DE112011101164T5

DE112011101164T5 - Faserstrukturen und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE112011101164T5
Application number: DE112011101164T
Authority: DE
Inventors: Jonathan Paul Brennan; Steven Lee Barnholtz; Jeffrey Len Osborne; Pamela Marie Snyder
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2013-04-04
Also published as: GB201215248D0; US20190211509A1; US11680373B2; US10240297B2; US20230272585A1; US20170183826A1; CA2795139C; FR2959518A1; MX2012011356A; US9631321B2; MX346871B; US20110244199A1; US20200325631A1; IL222096A; JP5770262B2; US10697127B2; IL222096A0; JP2013524032A; WO2011123584A1; GB2493292A

Abstract

Faserstrukturen, die eine neuartige Kombination von Eigenschaften aufweisen, und Verfahren zur Herstellung solcher Fasern werden bereitgestellt.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Faserstrukturen und genauer Faserstrukturen wie Feuchttücher, die eine neuartige Kombination von Eigenschaften aufweisen, und Verfahren zur Herstellung solcher Faserstrukturen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Faserstrukturen sind ein allgegenwärtiger Bestandteil des Alltags. Faserstrukturen werden derzeit in verschiedenen Einwegartikeln verwendet, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Damenhygieneprodukte, Windeln, Übungshosen, Inkontinenzprodukte für Erwachsene, Papiertücher, Hygienepapierprodukte und Tücher. Einwegtücher, die aus Faserstrukturen bestehen, werden von Verbrauchern oftmals zum Reinigen von Oberflächen wie Glas und Keramikfliesen sowie zum Reinigen der Haut von Kinder und Erwachsenen benutzt. Vorbefeuchtete oder Feuchttücher aus Faserstrukturen sind ebenfalls bekannt.
Wenn Feuchttücher wie beispielsweise Babytücher mit einer Lotion vorbefeuchtet sind, sollten diese fest genug sein, um die Intaktheit während des Gebrauchs zu bewahren, aber auch weich genug, um dem bzw. den Benutzer(n) ein angenehmes Gefühl zu verleihen, wenn sie diese anfassen. Außerdem sollten Feuchttücher ein ausreichendes Absorptionsvermögen und Porosität aufweisen, um bei der Reinigung der verschmutzten Haut eines Benutzers wirksam zu sein, und gleichzeitig eine ausreichende Barriere bereitstellen, um den Benutzer vor dem Kontakt mit der Verschmutzung zu schützen. Der Schutz des Benutzers vor dem Kontakt mit der Verschmutzung schafft spezifische „Barriere”-Anforderungen an Faserstrukturen, die sowohl das Absorptionsvermögen als auch die Lotionsfreisetzung der Faserstrukturen negativ beeinflussen können. Darüber hinaus sollten Feuchttücher derartige Absorptionsvermögenseigenschaften aufweisen, dass jedes Tuch einer Packung während längerer Lagerungszeiten feucht bleibt, jedoch gleichzeitig die Lotion während des Gebrauchs ohne Weiteres freisetzt.
Verbraucher von Faserstrukturen, insbesondere Babytüchern, fordern Absorptionsvermögenseigenschaften (wie die Absorptionsfähigkeit) in ihren Faserstrukturen. In der Vergangenheit haben einige Faserstrukturen ein relativ hohes Absorptionsvermögen (etwa 10 g/g) gezeigt, das die Lotionsretention und gleichmäßige Verteilung in einem Stapel von Tüchern im Laufe der Zeit verbessert. Andere Faserstrukturen weisen Porenvolumenverteilungen auf, die ein niedrigeres Absorptionsvermögen (etwa 5 bis 8 g/g) ermöglichen, wodurch die Freisetzungsfähigkeit der Lotion aus dem Tuch auf Kosten einer gleichmäßigen Feuchtigkeitsverteilung innerhalb des Stapels erhöht wird. Außerdem muss das Absorptionsvermögen von Tüchern aufgrund von Bedenken hinsichtlich der Kosten und der Nachhaltigkeit für die Umwelt weiter verbessert werden, um eine bessere Reinigung mit weniger Material zu erzielen, ohne die Lotionsfreisetzung und andere wichtige Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Schutz weiter zu beeinträchtigen.
Dementsprechend besteht ein Bedarf an Faserstrukturen, die einen hohen Absorptionsvermögensgrad gekoppelt mit Barriereschutz, eine ausreichende Lotionsfreisetzung für die Reinigung, eine stabile Feuchtigkeitsverteilung und/oder Festigkeit während des Gebrauchs bei gleichzeitig reduziertem Materialverbrauch aufweisen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung löst das oben identifizierte Problem durch die Erfüllung der Bedürfnisse der Verbraucher, durch die Bereitstellung von Faserstrukturen, die eine neuartige Kombination von Eigenschaften aufweisen, und Verfahren zur Herstellung solcher Faserstrukturen.
In einem Beispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Faserstruktur bereitgestellt, die ein Flüssigkeitsabsorptionsvermögen von mehr als 12 g/g aufweist, wie gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zum Flüssigkeitsabsorptionsvermögen gemessen, und einen Verschmutzungsdurchlass-Lr-Wert von weniger als 8,5 aufweist, wie gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zum Verschmutzungsdurchlass gemessen.
In einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Faserstruktur bereitgestellt, die mehrere Filamente umfasst, wobei die Faserstruktur eine derartige Porenvolumenverteilung aufweist, dass mindestens 43% und/oder mindestens 45% und/oder mindestens 50% und/oder mindestens 55% und/oder mindestens 60% und/oder mindestens 75% des gesamten Porenvolumens, das in den Faserstrukturen vorhanden ist, in Poren mit Radien von 91 μm bis etwa 140 μm vorliegen, wie durch das hierin beschriebene Prüfverfahren zur Porenvolumenverteilung bestimmt, und einen Sättigungsgradientenindex von weniger als 1,8 und/oder weniger als 1,6 und/oder weniger als 1,5 und/oder weniger als 1,4 und/oder weniger als 1,3 aufweist.
In einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Faserstruktur bereitgestellt, die mehrere Filamente umfasst, wobei die Faserstruktur eine derartige Porenvolumenverteilung aufweist, dass mindestens 43% und/oder mindestens 45% und/oder mindestens 50% und/oder mindestens 55% und/oder mindestens 60% und/oder mindestens 75% des gesamten Porenvolumens, das in den Faserstrukturen vorhanden ist, in Poren mit Radien von 91 μm bis etwa 140 μm vorliegen, wie durch das hierin beschriebene Prüfverfahren zur Porenvolumenverteilung bestimmt, und ein Flüssigkeitsabsorptionsvermögen von mehr als 11 g/g und/oder mehr als 12 g/g und/oder mehr als 13 g/g und/oder mehr als 14 g/g und/oder mehr als 15 g/g aufweist, wie durch das hierin beschriebene Prüfverfahren zum Flüssigkeitsabsorptionsvermögen gemessen.
In noch einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Faserstruktur bereitgestellt, die mehrere Filamente umfasst, wobei die Faserstruktur eine derartige Porenvolumenverteilung aufweist, dass mindestens 30% und/oder mindestens 40% und/oder mindestens 50% und/oder mindestens 55% und/oder mindestens 60% und/oder mindestens 75% des gesamten Porenvolumens, das in den Faserstrukturen vorhanden ist, in Poren mit Radien von etwa 121 μm bis etwa 200 μm vorliegen, wie durch das hierin beschriebene Prüfverfahren zur Porenvolumenverteilung bestimmt, und einen Sättigungsgradientenindex von weniger als 1,8 und/oder weniger als 1,6 und/oder weniger als 1,5 und/oder weniger als 1,4 und/oder weniger als 1,3 aufweist.
In noch einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Faserstruktur bereitgestellt, die mehrere Filamente umfasst, wobei die Faserstruktur eine derartige Porenvolumenverteilung aufweist, dass mindestens 50% und/oder mindestens 55% und/oder mindestens 60% und/oder mindestens 75% des gesamten Porenvolumens, das in den Faserstrukturen vorhanden ist, in Poren mit Radien von etwa 101 μm bis etwa 200 μm vorliegen, wie durch das hierin beschriebene Prüfverfahren zur Porenvolumenverteilung bestimmt, und ein Flüssigkeitsabsorptionsvermögen von mehr als 11 g/g und/oder mehr als 12 g/g und/oder mehr als 13 g/g und/oder mehr als 14 g/g und/oder mehr als 15 g/g aufweist, wie durch das hierin beschriebene Prüfverfahren zum Flüssigkeitsabsorptionsvermögen gemessen.
In noch einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Faserstruktur bereitgestellt, die mehrere Filamente umfasst, wobei die Faserstruktur eine derartige Porenvolumenverteilung aufweist, dass mindestens 30% und/oder mindestens 40% und/oder mindestens 50% und/oder mindestens 55% und/oder mindestens 60% und/oder mindestens 75% des gesamten Porenvolumens, das in den Faserstrukturen vorhanden ist, in Poren mit Radien von etwa 121 μm bis etwa 200 μm vorliegen, wie durch das hierin beschriebene Prüfverfahren zur Porenvolumenverteilung bestimmt, und eine derartige Porenvolumenverteilung aufweist, dass mindestens 50% und/oder mindestens 55% und/oder mindestens 60% und/oder mindestens 75% des gesamten Porenvolumens, das in den Faserstrukturen vorhanden ist, in Poren mit Radien von etwa 101 μm bis etwa 200 μm vorliegen, wie durch das hierin beschriebene Prüfverfahren zur Porenvolumenverteilung bestimmt, und einen Sättigungsgradientenindex von weniger als 1,8 und/oder weniger als 1,6 und/oder weniger als 1,5 und/oder weniger als 1,4 und/oder weniger als 1,3 aufweist.
In noch einem andern Beispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Faserstruktur bereitgestellt, die mehrere Filamente umfasst, wobei die Faserstruktur eine derartige Porenvolumenverteilung aufweist, dass mindestens 30% und/oder mindestens 40% und/oder mindestens 50% und/oder mindestens 55% und/oder mindestens 60% und/oder mindestens 75% des gesamten Porenvolumens, das in den Faserstrukturen vorhanden ist, in Poren mit Radien von etwa 121 μm bis etwa 200 μm vorliegen, wie durch das hierin beschriebene Prüfverfahren zur Porenvolumenverteilung bestimmt, und eine derartige Porenvolumenverteilung aufweist, dass mindestens 50% und/oder mindestens 55% und/oder mindestens 60% und/oder mindestens 75% des gesamten Porenvolumens, das in den Faserstrukturen vorhanden ist, in Poren mit Radien von etwa 101 μm bis etwa 200 μm vorliegen, wie durch das hierin beschriebene Prüfverfahren zur Porenvolumenverteilung bestimmt, und ein Flüssigkeitsabsorptionsvermögen von mehr als 11 g/g und/oder mehr als 12 g/g und/oder mehr als 13 g/g und/oder mehr als 14 g/g und/oder mehr als 15 g/g aufweist, wie durch das hierin beschriebene Prüfverfahren zum Flüssigkeitsabsorptionsvermögen gemessen.
In noch einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Faserstruktur bereitgestellt, die mehrere Filamente umfasst, wobei die Faserstruktur ein Flüssigkeitsabsorptionsvermögen von mehr als 11 g/g und/oder mehr als 12 g/g und/oder mehr als 13 g/g und/oder mehr als 14 g/g und/oder mehr als 15 g/g aufweist, wie durch das hierin beschriebene Prüfverfahren zum Flüssigkeitsabsorptionsvermögen gemessen, und einen Sättigungsgradientenindex von weniger als 1,8 und/oder weniger als 1,6 und/oder weniger als 1,5 und/oder weniger als 1,4 und/oder weniger als 1,3 aufweist.
In sogar noch einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Faserstruktur bereitgestellt, die mehrere Filamente umfasst, wobei die Faserstruktur ein Flüssigkeitsabsorptionsvermögen von mehr als 11 g/g und/oder mehr als 12 g/g und/oder mehr als 13 g/g und/oder mehr als 14 g/g und/oder mehr als 15 g/g aufweist, wie durch das hierin beschriebene Prüfverfahren zum Flüssigkeitsabsorptionsvermögen gemessen, und eine Lotionsfreisetzung von mehr als 0,25 und/oder mehr als 0,27 und/oder mehr als 0,30 und/oder mehr als 0,32 aufweist, wie durch das hierin beschriebene Prüfverfahren zur Lotionsfreisetzung gemessen.
In noch einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Faserstruktur bereitgestellt, die mehrere Filamente umfasst, wobei die Faserstruktur ein Basisgewicht von weniger als 55 g/m² und/oder weniger als 50 g/m² und/oder weniger als 47 g/m² und/oder weniger als 45 g/m² und/oder weniger als 40 g/m² und/oder weniger als 35 g/m² und/oder mehr als 20 g/m² und/oder mehr als 25 g/m² und/oder mehr als 30 g/m² aufweist, wie gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zum Basisgewicht gemessen, und eine anfängliche Nasszugfestigkeit in Maschinenquerrichtung von mehr als 5,0 N aufweist, wie gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zur anfänglichen Nasszugfestigkeit in Maschinenquerrichtung gemessen, und ein Flüssigkeitsabsorptionsvermögen von mehr als 11 g/g und/oder mehr als 12 g/g und/oder mehr als 13 g/g und/oder mehr als 14 g/g und/oder mehr als 15 g/g aufweist, wie gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zum Flüssigkeitsabsorptionsvermögen gemessen.
In noch einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Faserstruktur bereitgestellt, die mehrere Filamente umfasst, wobei die Faserstruktur ein Basisgewicht von weniger als 55 g/m² und/oder weniger als 50 g/m² und/oder weniger als 47 g/m² und/oder weniger als 45 g/m² und/oder weniger als 40 g/m² und/oder weniger als 35 g/m² und/oder mehr als 20 g/m² und/oder mehr als 25 g/m² und/oder mehr als 30 g/m² aufweist, wie gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zum Basisgewicht gemessen, und eine anfängliche Nasszugfestigkeit in Maschinenquerrichtung von mehr als 5,0 N und/oder mehr als 5,2 N und/oder mehr als 5,5 N und/oder mehr als 6,0 N aufweist, wie gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zur anfänglichen Nasszugfestigkeit in Maschinenquerrichtung gemessen.
In noch einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Hygienepapierprodukt bereitgestellt, das eine Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst.
Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung Faserstrukturen bereit, durch welche die oben beschriebenen Probleme gelöst werden, indem Faserstrukturen bereitgestellt werden, die bestimmte Eigenschaften aufweisen, die für den Verbraucher wünschenswert sind, und Verfahren zur Herstellung solcher Faserstrukturen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Es zeigen: 1 ein Schaubild des Flüssigkeitsabsorptionsvermögens („Absorptionsvermögen”) gegenüber dem Verschmutzungsdurchlass (Lr)-Wert bekannter oder im Handel erhältlicher Faserstrukturen/Tücher und Faserstrukturen/Tücher gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ein Schaubild der Porenvolumenverteilung verschiedener Faserstrukturen, einschließlich einer Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung, das den Endporenradius von 2,5 μm bis 200 μm und die Wasserkapazität in Poren darstellt;
3 eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 eine schematische Querschnittsdarstellung von 3 entlang der Linie 4-4;
5 eine Rasterelektronenmikroskopie eines Querschnitts eines anderen Beispiels einer Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung;
6 eine schematische Darstellung eines anderen Beispiels einer Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung;
7 eine schematische Querschnittsdarstellung eines anderen Beispiels einer Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung;
8 eine schematische Querschnittsdarstellung eines anderen Beispiels einer Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung;
9 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Verfahrens zur Herstellung einer Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung;
10 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines gemusterten Bands zur Verwendung in dem Verfahren;
11 eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Filamentbildungsöffnung und einer Fluidabgabeöffnung aus einem geeigneten Formwerkzeug, das zur Herstellung einer Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung nützlich ist;
12 ein Beispiel eines Musters, das einer Faserstruktur der vorliegenden Erfindung verliehen werden kann; und
13 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Stapels von Faserstrukturen in einem Behälter.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Definitionen
„Faserstruktur”, wie hierin verwendet, bezieht sich auf eine Struktur, die ein oder mehrere Filamente und/oder Fasern umfasst. In einem Beispiel ist die Faserstruktur ein Tuch wie ein Feuchttuch, zum Beispiel ein Babytuch. Zum Beispiel können „Faserstruktur” und „Tuch” hierin austauschbar verwendet werden. In einem Beispiel bezieht sich eine Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung auf eine zufällige Anordnung von Filamenten und/oder Fasern innerhalb einer Struktur, um eine Funktion zu erfüllen. In einem anderen Beispiel ist eine Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung ein Vlies.
Zu nicht einschränkenden Beispielen von Verfahren zur Herstellung von Faserstrukturen gehören Nasslege-Papierherstellungsverfahren, Luftlege-Papierherstellungsverfahren, einschließlich Kardier- und/oder Spunlace-Verfahren. Solche Verfahren schließen die Schritte des Herstellens einer Faserzusammensetzung in Form einer Suspension in einem entweder nassen, genauer wässrigen Medium oder einem trockenen, genauer gasförmigen Medium, das heißt, Luft ein. Das wässrige Medium, das für Nasslegeverfahren verwendet wird, wird oftmals als eine Faseraufschlämmung bezeichnet. Die Faseraufschlämmung wird dann benutzt, um mehrere Fasern auf ein Formungssieb oder -band abzugeben, sodass eine embrionische Faserstruktur gebildet wird, wonach durch Trocknen und/oder Bonden der Fasern aneinander eine Faserstruktur resultiert. Die Faserstruktur kann weiterverarbeitet werden, sodass eine fertige Faserstruktur gebildet wird. Zum Beispiel ist die fertige Faserstruktur in typischen Papierherstellungsverfahren die Faserstruktur, die auf die Spule am Ende der Papierherstellung gewickelt und danach in ein fertiges Produkt, zum Beispiel ein Hygienepapierprodukt umgewandelt wird.
Die Faserstrukturen der vorliegenden Erfindung können homogen oder geschichtet sein. Wenn sie geschichtet sind, können die Faserstrukturen mindestens zwei und/oder mindestens drei und/oder mindestens vier und/oder mindestens fünf Schichten umfassen.
In einem Beispiel ist die Faserstruktur ein Vlies.
„Vlies”, wie hierin verwendet, bezieht sich für die Zwecke der vorliegenden Erfindung und wie von der EDANA definiert, auf eine Lage von Fasern, kontinuierlichen Filamenten oder zerkleinerten Garnen einer beliebigen Beschaffenheit oder Herkunft, die durch ein beliebiges Mittel zu einer Bahn geformt und durch ein beliebiges Mittel, mit Ausnahme von Weben oder Stricken, miteinander verbunden wurden. Filze, die durch Nassmahlverfahren erhalten werden, sind keine Vliesstoffe. Nassgelegte Bahnen sind Vliesstoffe, sofern sie zu mindestens 50 Gew.-% Kunstfasern, Filamente oder andere Fasern nicht pflanzlicher Herkunft mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser enthalten, das 300 entspricht oder darüber liegt, oder mindestens 30 Gew.-% Kunstfasern, Filamente oder andere Fasern nichtpflanzlicher Herkunft mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser enthalten, das 600 entspricht oder darüber liegt und eine maximale scheinbare Dichte von 0,40 g/cm³ aufweist.
Die Faserstrukturen der vorliegenden Erfindung können co-geformte Faserstrukturen sein.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Ausdruck „co-geformte Faserstruktur”, dass die Faserstruktur eine Mischung von mindestens zwei unterschiedlichen Materialien umfasst, wobei mindestens eines der Materialien ein Filament wie ein Polypropylenfilament umfasst und mindestens ein anderes Material, das nicht das erste Material ist, einen festen Zusatzstoff wie eine Faser und/oder ein teilchenförmiges Material umfasst. In einem Beispiel umfasst eine co-geformte Faserstruktur feste Zusatzstoffe wie Fasern wie Holzzellstofffasern und/oder absorptionsfähige Gelmaterialien und/oder Füllstoffteilchen und/oder teilchenförmige Punktklebepulver und/oder Tone und Filamente wie Polypropylenfilamente.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „fester Zusatzstoff” auf eine Faser und/oder ein teilchenförmiges Material.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „teilchenförmiges Material” auf einen granulösen Stoff oder Pulver.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Faser” und/oder „Filament” auf ein längliches teilchenförmiges Material mit einer scheinbaren Länge, die seine scheinbare Breite weit überschreitet, das heißt, mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser von mindestens etwa 10. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist eine „Faser” ein längliches teilchenförmiges Material wie oben beschrieben, das eine Länge von weniger als 5,08 cm (2 Zoll) aufweist, und ein „Filament” ist ein längliches teilchenförmiges Material wie oben beschrieben, das eine Länge von mehr als oder gleich 5,08 cm (2 Zoll) aufweist.
Man geht üblicherweise davon aus, dass Fasern eine diskontinuierliche Beschaffenheit haben. Zu nicht einschränkenden Beispielen gehören Holzzellstofffasern, Rayon, das wiederum, jedoch ohne Einschränkung Viskose, Lyocell, Baumwolle; Wolle; Seide; Jute; Leinen; Ramie; Hanf; Flachs; Kamelhaar; Kenaf einschließt; und synthetische Stapelfasern aus Polyester, Nylonstoffen, Polyolefinen wie Polypropylen, Polyethylen, natürliche Polymere wie Stärke, Stärkederivate, Cellulose und Cellulosederivate, Hemicellulose, Hemicellulosederivate, Chitin, Chitosan, Polyisopren (cis und trans), Peptide, Polyhydroxyalkanoate, Copolymere von Polyolefinen wie Polyethylenocten und biologisch abbaubare oder kompostierbare thermoplastische Fasern wie Polymilchsäurefilamente, Polyvinylalkoholfilamente und Polycaprolactonfilamente. Die Fasern können einkomponentige oder mehrkomponentige wie zweikomponentige Filamente, runde, nicht runde Fasern und Kombinationen davon sein.
Man geht üblicherweise davon aus, dass Filamente eine kontinuierliche oder im Wesentlichen kontinuierliche Beschaffenheit aufweisen. Filamente sind verhältnismäßig länger als Fasern. Zu nicht einschränkenden Beispielen von Filamenten gehören schmelzgeblasene und/oder Spinnvliesfilamente. Zu nicht einschränkenden Beispielen von Materialien, die zu Filamenten gesponnen werden können, gehören natürliche Polymere wie Stärke, Stärkederivate, Cellulose und Cellulosederivate, Hemicellulose und Hemicellulosederivate, Chitin, Chitosan, Polyisopren (cis und trans), Peptide, Polyhydroxyalkanoate und synthetische Polymer, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf thermoplastische Polymerfilamente, umfassend thermoplastische Polymere wie Nylonstoffe, Polyolefine wie Polypropylenfilamente, Polyethylenfilamente, Polyvinylalkohol und Polyvinylalkoholderivate, Natriumpolyacrylat(absorptionsfähiges Gelmaterial)-filamente und Copolymere von Polyolefinen wie Polyethylenocten und biologisch abbaubare oder kompostierbare thermoplastische Fasern wie Polymilchsäurefilamente, Polyvinylalkoholfilamente und Polycaprolactonfilamente. Die Filamente können einkomponentige oder mehrkomponentige wie zweikomponentige Filamente sein.
In einem Beispiel der vorliegenden Erfindung bezieht sich „Faser” auf Papierherstellungsfasern. Zu Papierherstellungsfasern, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, gehören Cellulosefasern, die im Allgemeinen als Holzzellstofffasern bekannt sind. Zu geeigneten Holzzellstoffen gehören chemische Zellstoffe wie Kraft-, Sulfit- und Sulfatzellstoffe sowie mechanische Zellstoffe, einschließlich beispielsweise Schliff, thermomechanische Zellstoffe und chemisch modifizierte thermomechanische Zellstoffe. Chemische Zellstoffe können jedoch bevorzugt sein, da sie den daraus hergestellten Gewebelagen ein hervorragendes Weichheitsgefühl beim Anfassen verleihen können. Zellstoffe, die sowohl von laubwechselnden Bäumen (hierin nachfolgend als „Hartholz” bezeichnet) als auch von Nadelbäumen (hierin nachfolgend als „Weichholz” bezeichnet) gewonnen werden, können verwendet werden. Die Hartholz- und Weichholzfasern können miteinander vermischt werden oder können alternativ dazu in Schichten abgelegt werden, um eine geschichtete Bahn bereitzustellen. Die US-Patentschrift Nr. 4,300,981 und US-Patentschrift Nr. 3,994,771 werden zum Zwecke der Offenbarung der Schichtung von Hartholz- und Weichholzfasern durch Bezugnahme hierin aufgenommen. Ebenfalls geeignet für die vorliegende Erfindung sind Fasern, die aus Altpapier gewonnen werden, die eine oder alle der oben genannten Kategorien sowie andere nicht faserförmige Materialien wie Füllstoffe und Klebstoffe enthalten können, die die Papierherstellung an sich erleichtern.
Außerdem können in dieser Erfindung die verschiedenen Holzzellstofffasern, andere Cellulosefasern wie Baumwoll-Linter, Rayon, Lyocell und Bagasse verwendet werden. Zu anderen Cellulosequellen in Form von Fasern oder solchen, die zu Fasern gesponnen werden können, gehören Gräser und Getreidequellen.
Wie hierin verwendet, bezieht sich „Hygienepapierprodukt” auf eine weiche Bahn von niedriger Dichte (das heißt, < etwa 0,15 g/cm³), die als Wischwerkzeug zur Reinigung nach dem Harnlassen und nach dem Stuhlgang (Toilettenpapier), für otorhinolaryngologische Ausscheidungen (Gesichtstuch) und multifunktionelle Absorptions- und Reinigungsverwendungen (Absorptionstücher) nützlich sind. Zu nicht einschränkenden Beispielen geeigneter Hygienepapierprodukte der vorliegenden Erfindung gehören Papiertücher, Badetücher, Gesichtstücher, Servietten, Babytücher, Tücher für Erwachsene, Feuchttücher, Reinigungstücher, Poliertücher, Kosmetiktücher, Autopflegetücher, Tücher, die einen Wirkstoff mm Erfüllen einer bestimmten Funktion umfassen, Reinigungssubstrate zur Verwendung mit Werkzeugen wie ein Swiffer^®-Reinigungstuch/-pad. Das Hygienepapierprodukt kann ringelförmig um sich selbst um einen Kern oder ohne Kern gewickelt sein, sodass eine Hygienepapierproduktrolle gebildet wird.
In einem Beispiel umfasst das Hygienepapierprodukt der vorliegenden Erfindung eine Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Hygienepapierprodukte der vorliegenden Erfindung können ein Basisgewicht zwischen etwa 10 g/m² bis etwa 120 g/m² und/oder von etwa 15 g/m² bis etwa 110 g/m² und/oder von etwa 20 g/m² bis etwa 100 g/m² und/oder von etwa 30 bis 90 g/m² aufweisen. Außerdem kann das Hygienepapierprodukt der vorliegenden Erfindung ein Basisgewicht zwischen etwa 40 g/m² bis etwa 120 g/m² und/oder von etwa 50 g/m² bis etwa 110 g/m² und/oder von etwa 55 g/m² bis etwa 105 g/m² und/oder von etwa 60 bis 100 g/m²aufweisen. In einem Beispiel weist das Hygienepapierprodukt ein Basisgewicht von weniger als 55 g/m² und/oder weniger als 50 g/m² und/oder weniger als 47 g/m² und/oder weniger als 45 g/m² und/oder weniger als 40 g/m² und/oder weniger als 35 g/m² und/oder mehr als 20 g/m² und/oder mehr als 25 g/m² und/oder mehr als 30 g/m² auf, wie gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zum Basisgewicht beschrieben.
In einem Beispiel kann das Hygienepapierprodukt eine anfängliche Nasszugfestigkeit in Maschinenquerrichtung von/oder mehr als 5,0 N und/oder mehr als 5,5 N und/oder mehr als 6,0 N aufweisen, wie gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zur anfänglichen Nasszugfestigkeit in Maschinenquerrichtung gemessen.
Das Hygienepapierprodukt der vorliegenden Erfindung kann eine Dichte (gemessen bei 95 g/Zoll²) von weniger als etwa 0,60 g/cm³ und/oder weniger als etwa 0,30 g/cm³ und/oder weniger als etwa 0,20 g/cm³ und/oder weniger als etwa 0,10 g/cm³ und/oder weniger als etwa 0,07 g/cm³ und/oder weniger als etwa 0,05 g/cm³ und/oder von etwa 0,01 g/cm³ bis etwa 0,20 g/cm³ und/oder von etwa 0,02 g/cm³ bis etwa 0,10 g/cm³ aufweisen.
Die Hygienepapierprodukte der vorliegenden Erfindung können Zusatzstoffe wie Weichmacher, Mittel für eine vorübergehende Nassfestigkeit, Mittel für eine dauerhafte Nassfestigkeit, Massenweichmacher, Silikone, Benetzungsmittel, Latizes, insbesondere Latizes mit darauf aufgebrachtem Oberflächenmuster, Trockenfestigkeitsmittel wie Carboxymethylcellulose und Stärke und andere Arten von Zusatzstoffen, die zur Aufnahme in und/oder auf die Hygienepapierprodukte geeignet sind, umfassen.
Wie hierin verwendet, bezeichnet der Ausdruck „durchschnittliches Molekulargewicht” das durchschnittliche Molekulargewicht, das anhand einer Gelpermeationschromatographie gemäß dem in Colloids and Surfaces A., Physico Chemical & Engineering Aspects, Band 162, 2000, S. 107–121, zu findenden Protokoll ermittelt wird.
Wie hierin verwendet, ist das „Basisgewicht” das Gewicht pro Einheitsfläche einer Probe, das in Pfund/3000 Fuß² oder g/m² (Gramm pro Quadratmeter) angegeben wird.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Stapel” auf einen eng gepackten Stapel von Faserstrukturen und/oder Tüchern. Basierend auf der Annahme, dass mindestens drei Tücher in einem Stapel vorhanden sind, steht jedes Tuch, mit Ausnahme des obersten und untersten Tuchs in dem Stapel, mit dem Tuch direkt oberhalb oder unterhalb desselben in dem Stapel in direktem Kontakt. Von oben betrachtet sind die Tücher darüber hinaus aufeinander geschichtet oder übereinander angeordnet, sodass nur das oberste Tuch des Stapels sichtbar ist. Die Höhe des Stapels wird von der Unterseite des untersten Tuchs in dem Stapel zu der Oberseite des obersten Tuchs in dem Stapel gemessen und in Einheiten von Millimeter (mm) angegeben.
Die Ausdrücke „flüssige Zusammensetzung” und „Lotion” werden hierin austauschbar verwendet und beziehen sich auf eine beliebige Flüssigkeit, einschließlich, aber nicht beschränkt auf eine reine Flüssigkeit wie Wasser, eine wässrige Lösung, ein Kolloid, eine Emulsion, eine Suspension, eine Lösung und Mischungen davon. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „wässrige Lösung” auf eine Lösung, die zu mindestens etwa 20 Gew.-%, mindestens etwa 40 Gew.-% oder sogar mindestens etwa 50 Gew.-% Wasser ist und zu nicht mehr als etwa 95 Gew.-% oder nicht mehr als etwa 90 Gew.-% Wasser ist.
In einem Beispiel umfasst die flüssige Zusammensetzung Wasser oder ein anderes flüssiges Lösungsmittel. Im Allgemeinen ist die flüssige Zusammensetzung von ausreichend niedriger Viskosität, um die gesamte Struktur der Faserstruktur zu imprägnieren. In einem anderen Beispiel kann die flüssige Zusammensetzung primär an der Oberfläche der Faserstruktur und in geringerem Maße in der inneren Struktur der Faserstruktur vorhanden sein. In einem weiteren Beispiel wird die flüssige Zusammensetzung freisetzbar von der Faserstruktur getragen, das heißt, die flüssige Zusammensetzung wird auf oder in der Faserstruktur getragen und wird von der Faserstruktur problemlos freigesetzt, indem eine gewisse Kraft auf die Faserstruktur ausgeübt wird, zum Beispiel indem eine Oberfläche mit der Faserstruktur abgewischt wird.
Die flüssigen Zusammensetzungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind hauptsächlich, jedoch ohne Beschränkung Öl-in-Wasser-Emulsionen. In einem Beispiel umfasst die flüssige Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung zu mindestens 80 Gew.-% und/oder mindestens 85 Gew.-% und/oder mindestens 90 Gew.-% und/oder mindestens 95 Gew.-% Wasser.
Wenn die flüssige Zusammensetzung auf oder in der Faserstruktur vorhanden ist, kann sie in einer Menge von etwa 10% bis etwa 1000% des Basisgewichts der Faserstruktur und/oder von etwa 100% bis etwa 700% des Basisgewichts der Faserstruktur und/oder von etwa 200% bis etwa 500% und/oder von etwa 200% bis etwa 400% des Basisgewichts der Faserstruktur vorhanden sein.
Die flüssige Zusammensetzung kann eine Säure umfassen. Nicht einschränkende Säuren, die in der flüssigen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind Adipinsäure, Weinsäure, Citronensäure, Maleinsäure, Äpfelsäure, Bernsteinsäure, Glycolsäure, Glutarsäure, Malonsäure, Salicylsäure, Gluconsäure, Polymersäuren, Phosphorsäure, Kohlensäure, Fumarsäure, Phthalsäure und Mischungen davon. Geeignete Polymersäuren können Homopolymere, Copolymere und Terpolymere umfassen und mindestens 30 Mol-% Carbonsäuregruppen enthalten. Zu spezifischen Beispielen dabei nützlicher, geeigneter Polymersäuren gehören geradkettige Poly(acryl)säure und ihre ionischen und nichtionischen Copolymere (zum Beispiel Malein-Acrylsäure-, Sulfon-Acrylsäure- und Styrol-Acrylsäure-Copolymere), die vernetzten Polyacrylsäuren mit einem Molekulargewicht von weniger als 250.000, vorzugsweise weniger als etwa 100.000, Poly(α-hydroxy)säuren, Poly(methacryl)säure und natürlich vorkommende Polymersäuren wie Carageenansäure, Carboxymethylcellulose und Alginsäure. In einem Beispiel umfasst die flüssige Zusammensetzung Citronensäure und/oder Citronensäurederivate.
Die flüssige Zusammensetzung kann auch Salze der Säure oder Säuren enthalten, die zur Senkung des pH-Werts verwendet werden, oder eine andere schwache Base, um der Faserstruktur Puffereigenschaften zu verleihen. Die Pufferantwort resultiert aus dem Äquilibrium, das zwischen der freien Säure und ihrem Salz gebildet wird. Dadurch kann die Faserstruktur trotz einer relativ hohen Menge von Körperausscheidungen, die nach dem Harnlass oder der Defäkation eines Babys oder Erwachsenen vorzufinden sind, ihren pH-Wert insgesamt beibehalten. In einer Ausführungsform wäre das Säuresalz Natriumcitrat. Die Menge des Natriumscitrats, die in der Lotion vorhanden ist, beträgt zwischen 0,01 und 2,0%, als Alternative 0,1 und 1,25%, oder als Alternative 0,2 und 0,7% der Lotion.
In einem Beispiel enthält die flüssige Zusammensetzung keine Konservierungsstoffverbindungen.
Neben den obigen Bestandteilen kann die flüssige Zusammensetzung Zusatzbestandteile enthalten. Zu nicht einschränkenden Beispielen von Zusatzbestandteilen, die in der flüssigen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung vorhanden sein können, gehören: Hautkonditionierungsmittel (Weichmacher, Feuchthaltemittel) einschließlich Wachsen wie Petrolatum, Cholesterin und Cholesterinderivaten, Di- und Triglyceride, einschließlich Sonnenblumenöl und Sesamöl, Silikonöle wie Dimethiconcopolyol, Caprylylglycol und Acetoglyceriden wie Lanolin und seine Derivate, Emulgatoren, Stabilisatoren, Tenside, einschließlich anionischen, amphoteren, kationischen und nichtionischen Tensiden, Farbstoffe, Chelatbildner, einschließlich EDTA, Sonnenschutzmittel, Lösungsvermittler, Duftstoffe, Trübungsmittel, Vitamine, Viskositätsmodifizierer; wie Xanthangummi, Astringenzien und externe Analgetika.
Die Ausdrücke „vorbefeuchtet” und „nass” werden hierin austauschbar verwendet und beziehen sich auf Faserstrukturen und/oder Tücher, die mit einer flüssigen Zusammensetzung vor dem Verpacken in einem im Allgemeinen feuchtigkeitsundurchlässigen Behälter oder Schutzhülle befeuchtet werden. Solche vorbefeuchteten Tücher, die auch als „Feuchttücher” und „Erfrischungstücher” bezeichnet werden können, können auch zum Gebrauch bei der Reinigung von Babies sowie älteren Kindern und Erwachsenen geeignet sein.
Die Ausdrücke „Sättigungsbeladung” und „Lotionsbeladung” werden hierin austauschbar verwendet und beziehen sich auf die Menge der flüssigen Zusammensetzung, die auf die Faserstruktur oder das Tuch aufgetragen wird. Im Allgemeinen kann die Menge der aufgetragenen flüssigen Zusammensetzung derart gewählt werden, dass für das in dem Tuch enthaltene Endprodukt maximale Vorteile bereitgestellt werden. Die Sättigungsbeladung wird üblicherweise als Gramm flüssige Zusammensetzung pro Gramm trockenes Tuch ausgedrückt.
Die Sättigungsbeladung, die oftmals als prozentuale Sättigung ausgedrückt wird, wird als der Prozentanteil der Trockenmasse der Faserstruktur oder des Tuchs (ohne flüssige Zusammensetzung) ausgedrückt, die eine flüssige Zusammensetzung auf/in der Faserstruktur oder dem Tuch aufweist. Zum Beispiel zeigt eine Sättigungsbeladung von 1,0 (entsprechend einer 100%igen Sättigung) an, dass die Masse der flüssigen Zusammensetzung, die auf/in der Faserstruktur oder dem Tuch vorhanden ist, der Masse der trockenen Faserstruktur oder dem Tuch (ohne flüssige Zusammensetzung) entspricht.
Die folgende Gleichung wird verwendet, um die Sättigungslast einer Faserstruktur oder eines Tuchs zu berechnen:
Der „Sättigungsgradientenindex” (SGI) ist ein Maß der Fähigkeit der Tücher, auf der Oberseite eines Stapels Feuchtigkeit zurückzuhalten. Der SGI eines Tücherstapels wird wie nachstehend beschrieben gemessen und als das Verhältnis der durchschnittlichen Lotionslast der untersten Tücher in dem Stapel gegenüber den obersten Tüchern in dem Stapel berechnet. Der ideale Tücherstapel weist einen SGI von etwa 1,0 auf, das heißt, die obersten Tücher sind genauso feucht wie die untersten Tücher. In den oben erwähnten Ausführungsformen weisen die Stapel einen SGI von etwa 1,0 bis etwa 1,5 auf.
Der Sättigungsgradientenindex für eine Faserstruktur oder einen Tücherstapel wird als das Verhältnis der Sättigungsbeladung einer festgelegten Anzahl von Faserstrukturen oder Tüchern von der Unterseite eines Stapels zu derjenigen der gleichen Anzahl von Faserstrukturen oder Tüchern auf der Oberseite des Stapels berechnet. Zum Beispiel ist für einen Stapel mit ungefähr 80 Tüchern der Sättigungsgradientenindex dieses Verhältnis unter Verwendung von 10 Tüchern von der Unterseite und der Oberseite; für einen Stapel von ungefähr 30 Tüchern werden 5 Tücher von der Unterseite und Oberseite verwendet; und für weniger als 30 werden bei der Berechnung des Sättigungsgradientenindexes nur die oberen und unteren einzelnen Tücher verwendet. Die folgende Gleichung erläutert das Beispiel einer Berechnung des Sättigungsgradientenindexes für einen Stapel von 80 Tüchern:
Ein Sättigungsprofil oder Nässeprofil besteht in dem Stapel, wenn der Sättigungsgradientenindex größer als 1,0 ist. Wenn der Sättigungsgradientenindex erheblich größer als 1,0 ist, zum Beispiel über etwa 1,5 liegt, fließt die Lotion von der Oberseite des Stapels ab und setzt sich am Boden des Behälters ab, sodass eine bemerkenswerte Differenz hinsichtlich der Nässe der obersten Faserstrukturen oder Tücher in dem Stapel im Vergleich zu derjenigen der untersten Faserstrukturen oder Tücher in dem Stapel bestehen kann. Zum Beispiel würde ein perfekter Tuchbehälter einen Sättigungsgradientenindex von 1,0 aufweisen, wobei die untersten Tücher und die obersten Tücher während der Lagerung eine gleichwertige Sättigungsbeladung bewahren würden. Zusätzliche flüssige Zusammensetzung wäre zur Übersättigung der Tücher zum Feuchthalten aller Tücher, was üblicherweise dazu führen würde, dass die untersten Tücher durchnässt sind, nicht notwendig.
Wie hierin verwendet, beziehen sich die Ausdrücke „prozentuale Feuchtigkeit” oder „% Feuchtigkeit” oder „Feuchtigkeitsgrad” auf 100 × (das Verhältnis der Wassermasse, die in einer Faserstruktur enthalten ist, zu der Masse der Faserstruktur). Das Produkt der obigen Gleichung wird in % angegeben.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Oberflächenspannung” auf die Kraft an der Grenzfläche zwischen einer flüssigen Zusammensetzung und Luft. Die Oberflächenspannung wird üblicherweise in Dyn pro Zentimeter (Dyn/cm) ausgedrückt.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Tensid” auf Materialien, die vorzugsweise zu einer Grenzfläche ausgerichtet sind. Zu Tensiden gehören verschiedene Tenside, die dem Stand der Technik entsprechen, einschließlich: nicht-p-ionischer Tenside, anionischer Tenside; kationischer Tenside; amphoterer Tenside, zwitterionischer Tenside; und Mischungen davon.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „sichtbar” auf die Fähigkeit, bei Betrachtung aus einer Entfernung von 30,48 Zentimetern (cm) oder 12 Zoll unter dem ungehinderten Licht einer normalen 60-Watt-Glühbirne, die in einer Vorrichtung wie einer Tischlampe eingesetzt ist, mit bloßem Auge erfasst zu werden. Daraus folgend bezieht sich der Ausdruck „visuell unterschiedlich” wie hierin verwendet auf diejenigen Merkmale sowohl von vorbefeuchteten als auch von nicht vorbefeuchteten Vliestüchern, die ohne Weiteres sichtbar und wahrnehmbar sind, wenn das Tuch einem normalen Gebrauch wie der Reinigung der Haut eines Kindes unterzogen wird.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Maschinenlaufrichtung” auf die Richtung, die zum Fluss der Faserstruktur durch die Faserstruktur-Herstellungsmaschine und/oder die Hygienepapierprodukt-Fertigungsausrüstung parallel verläuft.
Wie hierin verwendet, bezieht der Ausdruck „Maschinenquerrichtung” auf die Richtung, die zu der Breite der Faserstruktur-Herstellungsmaschine und/oder der Hygienepapierprodukt-Fertigungsausrüstung parallel und zu der Maschinenlaufrichtung senkrecht verläuft.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Lage” auf eine einzelne, integrale Faserstruktur.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Lagen” auf zwei oder mehrere einzelne, integrale Faserstrukturen, die in einer im Wesentlichen benachbarten direkten Beziehung zueinander angeordnet sind und eine mehrlagige Faserstruktur und/oder ein mehrlagiges Hygienepapierprodukt bilden. Es wird auch in Betracht gezogen, dass eine einzelne, integrale Faserstruktur effektiv eine mehrlagige Faserstruktur bilden kann, zum Beispiel indem sie übereinander gefaltet wird.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Gesamtporenvolumen” auf die Summe des fluidhaltenden Porenvolumens in jedem Porenbereich mit Radien von 2,5 μm bis 1000 μm, wie gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zum Porenvolumen gemessen.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Porenvolumenverteilung” auf die Verteilung des fluidhaltenden Porenvolumens in Abhängigkeit des Porenradius. Die Porenvolumenverteilung einer Faserstruktur wird gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zum Porenvolumen gemessen.
Wie hierin verwendet, sollen die Artikel „ein” und „eine”, beispielsweise „ein anionisches Tensid” oder „eine Faser”, ein oder mehrere der beanspruchten oder beschriebenen Materialien bedeuten.
Alle Prozent- und Verhältnisangaben sind, sofern nicht anders angegeben, nach Gewicht berechnet. Alle Prozentsätze und Verhältnisse sind auf Grundlage der Gesamtzusammensetzung berechnet, sofern nicht anderweitig angegeben.
Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich alle Bestandteils- oder Zusammensetzungskonzentrationen auf die Wirkstoffkonzentration des Bestandteils oder der Zusammensetzung und schließen Verunreinigungen, beispielsweise Lösungsmittelreste oder Nebenprodukte aus, die in im Handel erhältlichen Quellen vorliegen können.
Faserstruktur
Es wurde überraschend herausgefunden, dass die Faserstrukturen der vorliegenden Erfindung ein Flüssigkeitsabsorptionsvermögen aufweisen, das höher als das anderer bekannter strukturierter Faserstrukturen ist, wie gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zum Flüssigkeitsabsorptionsvermögen gemessen.
1 zeigt, dass die Faserstrukturen und/oder Tücher der vorliegenden Erfindung eine neuartige Kombination von Flüssigkeitsabsorptionsvermögen und Verschmutzungsdurchlass aufweisen.
2 zeigt, dass die Faserstrukturen und/oder Tücher der vorliegenden Erfindung neuartige Porenvolumenverteilungen aufweisen.
Die Faserstrukturen der vorliegenden Erfindung können mehrere Filamente, mehrere feste Zusatzstoffe wie Fasern und eine Mischung von Filamenten und festen Zusatzstoffen umfassen.
3 und 4 zeigen schematische Darstellungen eines Beispiels einer Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in 3 und 4 dargestellt, kann die Faserstruktur 10 eine co-geformte Faserstruktur sein. Die Faserstruktur 10 umfasst mehrere Filamente 12 wie Polypropylenfilamente und mehrere feste Zusatzstoffe wie Holzzellstofffasern 14. Die Filamente 12 können infolge des Verfahrens, durch das sie zu der Faserstruktur 10 gesponnen und/oder gebildet werden, zufällig angeordnet sein. Die Holzzellstofffasern 14 können in der Faserstruktur 10 in der X-Y-Ebene zufällig dispergiert sein. Die Holzzellstofffasern 14 können in der Z-Richtung in der Faserstruktur nicht zufällig dispergiert sein. In einem Beispiel (nicht dargestellt) sind die Holzzellstofffasern 14 auf einer oder mehreren der äußeren Oberflächen auf der X-Y-Ebene in einer höheren Konzentration vorhanden als innerhalb der Faserstruktur entlang der Z-Richtung.
5 zeigt eins SEM-Mikrophotogramm im Querschnitt eines anderen Beispiels einer Faserstruktur 10a gemäß der vorliegenden Erfindung, dass eine Faserstruktur 10a zeigt, die ein nicht zufälliges Wiederholungsmuster von Mikroregionen 15a und 15b umfasst. Die Mikroregion 15a (üblicherweise als „Kissen” bezeichnet) weist einen anderen Wert einer gemeinsamen intensiven Eigenschaft auf als die Mikroregion 15b (üblicherweise als „Knöchel” bezeichnet). In einem Beispiel ist die Mikroregion 15b ein kontinuierliches oder semikontinuierliches Netzwerk und die Mikroregion 15a diskrete Regionen mit dem kontinuierlichen oder semi-kontinuierlichen Netzwerk. Die gemeinsame intensive Eigenschaft kann die Dicke sein. In einem anderen Beispiel kann die gemeinsame intensive Eigenschaft die Dichte sein.
Wie in 6 dargestellt, ist eine Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung eine geschichtete Faserstruktur 10b. Die geschichtete Faserstruktur 10b umfasst eine erste Schicht 16, die mehrere Filamente 12 wie Polypropylenfilamente umfasst, und mehrere feste Zusatzstoffe, in diesem Beispiel Holzzellstofffasern 14. Die geschichtete Faserstruktur 10b umfasst ferner eine zweite Schicht 18, die mehrere Filamente 20 wie Polypropylenfilamente umfasst. In einem Beispiel sind die erste und die zweite Schicht 16, 18 jeweils scharf definierte Konzentrationsbereiche der Filamente und/oder festen Zusatzstoffe. Die mehreren Filamente 20 können direkt auf eine Oberfläche der ersten Schicht 16 abgeschieden werden, um eine geschichtete Faserstruktur zu bilden, die jeweils die erste und die zweite Schicht 16, 18 umfasst.
Ferner kann die geschichtete Faserstruktur 10b eine dritte Schicht 22 umfassen, wie in 6 dargestellt. Die dritte Schicht 22 kann mehrere Filamente 24 umfassen, die die gleichen wie oder andere als die Filamente 20 und/oder 16 in der zweiten 18 und/oder ersten 16 Schicht sein können. Infolge der Hinzufügung einer dritten Schicht 22 wird die erste Schicht 16 zum Beispiel zwischen der zweiten Schicht 18 und der dritten Schicht 22 in Sandwichform angeordnet. Die mehreren Filamente können direkt auf eine Oberfläche der ersten Schicht 16 gegenüber der zweiten Schicht abgeschieden werden, um die geschichtete Faserstruktur 10b zu bilden, die jeweils die erste, zweite und dritte Schicht 16, 18, 22 umfasst.
Wie in 7 dargestellt, ist eine schematische Querschnittsdarstellung eines anderen Beispiels einer Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, die eine geschichtete Faserstruktur 10c umfasst. Die geschichtete Faserstruktur 10c umfasst eine erste Schicht 26, eine zweite Schicht 28 und wahlweise eine dritte Schicht 30. Die erste Schicht 26 umfasst mehrere Filamente 12 wie Polypropylenfilamente und mehrere feste Zusatzstoffe wie Holzzellstofffasern 14. Die zweite Schicht 28 kann beliebige geeignete Filamente, feste Zusatzstoffe und/oder Polymerfolien umfassen. In einem Beispiel umfasst die zweite Schicht 28 mehrere Filamente 34. In einem Beispiel umfassen die Filamente 34 ein Polymer, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus: Polysacchariden, Polysaccharidderivaten, Polyvinylalkohol, Polyvinylalkoholderivaten und Mischungen davon.
In noch einem anderen Beispiel kann eine Faserstruktur der vorliegenden Erfindung zwei äußere Schichten umfassen, die zu 100 Gew.-% aus Filamenten bestehen, und eine Schicht, die zu 100 Gew.-% aus Fasern besteht.
In einem anderen Beispiel einer Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Material, das die Schichten 26, 28 und 30 bildet, anstatt als Schichten der Faserstruktur 10c in Form von Lagen vorliegen, wobei zwei oder mehrere der Lagen kombiniert sind, um eine Faserstruktur zu bilden. Die Lagen können aneinander gebunden sein, wie durch thermisches Kleben und/oder Adhäsionsverbindung, um eine mehrlagige Faserstruktur zu bilden.
Ein anderes Beispiel einer Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 8 dargestellt. Die Faserstruktur 10d kann zwei oder mehrere Lagen umfassen, wobei eine Lage 36 eine beliebige geeignete Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst, zum Beispiel die Faserstruktur 10, wie in 3 und 4 dargestellt, und eine andere Lage 38, die eine beliebige geeignete Faserstruktur umfasst, zum Beispiel eine Faserstruktur, umfassend Filamente 12 wie Polypropylenfilamente. Die Faserstruktur der Lage 38 kann in Form eines Netzes und/oder Maschengewebes und/oder einer anderen Struktur vorliegen, die Poren umfasst, die einen oder mehrere Abschnitte der Faserstruktur einer externen Umgebung und/oder zumindest Flüssigkeiten aussetzen, die zumindest anfänglich mit der Faserstruktur der Lage 38 in Kontakt kommen können. Neben der Lage 38 kann die Faserstruktur 10d ferner die Lage 40 umfassen. Die Lage 10 kann eine Faserstruktur umfassen, die Filamente 12 wie Polypropylenfilamente umfasst, und kann die gleiche wie oder eine andere als die Faserstruktur der Lage 38 sein.
Zwei oder mehrere der Lagen 36, 38 und 40 können aneinander gebunden sein, wie durch thermisches Kleben und/oder Adhäsionsverbindung, um eine mehrschichtige Faserstruktur zu bilden. Nach dem Bindungsvorgang, insbesondere einem thermischen Klebevorgang, kann es schwierig sein, die Lagen der Faserstruktur 10d zu unterscheiden, und die Faserstruktur 10d kann einer geschichteten Faserstruktur visuell und/oder physikalisch ähnlich sein, in der die vormals einzelnen Schichten nur schwer voneinander zu trennen sind. In einem Beispiel kann die Lage 36 eine Faserstruktur umfassen, die ein Basisgewicht von mindestens etwa 15 g/m² und/oder mindestens etwa 20 g/m² und/oder mindestens etwa 25 g/m² und/oder mindestens etwa 30 g/m² bis zu etwa 120 g/m² und/oder 100 g/m² und/oder 80 g/m² und/oder 60 g/m² aufweist, und die Lagen 38 und 42 können, wenn vorhanden, unabhängig und individuell Faserstrukturen umfassen, die Basisgewichte von weniger als etwa 10 g/m² und/oder weniger als etwa 7 g/m² und/oder weniger als etwa 5 g/m² und/oder weniger als etwa 3 g/m² und/oder weniger als etwa 2 g/m² und/oder bis etwa 0 g/m² und/oder 0,5 g/m² aufweisen.
Wenn vorhanden, können die Lagen 38 und 40 zur Retention der festen Zusatzstoffe, in diesem Fall der Holzzellstofffasern 14 auf und/oder innerhalb der Faserstruktur der Lage 36 beitragen, sodass Fusseln und/oder Staub (im Vergleich zu einer einlagigen Faserstruktur, die die Faserstruktur der Lage 36 ohne die Lagen 38 und 40 umfasst) verringert werden, die aus den Holzzellstofffasern 14 resultieren, die frei von der Faserstruktur der Lage 36 werden.
Die Faserstrukturen der vorliegenden Erfindung können eine beliebige geeignete Menge von Filamenten und eine beliebige geeignete Menge fester Zusatzstoffe umfassen. Zum Beispiel können die Faserstrukturen von etwa 10% bis etwa 70% und/oder von etwa 20% bis etwa 60% und/oder von etwa 30% bis etwa 50% bezogen auf das Trockengewicht der Faserstruktur von Filamenten und von etwa 90% bis etwa 30% und/oder von etwa 80% bis etwa 40% und/oder von etwa 70% bis etwa 50% bezogen auf das Trockengewicht der Faserstruktur fester Zusatzstoffe wie Holzzellstofffasern umfassen In einem Beispiel umfassen die Faserstrukturen der vorliegenden Erfindung Filamente.
Die Filamente und festen Zusatzstoffe der vorliegenden Erfindung können in Faserstrukturen gemäß der vorliegenden Erfindung in Gewichtsverhältnissen von Filamenten zu festen Zusatzstoffen von mindestens etwa 1:1 und/oder mindestens etwa 1:1,5 und/oder mindestens etwa 1:2 und/oder mindestens etwa 1:2,5 und/oder mindestens etwa 1:3 und/oder mindestens etwa 1:4 und/oder mindestens etwa 1:5 und/oder mindestens etwa 1:7 und/oder mindestens etwa 1:10 vorliegen.
Die Faserstrukturen der vorliegenden Erfindung und/oder Hygienepapierprodukte, die solche Faserstrukturen umfassen, können Nachbearbeitungsvorgängen wie Prägevorgängen, Druckvorgängen, Büschelerzeugungsvorgängen, thermischen Klebevorgängen, Ultraschallverbindungsvorgängen, Perforiervorgängen, Oberflächenbehandlungsvorgängen wie Auftragen von Lotionen, Silikonen und/oder anderen Materialien, Faltvorgängen und Mischungen davon unterzogen werden.
Nicht einschränkende Beispiele geeigneter Polypropylene zur Herstellung der Filamente der vorliegenden Erfindung sind im Handel von Lyondell-Basell und Exxon-Mobil erhältlich.
Beliebige hydrophobe oder nicht hydrophile Materialien innerhalb der Faserstruktur wie Polypropylenfilamente können mit einem hydrophilen Modifizierer oberflächenbehandelt und/oder schmelzbehandelt werden. Zu nicht einschränkenden Beispielen von hydrophilen Modifizierern zur Oberflächenbehandlung gehören Tenside wie Triton X-100. Zu nicht einschränkenden Beispielen von hydrophilen Modifizierern zur Schmelzbehandlung, die zu der Schmelze wie der Polypropylenschmelze vor dem Spinnen der Filamente gegeben werden, gehören hydrophile modifizierende Schmelzzusatzstoffe wie VW351 und/oder S1416, die im Handel von Polyvel, Inc. erhältlich sind, und Irgasurf, das im Handel von Ciba erhältlich ist. Der hydrophile Modifizierer kann mit dem hydrophoben oder nicht hydrophilen Material in einer beliebigen geeigneten Konzentration, die dem Stand der Technik entspricht, assoziiert sein. In einem Beispiel ist der hydrophile Modifizierer mit dem hydrophoben oder nicht hydrophilen Material in einer Konzentration von weniger als etwa 20% und/oder weniger als etwa 15% und/oder weniger als etwa 10% und/oder weniger als etwa 5% und/oder weniger als etwa 3% bis etwa 0% bezogen auf das Trockengewicht des hydrophoben oder nicht hydrophilen Materials assoziiert.
Die Faserstrukturen der vorliegenden Erfindung können optionale Zusatzstoffe enthalten, die jeweils, wenn vorhanden, in Einzelkonzentrationen von etwa 0% und/oder von etwa 0,01% und/oder von etwa 0,1% und/oder von etwa 1% und/oder von etwa 2% bis etwa 95% und/oder bis etwa 80% und/oder bis etwa 50% und/oder bis etwa 30% und/oder bis etwa 20% bezogen auf das Trockengewicht der Faserstruktur vorhanden sind. Zu nicht einschränkenden Beispielen optionaler Zusatzstoffe gehören Mittel für eine dauerhafte Nassfestigkeit, Mittel für eine vorübergehende Nassfestigkeit, Trockenfestigkeitsmittel wie Carboxymethylcellulose und/oder Stärke, Weichmacher, Fusselreduzierungsmittel, Trübheitserhöhungsmittel, Benetzungsmittel, geruchsabsorbierende Mittel, Duftstoffe, Temperaturanzeigemittel, Farbmittel, Farbstoffe, osmotische Materialien, Mittel zur Erkennung des Mikrobienwachstums, antibakterielle Mittel und Mischungen davon.
Die Faserstruktur der vorliegenden Erfindung kann selbst ein Hygienepapierprodukt sein. Sie kann ringelförmig um einen Kern gewickelt sein, um eine Rolle zu bilden. Sie kann mit einer oder mehreren anderer Faserstrukturen wie einer Lage kombiniert sein, um ein mehrlagiges Hygienepapierprodukt zu bilden. In einem Beispiel kann eine co-geformte Faserstruktur der vorliegenden Erfindung ringelförmig um einen Kern gewickelt sein, um eine Rolle von co-geformtem Hygienepapierprodukt zu bilden. Die Rollen von Hygienepapierprodukten können auch kernlos sein.
Die Faserstrukturen der vorliegenden Erfindung können ein Flüssigkeitsabsorptionsvermögen von mindestens 2,5 g/g und/oder mindestens 4,0 g/g und/oder mindestens 7 g/g und/oder mindestens 12 g/g und/oder mindestens 13 g/g und/oder mindestens 13,5 g/g und/oder bis etwa 30,0 g/g und/oder bis etwa 20 g/g und/oder bis etwa 15,0 g/g aufweisen, wie gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zum Flüssigkeitsabsorptionsvermögen gemessen.
Tuch
Die Faserstruktur, wie oben beschrieben, kann zur Bildung eines Tuchs benutzt werden. Der Ausdruck „Tuch” kann ein allgemeiner Ausdruck zur Beschreibung eines Materialstücks, im Allgemeinen eines Vliesmaterials sein, das zur Reinigung von harten Oberflächen, Lebensmitteln, leblosen Gegenständen, Spielzeugen und Körperteilen verwendet wird. Insbesondere können derzeit erhältliche Tücher zur Reinigung des Perianalbereichs nach der Defäkation bestimmt sein. Andere Tücher können zur Reinigung des Gesichts oder anderer Körperteile erhältlich sein. Eine Vielzahl von Tüchern kann durch ein beliebiges geeignetes Verfahren zur Bildung eines Fausthandschuhs miteinander verbunden sein.
Das Material, aus dem ein Tuch hergestellt wird, sollte fest genug sein, damit es während des normalen Gebrauchs reißfest ist, aber dennoch für die Haut des Benutzers wie die zarte Haut eines Kindes Weichheit bereitstellen. Außerdem sollte das Material zumindest während des Zeitraums, in dem sich der Benutzer reinigt, seine Form bewahren können.
Die Tücher können im Allgemeinen ausreichende Abmessungen aufweisen, die eine zweckmäßige Handhabung ermöglichen. Üblicherweise kann das Tuch als Teil des Herstellungsverfahrens auf solche Abmessungen zugeschnitten und/oder gefaltet werden. In einigen Fällen kann das Tuch in einzelne Abschnitte geschnitten werden, sodass getrennte Tücher bereitgestellt werden, die in der Verbraucherverpackung oftmals gestapelt oder überlappt gepackt sind. In anderen Ausführungsformen können die Tücher in einer Bahnform vorliegen, wobei die Bahn auf eine vorbestimmte Breite geschnitten und gefaltet und mit Mitteln (zum Beispiel Perforationen) versehen wird, damit einzelne Tücher von einem Benutzer von der Bahn abgetrennt werden können. Geeigneterweise kann ein einzelnes Tuch eine Länge zwischen etwa 100 mm und etwa 250 mm und eine Breite zwischen etwa 140 mm und etwa 250 mm aufweisen. In einer Ausführungsform kann das Tuch etwa 200 mm lang und etwa 180 mm breit und/oder etwa 180 mm lang und etwa 180 mm breit und/oder etwa 170 mm lang und etwa 180 mm breit und/oder etwa 160 mm lang und etwa 175 mm breit sein. Das Material des Tuchs kann im Allgemeinen weich und flexibel sein und möglicherweise eine strukturierte Oberfläche aufweisen, um seine Reinigungsleistung zu verbessern.
Es liegt auch im Umfang der vorliegenden Erfindung, dass das Tuch ein Laminat von zwei oder mehreren Materialien sein kann. Im Handel erhältliche Laminate, oder zu diesem Zweck aufgebaute Laminate, lägen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung. Die laminierten Materialien können in jeder geeigneten Weise miteinander verbunden oder verklebt sein, wie, aber nicht beschränkt auf, Ultraschallverbindung, Haftmittel, Klebstoff, Schmelzbindung, Wärmebindung oder thermisches Kleben und Kombinationen davon. In einer anderen alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Tuch ein Laminat sein, das eine oder mehrere Schichten von Vliesmaterialien und eine oder mehrere Folienschichten umfasst. Zu Beispielen solcher optionaler Folien gehören, jedoch ohne Beschränkung Polyolefinfolien wie Polyethylenfolie. Ein erläuterndes, jedoch nicht einschränkendes Beispiel eines Vliesmaterials, das ein Laminat ist, ist ein Laminat einer Vliespolypropylenfolie von 16 Gramm pro Quadratmeter und eine Polyethylenfolie von 20 Gramm pro Quadratmeter.
Die Tücher können auch behandelt werden, um die Weichheit und Textur davon durch Verfahren wie die Wasserstrahlverfestigung oder Spunlacing zu verbessern. Die Tücher können verschiedenen Verfahren unterzogen werden, wie, jedoch nicht beschränkt auf die physikalische Behandlung wie das Ringwalzen, wie in der US-Patentschrift Nr. 5,143,679 beschrieben; die strukturelle Verlängerung, wie in der US-Patentschrift Nr. 5,518,801 beschrieben; die Verdichtung, wie in den US-Patentschriften Nr. 5,914,084 , 6,114,263 , 6,129,801 und 6,383,431 beschrieben; die Dehnöffnung, die in den US-Patentschriften Nr 5,628,097 , 5,658,639 und 5,916,661 beschrieben ist; die Differenzialverlängerung, wie in der WO-Veröffenlichtung Nr 2003/0028165A1 beschrieben; und andere Festkörperbildungstechnologien, wie in der US-Veröffentlichung Nr. 2004/0131820A1 und US-Veröffentlichung Nr. 2004/0265534A1 beschrieben, und Zonenaktivierung und dergleichen; chemische Behandlung, wie, jedoch nicht beschränkt auf das Hydrophob- und/oder Hydrophilmachen eines Teils oder des gesamten Substrats und dergleichen; Wärmebehandlung wie, jedoch nicht beschränkt auf das Weichmachen von Fasern durch Erwärmung, thermisches Kleben und dergleichen; und Kombinationen davon.
Das Tuch kann ein Basisgewicht von mindestens etwa 30 g/m² und/oder mindestens etwa 35 g/m² und/oder mindestens etwa 40 g/m² aufweisen. In einem Beispiel kann das Tuch ein Basisgewicht von mindestens etwa 45 g/m² aufweisen. In einem anderen Beispiel kann das Basisgewicht des Tuchs geringer als etwa 100 g/m² sein. In einem anderen Beispiel können die Tücher ein Basisgewicht zwischen etwa 45 g/m² und etwa 75 g/m² aufweisen und in noch einer anderen Ausführungsform ein Basisgewicht zwischen etwa 45 g/m² und etwa 65 g/m².
In einem Beispiel der vorliegenden Erfindung kann die Oberfläche des Tuchs im Wesentlichen flach sein. In einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung kann die Oberfläche des Tuchs wahlweise erhöhte und/oder vertiefte Abschnitte enthalten. Diese können in der Form von Logos, Markierungen, Markenzeichen, geometrischen Muster, Bildern von den Oberflächen vorliegen, die das Substrat reinigen soll (das heißt, den Körper, das Gesicht eines Kindes usw.). Sie können zufällig auf der Oberfläche des Tuchs oder in einem gewissen Wiederholungsmuster angeordnet sein.
In einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung kann das Tuch biologisch abbaubar sein. Beispielsweise könnte das Tuch aus einem biologisch abbaubaren Material wie Polyesteramid oder einer Cellulose mit hoher Nassfestigkeit hergestellt sein.
In einem Beispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die Faserstruktur ein vorbefeuchtetes Tuch wie ein Babytuch. Mehrere vorbefeuchtete Tücher können aufeinander gestapelt sein und in einem Behälter wie einem Kunststoffbehälter oder einer Folienschutzhülle enthalten sein. In einem Beispiel kann der Stapel der vorbefeuchteten Tücher (üblicherweise etwa 40 bis 80 Tücher/Stapel) eine Höhe von etwa 50 bis etwa 300 mm und/oder von etwa 75 bis etwa 125 mm aufweisen. Die vorbefeuchteten Tücher können eine flüssige Zusammensetzung wie eine Lotion umfassen. Die vorbefeuchteten Tücher können in einem Stapel in einem flüssigkeitsundurchlässigen Behälter oder Folienbeutel langfristig gelagert werden, ohne dass die Lotion von der Oberseite des Stapels zu der Unterseite des Stapels durchsickert. Die vorbefeuchteten Tücher können ein Flüssigkeitsabsorptionsvermögen von mindestens 2,5 g/g und/oder mindestens 4,0 g/g und/oder mindestens 7 g/g und/oder mindestens 12 g/g und/oder mindestens 13 g/g und/oder mindestens 13,5 g/g und/oder bis etwa 30,0 g/g und/oder bis etwa 20 g/g und/oder bis etwa 15,0 g/g aufweisen, wie gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zum Flüssigkeitsabsorptionsvermögen gemessen.
In einem anderen Beispiel können die vorbefeuchteten Tücher eine Sättigungsbeladung (g flüssige Zusammensetzung gegenüber g trockenes Tuch) von etwa 1,5 bis etwa 6,0 g/g aufweisen. Die flüssige Zusammensetzung kann eine Oberflächenspannung von etwa 20 bis etwa 35 und/oder von etwa 28 bis etwa 32 Dyn/cm aufweisen. Die vorbefeuchteten Tücher können eine dynamische Absorptionszeit (DAT) von etwa 0,01 bis etwa 0,4 und/oder von etwa 0,01 bis etwa 0,2 und/oder von etwa 0,03 bis etwa 0,1 Sekunden aufweisen, wie gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zur dynamischen Absorptionszeit gemessen.
In einem Beispiel sind die vorbefeuchteten Tücher in einem Stapel vorbefeuchteter Tücher vorhanden, der eine Höhe von etwa 50 bis etwa 300 mm und/oder von etwa 75 bis etwa 200 mm und/oder von etwa 75 bis etwa 125 mm aufweist, wobei der Stapel vorbefeuchteter Tücher einen Sättigungsgradientenindex von etwa 1,0 bis etwa 2,0 und/oder von etwa 1,0 bis etwa 1,7 und/oder von etwa 1,0 bis etwa 1,5 aufweist.
Die Faserstrukturen oder Tücher der vorliegenden Erfindung können mit einer flüssigen Zusammensetzung sättigungsbeladen sein, um eine vorbefeuchtete Faserstruktur oder Tuch zu bilden. Die Beladung kann einzeln stattfinden oder nachdem die Faserstrukturen oder Tücher in einem Stapel wie in einem flüssigkeitsundurchlässigen Behälter oder Verpackung angeordnet wurden. In einem Beispiel können die vorbefeuchteten Tücher mit von etwa 1,5 g bis etwa 6,0 g und/oder von etwa 2,5 g bis etwa 4,0 g der flüssigen Zusammensetzung pro g Tuch sättigungsbeladen werden.
Die Faserstrukturen oder Tücher der vorliegenden Erfindung können im Inneren eines Behälters, der flüssigkeitsundurchlässig sein kann, wie einem Kunststoffbehälter oder einer verschließbaren Verpackung zur Lagerung und letztendlich zum Verkauf an den Verbraucher angeordnet sein. Die Tücher können gefaltet und gestapelt sein. Die Tücher der vorliegenden Erfindung können in beliebigen von verschiedenen bekannten Faltmustern gefaltet werden, wie in C-Faltung, Z-Faltung und Viertelfaltung. Die Verwendung eines Z-Faltungsmusters kann einen gefalteten Tücherstapel mit überlappenden Abschnitten ermöglichen. Als Alternative können die Tücher einen kontinuierlichen Materialstreifen aufweisen, der Perforationen zwischen jedem Tuch aufweist und der in einem Stapel angeordnet oder zur einzelnen Entnahme aus einem Behälter, der flüssigkeitsundurchlässig sein kann, zu einer Rolle gewickelt sein kann.
Die Faserstrukturen oder Tücher der vorliegenden Erfindung können ferner Aufdrucke umfassen, die ein ästhetisch ansprechendes Erscheinungsbild bereitstellen. Zu nicht einschränkenden Beispielen von Aufdrucken gehören Figuren, Muster, Buchstaben, Bilder und Kombinationen davon.
Zur weiteren Erläuterung der Faserstrukturen der vorliegenden Erfindung sind in Tabelle 1 Eigenschaften bekannter und/oder im Handel erhältlicher Faserstrukturen und von zwei Faserstrukturen gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.

Tabelle 2 stellt die durchschnittlichen Porenvolumenverteilungen bekannter und/oder im Handel erhältlicher Faserstrukturen und einer Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Tabelle 2

Tabelle 2 Fortsetzung

Porenradius (Mikrometer)	Huggies^®	Pampers^® Thickcare (keine Filamente)	Pampers^® Baby Fresh (keine Filamente)	Erfindung
2,5	0	0	0	0
5	5,1	5,2	4,5	5,5
10	3,3	3,3	2,2	2,6
15	2	2,4	0,8	2
20	2,1	1,2	2	0,7
30	8,5	12,3	0,8	1,7
40	39,6	43,3	4,3	3,3
50	98,3	83,6	2,5	0,7
60	70,2	107,3	2,8	2,1
70	118,2	174,2	6	1,4
80	156,9	262,4	19,5	1,9
90	255,3	297,4	9,8	1,8
100	342,1	188,7	17	7,5
120	396,3	168,8	38,4	80,4
140	138,3	55,9	69,7	306,9
160	70,5	22,8	133,1	736
180	45,8	16,7	448,1	1201,1
200	28,3	13,8	314,2	413
225	31,9	16,5	362,2	131,5
250	30,5	11,7	206,6	55,6
275	26,4	11,9	138,3	24,9
300	23,8	11,9	78,7	13,6
350	37,4	18,9	77,1	23,3
400	28,5	16,5	37,6	20
500	44,2	24,2	37,9	30,3
600	27,6	28,8	32,6	24,5
800	41,1	66,5	35,3	39,5
1000	24,7	32	16,3	27,9

Gesamt (mg)	2096,9	1698,2	2098,3	3159,7

91–140 Porenbereich	41,8%	24,3%	6,0%	12,5%
101–200 Porenbereich	32%	16%	48%	87%
121–200 Porenbereich	13%	6%	46%	84%
141–225 Porenbereich	8%	4%	60%	79%

Verfahren zur Herstellung einer Faserstruktur
Ein nicht einschränkendes Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung einer Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 9 dargestellt. Das in 9 dargestellte Verfahren umfasst den Schritt des Mischens mehrerer fester Zusatzstoffe 14 mit mehreren Filamenten 12. In einem Beispiel sind die festen Zusatzstoffe 14 Holzzellstofffasern wie SSK-Fasern und/oder Eukalyptusfasern und die Filamente 12 sind Polypropylenfilamente. Die festen Zusatzstoffe 14 können mit den Filamenten 12 kombiniert werden, indem sie aus einer Hammermühle 42 durch einen Verteiler für festen Zusatzstoff 44 an einen Strom von Filamenten 12 abgegeben werden, um eine Mischung von Filamenten 12 und festen Zusatzstoffen 14 zu bilden. Die Filamente 12 können durch Schmelzblasen aus einer Schmelzblasdüse 46 erzeugt werden. Die Mischung fester Zusatzstoffe 14 und Filamente 12 werden auf einer Sammelvorrichtung wie einem Band 48 gesammelt, um eine Faserstruktur 50 zu bilden. Die Sammelvorrichtung kann ein gemustertes und/oder gegossenes Band sein, das bewirkt, dass die Faserstruktur ein Oberflächenmuster wie ein nicht zufälliges Wiederholungsmuster von Mikroregionen aufweist. Das gegossene Band kann ein dreidimensionales Muster darauf aufweisen, das während des Verfahrens auf die Faserstruktur 50 abgegeben wird. Zum Beispiel kann das gemusterte Band 52, wie in 10 dargestellt, eine Verstärkungsstruktur wie einen Stoff 54 umfassen, auf den ein Polymerharz 56 in einem Muster appliziert wird. Das Muster kann ein kontinuierliches oder semikontinuierliches Netzwerk 58 des Polymerharzes 56 umfassen, in dem eine oder mehrere diskrete Kanäle 60 angeordnet sind.
In einem Beispiel der vorliegenden Erfindung werden die Faserstrukturen unter Verwendung eines Formwerkzeugs hergestellt, das mindestens eine Filamentbildungsöffnung und/oder 2 oder mehrere und/oder 3 oder mehrere Reihen von Filamentbildungsöffnungen umfasst, aus denen Filamente gesponnen werden. Mindestens eine Reihe von Öffnungen enthält 2 oder mehrere und/oder 3 oder mehrere und/oder 10 oder mehrere Filamentbildungsöffnungen. Neben den Filamentbildungsöffnungen umfasst das Formwerkzeug Fluidabgabeöffnungen wie Gasabgabeöffnungen, in einem Beispiel Luftabgabeöffnungen, die eine Abschwächung für die Filamente bereitstellen, die aus den Filamentbildungsöffnungen gebildet werden. Eine oder mehrere Fluidabgabeöffnungen können mit einer Filamentbildungsöffnung derart assoziiert werden, dass das Fluid, das aus der Fluidabgabeöffnung austritt, zu einer äußeren Oberfläche eines Filaments, das aus der Filamentbildungsöffnung austritt, parallel oder im Wesentlichen parallel (und nicht winkelförmig wie ein Messerschneidewerkzeug) ist. In einem Beispiel tritt das Fluid, das aus der Fluidabgabeöffnung austritt, mit der äußeren Oberfläche eines Filaments in Kontakt, das aus einer Filamentbildungsöffnung bei einem Winkel von weniger als 30° und/oder weniger als 20° und/oder weniger als 10° und/oder weniger als 5° und/oder etwa 0° gebildet wird. Eine oder mehrere Fluidabgabeöffnungen können um eine Filamentbildungsöffnung angeordnet werden. In einem Beispiel werden eine oder mehrere Fluidabgabeöffnungen mit einer einzigen Filamentbildungsöffnung derart assoziiert, dass das Fluid, das aus der einen oder den mehreren Fluidabgabeöffnungen austritt, mit der äußeren Oberfläche eines einzigen Filaments in Kontakt tritt, das aus der einzigen Filamentbildungsöffnung gebildet wird. In einem Beispiel ermöglicht die Fluidabgabeöffnung, dass ein Fluid wie ein Gas, zum Beispiel Luft mit der äußeren Oberfläche eines Filaments in Kontakt tritt, das aus einer Filamentbildungsöffnung gebildet wird, und nicht mit einer inneren Oberfläche eines Filaments in Kontakt tritt, wie es bei der Bildung eines hohlen Filaments geschieht.
In einem Beispiel umfasst das Formwerkzeug eine Filamentbildungsöffnung, die in einer Fluidabgabeöffnung angeordnet ist. Die Fluidabgabeöffnung 62 kann konzentrisch oder im Wesentlichen konzentrisch um eine Filamentbildungsöffnung 64 angeordnet sein, wie in 11 dargestellt.
Nach der Bildung der Faserstruktur 50 auf der Sammelvorrichtung wie einem gemusterten Band oder einem Gewebe, zum Beispiel einem Durchfluss-Trocknungsgewebe kann die Faserstruktur 50 kalandriert werden, zum Beispiel während sich die Faserstruktur noch auf der Sammelvorrichtung befindet. Außerdem kann die Faserstruktur 50 Nachverarbeitungsvorgängen wie Prägen, thermischem Kleben, Büschelerzeugungsvorgängen, Feuchtigkeitsverleihungsvorgängen und Oberflächenbehandlungsvorgängen unterzogen werden, um eine fertige Faserstruktur zu bilden. Ein Beispiel eines Oberflächenbehandlungsvorgangs, dem die Faserstruktur unterzogen werden kann, ist die Oberflächenapplikation eines elastomeren Bindemittels wie Ethylenvinylacetat (EVA), Latizes und anderen elastomeren Bindemitteln. Solche elastomeren Bindemittel können zur Verringerung von Fusseln beitragen, die während des Gebrauchs von Verbrauchern aus der Faserstruktur entstehen. Das elastomere Bindemittel kann auf eine oder mehrere Oberflächen der Faserstruktur in einem Muster, insbesondere einem nicht zufälligen Wiederholungsmuster von Mikroregionen oder in ein einer Weise aufgetragen werden, die die gesamte(n) Oberfläche(n) der Faserstruktur abdeckt oder im Wesentlichen abdeckt.
In einem Beispiel kann die Faserstruktur 50 und/oder die fertige Faserstruktur mit einer oder mehreren anderen Faserstrukturen verbunden werden. Zum Beispiel kann eine andere Faserstruktur wie eine filamenthaltige Faserstruktur wie eine Polypropylenfilament-Faserstruktur mit einer Oberfläche der Faserstruktur 50 und/oder der fertigen Faserstruktur assoziiert werden. Die Polypropylenfilament-Faserstruktur kann durch Schmelzblasen von Polypropylenfilamenten (Filamente, die ein zweites Polymer umfassen, dass das gleiche oder ein anderes sein kann als das Polymer der Filamente in der Faserstruktur 50), auf eine Oberfläche der Faserstruktur 50 und/oder der fertigen Faserstruktur gebildet werden. In einem anderen Beispiel kann die Polypropylenfilament-Faserstruktur durch Schmelzblasen von Filamenten, die ein zweites Polymer umfassen, dass das gleiche oder ein anderes sein kann als das Polymer der Filamente in der Faserstruktur 50, auf eine Sammelvorrichtung zur Bildung der Polypropylenfilament-Faserstruktur gebildet werden. Die Polypropylenfilament-Faserstruktur kann danach mit der Faserstruktur 50 oder der fertigen Faserstruktur kombiniert werden, um eine zweilagige Faserstruktur – dreilagige, wenn die Faserstruktur 50 oder die fertige Faserstruktur zwischen zwei Lagen der Polypropylenfilament-Faserstruktur angeordnet wird, die zum Beispiel in 6 dargestellt – herzustellen. Die Polypropylenfilament-Faserstruktur kann an die Faserstruktur 50 oder die fertige Faserstruktur durch einen thermischen Klebevorgang thermisch gebunden werden.
In noch einem anderen Beispiel kann die Faserstruktur 50 und/oder fertige Faserstruktur mit einer filamenthaltigen Faserstruktur derart kombiniert werden, dass die filamenthaltige Faserstruktur wie eine Polysaccharidfilament-Faserstruktur wie eine Stärkefilament-Faserstruktur zwischen zwei Faserstrukturen 50 oder zwei fertigen Faserstrukturen angeordnet wird, wie zum Beispiel in 8 dargestellt.
In einem Beispiel der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren zur Herstellung einer Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung den Schritt des Kombinieren mehrerer Filamente und wahlweise mehrerer fester Zusatzstoffe, um eine Faserstruktur zu bilden, die die Eigenschaften der hierin beschriebenen Faserstrukturen der vorliegenden Erfindung aufweist. In einem Beispiel umfassen die Filamente thermoplastische Filamente. In einem Beispiel umfassen die Filamente Polypropylenfilamente. In noch einem anderen Beispiel umfassen die Filamente natürliche Polymerfilamente. Das Verfahren kann ferner das Unterziehen der Faserstruktur einer oder mehreren Verarbeitungsvorgängen wie Kalandrieren der Faserstruktur umfassen. In noch einem anderen Beispiel umfasst das Verfahren ferner den Schritt des Abscheiden der Filamente auf ein gemustertes Band, das ein nicht zufälliges Wiederholungsmuster von Mikroregionen erzeugt.
In noch einem anderen Beispiel können zwei Lagen der Faserstruktur 50, die ein nicht zufälliges Wiederholungsmuster von Mikroregionen umfassen, derart miteinander assoziiert werden, dass hervorstehende Mikroregionen wie Kissen nach innen in die gebildete zweilagige Faserstruktur zeigen.
Das Verfahren zur Herstellung der Faserstruktur 50 kann mit einem Umwandlungsvorgang zum Prägen, Drucken, Verformen, Oberflächenbehandeln, thermischem Kleben, Schneiden, Stapeln oder einem anderen Nachformungsvorgang, der dem Fachmann bekannt ist, kurzgekuppelt sein (wobei die Faserstruktur ringelförmig zu einer Rolle gewickelt wird, bevor sie einem Umwandlungsvorgang unterzogen wird) oder direkt gekoppelt sein (wobei die Faserstruktur nicht ringelförmig zu einer Rolle gewickelt wird, bevor sie einem Umwandlungsvorgang unterzogen wird). Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung bedeutet direktes Koppeln, dass die Faserstruktur 50 direkt einem Umwandlungsvorgang unterzogen werden kann, zum Beispiel ringelförmig zu einer Rolle gewickelt und danach abgewickelt wird, um einen Umwandlungsvorgang zu durchmachen.
In einem Beispiel wird die Faserstruktur mit Prägungen versehen, in Bahnen geschnitten und in Stapeln von Faserstrukturen gesammelt.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann das Herstellen einzelner Rollen und/oder Bahnen und/oder Stapel von Bahnen von Faserstruktur und/oder Hygienepapierprodukt, das solche Faserstruktur(en) umfasst, die für den Gebrauch durch den Verbraucher geeignet sind, einschließen.
Nicht einschränkende Beispiele von Verfahren zur Herstellung einer Faserstruktur der vorliegenden Erfindung:
Verfahrensbeispiel 1
Eine Mischung von 20%:27,5%:47,5%:5% von Lyondell-Basell PH835 Polypropylen: Lyondell-Basell Metocene MF650W Polypropylen: Exxon-Mobil PP3546 Polypropylen: Polyvel S-1416 Benetzungsmittel wird trockengemischt, um eine Schmelzmischung zu bilden. Die Schmelzmischung wird durch einen Schmelzextruder auf 475°F erwärmt. Eine 39,4 cm (15,5 Zoll) breite Biax-12-Reihen-Spinndüse mit 192 Düsen pro Zoll in Querrichtung, die im Handel von Biax Fiberfilm Corporation erhältlich ist, wird benutzt. 40 Düsen pro Zoll in Querrichtung der 192 Düsen haben einen Innendurchmesser von 0,046 cm (0,018 Zoll), während die restlichen Düsen fest sind, das heißt, keine Öffnung in der Düse vorhanden ist. Ungefähr 0,19 Gramm pro Öffnung pro Minute (ghm) der Schmelzmischung werden aus den offenen Düsen extrudiert, um schmelzgeblasene Filamente aus der Schmelzmischung zu bilden. Ungefähr 375 SCFM Druckluft werden derart erwärmt, dass die Luft an der Spinndüse eine Temperatur von etwa 202°C (395°F) aufweist. Ungefähr 475 g/Minute Golden Isle (von Georgia Pacific) 4825 semibehandelter SSK-Zellstoff wird durch eine Hammermühle defibrilliert, um SSK-Holzzellstofffasern (fester Zusatzstoff) zu bilden. Luft wird bei einer Temperatur von etwa 29 bis 32°C (85 bis 90°F) und etwa 85% relativer Feuchte (RH) in die Hammermühle gesogen. Ungefähr 1200 SCFM Luft befördern die Zellstofffasern zu einem Verteiler für festen Zusatzstoff. Der Verteiler für festen Zusatzstoff dreht die Zellstofffasern und verteilt die Zellstofffasern in der Querrichtung derart, dass die Zellstofffasern senkrecht (in Bezug auf den Fluss der schmelzgeblasenen Filamente) durch einen Spalt in Maschinenquerrichtung von 10,2 × 38,1 cm (4 Zoll × 15 Zoll) in die schmelzgeblasenen Filamente eingespritzt werden. Ein Formschaft umgibt den Bereich, an dem die schmelzgeblasenen Filamente und Zellstofffasern vermischt werden. Dieser Formaschacht ist so ausgebildet, dass die Luftmenge, die in diesen Vermischungsbereich eingelassen oder daraus austreten gelassen wird, reduziert wird; es ist jedoch ein zusätzlicher Verteiler von 10,2 cm × 38,1 cm (4 Zoll × 15 Zoll) gegenüber dem Verteiler für festen Zusatzstoff vorgesehen, der zur Zuführung von Kühlluft ausgebildet ist. Ungefähr 1000 SCFM Luft werden bei ungefähr 27°C (80°F) durch diesen zusätzlichen Verteiler zugeführt. Ein Formvakuum saugt Luft durch eine Sammelvorrichtung wie ein gemustertes Band und sammelt so die vermischten schmelzgeblasenen Filamente und Zellstofffasern, um eine Faserstruktur zu bilden, die ein Muster nicht zufälliger, sich wiederholender Mikroregionen umfasst. Die durch dieses Verfahren gebildete Faserstruktur umfasst bezogen auf das Trockengewicht der Faserstruktur etwa 75% Zellstoff und bezogen auf das Trockengewicht der Faserstruktur etwa 25 schmelzgeblasene Filamente.
Wahlweise kann eine schmelzgeblasene Schicht der schmelzgeblasenen Filamente wie ein Scrim auf eine oder beide Seiten der oben gebildeten Faserstruktur hinzugefügt werden. Diese Hinzufügung der schmelzgeblasenen Schicht kann zur Verringerung von Fusseln beitragen, die aus der Faserstruktur während der Verwendung durch die Verbraucher erzeugt werden, und erfolgt vorzugsweise vor einem etwaigen thermischen Klebevorgang der Faserstruktur. Die schmelzgeblasenen Filamente für die äußeren Schichten können die gleichen oder andere sein als die schmelzgeblasenen Filamente, die auf der gegenüberliegenden Schicht oder in der bzw. den mittleren Schicht(en) verwendet werden.
Die Faserstruktur kann ringelförmig gewickelt werden, um eine Faserstrukturrolle zu bilden. Die Endränder der Faserstrukturrolle können mit einem Material zur Schaffung von Binderegionen in Kontakt gebracht werden.
Verfahrensbeispiel 2
Eine Mischung von 20%:27,5%:47,5%:5% von Lyondell-Basell PH835 Polypropylen: Lyondell-Basell Metocene MF650W Polypropylen: Exxon-Mobil PP3546 Polypropylen: Polyvel S-1416 Benetzungsmittel wird trockengemischt, um eine Schmelzmischung zu bilden. Die Schmelze wird durch einen Schmelzextruder auf etwa 207°C (405°F) erwärmt. Eine 39,4 cm (15,5 Zoll) breite Biax-12-Reihen-Spinndüse mit 192 Düsen pro Zoll in Querrichtung, die im Handel von Biax Fiberfilm Corporation erhältlich ist, wird benutzt. 64 Düsen pro Zoll in Querrichtung der 192 Düsen haben einen Innendurchmesser von 0,046 cm (0,018 Zoll), während die restlichen Düsen fest sind, das heißt, keine Öffnung in der Düse vorhanden ist. Ungefähr 0,21 Gramm pro Öffnung pro Minute (ghm) der Schmelzmischung werden aus den offenen Düsen extrudiert, um schmelzgeblasene Filamente aus der Schmelzmischung zu bilden. Ungefähr 500 SCFM Druckluft werden derart erwärmt, dass die Luft an der Spinndüse eine Temperatur von etwa 202°C (395°F) aufweist. Ungefähr 1000 g/Minute Golden Isle (von Georgia Pacific) 4825 semibehandelter SSK-Zellstoff werden durch eine Hammermühle defibrilliert, um SSK-Holzzellstofffasern (fester Zusatzstoff) zu bilden. Luft wird bei einer Temperatur von etwa 32°C (90°F) und etwa 75% relativer Feuchte (RH) in die Hammermühle gesogen. Ungefähr 2000 SCFM Luft befördern die Zellstofffasern zu zwei Verteilern für festen Zusatzstoff. Die Verteiler für festen Zusatzstoff drehen die Zellstofffasern und verteilen die Zellstofffasern in der Querrichtung derart, dass die Zellstofffasern senkrecht (in Bezug auf den Fluss der Filamente) durch zwei Spalte in Maschinenquerrichtung von 10,2 × 38,1 cm (4 Zoll × 15 Zoll) in die schmelzgeblasenen Filamente eingespritzt werden. Ein Formschaft umgibt den Bereich, an dem die schmelzgeblasenen Filamente und Zellstofffasern vermischt werden. Dieser Formschaft ist derart ausgebildet, dass die Luftmenge, die in diesen Vermischungsbereich eingelassen und daraus austreten gelassen wird, reduziert wird. Die zwei Spalte sind gegenüberliegend voneinander auf gegenüberliegenden Seiten der Spinndüse für schmelzgeblasene Filamente ausgerichtet. Ein Formvakuum saugt Luft durch eine Sammelvorrichtung wie ein nicht gemustertes Formband oder durch ein Durchluft-Trocknungsgewebe und sammelt so die vermischten schmelzgeblasenen Filamente und Zellstofffasern zur Bildung einer Faserstruktur. Die durch dieses Verfahren gebildete Faserstruktur umfasst bezogen auf das Trockengewicht der Faserstruktur etwa 80% Zellstoff und bezogen auf das Trockengewicht der Faserstruktur etwa 20 schmelzgeblasene Filamente.
Wahlweise kann eine schmelzgeblasene Schicht der schmelzgeblasenen Filamente wie ein Scrim auf eine oder beide Seiten der oben gebildeten Faserstruktur hinzugefügt werden. Diese Hinzufügung der schmelzgeblasenen Schicht kann zur Verringerung von Fusseln beitragen, die aus der Faserstruktur während der Verwendung durch die Verbraucher erzeugt werden, und erfolgt vorzugsweise vor einem etwaigen thermischen Klebevorgang der Faserstruktur. Die schmelzgeblasenen Filamente für die äußeren Schichten können die gleichen oder andere sein als die schmelzgeblasenen Filamente, die auf der gegenüberliegenden Schicht oder in der bzw. den mittleren Schicht(en) verwendet werden.
Die Faserstruktur kann ringelförmig gewickelt werden, um eine Faserstrukturrolle zu bilden. Die Endränder der Faserstrukturrolle können mit einem Material zur Schaffung von Binderegionen in Kontakt gebracht werden.
Nicht einschränkende Beispiele von Faserstrukturen
Faserstruktur Beispiel 1
Ein vorbefeuchtetes Tuch gemäß der vorliegenden Erfindung wird wie folgt hergestellt. Eine Faserstruktur der vorliegenden Erfindung von etwa 44 g/m², die ein thermisch gebundenes Muster umfasst, wie in 12 dargestellt, wird mit einer flüssigen Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung auf eine durchschnittliche Sättigungsbeladung von etwa 358% des Basisgewichts des Tuchs sättigungsbeladen. Die Tücher werden dann Z-gefaltet und in einem Stapel auf eine Höhe von etwa 82 mm angeordnet, wie in 13 dargestellt.
Faserstruktur Beispiel 2
Ein vorbefeuchtetes Tuch gemäß der vorliegenden Erfindung wird wie folgt hergestellt. Eine Faserstruktur der vorliegenden Erfindung von etwa 61 g/m², die ein thermisch gebundenes Muster umfasst, wie in 12 dargestellt, wird mit einer flüssigen Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung auf eine durchschnittliche Sättigungsbeladung von etwa 347% des Basisgewichts des Tuchs sättigungsbeladen. Die Tücher werden dann Z-gefaltet und in einem Stapel auf eine Höhe von etwa 82 mm angeordnet, wie in 13 dargestellt.
Faserstruktur Beispiel 3
Ein vorbefeuchtetes Tuch gemäß der vorliegenden Erfindung wird wie folgt hergestellt. Eine Faserstruktur der vorliegenden Erfindung, die im Allgemeinen wie oben in dem zweiten, nicht einschränkenden Verfahrensbeispiel beschrieben hergestellt wird, weist ein Basisgewicht von etwa 65 g/m² auf, umfasst ein thermisches Klebemuster wie in 12 dargestellt und wird mit einer flüssigen Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung auf eine durchschnittliche Sättigungsbeladung von etwa 347% des Basisgewichts des Tuchs sättigungsbeladen. Die Tücher werden dann Z-gefaltet und in einem Stapel auf eine Höhe von etwa 82 mm angeordnet, wie in 13 dargestellt.
Prüfverfahren
Sofern nicht anderweitig angegeben, werden alle hierin beschriebenen Prüfverfahren, einschließlich derjenigen, die unter dem Abschnitt Definitionen beschrieben sind, und die folgenden Prüfverfahren an Proben ausgeführt, die in einem konditionierten Raum bei einer Temperatur von 23°C ± 2,2°C und einer relativen Feuchte von 50% ± 10% 24 Stunden vor der Prüfung konditioniert wurden. Alle Prüfungen werden in einem solchen konditionierten Raum ausgeführt.
Wenn für die hierin beschriebenen Trockenprüfverfahren (Flüssigkeitsabsorptionsvermögen, Porenvolumenverteilung, Basisgewicht und dynamische Absorptionszeit) die Faserstruktur oder das Tuch eine flüssige Zusammensetzung umfasst, sodass die Faserstruktur oder das Tuch einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 100 Gew.-% oder mehr der Faserstruktur oder des Tuches aufweist, dann muss vor der Prüfung das folgende Vorkonditionierungsverfahren an der Faserstruktur oder dem Tuch durchgeführt werden. Wenn die Faserstruktur oder das Tuch eine flüssige Zusammensetzung umfasst, sodass die Faserstruktur oder das Tuch einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als etwa 100 Gew.-%, jedoch mehr als 10 Gew.-% der Faserstruktur oder des Tuches aufweist, wird die Faserstruktur oder das Tuch vor Vollendung der Trockenprüfverfahren in einem Ofen bei 85°C getrocknet, bis die Faserstruktur oder das Tuch weniger als 3 Gew.-% Feuchtigkeit der Faserstruktur oder des Tuchs enthält.
Zur Vorkonditionierung einer Faserstruktur oder eines Tuchs, das einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 100 Gew.-% oder mehr der Faserstruktur oder des Tuchs aufweist, wird die folgende Vorgehensweise angewendet. Die Faserstruktur oder das Tuch wird durch Eintauchen der Faserstruktur oder des Tuchs nacheinander in 2 L frisches destilliertes Wasser in jeweils 5 Eimer vollständig gesättigt, wobei das Wasser eine Temperatur von 23°C ± 2,2°C hat. Die Faserstruktur oder das Tuch wird in dem Wasser sanft gerührt, indem die Faserstruktur oder das Tuch von einer Seite jedes Eimers zu der anderen mindestens 5 Mal, jedoch nicht mehr als 10 Mal 20 Sekunden lang in jedem der 5 Eimer bewegt wird. Die Faserstruktur oder das Tuch wird entnommen und dann horizontal in einem Ofen bei 85°C angeordnet, bis die Faserstruktur oder das Tuch weniger als 3 Gew.-% Feuchtigkeit der Faserstruktur oder des Tuchs aufweist. Nachdem die Faserstruktur oder das Tuch weniger als 3% Feuchtigkeit aufweist, wird es aus dem Ofen entnommen und die Faserstruktur oder das Tuch wird auf etwa 23°C ± 2,2°C und eine relative Feuchte von 50% ± 10% 24 Stunden vor der Prüfung äquilibriert. Es muss mit Sorgfalt vorgegangen werden, um zu gewährleisten, dass die Faserstruktur und/oder das Tuch nicht zusammengedrückt wird.
Wenn die Faserstruktur oder das Tuch für die hierin beschriebenen Nassprüfverfahren (Verschmutzungsdurchlass, anfängliche Nasszugfestigkeit in Maschinenquerrichtung, Lotionsfreisetzung, Sättigungsbeladung und Sättigungsgradientenindex) einen Feuchtigkeitsgehalt von 0 Gew.-% bis weniger als etwa 100 Gew.-% der Faserstruktur oder des Tuchs umfasst, dann muss vor der Prüfung das folgende Vorkonditionierungsverfahren an der Faserstruktur oder dem Tuch ausgeführt werden. Wenn die Faserstruktur oder das Tuch einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 100% oder mehr umfasst, dann wird das folgende Vorkonditionierungsverfahren nicht an der Faserstruktur oder dem Tuch vorgenommen.
Zur Vorkonditionierung einer Faserstruktur oder eines Tuchs, das einen Feuchtigkeitsgehalt von 0 Gew.-% bis weniger als etwa 100 Gew.-% der Faserstruktur oder des Tuchs umfasst, wird eine Menge destillierten Wassers zu der Faserstruktur oder dem Tuch gegeben, um eine Sättigungsbeladung auf der Faserstruktur oder dem Tuch von 3,5 g/g zu erzielen.
Nachdem die Faserstruktur oder das Tuch auf eine Sättigungsbeladung von 3,5 g/g sättigungsbeladen ist, wird sie auf etwa 23°C ± 2,2°C und eine relative Feuchte von 50% ± 10% 24 Stunden vor der Prüfung äquilibriert. Es muss mit Sorgfalt vorgegangen werden, um zu gewährleisten, dass die Faserstruktur und/oder das Tuch nicht zusammengedrückt wird.
Trockenprüfverfahren
Prüfverfahren zum Flüssigkeitsabsorptionsvermögen
Das folgende Verfahren, das nach EDANA 10.4-02 modelliert ist, ist zur Messung des Flüssigkeitsabsorptionsvermögens einer beliebigen Faserstruktur oder Tuchs geeignet.
Es werden 5 Proben einer vorkonditionierten/konditionierten Faserstruktur oder Tuchs zur Prüfung hergestellt, sodass ein durchschnittliches Flüssigkeitsabsorptionsvermögen der 5 Proben erhalten werden kann.
Materialien/Ausrüstung

1. Flacher Edelstahldrahtnetz-Probenhalter mit Griff (im Handel von Humboldt Manufacturing Company erhältlich) und ein flaches Edelstahldrahtnetz (im Handel von McMaster-Carr erhältlich) mit einer Maschenweite von 20 und einer Gesamtgröße von mindestens 120 mm × 120 mm
2. Schale von geeigneter Größe zum Eintauchen des Probenhalters mit angebrachter Probe in einer unten beschriebenen Prüfflüssigkeit auf eine Tiefe von ungefähr 20 mm
3. Mehrzweckklemme (im Handel von Staples erhältlich), um die Probe an dem Probenhalter zu befestigen
4. Stativ
5. Waage mit Messwerten auf vier Dezimalstellen
6. Stoppuhr
7. Prüfflüssigkeit: entionisiertes Wasser (Widerstand > 18 Megaohm·cm)

Verfahren
Es werden 5 Proben einer Faserstruktur oder eines Tuchs für 5 separate Messungen des Flüssigkeitsabsorptionsvermögens hergestellt. Einzelne Prüfstücke werden aus den 5 Proben auf eine Größe von etwa 100 mm × 100 mm zugeschnitten, und wenn ein einzelnes Prüfstück weniger als 1 Gramm wiegt, werden die Prüfstücke gestapelt, um Einheiten zu bilden, die insgesamt mindestens 1 Gramm wiegen. Die Schale wir mit einer ausreichenden Menge der oben beschriebenen Prüfflüssigkeit gefüllt und bei Raumprüfbedingungen äquilibriert. Die Masse des Prüfstücks bzw. der Prüfstücke für die erste Messung wird aufgezeichnet, bevor das bzw. die Prüfstück(e) an dem oben beschriebenen Drahtnetz-Probenhalter mit den Klemmen befestigt wird bzw. werden. Während versucht wird, die Erzeugung von Luftblasen zu vermeiden, wird der Probenhalter in die Prüfflüssigkeit auf eine Tiefe von ungefähr 20 mm eingetaucht und 60 Sekunden lang ungestört stehen gelassen. Nach 60 Sekunden werden die Probe und der Probenhalter aus der Prüfflüssigkeit entnommen. Alle Mehrzweckklemmen außer einer werden entfernt und der Probenhalter wird mit der Mehrzweckklemme an dem Stativ derart befestigt, dass die Probe vertikal frei hängen und insgesamt 120 Sekunden lang entwässern kann. Nach Ablauf des Entwässerungszeitraums wird die Probe vorsichtig von dem Probenhalter entfernt und die Masse der Probe wird aufgezeichnet. Dieser Vorgang wird für die restlichen vier Prüfstücke oder Prüfstückeinheiten wiederholt.
Berechnung des Flüssigkeitsabsorptionsvermögens
Das Flüssigkeitsabsorptionsvermögen wird in Grammeinheiten der flüssigen Zusammensetzung pro Gramm der zu prüfenden Faserstruktur oder des Tuchs angegeben. Das Flüssigkeitsabsorptionsvermögen wird für jede Prüfung, die ausgeführt wird, wie folgt berechnet:
In dieser Gleichung ist M_i die Masse in Gramm des Prüfstücks bzw. der Prüfstücke vor Beginn der Prüfung und M_X die Masse in Gramm nach Abschluss des Prüfverfahrens. Das Flüssigkeitsabsorptionsvermögen wird üblicherweise als der numerische Mittelwert von mindestens fünf Prüfproben angegeben.
Prüfverfahren zur Porenvolumenverteilung
Die Messungen zur Porenvolumenverteilung werden mit einem TRI/Autoporosimeter (TRI/Princeton Inc. aus Princeton, NJ) durchgeführt. Das TRI/Autoporosimeter ist ein automatisiertes computergesteuertes Gerät zur Messung von Porenvolumenverteilungen in porösen Materialien (zum Beispiel die Volumina von Poren unterschiedlicher Größe innerhalb des Bereichs von 2,5 bis 1000 μm effektive Porenradien). Die Complimentary Automated Instrument Software, Version 2000.1, und die Data Treatment Software, Version 2000.1 werden zur Erfassung, Analyse und Ausgabe der Daten verwendet. Weitere Informationen zum TRI/Autoporosimeter, seiner Funktionsweise und Datenbehandlungen sind in The Journal of Colloid and Interface Science 162 (1994), S. 163–170, zu finden, das hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Wie in dieser Anwendung verwendet, beinhaltet die Bestimmung der Porenvolumenverteilung die Aufzeichnung der Zunahme von Flüssigkeit, die in ein poröses Material eintritt, während sich der Umgebungsluftdruck verändert. Eine Probe in der Prüfkammer wird präzise gesteuerten Veränderungen des Luftdrucks ausgesetzt. Die Größe (Radius) der größten Pore, die Flüssigkeit halten kann, ist eine Funktion des Luftdrucks. Während der Luftdruck zunimmt (abnimmt), geben Porengruppen von unterschiedlicher Größe Flüssigkeit ab (absorbieren diese). Das Porenvolumen jeder Gruppe entspricht dieser Flüssigkeitsmenge, wie durch das Gerät bei dem entsprechenden Druck gemessen. Der effektive Radius einer Pore ist mit der Druckdifferenz durch die folgende Beziehung verbunden. Druckdifferenz = [(2)γcosΘ]/effektiver Radius wobei γ = flüssige Oberflächenspannung und Θ = Kontaktwinkel.
Üblicherweise versteht man unter Poren Hohlräume, Öffnungen oder Kanäle in einem porösen Material. Es ist darauf hinzuweisen, dass dieses Verfahren die obige Gleichung zur Berechnung effektiver Porenradien basierend auf den Konstanten und auf den durch die Ausrüstung gesteuerten Drücken angewendet wird. Die obige Gleichung setzt gleichmäßige zylindrische Poren voraus. Gewöhnlich sind die Poren in natürlichen und gefertigten porösen Materialien nicht absolut zylindrisch und auch nicht alle gleichmäßig. Daher können die hier angegebenen effektiven Radien nicht exakt den Messungen der Porenabmessungen entsprechen, die durch andere Verfahren wie die Mikroskopie erhalten werden. Allerdings bieten diese Messungen ein akzeptiertes Mittel zur Charakterisierung relativer Differenzen hinsichtlich der Porenstrukturen zwischen Materialien.
Die Ausrüstung arbeitet durch Verändern des Prüfkammer-Luftdrucks in benutzerspezifischen Erhöhungen, entweder durch Senken des Drucks (Erhöhen der Porengröße) zum Absorbieren von Flüssigkeit oder durch Erhöhen des Drucks (Verringern der Porengröße) zum Abgeben von Flüssigkeit. Das Flüssigkeitsvolumen, das bei jeder Druckerhöhung absorbiert wird, ist das kumulative Volumen für die Gruppe aller Poren zwischen der vorherigen Druckeinstellung und der aktuellen Einstellung.
In dieser Anwendung des TRI/Autoporosimeters ist die Flüssigkeit eine Lösung von Octylphenoxypolyethoxyethanol von 0,2 Gew.-% (Triton X-100 von Union Carbide Chemical and Plastics Co. aus Danbury, CT.) in destilliertem Wasser von 99,8 Gew.-% (spezifische Dichte der Lösung von etwa 1,0). Die Berechnungskonstanten des Geräts lauten wie folgt: ρ (Dichte) = 1 g/cm³; γ (Oberflächenspannung) = 31 Dyn/cm; cosΘ = 1. Ein Millipore Glass Filter von 0,22 μm (Millipore Corporation aus Bedford, MA; Katalog # GSWP09025) wird auf der porösen Platte der Prüfkammer verwendet. Eine Plexiglasplatte mit einem Gewicht von etwa 24 g (mit dem Gerät geliefert) wird auf der Probe angeordnet, um zu gewährleisten, dass die Probe flach auf dem Millipore Filter aufliegt. Kein zusätzliches Gewicht wird auf der Probe angeordnet.
Die restlichen benutzerspezifischen Eingaben sind nachstehend beschrieben. Die Abfolge der Porengrößen (Drücke) für diese Anwendung lautet wie folgt (effektiver Porenradius in μm): 2,5, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 225, 250, 275, 300, 350, 400, 500, 600, 800, 1000. Diese Abfolge beginnt mit der trockenen Faserstruktur- oder Tuchprobe und sättigt diese, während die Poreneinstellungen erhöht werden (in Bezug auf die Vorgehensweise und das Gerät üblicherweise als die 1. Absorption bezeichnet).
Neben der geprüften Faserstruktur- oder Tuchprobe wird ein Durchgang im leeren Zustand (keine Probe zwischen einer Plexiglasplatte und Millipore Filter) durchgeführt, um etwaigen Oberflächen- und/oder Randeffekten innerhalb der Prüfkammer Rechnung zu tragen. Jedes Porenvolumen, das für diesen leeren Zustand gemessen wird, wird von der jeweiligen Porengruppierung der geprüften Faserstruktur- oder Tuchprobe subtrahiert. Falls nach Subtrahieren des leeren Zustands das Ergebnis 0 oder negativ ist, dann wird eine 0 für diesen Porenbereich angegeben. Diese Datenbehandlung kann manuell oder mit der erhältlichen TRI/Autoporosimeter Data Treatment Software, Version 2000.1 ausgeführt werden.
Das prozentuale (%) Gesamtporenvolumen ist ein Prozentanteil, der mithilfe des Fluidvolumens in dem spezifischen Porenradienbereich dividiert durch das Gesamtporenvolumen berechnet wird. Das TRI/Autoporosimeter gibt das Fluidvolumen in einem Bereich der Porenradien aus. Die ersten Daten, die erhalten werden, gelten für die Porenradien von „5,0 Mikrometern”, die Fluid einschließen, das zwischen den Porengrößen mit einem Radius von 2,5 bis 5,0 Mikrometer absorbiert wird. Die nächsten Daten, die erhalten werden, gelten für Porenradien von „10 Mikrometern”, die Fluid einschließen, das zwischen den Radien von 5,0 bis 10 Mikrometern absorbiert wird, und so fort. Dieser Logik folgend müssten zum Erhalt des Volumens, das im Bereich von Radien von 91 bis 140 Mikrometern gehalten wird, die Volumina, die im Bereich mit der Bezeichnung „100 Mikrometer”, „110 Mikrometer”, „120 Mikrometer”, „130 Mikrometer” und schließlich die Porenradienbereiche von „140 Mikrometer” erhalten werden, summiert werden. Zum Beispiel ist das prozentuale Gesamtporenvolumen mit Porienradien von 91 bis 140 Mikrometer = (Fluidvolumen zwischen Porenradien von 91 bis 140 Mikrometer)/Gesamtporenvolumen. Das Gesamtporenvolumen ist die Summe aller Fluidvolumina mit Porenradien zwischen 2,5 Mikrometern und 1000 Mikrometern.
Prüfverfahren zum Basisgewicht
Das Basisgewicht wird vor der Applikation einer für den Endgebrauch vorgesehenen Lotion, Reinigungslösung oder anderen flüssigen Zusammensetzung usw. auf die Faserstruktur oder das Tuch gemessen und folgt einem modifizierten Verfahren nach EDANA 40.3-90 (Februar 1996), das nachstehend beschrieben wird.

1. Mindestens drei Prüfstücke der Faserstruktur oder des Tuchs werden vorzugsweise unter Verwendung eines vorgeschnittenen Metallformwerkzeugs und einer Formwerkzeugpresse auf spezifische bekannte Abmessungen zugeschnitten. Jedes Prüfstück weist üblicherweise eine Fläche von mindestens 0,01 m² auf.
2. Eine Waage wird verwendet, um die Masse jedes Prüfstücks in Gramm zu ermitteln; das Basisgewicht (Masse pro Einheitsfläche) wird in Gramm pro Quadratmeter mithilfe von Gleichung (1) berechnet.
3. Für eine Faserstruktur- oder Tuchprobe wird der numerische Mittelwert des Basisgewichts für alle Prüfstücke angegeben.
4. Falls nur eine begrenzte Menge Faserstruktur oder Tuch erhältlich ist, kann das Basisgewicht als das Basisgewicht eines Prüfstücks, dem größtmöglichen Rechteck angegeben werden.

Prüfverfahren zur dynamischen Absorptionszeit (DAT)
Die DAT stellt ein Maß der Fähigkeit der Faserstruktur oder des Tuchs zum Absorbieren einer Prüfflüssigkeit und der Zeit bereit, die zur Absorption durch die Faserstruktur oder das Tuch benötigt wird, was wiederum als ein Maß dahingehend verwendet wird, wie gut eine Faserstruktur oder ein Tuch Flüssigkeit in die Faserstruktur oder das Tuch absorbieren wird.
Das DAT-Prüfverfahren misst die Abmessungen eines Tropfens einer flüssigen Zusammensetzung, in diesem Fall eines Tropfens einer Lotion ab dem Zeitpunkt, an dem sie mit einer Faserstruktur oder einem Tuch in Kontakt steht, bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Tropfen von der Faserstruktur oder dem Tuch absorbiert wird. Das Verfahren misst auch die Rate der Veränderung der Abmessungen des Tropfens in Bezug auf die Zeit. Faserstrukturen oder Tücher, die durch niedrige DAT- und niedrige anfängliche Kontaktwinkelwerte gekennzeichnet sind, können absorbptionsfähiger sein als diejenigen, die durch höhere DAT- und/oder höhere anfängliche Kontaktwinkelwerte gekennzeichnet sind.
Die Messungen zur dynamischen Absorptionszeit (DAT) einer Faserstruktur oder eines Tuchs werden unter Verwendung eines Thwing Albert DAT Fibro 1100 (Thwing Albert, PA) vorgenommen. Der DAT Fibro 1100 ist ein automatisiertes computergesteuertes Gerät zum Messen des Kontaktwinkels eines Tropfens einer flüssigen Zusammensetzung auf porösen Materialien und der Zeit, die zum Absorbieren des Tropfens einer flüssigen Zusammensetzung in die Faserstruktur oder das Tuch benötigt wird. Der Kontaktwinkel bezieht sich auf den Winkel, der von der Faserstruktur oder dem Tuch und der Tangente zu der Oberfläche des Tropfens der flüssigen Zusammensetzung gebildet wird, der mit der Faserstruktur oder dem Tuch in Kontakt steht. Weitere Informationen zum Absorptionsvermögen von Lagenmaterialien unter Verwendung eines automatisierten Kontaktwinkel-Prüfgeräts sind in ASTM D 5725-95 zu finden.
Die Messungen des DAT-Kontaktwinkels stellen ein Maß bereit, das im Stand der Technik zur Charakterisierung relativer Differenzen hinsichtlich der Absorptionseigenschaften von Materialien verwendet wird.
Die Ausrüstung arbeitet durch Steuern des Volumens und des Ausstoßimpulses eines kleinen Tropfens einer flüssigen Zusammensetzung, der direkt auf die Oberfläche einer Faserstruktur oder eines Tuchs abgegeben wird. Die Höhe, Basis und Winkel, die erzeugt werden, während sich die flüssige Zusammensetzung absetzt und in die Faserstruktur oder das Tuch absorbiert wird, werden basierend auf der internen kalibrierten Grauskala bestimmt. In dieser Anwendung wird ein DAT Fibro-Modell der 1100 er Serie (Hochgeschwindigkeits-Kameraauflösung für poröse absorptionsfähige Papiersubstrate) gemäß den Herstelleranweisungen und unter Verwendung eines 0,292-Kalibrierungsschlittens kalibriert. Das Gerät ist zur Abgabe eines 4-Mikroliter(μl)-Tropfens einer flüssigen Zusammensetzung, auf einen Schlagimpuls von 8, Kanülenspitze von 340, Tropfenboden von 208 und Papierposition von 134 eingestellt.
Die zu prüfenden Faserstruktur- oder Tuchproben werden auf eine Länge von ungefähr 1,27 cm (0,5 Zoll) zugeschnitten, wobei die Breite des mit der Prüfausrüstung verbundenen Probenschlittens nicht überschritten wird. Die Faserstruktur- oder Tuchproben werden entlang der Maschinenlaufrichtung der Faserstruktur oder des Tuchs zugeschnitten, um während der Handhabung Einschnürungen und strukturelle Veränderungen zu minimieren. Die Faserstruktur- oder Tuchproben sowie die flüssige Zusammensetzung(en), die auf die Faserstrukturen oder Tücher aufgetragen werden sollen, werden mindestens 4 Stunden lang auf 23° ± 2,2°C und 50% relative Feuchte äquilibriert. Die flüssige(n) Zusammensetzung(en) werden durch Füllen einer sauberen trockenen Spritze (Durchmesser 0,9 mm, Teil #1100406, Thwing Albert) mindestens bis zur Hälfte hergestellt. Die Spritze sollte mir der jeweiligen flüssigen Zusammensetzung vor der Prüfung gespült werden, wobei dies durch Füllen/Entleeren der Spritze mit der flüssigen Zusammensetzung 3 Mal hintereinander bewerkstelligt werden kann. In den vorliegenden Messungen ist die verwendete flüssige Zusammensetzung eine wässrige Zusammensetzung, die destilliertes Wasser und ein nichtionisches Tensid; nämlich Triton^® X 100, das im Handel von Dow Chemical Company erhältlich ist, in Konzentrationen enthält, die bewirken, dass die wässrige Zusammensetzung eine Oberflächenspannung von 30 Dyn/cm aufweist. Die Faserstruktur oder das Tuch und die flüssige Zusammensetzung werden gemäß den Herstelleranweisungen in das Gerät geladen. Die Steuerungssoftware ist konzipiert, um die flüssige Zusammensetzung auf die Faserstruktur oder das Tuch auszustoßen und die folgenden Parameter zu messen: Zeit für die flüssige Zusammensetzung zum Absorbieren in die Faserstruktur oder das Tuch, Kontaktwinkel, Basis, Höhe und Volumen.
Insgesamt werden 10 Messungen der Zeit durchgeführt, die der Tropfen der flüssigen Zusammensetzung benötigt, um von der Faserstruktur oder dem Tuch für jede Seite der Faserstruktur oder des Tuchs absorbiert zu werden. Der angegebene DAT-Wert (in Sekunden) ist der Mittelwert der 20 Messungen (10 von jeder Seite) einer Faserstruktur oder eines Tuchs.
Nassprüfverfahren Prüfverfahren zum Verschmutzungsdurchlass
Das folgende Verfahren wird zur Messung des Verschmutzungsdurchlasswertes für eine Faserstruktur oder ein Tuch angewendet.
Zuerst wird eine Prüfzusammensetzung hergestellt, die in der Prüfung zum Verschmutzungsdurchlass verwendet werden soll. Die Prüfzusammensetzung wird durch Abwiegen von 8,6 g Great Value Instant-Schokoladenpuddingmischung (erhältlich von WalMart – keine kalorienarme oder zuckerfreie Puddingmischung verwenden) hergestellt. 10 ml destilliertes Wasser werden zu der 8,6-g-Mischung gegeben. Die Mischung wird glatt gerührt, um den Pudding zu bilden. Der Pudding wird abgedeckt und 2 Stunden vor Gebrauch bei 23°C ± 2,2°C stehen gelassen, um eine sorgfältige Hydratisierung der Puddingmischung zu ermöglichen.
Die Great Value Instant-Schokoladenpuddingmischung kann unter http://www.walmart.com/ip/Great-Value-Chocolate-Instant-Pudding-3.9-oz/10534173. erworben werden. Die Zutaten, die auf der Great Value Instant-Schokoladenpuddingmischung angegebeben sind, lauten wie folgt: Zucker, modifizierte Lebensmittelstärke, Dextrose, Kakaopulver verarbeitet mit Alkali, Dinatriumphosphat, enthält 2% oder weniger fettfreie Trockenmilch, Tetranatriumpyrophosphat, Salz, natürliche und künstliche Aromastoffe, Mono- und Diglyceride (verhindern Schaumbildung), Palmöl, Rot 40, Gelb 5, Blau 1. Titandioxid (für Farbe). Allergiehinweis: Enthält Milch. Kann Spuren von Bier, Mandeln, Kokosnuss, Pekannüssen, Pistazien, Erdnüssen, Weizen und Soja enthalten.
Die Prüfzusammensetzung wird aus Gründen einer einfachen Handhabung mittels eines sterilen Zungenspatels in eine Spritze befördert.
Taragewicht eines Stücks Wachspapier. Das Basisgewicht des Wachspapiers beträgt etwa 35 Gramm pro Quadratmeter bis etwa 40 Gramm pro Quadratmeter. Das Wachspapier wird von der Reynolds Company unter der Markenbezeichnung Cut-Rite vertrieben. 0,6 ± 0,05 g der Prüfzusammensetzung werden auf dem Wachspapier abgewogen. 5 Proben einer zu prüfenden Faserstruktur oder Tuchs werden hergestellt. Die 5 Faserstruktur- oder Tuchproben werden gegebenenfalls auf Abmessungen von 150 mm × 150 mm zugeschnitten. Eine der 5 Proben fungiert als die Kontrollprobe (auf diese wird keine Prüfzusammensetzung aufgetragen). Das Wachspapier mit der Prüfzusammensetzung wird auf einer flachen Oberfläche auf einer der restlichen 4 Prüfproben der Faserstruktur oder des Tuchs angeordnet, die auf die Hälfte zusammengefaltet wurde, um eine zweilagige Struktur zu schaffen, sodass die Prüfzusammensetzung zwischen einer äußeren Oberfläche der Faserstruktur oder des Tuchs und dem Wachspapier angeordnet wird. Ein Gegengewicht von 500 g mit einem Durchmesser von 4,13 cm (1 5/8 Zoll) (mit einer Ausbeute von zum Beispiel 3,45 kPa (0,5 psi)) wird 10 Sekunden lang vorsichtig auf dem Wachspapier angeordnet, wobei sichergestellt werden muss, dass kein Druck auf das Gewicht ausgeübt wird, wenn das Gewicht auf dem Wachspapier angeordnet wird. 500-Gramm-Gegengewichte sind von der McMaster-Carr Company erhältlich. Nach 10 Sekunden wird das Gewicht entfernt und die Faserstruktur oder das Tuch vorsichtig auseinander gefaltet. Die Verschmutzungsfarbe, die von der inneren Oberfläche der de facto „zweiten Lage” sichtbar ist, (die Oberfläche des Abschnitts der Faserstruktur oder des Tuchs, die nach innen zeigt und nicht die Rückseite des Abschnitts der Faserstruktur oder des Tuchs ist, auf den die Prüfzusammensetzung aufgetragen wurde) wird untersucht. Ein Hunter Color Lab Scan wird zur Untersuchung dieser inneren Oberfläche verwendet. Die Farbe kann mit der Zeit diffundieren; daher werden die Tücher bei einem einheitlichen Zeitintervall (innerhalb von 10 Minuten nach Anordnen des Gewichts auf dem Wachspapier) für einen besseren Vergleich von Probe zu Probe untersucht. Das Applikationsverfahren der Prüfzusammensetzung wird für die restlichen Prüfproben von Faserstruktur oder Tuch wiederholt.
Die Farbe, die auf der inneren Oberfläche jeder Prüfprobe der zu analysierenden Faserstruktur oder des Tuchs vorhanden ist, wird danach unter Verwendung eines Hunter Color Lab-Geräts analysiert.
Hunter Color Lab Scan-Verfahren
(Kalibrierung)

1. Skala auf XYZ einstellen.
2. Beobachter auf 10 einstellen.
3. Beide Beleuchtungen auf D65 einstellen.
4. Verfahren auf keine einstellen und auf ok klicken.
5. Überprüfen, ob Messverfahren auf keine eingestellt sind.
6. Grüne Platte an Port anordnen und auf Probe messen klicken. Proben-ID grün eingeben.
7. Weiße Platte an Port anordnen und auf Probe messen klicken. Proben-ID weiß eingeben.
8. Kalibrierungs-Excel-Datei öffnen, auf Datei speichern unter klicken und das aktuelle Datum eingeben.
9. Zurück zur Prüfseite des Hunter Color gehen und XY&Z-Zahlen markieren, auf Bearbeiten, Kopieren klicken.
10. Die aktuelle Kalibrierungstabelle öffnen und die Zahlen in dem Wertemessfeld einfügen. Wertemessung auf tatsächlichen Wert überprüfen. Werte müssen innerhalb der Spezifikationen liegen, um gültig zu sein.
11. Kalibrierungsbericht ausdrucken.

(Prüfung)

1. Auf aktive Ansicht klicken.
2. Skala auf Cielab einstellen.
3. Beide Beleuchtungen auf C einstellen.
4. Beobachter auf 2 einstellen.
5. Verfahren auf keine einstellen.
6. Auf ok klicken.
7. Auf alle löschen klicken.
8. Kontrollprobe zur Messung und Aufzeichnung des L-Wertes der Kontrollprobe abtasten.
9. Nach Entfernen des Gewichts von einer Faserstruktur- oder Tuchprüfprobe wie oben beschrieben die Prüfprobe auseinanderfalten und die Faserstruktur- oder Tuchprüfprobe auf einem Geräteport derart anordnen, dass die Farbe der inneren Oberfläche der de facto „zweiten Lage” wie oben beschrieben analysiert werden kann. Ein frisches Stück Wachspapier auf der Prüfprobe anordnen, um die Kontaminierung des Geräts zu vermeiden.
10. Auf Probe messen klicken, um den L-Wert der Prüfprobe zu messen und aufzuzeichnen. Probennamen eingeben. Auf ok klicken. Vorgang für die restlichen Prüfproben wiederholen.
11. Nachdem die L-Werte der 4 Prüfproben gemessen und aufgezeichnet wurden, den Mittelwert der L-Werte für die 4 Prüfproben ermitteln.
12. Den Verschmutzungsdurchlass-Lr-Wert für die geprüfte Faserstruktur oder das Tuch durch Bestimmen der Differenz zwischen dem L-Wert der Kontrollprobe und dem durchschnittlichen L-Wert der 4 Prüfproben berechnen.

Der angegebene Verschmutzungsdurchlass-Lr-Wert ist die Differenz in dem L-Farbwert des Hunter Color Lab zwischen der Kontrollprobe und der Prüfprobe der Faserstruktur oder des Tuchs. Ein Verschmutzungsdurchlass-Lr-Wert von weniger als 20 und/oder weniger als 15 und/oder weniger als 10 und/oder weniger als 5 und/oder weniger als 2 ist wünschenswert. Je niedriger der Wert, desto mehr verhindert die Faserstruktur oder das Tuch den Verschmutzungsdurchlass.
Ein geeignetes Äquivalent zu der Prüfzusammensetzung aus der Great Value Instant-Schokoladenpuddingmischung kann zur Verwendung in dem oben beschriebenen Prüfverfahren durch das folgende Verfahren hergestellt werden.
Zuerst wird eine Prüfzusammensetzung für Prüfzwecke hergestellt. Zur Herstellung der Prüfzusammensetzung wird zuerst eine trockene Pulvermischung hergestellt. Die trockene Pulvermischung umfasst dehydrierte Tomatenscheiben (Harmony House oder NorthBay); dehydrierte Spinatflocken (,Harmony House oder NorthBay); dehydrierten Kohl (Harmony House oder NorthBay); ganze Flohsamenschalen (erhältlich von Now Healthy Foods, die mit einem Sieb von 600 μm gesiebt werden müssen, um Teilchen von größer als 600 μm zu sammeln, und die dann zur Sammlung von 250- bis 300-μm-Teilchen gemahlen werden) (als Alternative erhältlich von Barry Farm als Pulver, das zur Sammlung von 250- bis 300-μm-Teilchen gesiebt werden muss); Palmitinsäure (95% Alfa Aeser B20322); und Kalziumstearat (Alfa Aeser 39423). Danach werden lebensmitteltaugliche Hefepulver, die im Handel als Provesta^® 000 und Ohly^® HTC erhältlich sind (beide im Handel von Ohly Americas, Hutchinson, MN erhältlich) zugegeben.
Wenn das Gemüse zerkleinert werden muss, wird ein einfaches IKA A11-Mahlwerk (im Handel von VWR oder Rose Scientific LTD erhältlich) verwendet. Zum Zerkleinern des Gemüses werden die Gemüseflocken in die Zerkleinerungsschüssel gegeben. Diese wird bis zur Markierung aufgefüllt (in der Metallschale, nicht übermäßig befüllen). 5 Sekunden lang einschalten. Anhalten. Pulver 5 Mal abklopfen. Den Vorgang des Einschaltens (für 5 Sekunden), Anhaltens und Abklopfen des Pulvers (5 Mal) 4 weitere Male wiederholen. Das gemahlene Pulver durch Stapeln eines Siebs mit Öffnungen von 600 μm auf einem Sieb mit Öffnungen von 300 μm sieben, sodass Pulver von 300 μm oder weniger gesammelt wird. Pulverreste, die größer als 300 μm sind, einmal erneut mahlen. Pulver von 300 μm oder weniger sammeln.

Die Prüfzusammensetzung wird durch Mischen der oben identifizierten Bestandteile in den nachstehend in Tabelle 3 dargestellten Mengen hergestellt.

Verschmutzungspulver-Vormischung	Gramm	%
Tomatenpulver	20,059	18,353
Flohsamenschalen	0,599	0,548
Kohl	2,145	1,963
Spinatpulver	8,129	7,438
Provesta 000	40,906	37,428
Ohly HCT	16,628	15,214
Palmitinsäure/Kalziumstearat (2:1)	20,827	19,056

Tabelle 3

Die Palmitinsäure-Kalziumstearat-Mischung wird durch Zerkleinern und Sammeln von Pulver von 300 μm oder weniger aus einer Mischung von 20,0005 g Palmitinsäure und 10,006 g Kalziumstearat hergestellt.
Zur Herstellung der Prüfzusammensetzung werden 21 g destilliertes Wasser bei 23°C ± 2,2°C zu jeweils 9 g der oben in Tabelle 3 beschriebenen Verschmutzungspulvervormischung in einen geeigneten Behälter gegeben. Ein Zungenspaltel wird benutzt, um die Zusammensetzung etwa 2 Minuten lang zu rühren, bis die Zusammensetzung, die eine Paste sein kann, homogen ist. Der Behälter wird lose mit einem Stück Aluminiumfolie abgedeckt und 2 Stunden lang bei 23° ± 2,2°C stehen gelassen. Danach werden 4 Tropfen FD&C Red Dye #40 zugegeben und bis zur vollständigen Mischung etwa 2 Minuten lang gerührt. Die Prüfzusammensetzung ist zur Verwendung in der Verschmutzungsdurchlassprüfung gebrauchsfertig.
Prüfverfahren zur anfänglichen Nasszugfestigkeit in Maschinenquerrichtung
Die anfängliche Nasszugfestigkeit in Maschinenquerrichtung einer Faserstruktur oder eines Tuchs wird mittels eines modifizierten Verfahrens nach EDANA 20.2.89 bestimmt, das im Allgemeinen das folgende Prüfverfahren beschreibt.
5 bis 50 ± 0,5 mm breite (Maschinenlaufrichtung) und mehr als 150 mm lange (Maschinenquerrichtung) Prüfstreifen (sodass ein Abstand von 100 mm zwischen den Klemmbacken des Dynamometers erhalten werden kann) der zu prüfenden Faserstruktur oder des Tuchs werden mit einem Laborpapierschneider oder einer Schablone und Skalpell (keine Schere, da die Prüfstücke gemäß ERT 130 sauber ausgeschnitten werden müssen) geschnitten.
Verwendet wird eine Zugfestigkeitsprüfmaschine (Dynamometer) mit einer konstanten Dehnungsrate (100 mm/Min) und 50 mm breiten Klemmbacken (die die geschnittene Probe über ihre gesamte Breite ohne Beschädigung sicher halten können), die mit einem System zur Aufzeichnung von Kraft-Dehnungs-Kurven ausgestattet ist.
Ein Prüfstreifen wird in den Klemmbacken der Zugfestigkeitsprüfmaschine angeordnet, wobei die Klemmbacken 100 mm ± 1 mm voneinander beabstandet sind.
Eine konstante Dehnungsrate (100 mm/Min) wird angewendet und die Kraft-Dehnungs-Kurve aufgezeichnet.
Die Ergebnisse von Prüfstreifen, bei denen der Bruch in der Klemme auftritt oder der die Klemmbacken erreicht, werden nicht berücksichtigt.
Die Skala der Kraft-Dehnungs-Kurve wird festgelegt. Die Kraft-Dehnungs-Kurve wird verwendet, um die anfängliche Nasszugfestigkeit in Maschinenquerrichtung in Newton (N) zu bestimmen. Wenn mehrere Peak-Werte für die angelegte Kraft während der Prüfung auftreten, wird der höchste Wert als die anfängliche Nasszugfestigkeit in Maschinenquerrichtung des Streifens berücksichtigt und im Prüfbericht vermerkt. Das Verfahren wird auf weiteren Streifen aus der Faserstruktur oder dem Tuch wiederholt, um eine durchschnittliche anfängliche Nasszugfestigkeit in Maschinenquerrichtung aus 5 Proben zu erhalten, die die angegebene anfängliche Nasszugfestigkeit in Maschinenquerrichtung in N zu den nächsten 0,1 N ist.
Prüfverfahren zur Lotionsfreisetzung
Die Lotionsfreisetzung einer Faserstruktur oder eines Tuchs wird durch Wischen der Faserstruktur oder des Tuchs über einen definierten Bereich unter Anwendung eines definierten Drucks und einer Standardgeschwindigkeit des Geräts bestimmt.
Eine Wischvorrichtung, die einen Wischvorgang simulieren kann, wird verwendet. Eine geeignete Wischvorrichtung ist von Manfred Führer GmbH, D-60489 Frankfurt, DEUTSCHLAND, erhältlich. Die Wischvorrichtung weist eine Oberfläche auf, auf der ein Hautanalogon (eine selbstklebende DC Fix-Folie von 40 cm × 40 cm, die von Konrad Hornschuch AG, 74679 Weissbach, DEUTSCHLAND erhältlich ist) angeordnet wird. Die Wischvorrichtung weist ferner einen mechanischen Arm mit einer daran angebrachten Wischhand (180 mm × 78 mm) auf, die einen Wischdruck von 8,5 g/cm² an das Hautanalogon anlegt.
Zur Durchführung der Prüfung wird das Hautanalogon auf der Oberfläche der Wischvorrichtung angeordnet. Mit nitril-/pulverfreien Handschuhen wird eine zu prüfende Faserstruktur oder Tuch abgewogen, um die Anfangsmasse zu erhalten. Wenn die Faserstruktur oder das Tuch zusammengefaltet ist, wird sie bzw. es auf dem bereits gestapelten Hautanalogon angeordnet. Die Wischhand wird auf der Faserstruktur oder dem Tuch angeordnet. Die Faserstruktur oder das Tuch wird an der Wischhand fest angebracht, sodass nur ein Abschnitt der Faserstruktur oder des Tuchs von 180 mm × 78 mm mit dem Hautanalogon in Kontakt kommt, wenn die Wischbewegungen der Wischhand ausgeführt werden. Es muss gewährleistet werden, dass die Wischvorrichtung eingeschaltet ist und 3 Wischbewegungen ausführt. Die erste Wischbewegung ist ein 90°-Hub des Wischarms, der die Wischhand und die daran befestigte Faserstruktur oder Tuch aufweist. Die zweite Wischbewegung ist ein 90°-Rückhub über den gleichen Abschnitt des Hautanalogons, über den die erste Wischbewegung ausgeführt wurde. Die dritte Wischbewegung ist ein weiterer 90°-Hub des Wischarms, der die Wischhand und die daran angebrachte Faserstruktur oder Tuch aufweist, genauso wie die erste Wischbewegung, und wird über den gleichen Abschnitt des Hautanalogons ausgeführt wie die erste und die zweite Wischbewegung. Die Faserstruktur oder das Tuch wird von der Wischhand vorsichtig entfernt, um während des Entfernen von der Wischhand nicht die Faserstruktur oder das Tuch auf dem Hautanalogon abzuwischen. Die Faserstruktur oder das Tuch wird erneut gewogen, um die Endmasse zu erhalten. Die Lotionsfreisetzung für die Faserstruktur oder das Tuch ist die Differenz zwischen der Anfangsmasse der Faserstruktur oder des Tuchs und der Endmasse der Faserstruktur oder des Tuchs. Das Hautanalogon wird mit einem trockenen Tuch gereinigt. Der Vorgang wird wiederholt, wobei mit dem Abwiegen der nächsten Faserstruktur oder Tuchs zum Erhalt der Anfangsmasse begonnen wird. Der angegebene Lotionsfreisetzungswert ist der durchschnittliche Lotionsfreisetzungswert von 10 geprüften Faserstrukturen oder Tüchern.
Die hierin offenbarten Abmessungen und Werte sollen nicht als streng auf die exakten angegebenen numerischen Werte beschränkt verstanden werden. Stattdessen soll, solange nichts anderes angegeben ist, jede dieser Abmessungen sowohl den angegebenen Wert als auch einen funktional gleichwertigen Bereich, der diesen Wert umgibt, bedeuten. Beispielsweise soll eine Abmessung, die als „40 mm” offenbart ist, „etwa 40 mm” bedeuten.
Alle Dokumente, die unter Ausführliche Beschreibung der Erfindung zitiert sind, sind in ihren relevanten Teilen durch Bezugnahme hierin aufgenommen; die Zitierung eines Dokuments bedeutet kein Eingeständnis dafür, dass dieses einen Stand der Technik für die vorliegende Erfindung darstellt. In dem Ausmaß, in dem irgendeine Bedeutung oder Definition eines Ausdruck in dieser Schrift mit irgendeiner Bedeutung oder Definition des gleichen Ausdrucks in einer Schrift, die durch Bezugnahme aufgenommen wurde, in Konflikt steht, soll die Bedeutung oder Definition gelten, die diesem Ausdruck in der vorliegenden-Schrift gegeben wird.
Obwohl spezielle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene weitere Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den Geist und Umfang der Erfindung zu verlassen. Daher sollen in den beiliegenden Ansprüchen alle derartigen Änderungen und Modifikationen, die im Schutzumfang der Erfindung liegen, abgedeckt sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 4300981 [0045]
US 3994771 [0045]
US 5143679 [0110]
US 5518801 [0110]
US 5914084 [0110]
US 6114263 [0110]
US 6129801 [0110]
US 6383431 [0110]
US 5628097 [0110]
US 5658639 [0110]
US 5916661 [0110]
WO 2003/0028165 A1 [0110]
US 2004/0131820 A1 [0110]
US 2004/0265534 A1 [0110]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Colloids and Surfaces A., Physico Chemical & Engineering Aspects, Band 162, 2000, S. 107–121 [0053]
The Journal of Colloid and Interface Science 162 (1994), S. 163–170 [0153]
ASTM D 5725-95 [0164]
http://www.walmart.com/ip/Great-Value-Chocolate-Instant-Pudding-3.9-oz/10534173 [0171]

Claims

Faserstruktur, die ein Flüssigkeitsabsorptionsvermögen von mehr als 12 g/g aufweist, wie gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zum Flüssigkeitsabsorptionsvermögen gemessen, und einen Verschmutzungsdurchlass-Lr-Wert von weniger als 8,5 aufweist, wie gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zum Verschmutzungsdurchlass gemessen.
Faserstruktur nach Anspruch 1, wobei die Faserstruktur eine anfängliche Nasszugfestigkeit in Maschinenquerrichtung von mehr als 5,0 N aufweist, wie gemäß dem hierin beschriebene Prüfverfahren zur Zugfestigkeit gemessen.
Faserstruktur nach Anspruch 1, wobei das Basisgewicht der Faserstruktur weniger als 55 g/m² beträgt, wie gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zum Basisgewicht gemessen.
Faserstruktur nach Anspruch 1, wobei die Faserstruktur eine derartige Porenvolumenverteilung aufweist, dass mindestens 43% des gesamten Porenvolumens, das in der Faserstruktur vorhanden ist, in Poren mit Radien von 91 μm bis 140 μm vorliegt, wie gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zur Porenvolumenverteilung gemessen, wobei die Faserstruktur vorzugsweise eine derartige Porenvolumenverteilung aufweist, dass mindestens 45% des gesamten Porenvolumens, das in der Faserstruktur vorhanden ist, in Poren mit Radien von 91 μm bis 140 μm vorliegt.
Faserstruktur nach Anspruch 1, wobei die Faserstruktur eine derartige Porenvolumenverteilung aufweist, dass mindestens 30% des gesamten Porenvolumens, das in der Faserstruktur vorhanden ist, in Poren mit Radien von 121 μm bis 200 μm vorliegt, wie gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zur Porenvolumenverteilung gemessen.
Faserstruktur nach Anspruch 1, wobei die Faserstruktur eine vorbefeuchtete Faserstruktur ist, die eine flüssige Zusammensetzung umfasst, wobei die flüssige Zusammensetzung vorzugsweise eine Lotionszusammensetzung umfasst.
Faserstruktur nach Anspruch 6, wobei die Faserstruktur eine Lotionsfreisetzung von mehr als 0,25 aufweist, wie gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zur Lotionsfreisetzung beschrieben.
Faserstruktur nach Anspruch 7, wobei die Faserstruktur einen DAT von weniger als 0,04 aufweist, wie gemäß dem hierin beschriebenen DAT-Prüfverfahren gemessen.
Faserstruktur nach Anspruch 7, wobei ein Stapel der Faserstruktur einen Sättigungsgradientenindex von weniger als 1,5 aufweist, wie gemäß dem hierin beschriebenen Prüfverfahren zum Sättigungsgradientenindex gemessen.
Faserstruktur nach Anspruch 1, wobei die Faserstruktur mehrere Filamente umfasst, wobei die Faserstruktur vorzugsweise mehrere Filamente und mehrere feste Zusatzstoffe umfasst, wobei mehr bevorzugt mindestens einer der festen Zusatzstoffe eine Faser, vorzugsweise eine Holzzellstofffaser umfasst, wobei die Holzzellstofffaser mehr bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Southern Softwood Kraft-Zellstofffasern, Northern Softwood Kraft-Zellstofffasern, Eukalyptuszellstofffasern, Akazienzellstofffasern.
Faserstruktur nach Anspruch 10, wobei mindestens eines der Filamente ein thermoplastisches Polymer umfasst, wobei das thermoplastische Polymer vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Polypropylen, Polyethylen, Polyester, Polymilchsäure, Polyhydroxyalkanoat, Polyvinylalkohol, Polycaprolacton und Mischungen davon.
Faserstruktur nach Anspruch 10, wobei mindestens eines der Filamente ein natürliches Polymer umfasst, wobei das natürliche Polymer vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Stärke, Stärkederivaten, Cellulose, Cellulosederivaten, Hemicellulose, Hemicellulosederivaten und Mischungen davon.
Faserstruktur nach Anspruch 10, wobei mindestens eine Oberfläche der Faserstruktur eine Schicht von Filamenten umfasst.
Faserstruktur nach Anspruch 1, wobei die Faserstruktur eine mit Prägungen versehene Faserstruktur ist.
Faserstruktur nach Anspruch 1, wobei die Faserstruktur einen oder mehrere Aufdrucke umfasst.