Polyethylene), UHMPE (ultra high molecular Polyethylene), VPE (vernetztes Polyethylen), HPPE (high pressure Polyethylene); Polypropylene wie isotaktisches Polypropylen; syndiotaktisches Polypropylen, Metallocen-katalysiert hergestelltes Polypropylen, schlagzähmodifiziertes Polypropylen; Random- Copolymere auf Basis von Ethylen und Propylen, Blockcopolymere auf Basis von Ethylen und Propylen; EPM (Poly[ethylen-co-propylen]); EPDM (Poly[ethylen-co- propylen-cokonjugiertes Dien]).
Weitere geeignete Polyolefine sind beispielsweise Polystyrol; Poly(methylstyrol); Poly(oxymethylen); Metallocenkatalysierte alpha-Olefin- oder Cycloolefin-Copolymere wie Norbornen-Ethylen-Copolymere; Copolymere, die zu mindestens 60% Ethylen und/oder Styrol enthalten und zu weniger als 40% Monomere wie Vinylacetat, Acrylsäureester, Methacrylsäureester, Acrylsäure, Acrylnitril oder Vinylchlorid. Beispiele für solche Polymere sind Poly(ethylen-co- ethylacrylat), Poly(ethylen-co-vinylacetat), Poly(ethylen-co-vinylchlorid) und Poly(styrol-co-acrylnitril).
Geeignet sind weiterhin Pfropfcopolymere sowie Polymerblends, das heißt, Mischungen von Polymeren, in denen unter anderem die vorgenannten Polymere enthalten sind, beispielsweise Polymerblends auf Basis von Polyethylen und Polypropylen.
Desweiteren eignet sich die erfindungsgemäß verwendete Zusammensetzung zur permanenthydrophilen Ausrüstung von Polyesterfasern, insbesondere von Fasern aus Polyethylenterephthalat, und von daraus hergestellten Nonwovens.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann unverdünnt oder in Form einer wässrigen Emulsion auf die Fasern, Filamente oder Nonwovens aufgebracht werden, und zwar bevorzugt in einer Menge von 0,1 bis 2 % bezogen auf das Trockengewicht des jeweiligen Erzeugnisses (Faser, Filament, Vlies).
Ein Verfahren zur Herstellung von permanent hydrophilierten Texilerzeugnissen, insbesondere Nonwovens, umfasst das Auftragen der Tensidzusammensetzung auf ein Nonwoven, beispielsweise einen Vliesstoff, aus Polyolefin oder Polyester, verdünnt oder unverdünnt, über Dosierstifte, Kissroller, Tauchbäder, oder durch Aufsprühen. Durch Verdünnen der Zusammensetzung mit Wasser oder anderen bekannten Lösungsmitteln kann die für die jeweilige Applikationsform gewünschte Viskosität eingestellt werden. Das Auftragsgewicht (OPU) liegt vorzugsweise zwischen 0,1 und 5 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht des Nonwovens.
Ein Verfahren zur Herstellung permanent hydrophil ausgerüsteter Textilfasern umfasst das Auspinnen eines hydrophoben Polymers, insbesondere eines Polyolefins oder Polyesters, in einer Schmelzspinnvorrichtung zu einem Polymerfilament und das Aufbringen der Tensidzusammensetzung entweder unverdünnt oder aus einer wässrigen Zubereitung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung auf das Polymerfilament in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.- % bezogen auf Trockengewicht des Polymerfilaments. Gegenstand der Erfindung sind somit auch Textilfasern und -filamente und daraus hergestellte Textilerzeugnisse, insbesondere Nonwovens, die durch die vorgenannten Verfahren erhältlich und mit der Tensidzusammensetzung permanent hydrophil ausgerüstet oder behandelt sind.
Von der Erfindung umfasst ist auch eine doppelte Ausrüstung und Behandlung der Textilfasern und Nonwovens aus Polyolefin oder Polyester, bei der zunächst die Fasern oder Filamente permanent hydrophil ausgerüstet werden und anschließend das daraus hergestellte Nonwoven oder Vlies insgesamt noch einmal erfindungsgemäß mit einer Tensidzusammensetzung permanent hydrophil ausgerüstet wird. Besonders bevorzugt handelt es sich bei den erfindungsgemäß ausgerüsteten Faservliesen um unverdichtete Wirrfaservliese oder um chemisch oder physikalisch verfestigte, beispielsweise vernadelte oder thermisch fixierte, Faservliese. Die Faservliese sind bevorzugt aus Endlosfilamenten hergestellte Spinnfaservliese. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bildet das mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ausgerüstete Faservlies einen Teil eines Absorptionsartikels. Als Absorptionsartikel wird eine Vorrichtung bezeichnet, die an der Haut eines Trägers positioniert werden soll, um die verschiedenen vom Körper abgegebenen Ausscheidungen zu absorbieren und einzubehalten. Beispiele für Absorptionsartikel sind Inkontinenzartikel, wie Windeln, hosenartige Windeln, Übungshöschen, Windelhalter und Inkontinenzslips, sowie Damenhygieneartikel, wie Tampons, Damenbinden und Slipeinlagen.
Der Absorptionsartikel umfasst üblicherweise eine Grundeinheit mit einer flüssigkeitsdurchlässigen Oberschicht und einer Unterschicht und einen Absorptionskern, der sich zwischen der Oberschicht und der Unterschicht befindet und zur Aufnahme von Körperflüssigkeiten dient. Die flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht ist zu einem Träger ausgerichtet, wenn der Artikel getragen wird. Die gegenüberliegende Unterschicht ist auf der zur Kleidung des Trägers weisenden Seite angeordnet. Mindestens die Oberschicht ist aus einem erfindungsgemäß mit der Tensidzusammensetzung ausgerüsteten Faservlies gebildet. Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger bevorzugter
Ausführungsbeispiele erläutert, die jedoch nicht in einem einschränkenden Sinn zu verstehen sind.
Beispiel 1
Als Ausrüstungsmittel zur permanenten Hydrophilierung wurde ein Tensidgemisch aus nichtionischen Tensiden und einem anionischen Tensid in einem Gewichtsverhältnis von etwa 90 : 10 hergestellt. Als nichtionische Tenside wurden ethoxylierte Triglyceride und Fettsäureethoxylate verwendet.
Als hydrophober Zusatz wurde Isoproylpalmitat eingesetzt.
Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Spinnpräparation wurden das Tensidgemisch und der hydrophobe Zusatz in einem Gewichtsverhältnis von 50:50 gründlich vermischt und homogenisiert.
Untersuchung der hvdrophilierenden Eigenschaften
Die oben beschriebene Präparation wurde durch Verdünnen mit destilliertem oder entmineralisiertem Wasser auf eine Emulsion mit 5 Gew.-% aktiven Komponenten (Tenside und hydrophober Zusatz) eingestellt. Die Emulsion wurde als Präparation zur permanent hydrophilen Ausrüstung eines Polypropylen (PP)- Spunbond-Vlieses mit einem Flächengewicht von 15 g/m2 verwendet. Das Auflagegewicht an aktiver Substanz (OPU oder Oil Pick Up), bezogen auf das Trockengewicht des PP-Vlieses, betrug etwa 1 ,75 %.
Zur Ausprüfung der Zusammensetzungen in Verbindung mit dem genannten textilen Substrat wurden die nachfolgend beschrieben Untersuchungen durchgeführt.
Mehrfach-Durchschlagszeit (Mulitple Strike Through)
Gemäß Standardtest WSP 70.7 (1 1 ) wird die Zeit gemessen, die 5 ml einer synthetischen Urinlösung benötigen, um ein präpariertes Vlies zu durchdringen und in die darunterliegende Absorptionsschicht aus Filterpapier zu gelangen. Um zu testen, ob die hydrophilierende Ausrüstung ausgewaschen wird oder tatsächlich permanent hydrophilierend ist, wird die Messung am selben Vlies fünfmal hintereinander durchgeführt, wobei das Absorptionsfilterpapier jeweils erneuert wird. Die fünf Messwerte sind in Sekunden angegeben. Durchschlagszeit (Single Strike Through)
Gemäß Standardtest WSP 70.3 (08) A wird die Zeit gemessen, die 5 ml einer synthetischen Urinlösung benötigen, um ein präpariertes Vlies zu durchdringen und in die darunterliegende Absorptionsschicht aus Filterpapier zu gelangen. Der Messwert ist in Sekunden angegeben. Rücknässen (Wetback)
Gemäß Standardtest WSP 80.10 (09) A wird die Menge (in Gramm) an Flüssigkeit gemessen, die bei Belastung eines durchnässten Vlieses durch ein 4 kg-Gewicht in darüber gelegtes, trockenes Filterpapier zurückfließt.
Runoff Test In Anlehnung an die WSP-Methode 80.9 wird ein PP-Spunbond-Vlies mit einer Neigung von 45° auf ein als Absorptionsschicht dienendes Filterpapier gelegt. Es wird die Lauflänge bestimmt, die benötigt wird, bis eine definierte Menge einer synthetischen Urinlösung vollständig durch das Vlies in die darunter liegende Absorptionsschicht geleitet wurde. Nicht absorbierte Testflüssigkeit wird in einer Auffangschale gesammelt und die Menge durch Auswaage ermittelt. Die Menge an nicht absorbierter künstlicher Urinlösung soll maximal 5 % betragen.
Die für die Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 erhaltenen Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen sind in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben, wobei die Sollwerte, den jeweils erhaltenen Messwerten gegenübergestellt sind. Die Prüfung gilt als bestanden, wenn alle Messwerte im Bereich der Sollwerte liegen.
Als Vergleichsbeispiele wurden das Tensidgemisch ohne hydrophoben Zusatz sowie reines Isopropylpalmitat geprüft. Das erfindungsgemäße Beispiel 1 erfüllt die Anforderungen an eine schnelle und permanente Hydrophilierung des Polyolefinvlieses. Gegenüber dem reinen Tensidgemisch ohne Zusatz tritt keine wesentliche Verschlechterung der Vlieseigenschaften ein.
Reines Isopropylpalmitat zeigte, wie erwartet, keine hydrophilierenden Eigenschaften.
Zur Bewertung des Griffs wurde ein PP-Spinnfaservlies (Flächengewicht 15 g/m2) mit einer 5%igen Emulsion der Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 behandelt. Das Auflagegewicht an aktiver Substanz betrug 1 %. Zum Vergleich wurde ein PP-Spinnfaservlies mit dem reinen Tensidgemisch, ohne hydrophoben Zusatz, ausgerüstet, wobei das Auflagegewicht an aktiver Substanz auf 0,5% eingestellt wurde. Die Prüfung des Griffs erfolgte durch einen Paneltest mit mindestens 3 Probanden, die den Griff beurteilen.
Das mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ausgerüstete Vlies hatte einen angenehm weichen Griff und eine gegenüber dem mit reinem Tensidgemisch ohne hydrophoben Zusatz ausgerüsteten Produkt eine verbesserte Haptik. Tabelle 1 : Untersuchungsergebnisse für Beispiel 1 und die
Vergleichsbeispiele
Beispiel 2
In einem weiteren Versuch wurde die Eignung weiterer hydrophober Zusätze zur Einarbeitung in verschiedene Tensidgemische untersucht. Außerdem wurde der Anteil (Gew.-%) des hydrophoben Zusatzes bestimmt, bis zu dem sich stabile Präparationen und/oder wässrige Verdünnungen der Präparationen ohne Entmischung der Komponenten erhalten lassen.
Es wurden die in der folgenden Tabelle 2 angegebenen Ergebnisse erhalten.
Tabelle 2:
Das Tensidgemisch 1 ist das in Beispiel 1 beschriebene Gemisch aus nichtionischen Tensiden und anionischem Tensid in einem Gewichtsverhältnis von etwa 90 : 10. Das Tensidgemisch 2 ist ein Gemisch aus etwa 40 Teilen nichtionisches Tensid und 60 Teilen kationisches Tensid. Als Tensidgemisch 3 wurde ein Gemisch aus nichtionischen Tensiden auf der Grundlage von ethoxylierten Triglyceriden und Fettsäu reethoxylat mit einem anionischen Tensid in einem Gewichtsverhältnis von etwa 98 : 2 eingesetzt. Die in Tabelle 2 dargestellten Ergebnisse zeigen, dass herkömmliche Faserpräparationen mit hydrophoben Zusätzen in einem weiten Bereich verträglich sind. Diese Zusammensetzungen lassen sich erfindungsgemäß als Mittel zur permanent hydrophilen Ausrüstung von textilen Fasern und Textilerzeugnissen wie Nonwovens verwenden, die insbesondere zu Hygieneartikeln mit erhöhtem Tragekomfort weiterverarbeitet werden können.

Claims

Patentansprüche
1 . Verwendung einer Tensidzusammensetzung zur permantent hydrophilen Ausrüstung von textilen Fasern und daraus hergestellten Textilerzeugnissen, wobei die Zusammensetzung wenigstens ein nichtionisches Tensid sowie wahlweise wenigstens ein anionisches und/oder ein kationisches Tensid enthält, wobei das nichtionische Tensid aus der aus alkoxylierten C6-Ci8-Fettalkoholen, alkoxylierten C6-Ci8-Aminen, alkoxylierten C6-Ci8-Amiden, alkoxylierten C6-C-|8- Fettsäuren, alkoxylierten C6-Ci8-Fettsäureestern, alkoxylierten C8-Ci8- Alkylphenolen und alkoxylierten Triglyceriden von C6-Ci8-Fettsäuren und/oder deren Veresterungsprodukten mit C8-Ci8 Fettsäuren sowie deren Mischungen bestehenden Gruppe ausgewählt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung ferner einen hydrophoben Zusatz in einem Anteil von bis zu 60 Gew.-% enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, wobei der hydrophobe Zusatz wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe der Fettsäureester, pflanzlichen Öle und Fette sowie Mischungen davon umfasst.
2. Verwendung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der hydrophobe Zusatz in einem Anteil von 5 bis 60 Gew.-% vorliegt.
3. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung zusätzlich Pflegeadditive aus der Gruppe der Vitamine, Provitamine und Vitaminvorstufen, Feuchthaltemittel, Aloe Vera und Pflanzenextrakte enthält.
4. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Pflegeadditive 0,5 Gew.-% bis 5 Gew-% beträgt.
5. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtionische Tensid in einem Anteil von 10 bis 90
Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, vorliegt.
6. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung wenigstens ein anionisches Tensid in einem Anteil von 1 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, enthält.
7. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung wenigstens ein kationisches Tensid in einem Anteil von 1 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, enthält.
8. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung besteht aus:
35 bis 80 Gew.-% eines nichtionischen Tensids, ausgewählt aus der Gruppe der alkoxylierten Fettsäuren und Fettalkohole mit 6 bis 18 C-Atomen in der Kohlenwasserstoffkette, der alkoxylierten Triglyceride von C6-C18-Fettsäuren und Mischungen davon,
1 bis 25 Gew.-% eines anionischen Tensids, wobei das Gewichtsverhältnis des nichtionischen Tensids zum anionischen Tensid von 70:30 bis 98:2 beträgt,
20 bis 50 Gew.-% des hydrophoben Zusatzes, ausgewählt aus der Gruppe der C8-C24-Fettsäurealkylester, pflanzlichen Öle und Fette, Mineralöle und Wachse sowie Mischungen davon, und
0 bis 5 Gew.-% eines Pflegeadditivs aus der Gruppe der Vitamine, Provitamine und Vitaminvorstufen, Feuchthaltemittel, Aloe Vera und Pflanzenextrakte.
9. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung besteht aus:
15 bis 65 Gew.-% eines nichtionischen Tensids, ausgewählt aus der Gruppe der alkoxylierten Fettsäuren und Fettalkohole mit 6 bis 18 C-Atomen in der Kohlenwasserstoff kette, der alkoxylierten Triglyceride von C6-C18-Fettsäuren und Mischungen davon,
10 bis 55 Gew.-% eines kationischen Tensids, wobei das Gewichtsverhältnis des nichtionischen Tensids zum kationischen Tensid von 35:65 bis 82:20 beträgt,
20 bis 50 Gew.-% des hydrophoben Zusatzes, ausgewählt aus der Gruppe der C8-C24-Fettsäurealkylester, pflanzlichen Öle und Fette, Mineralöle und Wachse sowie Mischungen davon, und 0 bis 5 Gew.-% eines Pflegeadditivs aus der Gruppe der Vitamine, Provitamine und Vitaminvorstufen, Feuchthaltemittel, Aloe Vera und Pflanzenextrakte.
10. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die textilen Fasern aus der Gruppe der Polyolefinfasern und Polyesterfasern ausgewählt sind.
1 1 . Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilerzeugnis ein aus Polyolefinfasern und/oder Polyesterfasern hergestelltes, nichtgewebtes textiles Flächengebilde (Nonwoven), insbesondere ein Vlies, ist.
12. Verwendung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengebilde die körperseitige Oberschicht eines Absorptionsartikels bildet.
13. Verwendung nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengebilde ein Polyolefin-Wirrfaservlies ist.
14. Verwendung nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengebilde ein vernadeltes Polyolefinfaservlies ist.
15. Verfahren zur Herstellung einer permanent hydrophil ausgerüsteten Textilfaser und/oder eines Textilerzeugnisses, bei dem die Textilfaser und oder das Textilerzeugnis mit einer Tensidzusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche behandelt wird.
16. Permanent hydrophil ausgerüstete Textilfaser erhältlich nach einem Verfahren gemäß Anspruch 15.
17. Permanent ausgerüstetes Textilerzeugnis, insbesondere Nonwoven, erhältlich nach einem Verfahren gemäß Anspruch 15.
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