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Die Erfindung betrifft vorgefeuchtete Wischtücher, welche mit Wasser weggespült werden können.
Vorgefeuchtete Wischtücher sind ausserordentlich beliebt zur Reinigung vieler Teile des menschlichen
Körpers. Zum Beispiel bieten solche Wischtücher Mittel zur Reinigung von Teilen des menschlichen Körpers unter Bedingungen, wo Wasser, Handtücher u. ähnl. nicht zur Verfügung stehen. Eine spezielle Anwendung für vorgefeuchtete Wischtücher liegt in der Reinigung bzw. Säuberung der Exkrete vom menschlichen Anus und gewöhnlich, nachdem Toilettenpapier in der normalen Weise verwendet worden ist. Bei einer solchen Anwendung stellt das Wischtuch nicht nur einen Ersatz für Toilettenpapier dar, sondern vollzieht die endgültige
Reinigungsoperation, nachdem die Masse der Exkrete in üblicher Weise entfernt worden ist.
Vorgefeuchtete Wischtücher haben viele andere Anwendungsmöglichkeiten. Zum Beispiel können sie verwendet werden, um andere Teile des Körpers als den Anus, wie unter den Armen, das Gesicht und/oder den
Hals zu reinigen.
Es verstreicht häufig ein langer Zeitraum, d. h. ein halbes Jahr bis 2 Jahre, vom Zeitpunkt der Herstellung vorgefeuchteter Wischtücher bis zum Zeitpunkt ihrer Verwendung. Daher müssen die vorgefeuchteten
Wischtücher, um funktionsfähig zu bleiben, nach einem solch langen Zeitraum eine ausreichend Strukturintegrität für ihre beabsichtigte Wischfunktion aufweisen. Ausserdem ist die Spülbarkeit der Wischtücher mit Wasser eine äusserst erwünschte Eigenschaft, insbesondere wenn das vorgefeuchtete Wischtuch zur Verwendung als
Analwischtuch als Teil der normalen Reinigungsfunktion nach einer Darmentleerung vorgesehen ist.
Vorgefeuchtete Wischtücher haben bisher einen grossen Prozentgehalt (d. h. 11/2 bis 4%) eines nassfesten
Harzes enthalten, wie Melaminharz. Solche Wischtücher weisen gewöhnlich eine hohe Nassfestigkeit auf, so dass sie sich nicht auflösen oder zu kleinen Faserklumpen aufbrechen, wenn sie mit dem Strudel eines herkömmlichen Haushaltstoilettensystems weggespült werden. Daher können solche vorgefeuchtete Wischtücher, wenn sie in dichter Ansammlung weggespült werden, die mit solchen Toilettensystemen verbundenen
Abflusssysteme verstopfen. Wischtücher, welche einen grossen Prozentgehalt an nassfestem Harz enthalten, neigen auch etwas dazu, einen rauhen Griff zu haben und inflexibel zu sein ; daher sind solche Wischtücher nicht die geeignetsten Materialien zur Verwendung beim Abwischen empfindlicher Teile des menschlichen Körpers.
Nasse
Wischtücher der oben beschriebenen Art werden in den USA-Patentschriften Nr. 3, 129, 811 und Nr. 3, 057, 467 (Williams) und Nr. 2, 840, 080 (Clark) beschrieben.
Nichtgewobene Gewebe der bisherigen Technik benutzen eine chemische Auflösung oder ein
Zusammenbrechen entweder der Fasern in dem Gewebe oder einer Verbundstoffkomponente in dem Gewebe, um eine Spülbarkeit zu erreichen. Die USA-Patentschriften Nr. 3, 554, 788, Nr. 3, 561, 447 und Nr. 3, 616, 797 schlagen nichtgewobene Gewebe vor, die mit einem eine wasserlösliche Komponente aufweisenden Haftstoff gebunden sind, welcher bei Zutritt übermässiger Feuchtigkeit gelöst wird. Die USA-Patentschrift Nr. 3, 521, 638 schlägt ein Gewebe vor, welches eine chemisch modifizierte Cellulosefaser enthält, die wasserempfindlich ist und sich auflöst, wenn sie übermässiger Feuchtigkeit ausgesetzt ist.
Die USA-Patentschrift Nr. 3, 536, 563 betrifft ein Schichtprodukt, welches einen zwischen gegenüberliegenden Schichten aus Kreppapierbausch befindlichen wasserlöslichen Film enthält. Der Film löst sich auf, wenn er übermässiger Feuchtigkeit ausgesetzt wird. Alle der obigen Gewebe werden in trockenem Zustand verpackt und behaupten ihre Strukturintegrität für einen kurzen Zeitraum nach Verwendung. Die obigen Gewebe behalten keine genügende Strukturintegrität über längere Zeiträume, wie sie bei nassen Wischtüchern gefordert wird, wenn solche Gewebe einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen etwa 100% und etwa 350 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der Fasern in dem Gewebe, aufweisen.
Der Begriff "Trockengewicht" der Fasern und Gewebe bezieht sich in der vorliegenden Beschreibung auf das Gewicht der Fasern und Gewebe unter Gleichgewichtsbedingungen in einer Umgebung von 50% relativer Feuchtigkeit und 20 bis 21 C.
Die Erfindung geht von einem mit Wasser wegspülbaren, vorgefeuchteten Wischtuch aus, welches in nassem Zustand über lange Zeiträume ohne Desintegrierung verpackbar ist, ein Gewebe aus weichem, flexiblem, absorbierendem Fasermaterial mit gegenüberliegenden Hauptflächen besitzt, wobei dieses Gewebe ein Fasergewicht von mindestens 50% kurzen cellulosischen Fasern einer Zellstofflänge unter 6, 35 mm enthält, und ferner zwei mit diesem Gewebe verbundene Haftstoffverteilungen aufweist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass diese beiden Haftstoffverteilungen wasserunlöslich sind, dass die eine wasserunlösliche Haftstoffverteilung über eine Hauptfläche des Gewebes in einem Muster aus diskreten, durch Korridorregionen getrennten Inseln verteilt ist,
wobei diese Inseln mehr als 50% des Oberflächenbereiches bedecken und sich zumindest teilweise in die Tiefe des Gewebes erstrecken, zur Erhöhung der Nasszugfestigkeit des Gewebes, um dessen Benutzung im nassen Zustand ohne mechanische Desintegrierung zu gestatten sowie zur Unterstützung bei der Stabilisierung der Oberflächenfasern dieses Gewebes, wobei dieses Gewebe in diesen Korridorregionen im wesentlichen mechanisch aufgelöst wird, wenn es innerhalb des Strudels eines herkömmlichen Haushaltstoilettensystems weggespült wird, dass die andere wasserunlösliche Haftstoffverteilung über die andere Hauptfläche verteilt ist und sich zumindest teilweise in die Tiefe dieses Gewebes erstreckt, zur Erhöhung der Nasszugfestigkeit des Gewebes, um dessen Benutzung im nassen Zustand ohne mechanische Auflösung zu gestatten,
sowie zur Unterstützung bei der Stabilisierung der Oberflächenfasern dieses Gewebes, und dass der Feuchtigkeitsgehalt in diesem Gewebe zwischen etwa 100% und etwa 350 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht des gebundenen Gewebes, liegt.
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Gemäss bevorzugter Ausführungsform dieser Erfindung liegt eine im wesentlichen zusammenhängende Verteilung des ersten Haftstoffes über die planare Ausdehnung des Gewebes vor und wird erreicht entweder durch Nassbinden bei einem Herstellungsverfahren von nassem Gewebe oder durch Besprühen des Gewebes nach der Herstellung.
Die Erfindung wird im einzelnen an Hand der Zeichnungen erläutert, in welchen Fig. 1 eine Ansicht eines durch Wasser wegspülbaren, vorgefeuchteten Wischtuches zeigt, wobei ein Teil weggebrochen wurde, um Einzelheiten der Haftstoffverteilung zu zeigen ; Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 der Fig. 1 zeigt ; Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 der Fig. 1 wiedergibt und eine alternative Ausführungsform der
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bezeichnet wird.
In den Fig. 1 und 2 enthült ein spülbares, vorgefeuchtetes Wischtuch --10-- n... ch einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ein faserartiges Gewebe--12--mit einer ersten wasserunlöslichen Haftstoffverteilung--14--, die im wesentlichen gleichmässig und zusammenhängend innerhalb des Gewebes
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herkömmlicher Haushaltstoilettensysteme auftreten, praktisch nicht mechanisch auflösbar bzw. desintegrierbar.
Die Inseln--16--sind durch Korridorregionen--18--getrennt, welche nach Einwirkung solcher Kräfte mechanisch desintegrierbar sind. Das Fasergewebe--12--besitzt einen Minimumfeuchtigkeitsgehalt, um Feuchtigkeit hievon abtropfen zu lassen, wenn das Gewebe Mahl- oder Faltkräften ausgesetzt wird ; sowie einen maximalen Feuchtigkeitsgehalt, der der gesamten Feuchtigkeit entspricht, welche das Gewebe hält, ohne unter dem Einfluss von Gravitationskräften zu tropfen. Ein Feuchtigkeitsgehalt von etwa 100% bis etwa 350 Gew.-% bezogen auf das Trockengewicht des fertigen Gewebes, genügt normalerweise den obigen Erfordernissen. Gemäss den bevorzugtesten Ausführungsformen der Erfindung wird der Feuchtigkeitsgehalt im Bereich zwischen etwa 175% und etwa 250% gehalten.
Dieser letztere Feuchtigkeitsgehaltsbereich wird vom Tastsinn eines Benutzers als am angenehmsten wahrgenommen.
Das Fasergewebe-12-enthält mindestens 50 Gew.-% kurze cellulosische Fasern einer Zellstofflänge unter 6, 35 mm, wie Zellstoffasern und Baumwoll-Linters. Diese kurzen Fasern werden bevorzugt, weil sie billig sind, schnell zur Verfügung stehen und äusserst gut absorbieren. Gegebenenfalls kann das Gewebe--12--aus 100% solcher kurzen Fasern gebildet werden ; einige Verstärkungsfasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von 6, 35 mm oder länger können jedoch verwendet werden, um die Weichheit und Festigkeit des Gewebes zu erhöhen. Beispiele für Verstärkungsfasern sind Rayon, Baumwolle, Polyester, Polyamid, Polyamin usw. Ein typisches Fasergewebe nach der Erfindung weist zwischen etwa 75% und etwa 90 Gew.-% kurze lignocellulosische Fasern und zwischen etwa 10% und etwa 25 Gew.-% längere Verstärkungsfasern auf.
Die erste wasserunlösliche Haftstoffverteilung--14--gemäss der ersten Ausführungsform der Erfindung
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Weise wird die erste Haftstoffverteilung--14--im wesentlichen gleichmässig und zusammenhängend innerhalb des Gewebes --12-- verteilt (Fig. 2). Die Menge des zur nassen Aufbereitung zugesetzten Haftstoffes wird so gewählt, dass das gebildete Gewebe zwischen etwa 0, 75 und etwa 4 Gew.-% Feststoffe aufweist, bezogen auf das Trockengewicht der Fasern in dem Gewebe. Unter 0, 75% ist das Produkt zu schwach, um seine normale Wischfunktion zu entfalten, und neigt zum Aufbrechen entlang der Korridorregionen während des Gebrauches.
Oberhalb 4% Feststoffgewicht bricht das faserige Gewebe nicht und löst sich nicht auf innterhalb eines ausreichend kurzen Zeitraumes, wenn es innerhalb eines herkömmlichen Haushaltstoilettensystems weggespült wird. Die annehmbarsten Ergebnisse sind erreicht worden mit einer ersten Haftstoffverteilung, die nicht über
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Zusatz von 8% Haftstoff macht das Produkt etwas rauhfühlig, und 6% stellen eine bevorzugtere obere Grenze dar. Neben Vermeidung des"pilling"der Oberfläche definieren die wasserunlöslichen diskreten Inseln--16-- gebundene Regionen, welche die Nasszugfestigkeit des Produktes erhöhen, und stellen sicher, dass seine Strukturintegrität während seiner Benutzung in Wischtüchern erhalten bleibt.
Die zulässige obere Grenze der Haftstoffeststoffe in den Inseln--16--wird hauptsächlich auferlegt durch die Weichheitsanforderungen an das Gewebe.
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vorzugsweise über 45 g/cm gehalten. Die Zugfestigkeit wird bestimmt durch Einspannen einer 2, 54 cm breiten Probe in die gegenüberstehenden Backen eines Instron Tensile Testers, Modell 2128. Der Backenabstand zu
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Anfang beträgt 5, 08 cm ; daher ist die Abmessung der Probe in Testrichtung grösser als 5, 04 cm, um ein Greifen der Probe zu gestatten. Die Backen werden mit einer Geschwindigkeit von 5, 04 cm/min getrennt, bis die Probe bricht, und die an der Probe angreifende Höchstkraft wird als Zugfestigkeit aufgezeichnet.
Wie oben angeführt, liegt der die Inseln-16--definierende Haftstoff in einer Menge vor, welche keine wesentliche mechanische Desintegration oder Auflösung in den Inseln erlaubt. Daher müssen die Abmessungen der Inseln genügend klein sein, um sie innerhalb eines Abflusssystems ohne Verstopfen solcher Abflusssysteme aufnehmen zu können, wenn das Gewebe entlang den Korridorregionen--18--aufbricht. Bei der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist jede Insel--16--quadratisch und nicht grösser als 6, 45 cm2 in der Fläche. Inseln anderer geometrischer Konfigurationen können benutzt werden, die spezielle Konfiguration unterliegt erfindungsgemäss keiner Beschränkung.
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mechanischen Kräften der Art, wie sie in einem herkömmlichen Haushaltstoilettensystem auftreten, ausgesetzt ist.
Dieser Abstand variiert je nach Länge und Orientierung der in dem Gewebe verwendeten Fasern. Der Abstand zwischen den Inseln wird so gewählt, dass eine wesentliche Zahl von in den Korridoren-18- befindlichen Fasern nicht die durch benachbarte Inseln verbundenen Korridore überbrückt. Auf diese Weise bleiben die Korridorregionen--18--ausreichend schwach (d. h. sie behalten ihre Strukturintegrität, die dem
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Nach Fig. 4 enthalt die diskrete Insel-16-Regionen-20-in Form von Subkorridoren, welche frei sind von diese Inseln definierende Haftstoff. Diese Subkorridore erlauben, dass feuchtmachende Bestandteile durch die Oberfläche des Gewebes in die Inselregionen dringen können, um eine überführung solcher Bestandteile von dem Gewebe zur abzuwischenden Fläche zu gestatten. Die Abmessungen der Subkorridore werden auferlegt durch die Längen und die Orientierung der Fasern in dem Gewebe, um zu gewährleisten, dass
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müssen jedoch derart sein, dass sichergestellt ist, dass die meisten der Fasern innerhalb der Begrenzungen der Inseln--16--durch den diese Inseln definierenden Haftstoff gebunden werden.
Erfindungsgemäss ist in den Prozent der durch die Inseln--16--bedeckten Oberfläche die Anwesenheit von Regionen--20--innerhalb jeder Insel, welche nicht den jede dieser Inseln definierenden Haftstoff enthalten, vernachlässigt. Diese Regionen--20--werden deshalb vernachlässigt, weil sie so dimensioniert sind, dass ein Binden der meisten Fasern innerhalb der Inseln durch den diese Inseln definierenden Haftstoff gewährleistet ist und daher die Abriebfestigkeit und/oder Stabilität des Gewebes nicht nachteilig beeinträchtigt wird.
Der feuchtmachende Bestandteil in dem faserigen Gewebe enthält einen Hauptanteil Wasser und andere Bestandteile, welche erfindungsgemäss nicht begrenzt sind. Zum Beispiel können solche anderen Bestandteile sein : Alkohol, Glycerin, Propylenglykol, Lanolin, Fungizide, Bakterizide, Bakteriostika usw.
Die erfindungsgemäss verwendeten wasserunlöslichen Haftstoffe sind Hochpolymere, welche in der nassen Wischtuchumgebung nicht hydrolysierbar sind. Der Haftstoff in der ersten Verteilung --14-- muss derart sein, dass eine mechanische Desintegrierung des Gewebes möglich ist, wenn das Gewebe den mechanischen Kräften der Art, wie sie in herkömmlichen Toilettensystemen auftreten, ausgesetzt ist. Latices sind die bevorzugten wasserunlöslichen Haftstoffe, die in beiden Haftstoffverteilungen--14 und 16--verwendet werden, da sie elastomer sind und dem Gewebe weiche, flexible Eigenschaften erteilen. Vorzugsweise werden die Acryllatices verwendet und diese sind aus vielen Quellen im Handel erhältlich.
Zum Beispiel sind Acryllatices von Rohm & Haas unter den Handelsbezeichnungen HA-8, E-485 und P-339 erfolgreich in den Nasswischtüchern --10-- dieser Erfindung verwendet worden. Der Haftstoff in der ersten und der zweiten Verteilung--14 und 16--kann gleich oder verschieden sein. Andere wasserunlösliche Haftstoffe können in nichtgewobenen Wischtüchern der Erfindung verwendet werden ; solche Haftstoffe sind dem Fachmann allgemein bekannt. Zum Beispiel können die wasserunlöslichen Haftstoffe, die in der USA-Patentschrift Nr. 3, 616, 797 vorgeschlagen werden-diese USA-Patentschrift wurde bereits früher genannt-verwendet werden.
In Fig. 3 wird eine zweite Ausführungsform eines Nasswischtuches-10A-gezeigt, welches eine erste wasserunlösliche Haftstoffverteilung--14A--aufweist, die durch Aufsprühen eines wasserunlöslichen Haftstoffes auf eine Oberfläche eines geformten Fasergewebes--12A--gebildet wird. Nach dieser Bindetechnik wird das Feststoffgewicht des Latex in der ersten Haftstoffverteilung in dem Gewebe zwischen etwa 2 und etwa 5 Gew.-% gehalten, bezogen auf das Trockengewicht der Fasern in dem Gewebe. Wenn die erste
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Haftstoffverteilung-14A-durch Aufsprühen bewirkt wird, existiert auf der Oberfläche des Gewebes eine höhere Haftstoffkonzentration als in den Innenteilen desselben, und die Konzentration des Haftstoffes nimmt allmählich mit zunehmender Tiefe der Penetration ab.
In allen andern Punkten ist die zweite Ausführungsform mit der ersten identisch.
Der Feststoffgewichtsbereich der ersten Haftstoffverteilung im Wischtuch-10A-, welche durch Sprühen erreicht wird, überlappt mit dem Feststoffgewichtsbereich im Wischtuch--10--, welcher durch Nassbinden erreicht wird, und weist höhere Minimal- und Höchstwerte auf als der Feststoffgewichtsbereich, der durch Nassbinden erreicht wird. Dieser höhere Minimum- und Höchstwert gewährleistet, dass der Haftstoff hinreichend in das Innere des Gewebes eindringt, um die Strukturintegrität des Gewebes während der Benutzung zu erhalten.
Gegebenenfalls können die Nasswischtücher dieser Erfindung gekreppt, bossiert oder in anderer Weise texturiert werden, um die Weichheit des Produktes zu erhöhen. Normalerweise kann die Bearbeitung des Gewebes zur Erhöhung seiner Weichheit die Nasszugfestigkeit des Gewebes herabsetzen. Daher müssen die Bedingungen der Formung des Gewebes wie Härtungszeit und-temperatur, Menge des Haftstoffes, Faserzusammensetzung und Druckbindungsmuster so geregelt werden, dass die Nasszugfestigkeit in dem Gewebe auf einem ausreichend hohen Wert gehalten wird, um eine Benutzung ohne mechanische Auflösung zu überstehen.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, sind jedoch nicht als Beschränkung der Erfindung zu verstehen ; die Grenzen der Erfindung werden durch die Ansprüche gesetzt.
Beispiel l : Ein Fasergewebe wurde nass geformt aus einem Eintrag, in welchem die Fasern 100% "pictou" (ein gebleichtes Sulfat-Weichholz) waren. Der Eintrag enthielt P-339,45 Gew.-% Feststoffe, in einer solchen Menge, dass das getrocknete Gewebe 1 Gew.-% Haftstoffestteilchen, bezogen auf das Trockengewicht der Fasern in dem Gewebe, enthielt. Das Gewebe wurde getrocknet und E-485, 50 Gew.-% Feststoffe, wurden auf das getrocknete Gewebe in Inseln einer quadratischen Konfiguration mit Seitenlängen von 2, 22 cm gedruckt und gebunden. Die Inseln wurden mit ihren Diagonalen in Maschinenrichtung der Gewebeformung ausgerichtet und hatten Subkorridore und Subinseln wie oben beschrieben. Die Inseln waren so weit voneinander entfernt, dass sie 3, 18 mm breite Korridorregionen definierten.
Der in den Inseln zugesetzte Haftstoff gab 4 Grew.-% Feststoffe, bezogen auf das Trockengewicht der Fasern in dem Gewebe, und bedeckte annähernd 76, 5% des Oberflächenbereiches des Gewebes. Das Gewebe wurde 2 min auf annähernd 162, 8 C erhitzt, um das Gewebe zu trocknen und den Haftstoff zu härten. Ein feuchtigkeitsgebender Bestandteil wurde zum Gewebe in einer Menge
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Das Gewebe hatte eine Nasszugfestigkeit in Maschinenrichtung von 86 g/cm und eine Nasszugfestigkeit quer zur Maschinenrichtung von 48, 5 g/cm. Dieses Gewebe löste sich mechanisch entlang der Korridorregionen auf, wenn es innerhalb des Strudels eines herkömmlichen Haushaltstoilettensystems weggespült wurde.
Beispiel 2 : Ein Fasergewebe wurde nass gebildet aus einem Eintrag, in welchem die Fasern zu 80 Gew.-% aus Georgia-Kiefer (southern pine) und 20 Gew.-% Viskoserayon von 1, 5-Denier, 6, 35 mm Länge bestanden. Das geformte Gewebe wurde auf einer Oberfläche bedruckt und gebunden mit dem quadratischen Inselmuster, wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch mit 2, 54 cm Seitenlänge und einem Abstand von 6, 35 mm zur Definierung der Korridore. Der Haftstoff der Inseln gab 4 Gew.-% Feststoffe, bezogen auf das Trockengewicht der Fasern in dem Gewebe, und bedeckte annähernd 80% des Oberflächenbereiches des Gewebes.
Das Gewebe wurde dann auf seiner gegenüberliegenden Oberfläche mit E-485, 10 Gew.-% Feststoffe, in einer solchen Menge besprüht, dass das Gewebe 4 Gew.-% Feststoffe erhielt, bezogen auf das Trockengewicht der Fasern in dem Gewebe. Das Gewebe wurde 2 min auf 1490C erhitzt, um das Gewebe zu trocknen und den Haftstoff zu härten. Ein feuchtmachender Bestandteil wurde zum Gewebe in einer Menge von annähernd 250 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des haftend gebundenen und gehärteten Gewebes, zugegeben. Das Gewebe wies ein Basisgewicht von 21, 8 kg/Papiermass von 0, 268 m2 auf. Das Gewebe zeigte eine Nasszugfestigkeit in Maschinenrichtung von 91, 5 g/cm und eine Nasszugfestigkeit quer zur Maschinenrichtung von 78, 2 g/cm.
Dieses Gewebe löste sich mechanisch entlang der Korridorregionen auf, wenn es innerhalb des Strudels eines herkömmlichen Haushaltstoilettensystems weggespült wurde.
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