CH494570A - Wegwerfartikel, insbesondere für hygienische oder kosmetische Zwecke - Google Patents

Description

  
 



  Wegwerfartikel, insbesondere für hygienische oder kosmetische Zwecke
Unter Wegwerfartikel werden solche Erzeugnisse verstanden, die man nach einmaliger Benutzung beseitigt bzw. für die ein wiederholter Gebrauch oder eine Reinigung unmöglich ist oder nicht lohnt.



   Für saugfähige Wegwerfartikel gemäss dieser Definition hat man sich in der Praxis bisher weitgehend und fast ausschliesslich der Cellulose in allen Stadien ihrer mechanischen oder chemischen Reinigung und jeglicher Vereinigungsform bedient. Die Cellulose besitzt bekanntlich nicht nur ein hohes Saug- sondern auch ein grosses Flüssigkeitshaltevermögen. Ihr grösster Nachteil ist aber die mangelnde Stoss-Elastizität (DIN 53 573) in nassem Zustand. Vollgesogene Zellstoff-Pakete rufen daher auf der Haut ein unangenehmes Gefühl hervor.



   Unter den Stoffen, die im feuchten Zustand weich und elastisch bleiben, treten die Schaumstoffe hervor.



  Allein, auch unter diesen müssen sofort viele als   für    die genannte Zweckbestimmung, nämlich dem des saugfähigen Wegwerfartikels, ungeeignet ausscheiden; zunächst alle hydrophoben Schäume wie solche aus Polyvinylchlorid, Polystyrol, Harnstoff- oder Phenolharz.



  Viele dieser Schäume sind zudem im trockenen Zustand bereits hart und unelastisch. Naturschwämme, Gelatineschwämme, Viskoseschwämme und auch viele Sorten Polyurethan-Schäume ermangeln der Fähigkeit, nach   Wasseriagerung    zerstörbar zu sein. Die erfindungsgemässen Wegwerfartikel enthalten Schaumstoffe, die nach ihrer Anwendung in Wasser ihre Trocken-Reissfestigkeit nahezu gänzlich oder doch in einem hohen Grade einbüssen. Dadurch ist es möglich, die benützten Artikel wie hygienische Binden, Verpackungsmaterialien oder Taschentücher durch die Kanalisation zu beseitigen. Zunächst ist festzustellen, dass nur Polyurethan Schäume die gestellten Anforderungen zu erfüllen vermögen.

  Auch diese müssen einen ganz bestimmten chemischen Aufbau aufweisen, wenn sie einen ausreichenden Gebrauchswert einerseits garantieren, die leichte Zerstörbarkeit, beispielsweise durch strömendes Wasser, aber zulassen sollen. Dabei soll ihre Rückprallelastizität im nassen Zustand möglichst weitgehend   erhaltenbleiben.   



   Urethan-Schäume, die wenigstens   40%    ihrer Reissfestigkeit in trockenem Zustand durch Feuchtigkeitseinwirkung einbüssen, lassen sich dadurch herstellen, dass man von solchen zwei- und mehrwertigen Poly ätheralkoholen ausgeht, die wasserlöslich sind. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Schäume im Einstufenverfahren zu produzieren. Dazu muss ein gewisses Molekulargewicht des Ausgangspolyols überschritten sein, das bei etwa 2000 liegt. Vorzugsweise kann man wasserlösliche Polyole einsetzen, deren Schmelzpunkte zwischen 30 und 650 C liegen. Die Polyole können auch Esterbindungen und/oder Urethanbindungen enthalten, wenn sie nur die Forderung nach Zwei- und Mehrwertigkeit erfüllen. Geeignete Polyole sind die     Äthylen-oxyd-polymeren,
Sithylen-oxyd-propylen-oxyd-Mischpolymere,    Reaktionsprodukte von z.

  B. zweiwertigen Polyglykol äthern mit Diisoxyanaten im Molverhältnis   2:1,      3 : 2,    4: 3, usw., soweit sie wasserlöslich sind und ihr Schmelzpunkt 650 nicht übersteigt. Bevorzugte Ausgangsstoffe können auch wie folgt aufgebaut werden: Um ein Zentralmolekül, das 2,3 oder 4 und mehr reaktionsfähige Wasserstoffatome besitzt, z.B. Äthylenglykol, Glycerin oder Propylendiamin, werden Polyoxydpropylenketten angelagert, und an diese wiederum Polyoxydäthylenketten.



   Es wurde aber gefunden, dass die genannten Ausgangsstoffe, die ja für die Herstellung üblicher hydrophober Urethan-Schäume nicht in Betracht kommen, nicht ohne weiteres benützt werden können.



   Sie enthalten von der Herstellung her zumeist (Erd) Alkali-Ionen, die entfernt werden müssen. Geschieht dies nicht, so erhält man entweder gar keinen Schaum, weil die Kohlensäure rascher entweicht, als die Poly  addition voranschreitet, oder Schäume mit unerwünschten Strukturen. Die Entfernung der störenden Ionen geschieht z. B. durch Perkolation über Ionenaustauscher.



   Es wurde anderseits auch gefunden, dass sich unter bestimmten Bedingungen auch (Erd)Alkali-Ionen enthaltende, wasserlösliche Polyole im    one-shot-Verfah-    ren  verarbeiten lassen. Eine dieser Bedingungen ist die Verwendung von fettsauren Salzen des zweiwertigen Zinns als Katalysatoren, eine weitere ist die Abwesenheit sonst üblicher Amin-Katalysatoren. Durch Versuche wurde überdies erkannt, dass die Abwesenheit sonst üblicher, die Oberflächenspannung beeinflussender Stoffe, wie gewisser Silicone, von Bedeutung ist.



   Die Schaumstoffe erfüllen jedoch in bezug auf die Möglichkeit, daraus hergestellte Wegwerfartikel über die Kanalisation zu beseitigen, noch nicht alle Wünsche.



  Sie schwimmen selbst in völlig benetztem Zustand auf Wasser. Zwar sind über   9/10    des Schaumes   unter    taucht, aber die Masse selbst ist spezifisch leichter als Wasser. Dazu kommt, dass es kaum gelingt, ausschliesslich offene Poren zu erzeugen. Die eingeschlossene Luft begünstigt das Schwimmen ebenfalls. Aus diesem Grunde ist es zweckmässig, die Substanzen der Schäume spezifisch schwerer zu machen, was sich leicht durch Zusatz von z. B. mineralischen Füllstoffen bewerkstelligen lässt. Ferner ist es erwünscht, den Effekt der Benetzbarkeit, der durch die Wasserlöslichkeit des hauptsächlichen Ausgangsmaterials gegeben ist, noch durch Stoffe zu erhöhen, die die Oberflächenspannung des Wassers erniedrigen. Die günstigste Wirkung bezüglich der Einsinkbarkeit erreicht man durch eine gemeinsame Anwendung beider Massnahmen.



   Schaumstoffe, die in den Rahmen der bisher geschilderten Materialeigenschaften hineinpassen und die für die erfindungsgemässen Wegwerfartikel geeignet sind, können auch im Zweistufenverfahren hergestellt werden. Allerdings ist es dann notwendig, dass das Vorkondensat noch wasserlöslich sei. Es hat sich ferner ergeben, dass man die Zerstörbarkeit der Wegwerfartikel gemäss vorliegender Erfindung auch dadurch hervorrufen oder verbessern kann, dass man die Schaumkörper durch Einschnitte oder Einstiche perforiert. Durch diese Massnahme kann eine eventuell gewünschte Schwächung des inneren Zusammenhaltes bereits vor der Benutzung erreicht werden.



   Die Kombination eines Teiles oder aller geschilderten Massnahmen zur Herstellung von Wegwerfartikeln ist besonders vorteilhaft. Es gehören hierzu also der Stoffaufbau unter bestimmten chemischen Gesichtspunkten, die Reihenfolge der Zugabe der Ingredienzien, ferner die Erhöhung des spez. Gewichtes der Masse, ihre Benetzbarkeit und schliesslich ihre Bearbeitung unter dem Ge sichtspunkt einer gewissen partiellen Strukturschwächung. Natürlich ist es möglich, die hydrophilen, wasserempfindlichen Schaumstoffe auch in Kombination mit anderen Materialien einzusetzen. So kann man Schaumstoffschichten und Zellstoff-Krepp-Lagen verbinden. Da auch solche Erzeugnisse insgesamt wasserempfindlich sein müssen, sind die Stoffe, die man mit den hydrophilen Schäumen verbinden will, ebenfalls unter dem Gesichtspunkt der Wasserzerstörbarkeit auszuwählen.

  Ausser schwach oder gar nicht geleimten Papieren und Pappen kommen hierfür gewisse non wovens in Betracht, die unter Verwendung wasserempfindlicher Bindemittel hergestellt sind.



   Beispiel 1
500 g eines auf Äthylenoxyd aufgebauten Triols mit einem ungefähren Molekulargewicht von 1200 werden mit 1,4 ml Thionylchlorid versetzt und unter Rühren 2 Stunden auf   90-1100C    erhitzt. Anschliessend wird auf 500 C abgekühlt und 208 ml eines technischen Isomerengemisches von Toluylendiisocyanat auf einmal zugegossen. Der Ansatz wird dabei kräftig gerührt und anschliessend noch eine Stunde auf   90-1000    gehalten.



   Von dem so gewonnenen Praekondensat werden 155 g unter kräftigem Rühren bei einer Temperatur von 400 C mit einer Lösung von 0,1 g Triäthylendiamin in 3 ml Wasser versetzt. Zehn Sekunden nach Zugabe der Triäthylendiaminlösung wird das Rühren unterbrochen und verschäumt. Danach wird noch einige Minuten lang bei 600 C im Trockenschrank nachgewärmt.



  Man erhält einen feinporigen, grösstenteils offenzelligen Schaum, der nach dem Wässern eine wesentlich geringere Reissfestigkeit aufweist als im trockenen Zustand. Ein aus diesem Schaum hergestellter Saugkörper für eine Monatsbinde mit den Massen 1,5 x 5 x 12 cm lässt sich in Wasserklosetts leicht   fortspülen    und ist im Wasserstrahl zerstörbar.



   Beispiel 2
Acht Lagen Zellstoffwattkrepp werden mit zwei je 3 mm starken Schaumstoffschichten aus der in Beispiel 1 beschriebenen Schaummasse zu einem Schichtkörper vereint derart, dass auf drei   Zellstoffwattelagen    eine Lage Schaumstoff, darauf zwei Zellstoffwattelagen, wieder eine Schicht Schaumstoff und schliesslich wieder drei Zellstoffwatteschichten zu liegen kommen. Die Ränder dieses Schichtstoffes werden miteinander durch hohen Druck verschweisst. Man schneidet oder stanzt daraus Körper von 150 x 300 mm, die sich als hochsaugfähige, auch in nassem Zustand, elastische Kinderwindeln vorzüglich eignen. Nach der Benutzung kann der Windelkörper leicht über die Abwasserleitung be seitigt werden.



   Beispiel 3
Eine 5 mm starke Schaumstoffschicht aus dem in Beispiel 1 beschriebenen Schaummaterial wird mit einem verfestigten Wirrfaser-Vlies aus Zellstoff-Stapelfasern beklebt. Aus diesem Material lassen sich Einlegesohlen schneiden oder stanzen. Die Einlegesohlen werden mit der freien Schaumstoffseite nach unten in den Schuh gelegt. Diese   Einlegesohlen    können mindestens das Eigengewicht an Feuchtigkeit binden, vermögen Fussschweiss weiterzuleiten und bleiben auch im feuchten Zustand weich-elastisch.

 

   Beispiel 4
Eine 2 mm starke Schaumstoffschicht, beidseitig mit einer Lage gekreppter   Zellstoffwatte    von 18   g/m"    Flächengewicht belegt, wird im Format 200 x 200 mm zu Taschentüchern geschnitten und gestanzt. Die Schnittränder werden verklebt oder verschweisst bzw. verkerbt. Diese Taschentücher haben gegenüber den nur auf Zellstoffwatte aufgebauten den Vorteil einer erhöhten Flüssigkeitshaltung. Beim Tragen in der Tasche neigen sie nicht zum Knittern, sondern behalten ein textilartiges Aussehen.



   Beispiel 5
125 g eines ionenfreien flüssigen Triols vom ungefähren Molekulargewicht 1200, das durch Anlagerung von Äthylenoxyd an Glycerin gewonnen worden ist,  werden mit 125 g eines   jonenfreien    Tetrols vom ungefähren Molekulargewicht 1100 und dem Fp 490, das durch Anlagerung eines Gemisches von Äthylenoxyd und Propylenoxyd an   Äthylendiamin    erhalten wurde, bei etwa 600 zusammengefügt und bis zur klaren Mischung gerührt. Unter weiterem Rühren und Kühlen auf 440 C fügt man rasch 1,8 g Zinnoctoat, 7,5 g Wasser und 95 g Toluylendiisocyanat zu. Nach einigen Sekunden bildet sich ein Schaumkörper, der 20 Min.



  lang bei   60-800C    im Trockenschrank gehalten wird.



   Die Ergebnisse (Mittel aus 5 Messungen) zeigt die folgende Tabelle:
Reissfestigkeit in   g/cm2   
Abnahme % trocken, nicht perforiert 668  trocken, perforiert 370 54,7 nass, nicht perforiert 170  nass, perforiert 111 34,7
Die folgenden Beispiele beschreiben die Anwendung und die Wirkung der   Oberflächenhydrophilierung,    die Verwendung von die Oberflächenspannung von Wasser herabsetzenden Mitteln und den Einbau von spezifisch schweren Füllstoffen.



   Beispiel 6
Zwei Probewürfel (5 x 6 x 1,5 cm) eines sehr feinporigen Polyurethan-Schaumstoffes vom spezifischen Gewicht 0,0316, der unter Mitverwendung von Poly äthylenglykolen hergestellt wurde, werden gleichzeitig in ein Glasgefäss mit Leitungswasser eingelegt. Die   bei-    den Schaumkörper werden ruhig liegen gelassen. Nach   1 · Stunden    ragt noch etwa die Hälfte der   Schaum    körper aus dem Wasser heraus.



   Beispiel 7
Zwei ebenso grosse + Probewürfel desselben Schaumstoffes wie im Beispiel 6 werden mit 5 % Natriumpolyphosphat bzw. auf Schaumgewicht eingepudert und das Netzmittel leicht in den Schaumstoff eingerieben.



  Die beiden Proben werden in derselben Weise wie im Beispiel 12 beschrieben in Leitungswasser gelegt. Die beiden Probekörper waren nach 28 bzw. 34 Sekunden völlig in das Wasser eingetaucht.



   Beispiel 8
Zwei Probekörper derselben Grösse und aus demselben Schaumstoff, wie in Beispiel 6 beschrieben, werden mit   Monoäthylenglykol    durchfeuchtet und anschliessend das überschüssige   Mono äthylenglykol    mit Filterpapier zwischen zwei Walzen einer Wringmaschine aus dem Schaum abgepresst, bis der Schaumkörper kein Monoäthylenglykol mehr an das   Filuferpapier    abgibt.



  Die Probekörper werden auf Leitungswasser gelegt.



  Nach 2 Minuten tauchen die Schaumkörper etwa zur Hälfte in das Wasser ein.



   Beispiel 9
Zwei Schaumkörper wie in Beispiel 6 werden mit einer Mischung aus 12 g Wasser, 4 g   Monoäthylenglykoi    und 0,4 g eines handelsüblichen pulverförmigen Spülmittels durchfeuchtet und zwischen Walzen mit Filtrierpapier abgequetscht. Anschliessend werden die Schaumkörper auf Leitungswasser gelegt. Nach 23 bzw. 27 Sekunden tauchen die beiden Schaumkörper völlig in das Wasser ein.



   Beispiel 10
Aus einem offenzelligen Schaumstoff, der etwa 20   Ges.%    Schwerspat enthält, werden Probestücke, wie in Beispiel 6 beschrieben, auf Leitungswasser gelegt.



  Nach   2 172    Stunden tauchen die Proben zu etwa einem Drittel in das Wasser ein.



   Beispiel 11
Zwei Probekörper aus einem offenzelligen Schaumstoff mit einem Gehalt von etwa 20 Gew.% Schwerspat werden mit einem handelsüblichen Spülmittel in die Schaumstoffoberfläche eingepudert und das Spülmittel in die Schaumstoffoberfläche leicht   eingerieben.    Die Proben werden auf Leitungswasser gelegt. Die beiden Proben sinken innerhalb von 17 bzw. 22 Sekunden ganz in das Wasser ein. Die Probe, die innerhalb von 17 Sekunden eintauchte, sank anschliessend auf den Boden des Gefässes ab.



   Beispiel 12
500 g eines auf Äthylenoxyd aufgebauten Triols mit einem ungefähren Molekulargewicht von 1200 werden mit 1,4   mi    Thionylchlorid versetzt und unter Rühren 2 Stunden auf   90-1100C    erhitzt. Anschliessend wird auf 500 C abgekühlt und 208 ml eines technischen Isomerengemisches von Toluylendiisocyanat auf einmal zugegossen. Der Ansatz wird dabei kräftig gerührt und anschliessend noch eine Stunde auf   90-1000C    gehalten.

 

   Von dem so gewonnenen Praekondensat werden 155 g unter kräftigem Rühren bei einer Temperatur   von 400    CmiteinerLösungvon 0,1 g Triäthylendiamin in 3 ml Wasser versetzt. Zehn Sekunden nach Zugabe der Triäthylendiaminlösung wird das Rühren unterbrochen und verschäumt. Danach wird noch einige Minuten lang bei 600 C im Trockenschrank nachgewärmt.



  Man erhält einen feinporigen, grösstenteils offenzelligen Schaum, der nach dem Wässern eine wesentlich geringere Reissfestigkeit aufweist als im trockenen Zustand. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Wegwerfartikel, dadurch gekennzeichnet, dass er einen wasserempfindlichen, Urethangruppen enthaltenden Schaumstoff enthält, der in Wasser einen Teil seiner Reissfestigkeit verliert und seine Rückprallelastizität auch in nassem Zustand behält.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Wegwerfartikel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaum spezifisch schwere Füllstoffe eingebaut enthält.

   2. Hygienischer oder kosmetischer Wegwerfartikel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper des Artikels mit durchlaufenden oder unterbrochenen Trennschnitten oder Perforationen von einer oder beiden Oberflächenseiten her versehen ist, wobei die Schnitte aneinander vorbei greifen und/oder ganz oder teilweise den Querschnitt erfüllen.

   3. Hygienischer oder kosmetischer Artikel nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschnitte oder Perforationen in sich geschlossen, geradlinig, kurvenförmig, wellenförmig oder sonstige Kurvenformen aufweisend ausgebildet sind.

   4. Hygienischer oder kosmetischer Artikel nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrheit von durchlaufenden oder unterbrochenen Trennschnitten oder Perforationen, die parallel oder unter Winkel sich schneidend, auf einer der beiden Oberflächenseiten angeordnet sind.

   5. Hygienischer Wegwerfartikel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoff weichelastisch und offenzellig ist und dass die Schaum stoffob erfl äche permanent oder temporär hydrophiliert ist.

   6. Hygienischer Wegwerfartikel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoff mit einer die Oberflächenspannung von Wasser herabsetzenden Substanz ausgerüstet ist.