WO2018099724A1 - Feuchtfestes, faserhaltiges substrat mit einstellbarer feucht- und nassfestigkeit und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Feuchtfestes, faserhaltiges substrat mit einstellbarer feucht- und nassfestigkeit und verfahren zu dessen herstellung Download PDF

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Definitions

  • Moisture-resistant, fibrous substrate with adjustable wet and wet strength with adjustable wet and wet strength
  • the present invention relates to a wet-strength, fiber-containing substrate, wherein the substrate contains fibers, at least one binder, at least one dampening solution and at least one amphoteric amine, wherein the at least one binder at least one
  • Polysaccharide comprising, comprising or consisting of at least one acid group-containing radical, as well as a process for the preparation of the fibrous substrate and its use.
  • Pre-moistened toilet tissue or skin wipes, short wet wipes, have long been known in the art and may be made from nonwoven, paper or tissue products that are treated to disadvantageously have a high caliper
  • U.S. Patent 4,755,421 discloses a nonwoven fabric made by water jet needling of cellulosic fibers and regenerated cellulosic fibers which is intended to be broken up in the effluent by stirring or prolonged residence time.
  • the nonwoven fabric disadvantageously has a too high mechanical durability even during disposal.
  • Another method of producing a water-detrimental wipe is described in US Pat. No. 5,667,635, in which three layers of tissue paper are embossed together only at the corners and the two outer layers are additionally localized
  • a pre-moistened, flushable wipe which consists of a binder of fibrous materials and an adhesive binder distributed throughout the nonwoven connecting the nonwoven fabric of the nonwoven, the adhesive binder consisting essentially of an acid insoluble / alkali soluble acidic polymer which in an acidic liquid is resistant to weakening of the bond between the fibers of the nonwoven fabric should.
  • EP 0 372 388 A2 describes a water-breakable cleaning cloth which comprises a web of water-dispersible fibers, wherein the fabric comprises a water-soluble binder having a carboxyl group, at least one metal ion selected from the group consisting of alkaline earth metals, manganese, zinc , Cobalt and nickel, is selected, and an organic solvent-containing, aqueous cleaning agent is incorporated.
  • EP 2 785 914 A1 is directed to a nonwoven fiber web which can be decomposed in water, comprising fibers which are characterized by a water-soluble cellulose ether having a viscosity of up to 500 mPas.s, measured as a 2% strength by weight solution in water at 20.degree Using a Haake Viscotester VT550 with a cylinder system, measuring cup MV at 2.55 s "1 , bound.
  • the object of the present invention is therefore to provide a moisture-resistant, fiber-containing substrate which, on the one hand, has sufficient mechanical moisture resistance on application and, on the other hand, sufficient water after introduction into water
  • Disintegration ie low wet strength, has, so that, for example, it does not come to blockages of the toilet tube and / or in the sewage treatment plant before the actual Cleaning the waste water can not be removed
  • Another object of the present invention is to provide a wet-strength fibrous substrate which is easy and inexpensive to manufacture.
  • the object is achieved by providing a moisture-resistant, fibrous substrate according to claim 1, wherein the substrate comprises fibers, at least 1 binder, at least 1 amphoteric amine and at least 1 fountain solution, wherein the at least 1
  • Binder comprising at least 1 polysaccharide having at least 1 acid group-containing radical, and wherein the at least one fountain solution comprises at least 1 organic component selected from the group consisting of aliphatic alcohols, aliphatic ethers, aliphatic esters, monosaccharides, oligosaccharides and mixtures thereof, preferably aliphatic alcohols, aliphatic ethers and mixtures thereof, is selected.
  • the substrate comprises fibers, at least one, preferably water-soluble, binder, at least one, preferably water-soluble, amphoteric amine and at least one, preferably liquid, fountain solution, wherein the at least one, preferably water-soluble, binder comprises at least one, preferably water-soluble, polysaccharide or thereof and wherein the at least one, preferably water-soluble, polysaccharide has at least one acid group-containing radical, more preferably carboxyl group-containing radical, and more preferably from the group consisting of carboxymethyl cellulose (CMC), carboxymethyl starch (CMS) and mixtures thereof, more preferred Carboxymethylcellulose, wherein the at least one, preferably water-soluble, amphoteric amine is at least one, preferably water-soluble, aminocarboxylic acid, more preferably alpha-aminocarboxylic acid, preferably selected from the group consisting of alanine, arginine,
  • the wet and wet strength of the wet-strength fibrous substrate is controllable.
  • Deteriorability of the fibrous substrate according to the invention controllable.
  • Binder wherein the at least one binder comprises at least 1 polysaccharide having at least one acid group-containing radical
  • At least one amphoteric amine and at least one fountain solution are added successively, together or simultaneously in and / or after step (a), wherein the at least one fountain solution comprises at least one organic component selected from aliphatic
  • Alcohols, aliphatic ethers, aliphatic esters, monosaccharides, oligosaccharides and mixtures thereof, preferably aliphatic alcohols, aliphatic ethers and mixtures thereof, is selected. Furthermore, the object is achieved by the use of a moisture-resistant, fibrous substrate according to claim 15 as a hygiene article, in particular as a wet wipe, moist toilet paper, baby diaper, care cloth or cleaning cloth, or as a seed carrier,
  • binder is understood according to the invention to mean a polymeric substance which comprises or consists of at least one, preferably water-soluble, polysaccharide which has at least one acid group-containing radical, more preferably carboxyl group-containing radical and which is capable of fibers of the substrate according to the invention to be joined together.
  • the at least one binder can adhere to the fibers by physical drying and bond them together by adhesion and / or cohesion.
  • the at least one, preferably water-soluble, binder comprising or consisting of at least one, preferably water-soluble, polysaccharide, wherein the polysaccharide has at least one acid group-containing radical, may be various binders, for example 2, 3, 4 or more, preferably water-soluble binders.
  • various binders may each contain or consist of different, preferably water-soluble, polysaccharides, wherein the at least one acid group-containing radical may in each case be the same or different from one another.
  • the number of acid group-containing radicals per molecule of the respective polysaccharide and / or their structure may be the same or different from each other.
  • various binders may contain or consist of the same, preferably water-soluble, polysaccharide, wherein the binders may each differ, for example, from the number of acid group-containing moieties attached to a molecule of the particular polysaccharide and / or structure thereof.
  • amphoteric amine means a, preferably organic, compound which can be both an acceptor and a donor for protons, ie which can react both as a Br ⁇ nsted acid and as a Br ⁇ nsted base
  • the invention preferably has at least 1 protonatable and / or protonated amino group and furthermore at least 1 deprotonatable and / or deprotonated acid group, more preferably a carboxyl group.
  • water-soluble, amphoteric amine may be various amphoteric amines, for example, 2, 3, 4 or more, preferably water-soluble, amphoteric amines.
  • an amphoteric amine is an aminocarboxylic acid and / or a salt and / or a complex thereof, more preferably an alpha-amino acid and / or a salt and / or a complex thereof.
  • More preferred is a salt of an amphoteric amine, preferably aminocarboxylic acid, more preferably alpha-aminocarboxylic acid, a salt of a polyvalent metal cation, more preferably Ca 2+, Zn 2+ and mixtures thereof, more preferably Ca 2+.
  • a complex of an amphoteric amine preferably aminocarboxylic acid, more preferably alpha-aminocarboxylic acid, a complex of a polyvalent metal cation, more preferably Ca 2+ , Zn 2+ and mixtures thereof, more preferably Ca 2+ .
  • the term "dampening solution” is inventively a substance or a
  • composition understood, the / the swelling properties of at least 1
  • Binder modified in water preferably the swelling of at least 1 Binder modified in the presence of water contained in the dampening solution.
  • the at least one fountain solution contains at least 1 organic radical
  • Component selected from the group consisting of aliphatic alcohols, aliphatic ethers, aliphatic esters, monosaccharides, oligosaccharides and mixtures thereof, preferably aliphatic alcohols, aliphatic ethers and mixtures thereof.
  • the at least one dampening solution furthermore prevents the substrate according to the invention from drying out, for example by binding water and / or preventing the evaporation of water and / or by binding air moisture to the substrate according to the invention.
  • the substrate according to the invention has a solvent content, preferably a content of liquid constituents, from a range of 50 wt .-% to 450 wt .-%, more preferably from 90 wt .-% to 390 wt .-%, more preferably from 1 10% by weight to 340% by weight, more preferably from 150% by weight to 310% by weight, more preferably from 160% by weight to 200% by weight, more preferably from 230% by weight to 280 wt .-%, based on the total weight of the substrate according to the invention in the dry state.
  • a solvent content preferably a content of liquid constituents, from a range of 50 wt .-% to 450 wt .-%, more preferably from 90 wt .-% to 390 wt .-%, more preferably from 1 10% by weight to 340% by weight, more preferably from 150% by weight to 310% by weight, more preferably from 160% by weight to 200% by weight, more
  • the inventors have found that, surprisingly, by using at least one, preferably water-soluble, binder which comprises or consists of at least one, preferably water-soluble, polysaccharide, the
  • the wet-strength fibrous substrate of the present invention when incorporated into water, has sufficient disintegration ability, i. low wet strength, in water, so that, for example, after disposal through the toilet blockages in the
  • moist, fibrous substrate according to the invention has sufficient mechanical stability even after prolonged storage.
  • wet strength in the context of the invention, the strength of a substrate according to the invention in the presence of, at least one organic
  • Component-comprising aqueous fluid wherein the at least one organic component is selected from the group consisting of aliphatic alcohols, aliphatic ethers, aliphatic esters, monosaccharides, oligosaccharides and mixtures thereof, preferably aliphatic alcohols, aliphatic ethers and mixtures thereof.
  • the "wet strength" can preferably be determined by a strip tensile test analogous to DIN EN ISO 13934-1 (1999-04), wherein preferably the wet substrate is measured directly.
  • a wet-strength fibrous substrate according to the invention preferably has one
  • Moisture resistance determined by means of strip tensile test according to DIN EN ISO 13934, Part 1 (Publication date: 1999-04) at 20 ° C and a relative humidity of 65%, of more than 3 N, preferably from a range of 3 N to 250 N. , more preferably from a range of 4 N to 150 N, more preferably from a range of 4.5 N to 120 N, further preferably from a range of 5 N to 80 N, further preferably from a range of 6 N to 55 N. , on.
  • the inventors have found that the moisture resistance of a
  • Substrate can be adjusted by varying the amounts of the components contained in the substrate within the limits of the respective constituents specified below.
  • the moisture resistance of a substrate according to the invention can be matched to the particular use of a substrate according to the invention.
  • a wet strength of less than 8N results in too little mechanical stability when used as wet toilet paper.
  • the moisture resistance can be increased if for a
  • haptic properties of a substrate according to the invention such as fluffiness, softness and / or grip, have a minor importance.
  • wet strength is preferably the strength of a
  • the wet strength of a substrate according to the invention can preferably be determined by a wet tensile test in accordance with DIN EN IS012625, Part 5 (Date of issue: 2005-09) "Determination of the width-related wet tensile strength.”
  • a wet-strength, fiber-containing substrate according to the invention preferably has a wet strength, determined by wet tensile test according to DIN EN IS012625, part 5
  • a substrate according to the present invention having a wet strength determined as stated above is more than 3N, preferably from a range of 3N to 250N, more preferably from a range of 6N to 210N, further preferably from a range of 4N to 150N, more preferably from a range of 4.5N to 120N, more preferably from a range of 5N to 80N, more preferably from a range of 6N to 55N, after incorporation into water furthermore preferably completely
  • a substrate according to the invention after introduction into water, decomposes within less than 1 h, preferably in a period of less than 15 min, preferably in a period of less than 1 min, preferably in a period of less than 30 s, more preferably in a period of 10 seconds to less than 1 hour, more preferably in a period of 30 seconds to less than 30 minutes, more preferably in a period of 1 minute. less than 15 minutes. Completely.
  • only fibers are left after decay.
  • the moist, fibrous substrate contains, in addition to fibers, at least one, preferably water-soluble, binder comprising or consisting of at least one, preferably water-soluble, polysaccharide, at least one, preferably water-soluble, amphoteric amine and at least one dampening solution,
  • the at least one amphoteric amine together with the at least one binder forms at least one polysalt and / or polymeric aggregate which, together with the at least one dampening solution, is substantially insoluble or non-soluble. is dispersible.
  • polysalt is understood according to the invention to mean a polymeric substance which comprises or consists of at least one, preferably water-soluble, polysaccharide which has at least one ionically dissociated acid group-containing radical, more preferably carboxyl-containing radical, which has an oppositely charged Group forms a, preferably ionic, bond.
  • an ionically dissociated group bound to the polysaccharide is an anionically charged group, preferably deprotonated acid group, more preferably carboxylate group.
  • a polysalt preferably anionically charged functional groups of the at least one binder, for example deprotonated acid groups of the at least one acid group-containing radical, and cationically charged functional groups of the at least one amphoteric amine, for example protonated amino groups, bind to each other, for example by ionic interaction
  • the wet strength of a fibrous substrate according to the invention for example, under mechanical stress, thus increased.
  • the at least one dampening solution comprising the at least one organic component is preferably diluted or dissolved in water.
  • water it is possible to attach water to the at least one, preferably water-soluble binder or the at least one, preferably water-soluble, binder can absorb water, whereby the at least one, preferably water-soluble, binder can swell.
  • the binding ability of the binder is preferably reduced or dissolved.
  • dissolution of the polysalt may occur. This can lead to an increase in the water solubility and / or water dispersibility of the at least one binder, whereby the structural integrity of the substrate according to the invention is weakened or destroyed.
  • the pH of wastewater is in the range of 7.0 to 8.5.
  • the fibers of the binder-containing, fibrous substrate are at least partially, preferably completely, interconnected by the at least one binder.
  • the at least one binder and the at least one amphoteric amine is preferably present partially, more preferably completely, as the polysalt and / or as the polymeric aggregate.
  • the at least one amphoteric amine may be applied to a fibrous substrate together with the at least one binder, wherein the at least one binder and the at least one amphoteric amine are also preferably present in part, more preferably completely, as a polysalt and / or as a polymeric aggregate.
  • a substrate according to the invention After applying the at least one dampening solution comprising the aforementioned at least one organic component to a fiber-containing substrate, a substrate according to the invention is obtained.
  • the application of the at least one dampening solution can be carried out, for example, together with the at least one amphoteric amine, for example by separately applying the at least one dampening solution and the at least one amphoteric amine and / or by applying a mixture comprising the at least one dampening solution and the at least one amphoteric amine includes.
  • the at least one dampening solution comprising the aforementioned at least one organic component is preferably diluted or dissolved in water, so that the substrate decomposes to fiber size.
  • the at least one binder and / or the at least one amphoteric amine can attach to the water, wherein preferably the polysalt and / or the polymeric aggregate partially, more preferably completely, dissolves.
  • the contact between the at least one amphoteric amine and the at least one binder can be at least partially, preferably completely, interrupted.
  • an attachment of water to the at least one binder can be facilitated and / or the water solubility of the at least one binder can be increased.
  • the at least one binder may, for example, be connected to fibers of the substrate according to the invention via hydrogen bonds.
  • the substrate according to the invention When the substrate according to the invention is introduced into water, preferably with a pH of greater than or equal to 7.0, hydrogen bonds can be eliminated and the bonds between the at least one binder and fibers of the substrate according to the invention are at least partially, preferably completely dissolved, whereby which can detach at least one binder, for example, from the fibers.
  • the pH values mentioned in the present application are measured in water under standard conditions (25 ° C., 1013 mbar).
  • a binder used according to the invention comprises or consists of at least one, preferably water-soluble, polysaccharide which has at least one acid group-containing radical.
  • polysaccharide is understood to mean homopolysaccharides, heteropolysaccharides and mixtures thereof, which preferably consist of identical or different monosaccharides and may have a linear or branched molecular structure.
  • high molecular weight polysaccharide biopolymers may preferably be partially degraded and / or functionalized by thermal-mechanical and / or chemical and / or enzymatic modification.
  • the partially degraded and / or converted polysaccharides resulting from the treatment become more soluble in water, the solutions become more stable and / or the coatings or surface films formed therefrom develop higher strength and bonding strength.
  • a solution of a polysaccharide can be adjusted by a thermal-mechanical and / or chemical and / or enzymatic modification of the polysaccharide in the dynamic viscosity so that the solution in corresponding
  • a 2 wt .-% solutions based on the total weight of the solution, the at least one, preferably water-soluble,
  • solutions of a modified polysaccharide may preferably have a different
  • solutions of a modified polysaccharide may have a varying molecular weight composition that preferably allows tuning of the dynamic viscosity of the solution to the application system used, for example, by adjustable viscoelasticity and / or intrinsic viscosity of the solution.
  • a solutions of a modified polysaccharide may have a varying molecular weight composition that preferably allows tuning of the dynamic viscosity of the solution to the application system used, for example, by adjustable viscoelasticity and / or intrinsic viscosity of the solution.
  • Monosaccharides and / or oligosaccharides Monosaccharides and / or oligosaccharides.
  • an oligosaccharide has 2 to 9 identical or different monosaccharides, which are connected to each other via a glycosidic bond.
  • the at least one, preferably water-soluble, polysaccharide having at least one acid group-containing moiety on average about 10 to 20,000, preferably 1 10 to 2000, the same or different monosaccharides, which are connected to each other via a glycosidic bond.
  • Suitable polysaccharides may be branched or unbranched, preferably unbranched.
  • this is at least one, preferably
  • Hemicellulose is in particular a collective term for naturally occurring mixtures of Polysaccharides in variable composition, which can be isolated for example from plant biomass.
  • the polysaccharides of the hemicelluloses can be composed of different monosaccharides.
  • monosaccharides are preferably pentoses, for example xylose and / or arabinose, hexoses, for example glucose, mannose and / or galactose, and modified monosaccharides, such as sugar acids, preferably uronic acids, for example from the group of hexuronic acids, for example glucuronic acid, methylglucuronic acid and / or galacturonic acid, or deoxymonosaccharides, preferably deoxyhexoses, such as rhamnose.
  • a deoxymonosaccharide is a monosaccharide in which at least one OH group is replaced by a hydrogen atom.
  • Cellulose is a polysaccharide which is preferably unbranched. Vorzgiff exists
  • Cellulose on average from about 50 to 1000 cellobiose units.
  • Cellobiose is a disaccharide consisting of two glucose molecules, which are ⁇ -1,4-glycosidically linked.
  • a suitable cellulose has on average about 100 to 20,000, preferably 1 to 2,000, glucose molecules.
  • Starch is a polysaccharide composed of D-glucose units linked by oglycosidic bonds.
  • Starch in the context of the invention are also amylose, amylopectin and
  • Amylose is an unbranched polysaccharide composed of D-glucose units linked only a-1, 4-glycosidically.
  • Amylopectin is a branched polysaccharide composed of D-glucose units linked to a-1, 4-glucosidic acid. Approximately every 15-30 monomers can be attached to an a-1, 6-glycosidically linked side chain composed of D-glucose units linked to a-1, 4-glycosidic.
  • a side chain has at least 5 glucose units linked to ⁇ -1, 4-glycosidic. More preferably, a side chain has 7 to 60 glucose units, preferably 10 to 50 glucose units, preferably 12 to 30 glucose units, each of which is linked to ⁇ -1, 4-glycosidic.
  • a polysaccharide used as a binder according to the invention has at least one acid group-containing radical, which is preferably linked to the polysaccharide by an ether group. Preferably, this forms at least one polysaccharide and at least one
  • acid group-containing radical thus a polysaccharide, preferably by partial or complete substitution of the hydrogen atoms of the hydroxy groups of
  • acid group-containing radical is understood to mean organic radicals which react with water or other protonatable solvents
  • Equilibrium reaction can enter.
  • the oxonium ion H 3 O + preferably forms, while the acid group-containing radical forms a proton on the
  • Solvent releases water and an anionically charged functional group
  • acid-group-containing radical is preferably understood to mean carboxyl-containing radicals, phosphate-containing radicals, phosphonic acid-containing radicals, and combinations thereof, more preferably carboxyl-containing radicals, more preferably at least one acid group-containing radical a -O- alkylcarboxyl radical, at least one -O-Alkylphoshat radical, at least one -O- alkylphosphonic acid radical or a combination thereof, preferably at least one -O-alkylcarboxyl radical, wherein each independently of one another the alkyl radical, the straight-chain or may be branched, 1 to 4 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, more preferably 1 carbon atom.
  • An acid group-containing radical is a carboxyl-containing radical, preferably a
  • Alkylcarboxyl radical more preferably an -O-alkylcarboxyl radical, each independently of the alkyl radical, which may be straight or branched, 1 to 4 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, more preferably 1 carbon atom , having.
  • this forms at least one polysaccharide and at least one
  • Acid group-containing radical preferably -O-alkylcarboxyl radical, -O-alkyl phosphate radical, - O-alkylphosphonic acid radical or a combination thereof, more preferably -O- alkylcarboxyl radical, a polysaccharide ether, preferably by partial or complete substitution of Hydrogen atoms of the hydroxy groups of the monosaccharide units of the at least one polysaccharide having acid group-containing radicals, preferably
  • Alkylcarboxyl radicals Alkylphoshat radicals, alkylphosphonic acid radicals or a
  • alkylcarboxyl radicals each of which may be the same or different from each other independently and wherein in each case the Alkyl radical which may be straight-chain or branched, 1 to 4 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, more preferably 1
  • a polysaccharide used as a binder according to the present invention preferably has a mean degree of substitution (DS) by the above-mentioned at least one
  • An acid group-containing radical preferably the at least one carboxyl group-containing radical, preferably the at least one -O-alkylcarboxyl radical, wherein in each case the alkyl radical which may be straight or branched, 1 to 4 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, more preferably 1
  • Carbon atom from a range of more than 0.4 to 2.0, preferably from a range of 0.5 to 1.5, preferably from a range of 0.6 to 1.1,
  • the mean degree of substitution refers to the average number of acid group-containing radicals, preferably carboxyl-containing radicals,
  • alkyl radical which may be straight-chain or branched, has 1 to 4 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, more preferably 1 carbon atom, per monosaccharide unit , preferably linked by an ether bond.
  • Carboxyl-containing radicals preferably the aforementioned -O-alkylcarboxyl radicals, be the same or different from one another.
  • the average degree of substitution refers to the average number of all of the aforementioned acid group-containing radicals, preferably carboxyl groups. containing radicals, preferably -O-alkylcarboxyl radicals, each bound per mole of monosaccharide units, preferably by an ether linkage.
  • the mean degree of substitution (DS) by the at least one acid group-containing radical preferably the at least one carboxyl group-containing radical, preferably the at least one -O-alkylcarboxyl radical, hereinafter referred to as "average degree of substitution (DS)".
  • the mean degree of substitution (DS) of the polysaccharide by acid group-containing radicals, preferably carboxyl-containing radicals, preferably -O-alkylcarboxyl radicals can be determined, for example, analogously to the method described in ASTM D 1439-03 / Method B for the sodium salt of carboxymethylcellulose be determined.
  • a suitable polysaccharide which has at least one acid group-containing radical, preferably at least one carboxyl-containing radical, preferably at least one of the abovementioned -O-alkylcarboxyl radicals, can furthermore be alkyl radicals which can each be independently straight-chain or branched, and 1 to 4
  • Carbon atoms preferably 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2
  • Carbon atoms more preferably 1 carbon atom, have hydroxyalkyl radicals, which may each be independently straight-chain or branched, and 1 to 4
  • Carbon atoms preferably 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2
  • Carbon atoms more preferably 1 carbon atom, or a combination thereof, wherein the alkyl radicals and / or hydroxyalkyl radicals are also preferably bonded through an ether linkage to monosaccharide units of the polysaccharide.
  • the at least one, preferably water-soluble, binder comprises or consists of at least one, preferably water-soluble, polysaccharide selected from the group consisting of carboxyalkyl polysaccharides, carboxyalkyl-alkyl-polysaccharides, carboxyalkyl-hydroxyalkyl-polysaccharides, carboxyalkyl-alkyl-hydroxyalkyl- Polysaccharides and mixtures thereof, preferably carboxyalkyl polysaccharides, wherein said alkyl groups may each be independently straight-chain or branched and have 1 to 4 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, more preferably 1
  • the at least one, preferably water-soluble, binder comprises or consists of at least one, preferably water-soluble, polysaccharide selected from the group consisting of carboxymethyl-polysaccharides, carboxymethyl-methyl-
  • polysaccharides carboxymethyl-hydroxymethyl polysaccharides, carboxymethyl-methyl hydroxymethyl polysaccharides and mixtures thereof, preferably carboxymethyl polysaccharides, is selected.
  • the at least one, preferably water-soluble, binder comprises or consists of at least one, preferably
  • water-soluble polysaccharide selected from the group consisting of carboxyalkylcelluloses, carboxyalkyl-alkylcelluloses, carboxyalkylhydroxyalkylcelluloses and mixtures thereof, wherein said alkyl groups may each be independently straight-chain or branched and have 1 to 4 carbon atoms , preferably 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, more preferably 1
  • the at least one, preferably water-soluble, binder comprises or consists of at least one, preferably water-soluble, polysaccharide selected from the group consisting of carboxymethylcellulose (CMC), carboxymethyl starch (CMS),
  • Carboxyethylcellulose (CEC), carboxypropylcellulose, carboxymethyl-methylcellulose (CMMC), carboxymethylethylcellulose, carboxymethylpropylcellulose, and
  • Carboxyethylmethylcellulose carboxyethylethylcellulose
  • Carboxymethylhydroxymethylcellulose carboxymethylhydroxyethylcellulose (CMHEC), carboxymethylhydroxypropylcellulose, carboxyethylhydroxymethylcellulose, and
  • Carboxymethylcellulose carboxymethylstarch, carboxyethylcellulose,
  • Carboxypropylcellulose and mixtures thereof more preferably carboxymethylcellulose, carboxymethyl starch and mixtures thereof, more preferably carboxymethylcellulose.
  • this comprises or is at least one, preferably water-soluble,
  • Binder an alkali metal salt, preferably sodium salt, of carboxymethylcellulose (CMC) having an average degree of substitution (DS) by carboxymethyl groups, determined according to ASTM D 1439-03 / Method B, from a range of more than 0.4 to 1.5, preferably from one Range of 0.6 to 1, 1, preferably from a range of 0.7 to 0.9, carboxymethyl groups per anhydroglucose unit.
  • CMC carboxymethylcellulose
  • DS average degree of substitution
  • Suitable commercially available, preferably water-soluble binders include, for example, sodium carboxymethyl Rheolon ® 30, Rheolon ® 30N, Rheolon ® 100N or Rheolon ® 300, Rheolon ® 300N, Rheolon® 500G and Rheolon ® 1000G each (from the company Ugur Seluloz Kimya Aydin, TR).
  • Carboxymethyl varieties Calexis ® and Finnfix ® each of CP Kelco Germany GmbH (Grossenbrode, Germany) can be obtained.
  • a substrate according to the invention comprises the at least one binder in a proportion from a range of 1 g / m 2 to 30 g / m 2 , preferably from a range of 2 g / m 2 to 20 g / m 2 , more preferably from one range from 1.3 g / m 2 to 17 g / m 2 , more preferably from 3.0 g / m 2 to 15 g / m 2 , more preferably from 3.5 g / m 2 to 13 g / m 2 , more preferably from a range of 4 g / m 2 to 1 1 g / m 2 , more preferably from a range of 4.5 g / m 2 to 9 g / m 2 , in each case based on the area of dry substrate, on.
  • the substrate according to the invention contains at least one, preferably water-soluble, amphoteric amine, which together with the at least one binder
  • amphoteric amine means an organic compound which has at least one, preferably protonatable and / or protonated
  • Amino group preferably selected from the group consisting of primary amino groups, secondary amino groups, tertiary amino groups and combinations thereof, preferably primary amino groups, secondary amino groups and combinations thereof, and at least one acid group, which is preferably at least one carboxyl group.
  • a suitable amphoteric amine has at least one protonatable and / or protonated amino group. More preferably, therefore, a suitable amphoteric amine can form a polysalt after protonation of the at least one amino group with anionically charged functional groups, for example deprotonated acid groups, of the at least one binder, for example by electrostatic attraction of the oppositely charged radicals.
  • an amphoteric amine according to the invention has a first,
  • an amphoteric amine preferably has no permanently positively charged nitrogen atoms, more preferably no quaternary ammonium group,
  • tetraalkylammonium group for example, tetraalkylammonium group, on.
  • Suitable amphoteric amines are preferably selected from the group consisting of
  • Aminocarboxylic acids preferably having from 2 to 36 carbon atoms, which may be unsubstituted or substituted, salts thereof, complexes thereof, and mixtures thereof.
  • Suitable aminocarboxylic acids having preferably 2 to 36 carbon atoms, the
  • Suitable aminocarboxylic acids may preferably be substituted with chlorine, bromine, iodine, thiol groups, hydroxyl groups or combinations thereof.
  • Suitable aminocarboxylic acids are preferably alpha-aminocarboxylic acids. Suitable aminocarboxylic acids are more preferably selected from the group consisting of alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, citrulline, cysteine, S-methylcysteine, cystine, creatine, homocysteine, homoserine, norleucine, 2-aminobutanoic acid, 2-amino-3-mercapto-3 -methylbutanoic acid, 3-aminobutyric acid, 2-amino-3,3-dimethylbutanoic acid, 4-aminobutanoic acid, 2-amino-2-methylpropanoic acid, 2-amino-3-cyclohexylpropanoic acid, 3-aminopropanoic acid, 2,3-diaminopropanoic acid, 3 Aminohexanoic acid, gamma-carboxyglutamic acid (3-aminopropane-1,1,
  • the at least one amphoteric amine is selected from the group consisting of the aforementioned aminocarboxylic acids having preferably 2 to 36 carbon atoms which are unsubstituted or substituted by chlorine, bromine, iodine, thiol groups,
  • Hydroxyl groups or combinations thereof may be substituted, salts thereof, complexes thereof and mixtures thereof are selected.
  • more preferably, polyvalent, metal cations more preferably Ca 2+ , Zn 2+ and mixtures thereof, more preferably Ca 2+ , with one of the above
  • Aminocarboxylic acid salts and / or complexes form. Further preferably, the aforementioned amphoteric amines, preferably the aforementioned
  • Aminocarboxylic acids as salts and / or complexes of polyvalent metal cations, more preferably Ca 2+ , Zn 2+ and mixtures thereof, more preferably Ca 2+ , are used.
  • the inventors have found that by using at least one amphoteric amine, preferably at least one aminocarboxylic acid, and / or a salt thereof and / or a complex thereof, the controllable disintegration ability of the substrate according to the invention is improved.
  • this forms at least one amphoteric amine, preferably the at least one aminocarboxylic acid preferably having 2 to 36 carbon atoms which may be unsubstituted or substituted with chlorine, bromine, iodine, thiol groups, hydroxyl groups or combinations thereof, and / or a salt thereof and / or a Complex thereof together with the at least one acid group-containing radical, preferably
  • Carboxyl group-containing radical the at least one, preferably water-soluble, polysaccharide after application to a substrate according to the invention a polysalt.
  • the at least one amphoteric amine more preferably the at least one aminocarboxylic acid, has a solubility in water at 25 ° C greater than 9 g / l water, more preferably greater than 11 g / l water, more preferably greater than 20 g / l of water, the pH of the water being 7.0.
  • a substrate according to the invention has the at least one amphoteric amine, preferably from the group consisting of said aminocarboxylic acids having preferably 2 to 36 carbon atoms which may be unsubstituted or substituted, the aforesaid aminosulfonic acids preferably having 1 to 36 carbon atoms which may be unsubstituted or substituted, salts thereof, complexes thereof and
  • Mixtures thereof is selected in an amount from 0.1% to 30% by weight, preferably from 0.5% to 20% by weight, more preferably from a range of 0.7 wt% to 17 wt%, more preferably from a range of 2 wt% to 15 wt%, more preferably from a range of 3.3 wt% to 13 Wt .-%, each based on the total weight of the dry substrate of the present invention on.
  • a substrate according to the invention furthermore comprises at least one dampening solution, wherein the at least one dampening solution comprises at least one organic component which consists of
  • aliphatic alcohols aliphatic ethers, aliphatic esters, monosaccharides, oligosaccharides and mixtures thereof, preferably aliphatic alcohols, aliphatic ethers and mixtures thereof.
  • the at least one dampening solution may be solid or liquid, preferably liquid, under standard conditions (temperature 25 ° C., pressure 1013 mbar).
  • the fibrous substrate preferably contains a liquid, preferably aqueous, dampening solution which is liquid under standard conditions, wherein the at least one organic component can be solid or liquid, preferably liquid, under standard conditions (temperature 25 ° C., pressure 1013 mbar).
  • a liquid preferably aqueous, dampening solution which is liquid under standard conditions
  • the at least one organic component can be solid or liquid, preferably liquid, under standard conditions (temperature 25 ° C., pressure 1013 mbar).
  • an organic component which is solid under standard conditions may be dissolved and / or dispersed in a dampening solution which is liquid under standard conditions.
  • the at least one organic component according to the invention is selected from the group consisting of aliphatic alcohols, aliphatic ethers, aliphatic esters, monosaccharides, oligosaccharides and mixtures thereof, preferably aliphatic alcohols, aliphatic ethers and mixtures thereof.
  • Suitable aliphatic alcohols may be acyclic or cyclic as well as saturated or unsaturated.
  • suitable aliphatic alcohols are saturated, more preferably acyclic and saturated.
  • Suitable aliphatic alcohols preferably have 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 9 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, more preferably 2 to 3 carbon atoms, each of which may be straight-chain or branched, and at least one OH group, preferably 1 to 12 OH groups, more preferably 1 to 9 OH groups, more preferably 1 to 6 OH groups, more preferably 1 to 4 OH groups, more preferably 2 to 3 OH groups on.
  • suitable aliphatic alcohols from the group consisting of aliphatic monohydric alcohols containing 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 9 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, further preferably 2 to 3 Carbon atoms, each of which may be straight-chain or branched, and having 1 OH group, aliphatic polyhydric alcohols containing 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 9 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, further preferably 2 to 4 carbon atoms preferably 2 to 3 carbon atoms, which may each be straight-chain or branched, and 2 to 12 OH groups, more preferably 2 to 9 OH groups, more preferably 2 to 6 OH groups, more preferably 2 to 4 OH groups preferably 2 to 3 OH groups, and mixtures thereof, selected.
  • Suitable aliphatic, monohydric alcohols have 1 OH group and 1 to 12
  • Carbon atoms more preferably 1 to 9 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, even more preferably 1 to 4 carbon atoms, more preferably 2 to 3 carbon atoms, each of which may be straight-chain or branched, and are preferably selected from the group consisting of methanol, Ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-methyl-2-propanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 2-methyl 1-butanol, 2-methyl-2-butanol, 3-methyl-1-butanol, 3-methyl-2-butanol, 2,2-dimethyl-1-propanol, 1-hexanol, 1-heptanol, and mixtures thereof, more preferably methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol,
  • Alkanediols having from 2 to 12 carbon atoms, more preferably from 2 to 9 carbon atoms, more preferably from 2 to 6 carbon atoms, more preferably from 2 to 4 carbon atoms, even more preferably from 2 to 3 carbon atoms, each of which may be straight-chain or branched, alkanetriols having from 3 to 12 carbon atoms, more preferably 3 to 9
  • Carbon atoms more preferably 3 to 6 carbon atoms, more preferably 3 to 4 carbon atoms, each of which may be straight-chain or branched, alkanetetraols having 4 to 12 carbon atoms, more preferably 4 to 9 carbon atoms, further preferably 4 to 6 carbon atoms, each straight-chain or branched alkanepentaols having 5 to 12 carbon atoms, more preferably 5 to 9 carbon atoms, more preferably 5 to 6 carbon atoms, each of which may be straight-chain or branched,
  • Alkane hexaols having 6 to 12 carbon atoms, more preferably 6 to 9 carbon atoms, each of which may be straight-chain or branched, and mixtures thereof are selected.
  • Suitable aliphatic polyhydric alcohols are preferably selected from the group consisting of ethane-1, 2-diol (ethylene glycol, 1, 2-glycol), propane-1, 2-diol (propylene glycol), propane-1, 3-diol (trimethylene glycol) , Butane-1,2-diol (1,2-butylene glycol), butane-1,3-diol (1,3-butylene glycol), Butane-1,4-diol (tetramethylene glycol), butane-2,3-diol (2,3-butylene glycol), pentane-1,5-diol (pentamethylene glycol), hexane-1,6-diol (hexamethylene glycol), octan
  • nonane-1, 9-diol nonamethylene glycol
  • ethane-1,2-diol propane-1,2-diol, propane-1,3-diol, butane-1,2 diol, butane-1, 3-diol, butane-1, 4-diol, butane-2,3-diol, 1, 2,3-propanetriol, 1, 2,3,4-butanetetrol, or mixtures thereof, more preferred Ethane-1, 2-diol, propane-1, 2-diol, propane-1, 3-diol or mixtures thereof, is selected.
  • Suitable aliphatic ethers are preferably ethers of polyhydric aliphatic alcohols. Further suitable aliphatic ethers are more preferably glycol ethers, polyethers of polyhydric aliphatic alcohols or mixtures thereof.
  • Polyethers of polyhydric aliphatic alcohols are preferably polyethers of aforementioned polyhydric aliphatic alcohols, more preferably of the aforementioned alkanediols.
  • Suitable polyethers preferably have 4 to 40 carbon atoms and at least 2 OH groups, preferably 2 OH groups, and are preferably selected from the groups consisting of polyethylene glycols of 4 to 40 carbon atoms, polypropylene glycol of 6 to 40 carbon atoms and mixtures thereof preferably selected from polyethylene glycols having 4 to 40 carbon atoms and mixtures thereof.
  • Suitable polyethylene glycols having 4 to 40 carbon atoms are, for example, 2- (2-hydroxyethoxy) ethanol
  • a suitable polypropylene glycol having 6 to 40 carbon atoms, which may preferably be straight-chain or branched, is, for example, dipropylene glycol, the
  • Suitable glycol ethers preferably have 3 to 80 carbon atoms and are ethers of the aforementioned alkanediols having 2 to 12 carbon atoms, each of which may be straight-chain or branched, the aforementioned polyethylene glycols having 4 to 40 carbon atoms, which may be straight-chain or branched, the aforementioned polypropylene glycols having 6 to 40 Carbon atoms which may be straight-chained or branched, or combinations thereof with aforementioned aliphatic monohydric alcohols.
  • Suitable glycol ethers are preferably selected from the group consisting of
  • Ethylene glycol monomethyl ether (methyl glycol), ethylene glycol monoethyl ether (ethyl glycol), ethylene glycol monopropyl ether (2-propoxyethanol), ethylene glycol monoisopropyl ether (2-isopropoxyethanol), ethylene glycol monobutyl ether (2-butoxyethanol),
  • Propylene glycol monobutyl ether (1-butoxy-2-propanol), propylene glycol monohexyl ether (1-hexoxy-2-propanol), dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monohexyl ether, polyethylene glycol ether, polypropylene glycol ether,
  • Ethylene glycol dimethyl ether (dimethoxyethane), ethylene glycol diethyl ether (diethyl glycol), ethylene glycol dibutyl ether (dibutoxyethane), dipropylene glycol dimethyl ether, and mixtures thereof.
  • Monosaccharides within the meaning of the invention are more preferably selected from the group consisting of
  • n is independently an integer from 2 to 8 and wherein a and b are each independently an integer from 1 to 7, with the proviso that a + b is an integer from a range of 2 to 8.
  • Cyclic hemiacetals (lactols) of the aforementioned aldoses and ketoses are preferably formed by intramolecular hemiacetal formation between the carbonyl group and an OH group of a monosaccharide.
  • Oligosaccharides according to the invention preferably have 8 to 40 carbon atoms and are preferably composed of 2 to 9, preferably 2 to 6, identical or different monosaccharides, which are connected to each other by glycosidic bonds. Oligosaccharides according to the invention may be straight-chain or branched.
  • Suitable glycol esters preferably have 3 to 60 carbon atoms and are preferably monoesters, diesters or mixtures thereof of the abovementioned alkanediols, the abovementioned polyethyleneglycols, the abovementioned polypropylene glycols, or combinations thereof with aliphatic carboxylic acids, for example monocarboxylic acids having preferably 1 to 9 carbon atoms, preferably 1 to 7 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms, in each case straight-chain or branched may be hydroxycarboxylic acids having preferably 1 to 9 carbon atoms, preferably 1 to 7 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms, each of which may be straight-chain or branched, polycarboxylic acids having preferably 2 to 9 carbon atoms, preferably 2 to 7 carbon atoms, preferably 2 to 3 carbon atoms which may each be straight-chain or branched, or combinations thereof, more preferably hydroxycarboxylic acids having preferably
  • Suitable glycol esters are, for example, ethyl acetate-methylene glycol ether (2-methoxyethyl acetate), ethyl acetate-2-ethoxyethyl acetate, ethyl acetate monobutyl ether ester (2-butoxyethyl acetate),
  • Acetic acid propylene glycol methyl ether ester (1-methoxy-2-propyl acetate) or mixtures thereof.
  • the at least one organic component is selected from the group consisting of aliphatic monohydric alcohols, aliphatic polyhydric alcohols,
  • Polyethylene glycols and mixtures thereof, is selected.
  • the at least one organic component is selected from the group consisting of methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-methyl-2-propanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 2-methyl-1-butanol, 2-methyl-2-butanol, 3-methyl-1-butanol, 3-methyl-2-butanol, 2,2-dimethyl 1 -propanol, 1-hexanol, ethane-1, 2-diol, propane-1,2-diol, propane-1,3-diol, butane-1,2-diol, butane-1,3-diol, butane 1, 4-diol, butane-2,3-diol, 1, 2,3-propanetriol, 1, 2,3,4-butanetetrol, 1, 2,6-hexanetriol, 1, 2,3,4,5,
  • the dampening solution consists of ethanol, 1-propanol, 2-propanol, ethane-1, 2-diol, propane-1, 2-diol, propane-1, 3-diol, 1, 2,3-propanetriol or
  • Mixtures thereof more preferably from ethanol, 1-propanol, 2-propanol, ethane-1, 2-diol, propane-1, 2-diol, propane-1, 3-diol or mixtures thereof.
  • the dampening solution comprises the at least one organic component in a proportion of at least 5 wt .-%, preferably from a range of 6 wt .-% to 98 wt .-%, preferably from a range of 8 wt .-% to 95 wt .-%, more preferably from a range of 10 wt .-% to 85 wt .-%, more preferably from a range of 12 wt .-% to 65 wt .-%, more preferably from a range of 17 wt. % to 55% by weight, based in each case on the total weight of the dampening solution.
  • the fountain solution comprises water in a proportion of at most 70 wt .-%, preferably from a range of 2 wt .-% to 65 wt .-%, more preferably from a range of 5 wt .-% to 60 wt. %, more preferably from a range of 7 wt% to 57 wt%, more preferably from a range of 9 wt% to 45 wt%, further preferably from a range of 10 wt% to 30 wt .-%, each based on the total weight of the fountain solution on.
  • the dampening solution comprises non-aqueous components, i. all constituents of the fountain solution which are not water, in a proportion of at least 30 wt .-%, preferably from a range of 35 wt .-% to 98 wt .-%, more preferably from a range of 40 wt .-% to 93 Wt .-%, more preferably from a range of 55 wt .-% to 92 wt .-%, more preferably from a range of 70 wt .-% to 90 wt .-%, each based on the total weight of the dampening solution,. on.
  • tion is preferably understood as meaning a liquid aqueous or aqueous-organic, preferably aqueous-alcoholic, preparation or an oil-in-water emulsion or a water-in-oil emulsion.
  • the at least one dampening solution can be formed as a lotion under standard conditions (temperature 25 ° C., pressure 1013 mbar), the at least one organic component selected from the group consisting of aliphatic alcohols, aliphatic ethers, aliphatic esters, monosaccharides, oligosaccharides and mixtures thereof, preferably aliphatic alcohols, aliphatic ethers and mixtures thereof, consists, is selected, contains, for example, may be dissolved in the lotion and / or may form an organic phase of the lotion.
  • the substrate according to the invention comprises the at least one, preferably liquid, preferably aqueous, fountain solution, for example in the form of a lotion having a pH of less than or equal to 6.4, preferably having a pH of less than or equal to 6.1, preferably having a pH of less than or equal to 5.9.
  • the pH of the at least one, preferably liquid, preferably aqueous, fountain solution is in the range of pH 4.0 to 6.4, preferably in the range of pH 4.5 to 6.1, preferably in one Range of pH 4.9 to 5.9, preferably in the range of pH 5.0 to 5.6.
  • the substrate according to the invention comprises the at least one binder in a proportion from a range of 1 wt .-% to 35 wt .-%, preferably 3 wt .-% to 30 wt .-%, more preferably of 4 wt % to 25%, more preferably from 5% to 20%, more preferably from 6% to 15%, more preferably from 7% to 13% by weight % By weight, based in each case on the total weight of the dry substrate according to the invention.
  • the substrate according to the invention preferably contains inorganic and / or organic fibers.
  • a fiber is a length limited inorganic or organic structure having a length to diameter ratio of at least 5: 1 to 10: 1.
  • the substrate according to the invention comprises fibers having a length of at least 0.1 mm, preferably from a range of 0.1 mm to 10 mm inclusive, more preferably from a range of 0.2 to 6 mm, more preferably from a range of from 1 mm to 4 mm, more preferably from a range of from 1.1 to 3 mm, which are preferably soluble and / or dispersible in water.
  • Suitable organic fibers may be both natural fibers and synthetic fibers, as well as mixtures thereof.
  • a substrate according to the invention contains only natural fibers, preferably pulp fibers.
  • Suitable synthetic fibers include, for example, polyester fibers, polyamide fibers,
  • Polyimide fibers Polyamideimide fibers, polyethylene fibers, polypropylene fibers,
  • Suitable inorganic fibers include, for example, mineral wool fibers, basalt fibers, glass fibers, silica fibers, ceramic fibers, carbon fibers or mixtures thereof.
  • a substrate according to the invention does not comprise fibers having a fiber length of more than 6 mm.
  • the use of short fibers, ie fibers whose length does not exceed 6 mm, causes a bunching and / or felting of individual fibers prevents formation of fiber aggregates.
  • Fiber aggregates can, for example, get caught in a siphon or on a spout and lead to blockages.
  • pulp fibers are mainly used.
  • rayon, cotton, wool, acetate, or tencel fibers can be used.
  • the fibrous substrate 40 comprises from 40 to about 95 wt%, more preferably from 60 to 90 wt%,
  • Pulp fibers each based on the total weight of the dry fibrous substrate according to the invention.
  • the pulp fibers used can be obtained by a chemical pulping of plant fibers or by using recycled fibers.
  • wood fibers Preferably, both wood fibers, fibers of annual plants such as straw, bagasse, kenaf or bamboo, and mixtures thereof may be used.
  • both softwood pulp and hardwood pulp may be used, the nature of the chemical pulping used per se is not critical.
  • the fibers used are joined together by at least one binder according to the invention.
  • the at least one binder can preferably be used as an aqueous solution and / or as a binder foam.
  • a substrate according to the invention has at least one filler, which preferably has a particle size of less than 1 mm and whose ratio of length to diameter is less than 5: 1.
  • the at least one filler comprises or consists of inorganic particles, organic particles or mixtures thereof, which have a particle size of less than 1 mm, preferably less than 0.9 mm, and their ratio of length to
  • Suitable organic fillers are preferably ground or comminuted fibers, precipitated polymers or precipitation polymers, each consisting of, for example, polyamide,
  • Polyester polyethylene, crosslinked polyacrylates, uncrosslinked polyacrylates, mixtures thereof or copolymers thereof may be constructed.
  • Suitable organic fillers are preferably also fine particles of cellulose, regenerated cellulose and / or other natural fibers, flours, modified starches, unmodified starches or mixtures thereof.
  • Suitable inorganic fillers are preferably natural mineral powders, precipitated mineral salts, or combinations thereof, which include or consist of, for example, dolomite, calcium carbonate, titanium dioxide, zinc oxide, aluminum oxide, aluminum hydroxide, precipitated silica, kaolin and other clays, silicate minerals or combinations thereof.
  • suitable fillers may preferably be introduced into the substrate, or may be applied to the surface of the substrate together with the binder, for example.
  • suitable fillers for example titanium dioxide particles, the opacity of the substrate can be adjusted.
  • a substrate according to the invention comprises the at least one filler in a proportion of from 0 to 30 wt .-%, more preferably from a range of 0.1 to 25 wt .-%, each based on the
  • the fillers used are more preferably bonded to the substrate by at least one binder.
  • the substrate according to the invention has 1 to 4 layers, preferably 1 to 3 layers. More preferably, the substrate of the invention is a single layer. In a further preferred embodiment, the substrate according to the invention has a plurality of layers, preferably 2, 3 or 4 layers, none of these multiple layers being impermeable to aqueous media.
  • the substrate according to the invention preferably has a weight per unit area from 30 g / m 2 to 150 g / m 2 , preferably from 40 g / m 2 to 80 g / m 2 , preferably from 45 g / m 2 to 60 g / m 2 , on.
  • a substrate according to the invention is produced by a process comprising the following step:
  • Binder wherein the at least one binder comprises at least 1 polysaccharide having at least one acid group-containing radical
  • step (a) at least 1 amphoteric amine and at least one fountain solution are added successively, together or simultaneously, wherein the at least one fountain solution at least 1, preferably water-binding, organic
  • the substrate according to the invention is preferably present as nonwoven or nonwoven material.
  • the fibers are carded
  • the fiber or nonwoven web is particularly preferably formed by the airlaid process, also referred to as airlaid process, in which substantially all, preferably all, fibers are intimately mixed.
  • the airlaid web is then compressed or compacted.
  • the substrate according to the invention which is preferably present as nonwoven or nonwoven material, is preferably produced by a process comprising the following steps:
  • steps (a1) and / or (a2) and / or (a3) and / or between steps (a1), (a2) or a3) and / or after step (c) at least 1 binder comprising
  • At least one polysaccharide having at least one acid group-containing radical, preferably at least one carboxyl group-containing radical, at least one amphoteric amine and at least one fountain solution are added successively, together or simultaneously, wherein the at least one fountain solution at least 1, preferably water-binding, organic Component selected from the group consisting of aliphatic alcohols, aliphatic ethers, aliphatic esters, monosaccharides, oligosaccharides and mixtures thereof, preferably aliphatic alcohols, aliphatic ethers and mixtures thereof.
  • the compacting of the fiber bed can take place by various methods known in the art, such as, for example, latex bonding, thermal bonding, hydrogen bonding or multi-bonding.
  • the thickness of the substrate according to the invention can be adjusted by calendering.
  • the substrate according to the invention has superficial depressions and / or elevations, which can be produced, for example, by embossing.
  • step (a3) in or after step (a3), at least one binder, at least one amphoteric amine and at least one dampening solution is applied.
  • step (a1) and / or during steps (a2) and / or (a3) at least one binder and at least one amphoteric amine as aqueous solution and / or as a foam in succession, applied together or simultaneously and subsequently solidified at a temperature of greater than 100 ° C, preferably greater than 120 ° C, preferably greater than 150 ° C.
  • the at least one fountain solution is preferably applied.
  • the application of the at least one binder, the at least one amphoteric amine and the at least one dampening solution preferably takes place independently of one another by means of padding, foam application, and / or spraying. Suitable methods of padding, foam coating, spraying are known in the art and may be used in the present invention.
  • the at least one binder, the at least one amphoteric amine and the at least one dampening solution can be applied separately on the same side or on different sides of the substrate according to the invention.
  • the application of the at least one binder, the at least one amphoteric amine and the at least one fountain solution can thereby sequentially, wherein the
  • Order of the order is variable, or carried out simultaneously.
  • the at least one binder can first be applied to one side or to both sides of the substrate according to the invention.
  • the binding of the at least one binder is preferably carried out applying the at least one amphoteric amine on one side or both sides of the substrate according to the invention, more preferably on the side (s) of the substrate according to the invention to which the at least one binder was previously applied.
  • the application of the at least one binder, the at least one amphoteric amine and the at least one dampening solution can also be effected in the form of a mixture on one side or on both sides of the substrate according to the invention.
  • this comprises or consists of
  • the cellulosic nonwoven substrate according to the invention comprises 60 to 99% by weight, preferably 65 to 97.5% by weight, of cellulose fibers having a length in the range from 0.1 mm to 10 mm, preferably from 0.2 mm to 6 mm, more preferably from 1 mm to 4 mm, more preferably from 1, 1 to 3 mm, at least one of the above
  • Binder in a proportion of 0.5 to 40 wt .-%, preferably in an amount of 1 to 35 wt .-%, at least one of the above amphoteric amines in an amount of 0.1 to 20 wt .-%, preferably in a proportion of 1 to 15 wt .-%, and optionally at least one of the above fillers in an amount of 0 to 30 wt .-%, preferably in an amount of 0.1 to 25 wt .-%, each based on the
  • Total weight of the dry substrate according to the invention, and at least one A fountain solution comprising the above-mentioned at least one organic component, provided that the sum of the proportions of the at least one binder, the at least one amphoteric amine, the at least one filler and preferably non-volatile constituents of the at least one dampening solution is within a range of 1 to 40 wt .-%, preferably in a range of 2.5 to 35 wt .-%, each based on the total weight of the dry inventive substrate.
  • the substrate according to the invention despite its moisture resistance, has sufficient water-disintegration capability, i. low wet strength, on to disintegrate in the sewage.
  • the at least one, preferably aqueous, dampening solution has a pH in the range of 4.0 to 6.0, preferably 5.0 to 5.6, and is therefore in terms of the pH of healthy skin PH-level neutral.
  • the at least one, preferably aqueous, dampening solution has a pH in the range of 4.0 to 6.0, preferably 5.0 to 5.6, and is therefore in terms of the pH of healthy skin PH-level neutral.
  • the at least one, preferably aqueous, dampening solution has a pH in the range of 4.0 to 6.0, preferably 5.0 to 5.6, and is therefore in terms of the pH of healthy skin PH-level neutral.
  • liquid more preferably aqueous, dampening solution, furthermore at least one polyvalent metal cation.
  • the inventors have found that by using at least one polyvalent metal cation, the polysalt and / or the polymeric aggregate formed by the at least one binder and the at least one amphoteric amine, in the presence of at least one organic component in the at least one, preferably liquid , preferably aqueous, fountain solution or can be stabilized in the substrate according to the invention.
  • the substrate according to the invention has a significantly increased thickness of at least one, preferably liquid, preferably aqueous, dampening solution, preferably lotion, which also contains at least one polyvalent metal cation.
  • suitable polyvalent metal cations are selected from the group consisting of polyvalent ions of the transition metals, polyvalent ions of the metals of the 3rd and 4th main groups of the Periodic Table of the Elements, ions of the alkaline earth metals and
  • transition metals means the chemical elements having atomic numbers of from 21 to 30, from 39 to 48, from 57 to 80 and from 89 to 1. The ordinal number indicates the position of a chemical element in the Periodic Table
  • polyvalent metal cations By the term “polyvalent metal cations” is meant according to the invention metal cations having a charge of +2 or more, preferably a charge of +2, +3 or +4, more preferably a +2 charge.
  • suitable polyvalent metal cations are selected from the group consisting of Fe 3+ , Ca 2+ , Zn 2+ , and mixtures thereof, more preferably Ca 2+ , Zn 2+, and mixtures thereof, more preferably Ca 2+ ,
  • Suitable metal cations can be used, for example, in the form of water-soluble salts and / or complexes of the corresponding metal cations, preferably as
  • Amino carboxylic acids or a mixture thereof, the corresponding metal cations, in the, preferably aqueous, solution, preferably lotion, are introduced.
  • suitable salts and / or complexes of amphoteric amines, preferably aminocarboxylic acids, and polyvalent metal cations, preferably Ca 2+ , Fe 3+ , Zn 2+ and mixtures thereof, more preferably Ca 2+ , Zn 2+ and mixtures thereof preferably Ca 2+ are described for example in US 5,631,031 and US 4,830,716.
  • the at least one, preferably liquid, preferably aqueous, dampening solution preferably has the at least one polyvalent metal cation in a proportion from a range from 0.1% by weight to 10% by weight, preferably from a range of 0.2% by weight. % to 9 wt .-%, more preferably from a range of 1 wt .-% to 8 wt .-%, more preferably from a range of 3 wt .-% to 6 wt .-%, each based on the
  • the at least one, preferably aqueous, dampening solution comprises or consists of water, at least one of the abovementioned organic components, optionally at least one of the abovementioned amphoteric amines and optionally at least one of the abovementioned polyvalent metal cations, the proportion of water being at most 70 wt .-%, preferably from a range of 2 wt .-% to 65 wt .-%, more preferably from a range of 7 wt .-% to 60 wt .-%, more preferably from a range of 8 wt. % to 45 wt .-%, more preferably from a range of 10 wt .-% to 30 wt .-%, each based on the total weight of the dampening solution is,
  • the proportion of the at least one organic component at least 5.0 wt .-%, preferably from a range of 5 wt .-% to 98 wt .-%, preferably from a range of 8 wt .-% to 95 wt .-% , more preferably from a range of 10 wt .-% to 85 wt .-%, each based on the total weight of the dampening solution, wherein the proportion of at least one amphoteric amine 0 wt .-% to 30 wt .-%, preferably from a range of 0.5 wt% to 20 wt%, more preferably a range from 0.7% to 17%, more preferably from 2% to 15%, more preferably from 3.3% to 13% by weight .-%, in each case based on the total weight of the dampening solution is,
  • the proportion of the at least one polyvalent metal cation in a proportion from a range of 0 wt .-% to 10 wt .-%, preferably from a range of 0.2 wt .-% to 9 wt .-%, more preferably from a Range from 1 wt .-% to 8 wt .-%, more preferably from a range of 3 wt .-% to 6 wt .-%, each based on the
  • Total weight of the at least one dampening solution is,
  • the sum of the weight fractions of the at least one organic component, the at least one amphoteric amine and the at least one polyvalent metal cation is at least 30% by weight, preferably from a range from 35% by weight to 98% by weight, more preferably from a range of 40 wt% to 93 wt%, more preferably from a range of 55 wt% to 92 wt%, more preferably from a range of 70 wt% to 90 wt% .-%, in each case based on the total weight of the dampening solution.
  • the at least one dampening solution contains nonvolatile constituents which are more preferably selected from the group consisting of the above-mentioned polyvalent ones
  • Metal cations and their salts the above-mentioned amphoteric amines and their salts and / or complexes, and combinations thereof, are selected.
  • Chirality centers may be in the R or S configuration unless otherwise specified.
  • the invention relates both to the use of optically pure compounds, for example an L-amino acid or D-amino acid, as well
  • Stereoisomerengemische such as mixtures of enantiomers and Diasteromerengemische, in any ratio.
  • one of the abovementioned aminocarboxylic acid can be used as L-aminocarboxylic acid, as D-aminocarboxylic acid or as racemate (D, L-aminocarboxylic acid).
  • 1,2,3,4-butanetetrol as (2R, 3R) -1, 2,3,4-butanetetrol (D-threitol), (2S, 3S) -1,3,3,4-butanetetrol (L -Hreitol), as a racemate of (2R, 3R) - and (2S, 3S) -1, 2,3,4-butanetetrol (DL-threitol), as (2S, 3R) -1, 2,3,4- Butantetrol (meso-1, 2,3,4-butanetetrol, erythritol) or as a mixture thereof.
  • the at least one, preferably liquid, preferably aqueous, fountain solution may be present as a lotion.
  • the at least one, preferably liquid, preferably aqueous, dampening solution, preferably lotion further comprises at least one preservative which can afford, for example, the protection of microorganisms in long-term storage.
  • the preservative has antimicrobial activity, including antibacterial activity, anti-fungal activity or anti-yeast activity, or a combination provides from it.
  • a substrate according to the invention further comprises skin-protecting and / or skin-healing and / or skin-care active substances which give the skin an advantage which goes beyond a mere sensory and / or cosmetic advantage.
  • active skin care may be provided in the form of stimulating skin regeneration, promoting skin physiology, strengthening the barrier function of the skin.
  • the pH of the skin surface depends on the sweat secretion, bacterial flora and sebum composition. Depending on the skin region, the pH is between 4 and 6.4, in healthy skin in particular around 5.5.
  • a substrate according to the invention is a sheet, preferably a cloth, blanket, bag, bag, pillow or bag.
  • a substrate according to the invention is designed as a casing or covering, which may be open or closed, preferably on one side.
  • a sheath or sheath of a substrate according to the invention further encloses a deodorizing composition and / or a liquid-absorbent
  • Composition for example, one or more copolymer of acrylic acid and sodium acrylate (superabsorbent).
  • a substrate formed as a sheath or wrapper may be a diaper, for example a baby diaper.
  • a substrate according to the invention is a hygiene article, in particular a wet wipe, cleaning cloth, care cloth, hygiene towel, or moist toilet paper.
  • the substrate of the present invention is used as a hygiene article,
  • a wet wipe can be designed, for example, for personal care, for example as a tissue or as a disinfectant wipe, or in the household as a wipe.
  • a substrate according to the invention has at least one layer which is permeable to aqueous media.
  • a substrate according to the invention is designed as a bag.
  • a substrate according to the invention which is designed as a bag and has at least one layer which is permeable to aqueous media, together with a fertilizer which can be used in the Bag is placed in the ground.
  • nutrients of the fertilizer can pass through the at least one permeable for aqueous media layer of the substrate according to the invention in the surrounding soil.
  • the substrate according to the invention is preferably used in agriculture and forestry as well as in horticulture, for example as a seed carrier, seed container or plant bag.
  • a substrate of the present invention is a seed carrier, culture container or plant bag.
  • Seed carriers preferably seed strips or seed discs, consist of a substrate according to the invention in which individual seed grains, preferably between two layers of a substrate according to the invention, are arranged.
  • Seed carriers enable the sowing of flowers and / or vegetables in geometric patterns, without having to pay attention to the distance between the seeds.
  • a seed carrier can be introduced into soil and then wetted with water.
  • Growing vessel or plant bag can be constructed for example from one or more layers of a substrate according to the invention.
  • a culture container or plant bag may further comprise soil and a plant.
  • the invention will be illustrated by examples without, however, being limited thereto.
  • the tests or measurements described below were carried out at a temperature of 25 ° C (room temperature), a pressure of 1013 mbar and a relative humidity of 65%, unless other conditions are specified.
  • Solvents, amphoteric amines, in particular amino acid, and salts used below are commercially available, for example from Parchem - fine & specialty chemicals, Inc. (New Rochelle, NY, USA) or Sigma-Aldrich Chemie GmbH (Munich, DE),
  • the at least one acid group-containing radical having
  • CMC carboxymethyl celluloses
  • Rheolon ® 30, Rheolon ® 300, Rheolon ® 500G and Rheolon ® 1000G were purchased from Ugur Seluloz Kimya AS (Aydin, TR).
  • Calexis ® HMB and Finnfix ® 700 were obtained from CP Kelco Germany GmbH (Grossenbrode, DE) related.
  • the carboxymethylcelluloses used had different dynamic viscosities. Before applying the binder, samples of the particular binder used were taken and determined the dynamic viscosity of a 2 wt .-% solution of the binder in water at 20 ° C.
  • the viscosity of a 2 wt .-% solution of the corresponding binder in water at 20 ° C was determined using a Searle viscometer Haake ® Visco Tester ® 550 (Thermo Fisher Scientific Inc., Karsruhe, DE) with cylinder-measuring device, measuring cup MV wherein a rotational speed of 2.55 s "1 determined.
  • the preparation of the 2 wt .-% used of the corresponding binder solution was made in water by dissolving 2 g of the binder, with stirring, in 100 g of distilled water at 20 ° C according to manufacturer's instructions.
  • the nonwoven webs were each first sprayed on one side with a 5 wt .-% aqueous dispersion containing one of the above-mentioned binder containing at least one acid group-containing moiety containing polysaccharide, wherein the specified percentage of the binder content of the dispersion used per 100 g of water.
  • Binder in water was carried out with stirring in distilled water according to
  • the produced nonwoven web was rolled up.
  • the stated wt .-% refer in each case to the total weight of the lotion.
  • the dissolution behavior of the moistened with lotion 1 sections was measured in distilled water.
  • the pre-moistened 10 ⁇ 10 cm sections were placed in vessels containing 100 ml of distilled water and then while incubated without stirring until the cut was dissolved. It could be removed with tweezers only fibers from the vessel. The measurement was carried out at intervals of 5 s.
  • the disintegration times ("dissolution in water") given in Table 2 represent the arithmetic mean of 10 measurements each.
  • An increasing binder application leads to an increasing dry strength of the resulting nonwoven material after drying and condensation of the binder.
  • the nonwoven webs 1 a, 1 c, 1 e and 1 i prepared in Examples 1 were further treated with various lotions which had a different content of water. For this purpose, 10 ⁇ 10 cm large sections of the respective nonwoven webs were cut after drying and condensation of the binder and with 1 1 ml
  • wet strength by changing the water content of the lotion, the moisture resistance can be controlled over a wide range.
  • the nonwoven webs 1 a and 1 e produced in Examples 1 were further treated with various lotions in which only the amphoteric amine was present in the lotion (Lotion 6) or the amphoteric amine was used as the calcium salt (Lotions 7 and 8) , For this purpose, 10 ⁇ 10 cm large sections of the respective nonwoven webs were cut after drying and condensation of the binder and with 1 1 ml
  • Lotions 1-8 used had L-lysine as the amphoteric amine.
  • further nonwoven webs were prepared. This was also a commercially available airlaid
  • the binder used was Rheolon 1000G, which was sprayed on both sides in the form of a 4% by weight aqueous dispersion of the binder onto the nonwoven web, the stated percentage being based on the binder content of the dispersion used per 1000 g of water. 1.75 g / m 2 of Rheolon 1000G were applied to each of the front and back of the nonwoven web.
  • the total order of binder on the Vêt web was thus 3.5 g / m 2 Rheolon 1000G.
  • Binder at a temperature of 150 ° C to 170 ° C the produced fleece was rolled up.
  • tear values of the obtained nonwoven webs in the dry state were measured.
  • 10 ⁇ 10 cm sections of the resultant nonwovens were measured at room temperature in the tensile test according to DIN 54540-8 by drawing in the machine direction.
  • the following tear values (“tear dry") represent the arithmetic mean of 10 measurements each.
  • the tear values of the obtained nonwoven web were measured in the wet state.
  • 10 ⁇ 10 cm sections of the respective nonwoven fabrics obtained were cut out after drying and condensation of the binder, the dry weight of the section determined and mixed with 1 1 ml of different lotions 9 to 30 per section.
  • the composition of Lotions 9 to 30 used is shown in Table 5.
  • the stated wt .-% refer in each case to the total weight of the lotion.
  • amphoteric amines indicated in Table 5 with "Ca” were used as the calcium salt of the corresponding L-amino acid. Prior to use in the corresponding lotion as shown in Table 5 amount of the amphoteric amine was first 2 H 2 0 dissolved together with the specified amount in Table 5. CaCl 2 * in distilled water and added to the corresponding lotion. The tear values of the nonwoven webs produced in the dry state and after wetting with the lotions 9 to 30 are summarized in Table 6.
  • the moistened sections were each in a test vessel with 2 l
  • the cut-outs were incubated after their decay for a total of 3 h in the test vessel at 20 ° C without stirring and then passed through a perforated sieve (mesh size: 12.5 mm). The material remaining on the sieve was collected, dried and weighed.
  • Table 6 Dry solids and wet levels of nonwoven webs soaked with Lotions 9-30.
  • the nonwoven webs 1 a and 1 e prepared in Examples 1 were treated with lotions which did not contain an amphoteric amine.
  • 10 ⁇ 10 cm sections of the respective nonwoven webs were cut out after drying and condensation of the binder and mixed with 1 1 ml of different lotions 31 and 32 per section.
  • the composition of Lotions 31 and 32 used is shown in Table 7. The stated wt .-% refer in each case to the total weight of the lotion.
  • the nonwoven webs 1 a and 1 a prepared in Examples 1 were treated with different lotions and then stored in the corresponding lotion for 30 days before the wet strength was measured ,
  • Example 3 offset per section.
  • the composition of the lotions used is shown in Table 8.
  • the stated wt .-% refer in each case to the total weight of the lotion.
  • the tear values of the moistened cutouts were measured by tensile force in the machine direction at room temperature ("after 60 min.") in the tensile test in analogy to DIN 54540-8
  • Table 8 Comparison of the moisture resistance after 30 days storage at room temperature.
  • the stability of the moisture resistance under the given storage conditions was only achieved by using the amphoteric amine-containing lotions.
  • the systems without amphoteric amine, for example amino acid, were before this

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein feuchtfestes, faserhaltiges Substrat, das eine einstellbare Feucht- und Nassfestigkeit aufweist, wobei das Substrat Fasern, wenigstens ein Bindemittel, wenigstens ein amphoteres Amin und wenigstens ein Feuchtmittel enthält, wobei das wenigstens eine Bindemittel wenigstens ein Polysaccharid, das wenigstens einen Säuregruppen-haltigen Rest aufweist, umfasst oder daraus besteht, und wobei das wenigstens 1 Feuchtmittel wenigstens 1 organische Komponente, die aus der Gruppe, die aus aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern, aliphatischen Estern, Monosacchariden, Oligosacchariden und Mischungen davon, vorzugsweise aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern und Mischungen davon, besteht, ausgewählt wird, enthält,sowie weiterhin ein Verfahren zur Herstellung des feuchtfesten, faserhaltiges Substrates und seine Verwendung.

Description

Feuchtfestes, faserhaltiges Substrat mit einstellbarer Feucht- und Nassfestigkeit und
Verfahren zu dessen Herstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein feuchtfestes, faserhaltiges Substrat, wobei das Substrat Fasern, wenigstens ein Bindemittel, wenigstens ein Feuchtmittel und wenigstens ein amphoteres Amin enthält, wobei das wenigstens eine Bindemittel wenigstens ein
Polysaccharid, das wenigstens einen Säuregruppen-haltigen Rest aufweist, umfasst oder daraus besteht, sowie weiterhin ein Verfahren zur Herstellung des faserhaltiges Substrates und seine Verwendung.
Vorbefeuchtetes Toilettenpapier oder Hautreinigungstücher, kurz Feuchttücher, sind seit langem im Stand der Technik bekannt und können aus Vlies-, Papier- oder Tissue-Produkten hergestellt werden, die so behandelt sind, dass diese nachteiligerweise eine hohe
Nassfestigkeit aufweisen Daher weisen diese Produkte nach dem Einbringen in Wasser, beispielsweise in das Toilettenwasser, im Unterschied zu trockenen Toilettenpapier eine längere Haltbarkeit auf. Aufgrund der hohen Nassfestigkeit zerfallen Feuchttücher nach Einbringen in Wasser im Allgemeinen unzureichend oder nicht, so dass sie zur Entstehung von Rohrverstopfungen beitragen können und in der Kläranlage vor der eigentlichen
Reinigung des Wassers abgetrennt werden müssen.
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Ansätze bekannt, die Zerfallsfähigkeit von vorbefeuchteten Fasertüchern nach Einbringen in Wasser zu erhöhen.
Das US Patent 5,629,081 beschreibt ein mit einer Lösung von 0,1 - 0,9 Gew.-% Borsäure sowie 5 - 8 Gew.-% eines Alkalimetallbicarbonates vorbefeuchtetes, zerfallfähiges
Feuchttuch, bei welchem die Fasern durch ein Polyvinylalkohol enthaltendes Bindemittel gebunden sind. Nachteiligerweise ist die Herstellung dieses Produktes sehr aufwendig und toxikologisch bedenklich. Das US Patent 4,755,421 offenbart ein durch Wasserstrahlvernadelung von Cellulosefasern und regenerierten Cellulosefasern hergestelltes Faservlies, das durch Rühren oder längerer Verweilzeit im Abwasser aufgebrochen werden soll. Allerdings weist das Faservlies nachteiligerweise auch bei der Entsorgung eine zu hohe mechanische Haltbarkeit auf. Ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines wasserzerfallsfähigen Tuches wird im US Patent 5,667,635 beschrieben, bei dem drei Lagen von Tissue-Papier nur an den Ecken miteinander verprägt sind und die beiden äußeren Lagen durch zusätzliche lokale
Applikation eines Nassmittels den Zerfall des Tuches im wässrigen System erhöhen sollen. Nachteiligerweise ist die Herstellung dieses Produktes sehr aufwendig und das Produkt zerfällt nach Einbringen in Wasser erst nach längerer Zeit.
Aus der DE 28 17 604 C2 ist ein vorbefeuchtetes fortspülbares Wischtuch bekannt, das aus einem Vlies aus Fasermaterialien und einem in dem Vlies verteilten, das Faservliesmaterial des Vlieses verbindenden Klebebinder besteht, wobei der Klebebinder im wesentlichen aus einem säureunlöslichen/alkalilöslichen sauren Polymer besteht, welches in einer sauren Flüssigkeit gegenüber einer Schwächung der Bindung zwischen den Fasern des Vlieses beständig sein soll.
Nachteilig dabei ist jedoch, dass bereits vor bestimmungsgemäßen Gebrauch ein Zerfall dieses Wischtuches erfolgt, der eine weitere Verwendbarkeit beeinträchtigt. Die EP 0 372 388 A2 beschreibt ein wasserzerfallsfähiges Reinigungstuch, das ein Gewebe aus in Wasser dispergierbaren Fasern umfasst, wobei in das Gewebe ein wasserlösliches Bindemittel mit einer Carboxylgruppe, wenigstens ein Metallion, das aus der Gruppe, die aus Ionen der Erdalkalimetalle, Mangan, Zink, Kobalt und Nickel besteht, ausgewählt wird, und ein organisches Lösungsmittel enthaltendes, wässriges Reinigungsmittel eingearbeitet ist.
Nachteilig dabei ist jedoch, dass das wasserzerfallsfähige Reinigungstuch eine hohe Nassfestigkeit aufweist, so dass ein 50 mm x 50 mm großes Reinigungstuch erst unter hohem Eintrag mechanischer Energie gerührt (mit 300 Upm, über 90 s in 500 ml Wasser) werden muss, um zu zerfallen.
Die EP 2 785 914 A1 ist auf eine in Wasser zersetzbare Vliesfaserbahn gerichtet, enthaltend Fasern, die durch einen wasserlöslichen Celluloseether mit einer Viskosität von bis zu 500 mPas · s, gemessen als 2 gew.-%ige Lösung in Wasser bei 20°C unter Verwendung eines Haake Viscotesters VT550 mit einem Zylindersystem, Messbecher MV bei 2,55 s"1, gebunden sind.
Nachteilig dabei ist jedoch, dass die in Wasser zersetzbare Vliesfaserbahn keine
Feuchtfestigkeit aufweist. Die bekannten kommerziell erhältlichen wasserzerfallsfähigen Feuchttücher weisen einerseits den Nachteil auf, dass sie teilweise aggressive, lebensmittelrechtlich
problematische oder sogar allergie- und entzündungsauslösende Substanzen enthalten, um eine ausreichende mechanische Feuchtfestigkeit zu erreichen. Andererseits wird die Feuchtfestigkeit aber teilweise so stark herabgesetzt, dass nachteiligerweise die Integrität des Feuchttuches bereits durch eine geringe mechanische Belastung zerstört wird, was beispielsweise bei Gebrauch eintreten kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein feuchtfestes, faserhaltiges Substrat bereit zu stellen, das einerseits bei der Anwendung eine ausreichende mechanische Feuchtfestigkeit und andererseits nach Einbringen in Wasser eine ausreichende
Zerfallsfähigkeit, d.h. geringe Nassfestigkeit, aufweist, so dass es beispielsweise nicht zur Verstopfungen des Toilettenrohrs kommt und/oder in der Kläranlage vor der eigentlichen Reinigung des Abwassers nicht entfernt werden
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein feuchtfestes, faserhaltiges Substrat bereit zu stellen, das sich einfach und kostengünstig herstellen lässt.
Die Aufgabe wird gelöst, durch die Bereitstellung eines feuchtfesten, faserhaltigen Substrats nach Anspruch 1 , wobei das Substrat Fasern, wenigstens 1 Bindemittel, wenigstens 1 amphoteres Amin und wenigstens 1 Feuchtmittel umfasst, wobei das wenigstens 1
Bindemittel wenigstens 1 Polysaccharid, das wenigstens 1 Säuregruppen-haltigen Rest aufweist, umfasst, und wobei das wenigstens 1 Feuchtmittel wenigstens 1 organische Komponente, die aus der Gruppe, die aus aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern, aliphatischen Estern, Monosacchariden, Oligosacchariden und Mischungen davon, vorzugsweise aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern und Mischungen davon, besteht, ausgewählt wird, enthält.
Vorzugsweise umfasst das Substrat Fasern, wenigstens ein, vorzugsweise wasserlösliches, Bindemittel, wenigstens ein, vorzugsweise wasserlösliches, amphoteres Amin und wenigstens ein, vorzugsweise flüssiges, Feuchtmittel, wobei das wenigstens eine, vorzugsweise wasserlösliche, Bindemittel wenigstens ein, vorzugsweise wasserlösliches, Polysaccharid umfasst oder daraus besteht und wobei das wenigstens eine, vorzugsweise wasserlösliche, Polysaccharid wenigstens einen Säuregruppen-haltigen Rest, weiter bevorzugt Carboxylgruppen-haltigen Rest, aufweist und weiter bevorzugt aus der Gruppe, die aus Carboxymethylcellulose (CMC), Carboxymethylstärke (CMS) und Mischungen davon, weiter bevorzugt Carboxymethylcellulose, besteht, ausgewählt wird, wobei das wenigstens eine, vorzugsweise wasserlösliche, amphotere Amin wenigstens eine, vorzugsweise wasserlösliche, Aminocarbonsäure, weiter bevorzugt alpha- Aminocarbonsäure, ist, die vorzugsweise aus der Gruppe, die aus Alanin, Arginin,
Asparagin, Asparaginsäure, Citrullin, Cystein, S-Methylcystein, Cystin, Kreatin, Homocystein, Homoserin, Norleucin, 2-Aminobutansäure, 2-Amino-3-mercapto-3-methyl-butansäure, 3- Aminobutansäure, 2-Amino-3,3-dimethylbutansäure, 4-Aminobutansäure, 2-Amino-2- methylpropansäure, 2-Amino-3-cyclohexylpropansäure, 3-Aminopropansäure, 2,3- Diaminopropansäure, 3-Aminohexansäure, gamma-Carboxyglutaminsäure (3-Aminopropan- 1 ,1 ,3-tricarbonsäure), Glutamin, Glutaminsäure, Glycin, Histidin, Hydroxyprolin, p- Hydroxyphenylglycin, Isoleucin, Isovalin, Leucin, Lysin, Methionin, Ornithin ((S)-(+)-2,5- Diaminopentansäure), Phenylalanin, Prolin, Serin, Threonin, Tryptophan, Tyrosin, Valin, Salze davon, Komplexe davon und Mischungen davon, vorzugsweise aus Alanin, Arginin, Glycin, Prolin, Lysin, Histidin, Glutamin, Glutaminsäure, Asparaginsäure, Ornithin, Salze davon, Komplexe davon und Mischungen davon, weiter bevorzugt aus Alanin, Arginin, Glycin, Prolin, Lysin, Ornithin, Salze davon, Komplexe davon und Mischungen davon, weiter bevorzugt Arginin, Lysin, Ornithin, Salze davon, Komplexe davon und Mischungen davon, weiter bevorzugt Alanin, Glycin, Prolin, Salze davon, Komplexe davon und Mischungen davon, weiter bevorzugt Histidin, Glutamin, Glutaminsäure, Asparaginsäure, Salze davon, Komplexe davon und Mischungen davon, besteht, ausgewählt wird, und wobei das wenigstens eine, vorzugsweise flüssige, Feuchtmittel wenigstens eine organische
Komponente, die aus der Gruppe, die aus aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern, aliphatischen Estern, Monosacchariden, Oligosacchariden und Mischungen davon, vorzugsweise aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern und Mischungen davon, weiter bevorzugt Ethanol, 1 -Propanol, 2-Propanol, Ethan-1 ,2-diol, Propan-1 ,2-diol, Propan-1 ,3-diol, 1 ,2,3-Propantriol und Mischungen davon, weiter bevorzugt Ethanol, 1 -Propanol, 2-Propanol, Ethan-1 ,2-diol, Propan-1 ,2-diol, Propan-1 ,3-diol und Mischungen davon, besteht, ausgewählt wird, und, optional, weiterhin wenigstens ein mehrwertiges Metallkation, weiter bevorzugt Ca2+, Zn2+ und Mischungen davon, weiter bevorzugt Ca2+, enthält.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Feucht- und Nassfestigkeit des feuchtfesten, faserhaltigen Substrates steuerbar. Anders ausgedrückt, ist die
Zerfallsfähigkeit des erfindungsgemäßen faserhaltigen Substrates steuerbar.
Des Weiteren wird die Aufgabe gelöst durch die Bereitstellung eines Verfahrens nach Anspruch 14 zum Herstellen eines feuchtfesten, faserhaltigen Substrates nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Verfahren folgenden Schritt umfasst:
(a) Bereitstellen eines faserhaltigen Substrates, das Fasern und wenigstens 1
Bindemittel aufweist, wobei das wenigstens 1 Bindemittel wenigstens 1 Polysaccharid, das wenigstens 1 Säuregruppen-haltigen Rest aufweist, umfasst,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass weiterhin in und/oder nach Schritt (a) wenigstens 1 amphoteres Amin und wenigstens 1 Feuchtmittel nacheinander, zusammen oder gleichzeitig zugegeben werden, wobei das wenigstens 1 Feuchtmittel wenigstens 1 organische Komponente, die aus aliphatischen
Alkoholen, aliphatischen Ethern, aliphatischen Estern, Monosacchariden, Oligosacchariden und Mischungen davon, vorzugsweise aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern und Mischungen davon, besteht, ausgewählt wird, enthält. Weiterhin wird die Aufgabe gelöst durch die Verwendung eines feuchtfesten, faserhaltigen Substrates nach Anspruch 15 als Hygieneartikel, insbesondere als Feuchttuch, feuchtes Toilettenpapier, Babywindel, Pflegetuch oder Reinigungstuch, oder als Saatträger,
Anzuchttopf oder Pflanzbeutel. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Unter dem Begriff„Bindemittel" wird erfindungsgemäß ein polymerer Stoff verstanden, der wenigstens ein, vorzugsweise wasserlösliches, Polysaccharid umfasst oder daraus besteht, das wenigstens einen Säuregruppen-haltigen Rest, weiter bevorzugt Carboxylgruppen- haltigen Rest, aufweist und der in der Lage ist, Fasern des erfindungsgemäßen Substrates miteinander zu verbinden. Beispielsweise kann das wenigstens eine Bindemittel nach Aufbringen auf Fasern des erfindungsgemäßen Substrates durch physikalische Trocknung an den Fasern haften bleiben und diese durch Adhäsion und/oder Kohäsion miteinander verbinden. Bei dem wenigstens einen, vorzugsweise wasserlöslichen, Bindemittel, das wenigstens ein, vorzugsweise wasserlösliches, Polysaccharid umfasst oder daraus besteht, wobei das Polysaccharid wenigstens einen Säuregruppen-haltigen Rest aufweist, kann es sich um verschiedene Bindemittel, beispielsweise 2, 3, 4 oder mehr, vorzugsweise wasserlösliche, Bindemittel handeln.
Beispielsweise können verschiedene Bindemittel jeweils verschiedene, vorzugsweise wasserlösliche, Polysaccharide enthalten oder daraus bestehen, wobei der wenigstens eine Säuregruppen-haltige Rest jeweils gleich oder voneinander verschieden sein kann.
Beispielsweise kann die Anzahl der Säuregruppen-haltigen Reste pro Molekül des jeweiligen Polysaccharids und/oder deren Struktur jeweils gleich oder voneinander verschieden sein.
Alternativ können verschiedene Bindemittel dasselbe, vorzugsweise wasserlösliche, Polysaccharid enthalten oder daraus bestehen, wobei sich die Bindemittel beispielsweise jeweils durch die Anzahl der Säuregruppen-haltigen Reste, die an einem Molekül des jeweiligen Polysaccharids gebunden sind, und/oder deren Struktur unterscheiden können.
Unter dem Begriff„amphoteres Amin" wird erfindungsgemäß eine, vorzugsweise organische, Verbindung verstanden, die sowohl Akzeptor als auch Donator für Protonen sein kann, d.h. die sowohl als Bransted-Säure als auch als Bransted-Base reagieren kann. Ein amphoteres Amin im Sinne der Erfindung weist vorzugsweise wenigstens 1 protonierbare und/oder protonierte Aminogruppe und weiterhin wenigstens 1 deprotonierbare und/oder deprotonierte Säuregruppe, weiter bevorzugt Carboxylgruppe, auf. Bei dem wenigstens einen,
vorzugsweise wasserlöslichen, amphoteren Amin kann es sich um verschiedene amphotere Amine, beispielsweise 2, 3, 4 oder mehr, vorzugsweise wasserlösliche, amphotere Amine handeln. Vorzugsweise ist ein amphoteres Amin ein Aminocarbonsäure und/oder ein Salz und/oder ein Komplex davon, weiter bevorzugt eine alpha-Aminosäure und/oder ein Salz und/oder ein Komplex davon. Weiter bevorzugt ist ein Salz eines amphoteren Amins, vorzugsweise Aminocarbonsäure, weiter bevorzugt alpha-Aminocarbonsäure, ein Salz eines mehrwertigen Metallkations, weiter bevorzugt Ca2+, Zn2+ und Mischungen davon, weiter bevorzugt Ca2+. Weiter bevorzugt ist ein Komplex eines amphoteren Amins, vorzugsweise Aminocarbonsäure, weiter bevorzugt alpha-Aminocarbonsäure, ein Komplex eines mehrwertigen Metallkations, weiter bevorzugt Ca2+, Zn2+ und Mischungen davon, weiter bevorzugt Ca2+. Unter dem Begriff„Feuchtmittel" wird erfindungsgemäß ein Stoff oder eine
Zusammensetzung verstanden, der/die Quellungseigenschaften des wenigstens 1
Bindemittels in Wasser modifiziert, vorzugsweise die Quellung des wenigstens 1 Bindemittels in Gegenwart von im Feuchtmittel enthaltenem Wasser modifiziert.
Erfindungsgemäß enthält das wenigstens 1 Feuchtmittel wenigstens 1 organische
Komponente, die aus der Gruppe, die aus aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern, aliphatischen Estern, Monosacchariden, Oligosacchariden und Mischungen davon, vorzugsweise aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern und Mischungen davon, besteht, ausgewählt wird.
Vorzugsweise verhindert das wenigstens eine Feuchtmittel weiterhin ein Austrocknen des erfindungsgemäßen Substrates, indem es beispielsweise Wasser bindet und/oder ein Verdunsten von Wasser verhindert und/oder bei der Lagerung des erfindungsgemäßen Substrates Luftfeuchtigkeit an sich bindet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das
erfindungsgemäße Substrat losungsmittelhaltig, vorzugsweise feucht. Weiter bevorzugt weist das erfindungsgemäße Substrat einen Lösungsmittelgehalt, vorzugsweise einen Gehalt flüssiger Bestandteile, aus einem Bereich von 50 Gew.-% bis 450 Gew.-%, weiter bevorzugt von 90 Gew.-% bis 390 Gew.-%, weiter bevorzugt von 1 10 Gew.-% bis 340 Gew.-%, weiter bevorzugt von 150 Gew.-% bis 310 Gew.-%, weiter bevorzugt von 160 Gew.-% bis 200 Gew.-%, weiter bevorzugt von 230 Gew.-% bis 280 Gew.-%, auf, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des erfindungsgemäßen Substrates im trockenen Zustand.
Die Erfinder haben festgestellt, dass überraschenderweise durch Verwendung von wenigstens einem, vorzugsweise wasserlöslichen, Bindemittel, das wenigstens ein, vorzugsweise wasserlösliches, Polysaccharid umfasst oder daraus besteht, wobei das
Polysaccharid wenigstens einen Säuregruppen-haltigen Rest aufweist, wenigstens einem, vorzugsweise wasserlöslichen, amphoteren Amin und wenigstens einem Feuchtmittel, wobei das wenigstens eine Feuchtmittel wenigstens eine organische Komponente, die aus der Gruppe, die aus aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern, aliphatischen Estern, Monosacchariden, Oligosacchariden und Mischungen davon, vorzugsweise aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern und Mischungen davon, besteht, ausgewählt wird, enthält, möglich ist, ein feuchtfestes, faserhaltiges Substrat bereitzustellen, das auf der einen Seite bei kurzzeitiger mechanischer Beanspruchung, beispielsweise durch Reibung auf der Haut, eine ausreichende mechanische Feuchtfestigkeit aufweist und seine Integrität nicht verliert. Auf der anderen Seite besitzt das erfindungsgemäße feuchtfeste, faserhaltige Substrat nach Einbringen in Wasser eine ausreichende Zerfallsfähigkeit, d.h. geringe Nassfestigkeit, in Wasser, so dass beispielsweise nach Entsorgung über die Toilette Verstopfungen im
Abwasserrohr vermieden werden oder das erfindungsgemäße Substrat in der Kläranlage vor der eigentlichen Reinigung des Abwassers nicht entfernt werden muss. Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße feuchtfeste, faserhaltige Substrat auch nach längerer Lagerung eine ausreichende mechanische Stabilität auf. Unter dem Begriff„Feuchtfestigkeit" wird im Sinne der Erfindung die Festigkeit eines erfindungsgemäßen Substrates in Gegenwart einer, wenigstens eine organische
Komponente enthaltende, wässrige Flüssigkeit verstanden, wobei die wenigstens eine organische Komponente aus der Gruppe, die aus aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern, aliphatischen Estern, Monosacchariden, Oligosacchariden und Mischungen davon, vorzugsweise aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern und Mischungen davon, besteht, ausgewählt wird. Die„Feuchtfestigkeit" kann vorzugsweise durch einen Streifen-Zugversuch analog DIN EN ISO 13934-1 (1999-04) bestimmt werden, wobei vorzugsweise das feuchte Substrat direkt vermessen wird.
Ein erfindungsgemäßes feuchtfestes, faserhaltiges Substrat weist vorzugsweise eine
Feuchtfestigkeit, bestimmt mittels Streifen-Zugversuch gemäß DIN EN ISO 13934, Teil 1 (Ausgabedatum: 1999-04) bei 20°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65 %, von mehr als 3 N, vorzugsweise aus einem Bereich von 3 N bis 250 N, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 4 N bis 150 N, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 4,5 N bis 120 N, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 5 N bis 80 N, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 6 N bis 55 N, auf.
Die Erfinder haben festgestellt, dass die Feuchtfestigkeit eines erfindungsgemäßen
Substrats durch Variieren der Mengen der in dem Substrat enthaltenen Bestandteile innerhalb der nachfolgend angegebenen Grenzwerte der jeweiligen Bestandteile eingestellt werden kann. Vorzugsweise kann die Feuchtfestigkeit eines erfindungsgemäßen Substrats auf die jeweilige Verwendung eines erfindungsgemäßen Substrats abgestimmt werden. Ein erfindungsgemäßes feuchtfestes, faserhaltiges Substrat weist beispielsweise bei
Ausgestaltung als feuchtes Toilettenpapier eine Feuchtfestigkeit, bestimmt mittels Streifen- Zugversuch gemäß DIN EN ISO 13934, Teil 1 (Ausgabedatum: 1999-04) bei 20°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65 %, aus einem Bereich von 8 N bis 14 N, vorzugsweise aus einem Bereich von 10 N bis 12 N, auf.
Beispielsweise führt eine Feuchtfestigkeit von weniger als 8 N zu einer zu geringen mechanischen Stabilität bei der Verwendung als feuchtes Toilettenpapier. Eine
Feuchtfestigkeit von mehr als 14 N bewirkt dagegen bei Ausgestaltung als feuchtes
Toilettenpapier eine zu steife bzw. zu feste Haptik bei der Verwendung.
Weiterhin kann beispielsweise die Feuchtfestigkeit erhöht werden, wenn für eine
beabsichtigte Verwendung eines erfindungsgemäßen Substrats eine erhöhte mechanische Stabilität erforderlich ist oder haptische Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Substrats, beispielsweise Flauschigkeit, Weichheit und/oder Griffigkeit, eine untergeordnete Bedeutung haben.
Die Erfinder haben festgestellt, dass trotz einer Erhöhung der Feuchtfestigkeit eines erfindungsgemäßen Substrats das Substrat nach Einbringen in Wasser weiterhin
vorzugsweise vollständig zerfällt. Nach dem Zerfall liegen vorzugsweise lediglich Fasern vor.
Unter dem Begriff„Nassfestigkeit" wird vorzugsweise die Festigkeit eines
erfindungsgemäßen Substrates in Gegenwart eines Überschusses von Wasser verstanden. Die Nassfestigkeit eines erfindungsgemäßen Substrates kann vorzugsweise durch einen Nasszugversuch nach DIN EN IS012625, Teil 5 (Ausgabedatum: 2005-09)„Bestimmung der breitenbezogenen Nassbruchkraft" ermittelt werden. Ein erfindungsgemäßes feuchtfestes, faserhaltiges Substrat weist vorzugsweise eine Nassfestigkeit, bestimmt mittels Nasszugversuch nach DIN EN IS012625, Teil 5
(Ausgabedatum: 2005-09) bei 20°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65 %, von höchstens 2 N, vorzugsweise von höchstens 1 N, vorzugsweise von höchstens 0,5 N, auf. Vorzugsweise ist ein erfindungsgemäßes Substrat, das eine Feuchtfestigkeit, bestimmt wie oben angegeben, von mehr als 3 N, vorzugsweise aus einem Bereich von 3 N bis 250 N, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 6 N bis 210 N, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 4 N bis 150 N, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 4,5 N bis 120 N, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 5 N bis 80 N, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 6 N bis 55 N, aufweist, nach Einbringen in Wasser weiterhin vorzugsweise vollständig
zerfallsfähig, wobei weiter bevorzugt die Nassfestigkeit, bestimmt wie oben angegeben, des Substrats höchstens 2 N, vorzugsweise höchstens 1 N, weiter bevorzugt höchstens 0,5 N, beträgt. Vorzugsweise zerfällt ein erfindungsgemäßes Substrat nach Einbringen in Wasser innerhalb weniger als 1 h, vorzugsweise in einem Zeitraum von weniger als 15 min., vorzugsweise in einem Zeitraum von weniger als 1 min., vorzugsweise in einem Zeitraum von weniger als 30 s., weiter bevorzugt in einem Zeitraum von 10 s bis weniger als 1 h, weiter bevorzugt in einem Zeitraum von 30 s bis weniger als 30 min., weiter bevorzugt in einem Zeitraum von 1 min. bis weniger als 15 min. vollständig. Vorzugsweise liegen nach dem Zerfall nur noch Fasern vor.
Erfindungsgemäß enthält das feuchtfeste, faserhaltige Substrat neben Fasern wenigstens ein, vorzugsweise wasserlösliches, Bindemittel, das wenigstens ein, vorzugsweise wasserlösliches, Polysaccharid umfasst oder daraus besteht, wenigstens ein, vorzugsweise wasserlösliches, amphoteres Amin und wenigstens ein Feuchtmittel, wobei das,
vorzugsweise wasserlösliche, Polysaccharid wenigstens einen Säuregruppen-haltigen Rest aufweist. Vorzugsweise bildet das wenigstens eine amphotere Amin zusammen mit dem wenigstens einen Bindemittel wenigstens ein Polysalz und/oder polymeresAggregat, welches zusammen mit dem wenigstens einen Feuchtmittel im Wesentlichen nicht-löslich bzw. nicht- dispergierbar ist.
Unter dem Begriff„Polysalz" wird erfindungsgemäß ein polymerer Stoff verstanden, der wenigstens ein, vorzugsweise wasserlösliches, Polysaccharid umfasst oder daraus besteht, das wenigstens einen ionisch dissoziierten Säuregruppen-haltigen Rest, weiter bevorzugt Carboxylgruppen-haltigen Rest, aufweist, der mit einer entgegengesetzt geladenen Gruppe eine, vorzugsweise ionische, Bindung ausbildet.
Vorzugsweise ist eine an das Polysaccharid gebundene ionisch dissoziierte Gruppe eine anionisch geladene Gruppe, vorzugsweise deprotonierte Säuregruppe, weiter bevorzugt Carboxylatgruppe.
Bei der Bildung eines Polysalzes können vorzugsweise anionisch geladene funktionelle Gruppen des wenigstens einen Bindemittels, beispielsweise deprotonierte Säuregruppen des wenigstens einen Säuregruppen-haltigen Restes, und kationisch geladene funktionelle Gruppen des wenigstens einen amphoteren Amins, beispielsweise protonierte Amino- Gruppen, aneinander binden, beispielsweise durch ionische Wechselwirkung
entgegengesetzt geladener Reste, wodurch vorzugsweise die Löslichkeit in Gegenwart des wenigstens einen Feuchtmittels eingeschränkt bzw. eliminiert wird.
Durch Verwendung wenigstens eines, vorzugsweise wasserlöslichen, amphoteren Amins und des wenigstens einen Feuchtmittels zusammen mit wenigstens einem, vorzugsweise wasserlöslichen, Bindemittel wird somit die Feuchtfestigkeit eines erfindungsgemäßen faserhaltigen Substrates, beispielsweise bei mechanischer Beanspruchung, erhöht.
Nach Einbringen des faserhaltigen Substrates in Wasser, beispielsweise Leitungswasser, Grauwasser oder Abwasser, wird vorzugsweise das wenigstens eine Feuchtmittel, das die wenigstens eine organische Komponente umfasst, verdünnt bzw. in Wasser gelöst. Dadurch kann sich an das wenigstens eine, vorzugsweise wasserlösliche, Bindemittel Wasser anlagern bzw. das wenigstens eine, vorzugsweise wasserlösliche, Bindemittel kann Wasser aufnehmen wodurch jeweils das wenigstens eine, vorzugsweise wasserlösliche, Bindemittel aufquellen kann. Dadurch wird vorzugsweise die Bindungsfähigkeit des Bindemittels verringert bzw. aufgelöst. Beispielsweise kann es nach Einbringen des erfindungsgemäßen Substrates in Wasser, das einen neutralen oder alkalischen pH-Wert aufweist, weiterhin zur teilweisen, vorzugsweisen vollständigen, Auflösung des Polysalzes kommen. Dadurch kann es zu einer Erhöhung der Wasserlöslichkeit und/oder Wasserdispergierbarkeit des wenigstens einen Bindemittels kommen, wodurch die strukturelle Integrität des erfindungsgemäßen Substrates geschwächt oder zerstört wird.
Dadurch können Faserstrukturen und/oder Verbindungen zwischen den Fasern innerhalb des erfindungsgemäßen Substrates erweitert, gelockert, geschwächt, gedehnt und/oder zerstört werden. Durch mechanische Einflüsse, beispielsweise durch die in Abwasser auftretenden Strömungseinflüsse, wird die strukturelle Integrität des erfindungsgemäßen Substrates weiter geschwächt, vorzugsweise zerstört.
Im Regelfall liegt der pH-Wert von Abwasser in einem Bereich von 7,0 bis 8,5.
Nach dem Aufbringen und Abbinden des wenigstens einen Bindemittels auf ein faserhaltiges Substrat werden die Fasern des bindemittelhaltigen, faserhaltigen Substrates wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, durch das wenigstens eine Bindemittel miteinander verbunden. Nach dem Aufbringen des wenigstens einen amphoteren Amins auf das bindemittelhaltige, faserhaltige Substrat, liegt das wenigstens eine Bindemittel und das wenigstens eine amphotere Amin vorzugsweise teilweise, weiter bevorzugt vollständig, als Polysalz und/oder als polymeres Aggregat vor.
Alternativ kann das wenigstens eine amphotere Amin zusammen mit dem wenigstens einen Bindemittel auf ein faserhaltiges Substrat aufgebracht werden, wobei das wenigstens eine Bindemittel und das wenigstens eine amphotere Amin ebenfalls vorzugsweise teilweise, weiter bevorzugt vollständig, als Polysalz und/oder als polymeres Aggregat vorliegen.
Nach Aufbringen des wenigstens einen Feuchtmittels, das die vorgenannte wenigstens eine organische Komponente umfasst, auf ein faserhaltiges Substrat wird ein erfindungsgemäßes Substrat erhalten. Das Aufbringen des wenigstens einen Feuchtmittels kann beispielsweise zusammen mit dem wenigstens einen amphoteren Amin erfolgen, beispielsweise durch getrenntes Aufbringen des wenigstens einen Feuchtmittels und des wenigstens einen amphoteren Amins und/oder durch Aufbringen einer Mischung, die das wenigstens eine Feuchtmittel und das wenigstens eine amphotere Amin umfasst.
Beim Einbringen des erfindungsgemäßen Substrates in Wasser, das vorzugsweise einen pH-Wert von größer oder gleich 7,0 aufweist, wird vorzugsweise das wenigstens eine Feuchtmittel, das die vorgenannte wenigstens eine organische Komponente umfasst, verdünnt bzw. in Wasser gelöst, so dass das Substrat bis auf Fasergröße zerfällt.
Vorzugsweise liegen nach dem Zerfall nur noch Fasern vor. Dabei kann sich an das wenigstens eine Bindemittel und/oder an das wenigstens eine amphotere Amin Wasser anlagern, wobei sich vorzugsweise das Polysalz und/oder das polymere Aggregat teilweise, weiter bevorzugt vollständig, auflöst. Durch teilweise, weiter bevorzugt vollständig, Auflösung des Polysalzes und/oder des polymeren Aggregates kann der Kontakt, zwischen dem wenigstens einen amphoteren Amin und dem wenigstens einen Bindemittel wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, unterbrochen werden.
Durch Unterbrechung des Kontaktes, beispielsweise durch Auflösen des Polysalzes und/oder des polymeren Aggregates, zwischen dem wenigstens einen Bindemittel und dem wenigstens einen amphoteren Amin kann eine Anlagerung von Wasser an das wenigstens eine Bindemittel erleichtert werden und/oder die Wasserlöslichkeit des wenigstens einen Bindemittel erhöht werden.
Das wenigstens eine Bindemittel kann beispielsweise über Wasserstoffbrückenbindungen mit Fasern des erfindungsgemäßen Substrates verbunden sein.
Beim Einbringen des erfindungsgemäßen Substrates in Wasser mit vorzugsweise einem pH- Wert von größer oder gleich 7,0 kann es zur Aufhebung von Wasserstoffbrückenbindungen kommen und die Bindungen zwischen dem wenigstens einen Bindemittel und Fasern des erfindungsgemäßen Substrates werden wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig gelöst, wodurch sich das wenigstens eine Bindemittel beispielsweise von den Fasern ablösen kann.
Vorzugsweise werden die in der vorliegenden Anmeldung genannten pH-Werte in Wasser, unter Standardbedingungen (25°C, 1013 mbar) gemessen.
Ein erfindungsgemäß verwendetes Bindemittel umfasst oder besteht aus wenigstens einem, vorzugsweise wasserlöslichen, Polysaccharid, das wenigstens einen Säuregruppen-haltigen Rest aufweist.
Unter dem Begriff„Polysaccharid" im Sinne der Erfindung werden Homopolysaccharide, Heteropolysaccharide und Mischungen davon verstanden, die vorzugsweise aus gleichen oder unterschiedlichen Monosacchariden bestehen und einen linearen oder verzweigten Molekülaufbau aufweisen können.
Für einen industriellen Einsatz können hochmolekulare Polysaccharid - Biopolymere vorzugsweise durch thermisch-mechanische und/oder chemische und/oder enzymatische Modifikation partiell abgebaut und/oder funktionalisiert werden. Vorzugsweise werden die aus der Behandlung resultierenden teilabgebauten und/oder umgebauten Polysaccharide in Wasser besser löslich, die Lösungen werden stabiler und/oder die daraus gebildeten Beschichtungen oder Oberflächenfilme entwickeln höhere Festigkeit und Bindekraft. Vorzugsweise kann eine Lösung eines Polysaccharids durch eine thermisch-mechanische und/oder chemische und/oder enzymatische Modifikation des Polysaccharids in der dynamischen Viskosität so eingestellt werden, dass die Lösung in entsprechenden
Auftragsprozessen problemlos eingesetzt werden kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist eine 2 Gew.-% Lösungen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung, des wenigstens einen, vorzugsweise wasserlöslichen,
Polysaccharids, das wenigstens einen Säuregruppen-haltigen Rest aufweist, in Wasser bei 20°C eine dynamische Viskosität aus einem Bereich von 1 mPa.s bis 10000 mPa.s, vorzugsweise aus einem Bereich von 50 mPa.s bis 3000 mPa.s, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 550 mPa.s bis 2500 mPa.s, auf, vorzugsweise bestimmt mittels eines Searle- Rotationsviskosimeters Typ Haake®Viscotester®550 (Thermo Fisher Scientific Inc., Karsruhe, DE) mit Zylinder-Messeinrichtung, Messbecher MV, bei einer Drehzahl von 2,55 s'
Je nach Art der Modifikation und der Zusammensetzung eines Polysaccharids können vorzugsweise Lösungen eines modifizierten Polysaccharids eine unterschiedliche
Dispersität, vorzugsweise Polydispersität, aufweisen.
Beispielsweise können Lösungen eines modifizierten Polysaccharids eine variierende Molmassenzusammensetzung aufweisen, die vorzugsweise eine Abstimmung der dynamischen Viskosität der Lösung auf das verwendet Auftragssystem ermöglicht, beispielsweise durch eine einstellbare Viskoelastizität und/oder Strukturviskosität der Lösung. Beispielsweise kann eine Lösungen eines modifizierten Polysaccharids
Polysacchardmoleküle enthalten, die beispielsweise jeweils aus einer unterschiedlichen Anzahl von über eine glykosidische Bindung miteinander verbunden Monosacchariden aufgebaut sind. Weiterhin kann eine Lösungen eines modifizierten Polysaccharids
Monosaccharide und/oder Oligosaccharide enthalten.
Vorzugsweise weist ein Oligosaccharid 2 bis 9 gleiche oder verschiedene Monosaccharide auf, die jeweils über eine glykosidische Bindung miteinander verbunden sind.
Vorzugsweise weist das wenigstens eine, vorzugsweise wasserlösliche, Polysaccharid, das wenigstens einen Säuregruppen-haltigen Rest aufweist, mindestens 10, vorzugsweise mindestens 50, gleiche oder voneinander verschiedene Monosaccharide auf, die jeweils über eine glykosidische Bindung miteinander verbunden sind. Vorzugsweise weist das wenigstens eine, vorzugsweise wasserlösliche, Polysaccharid, das wenigstens einen Säuregruppen-haltigen Rest aufweist, im Mittel etwa 10 bis 20000, vorzugsweise 1 10 bis 2000, gleiche oder verschiedene Monosaccharide auf, die jeweils über eine glykosidische Bindung miteinander verbunden sind.
Geeignete Polysaccharide können verzweigt oder unverzweigt, vorzugsweise unverzweigt, sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das wenigstens eine, vorzugsweise
wasserlösliche, Polysaccharid, Cellulose, Hemicellulose, Stärke, Agarose, Algin, Alginat, Chitin, Pektin, Gummi arabicum, Xanthan, Guaran oder eine Mischung davon, vorzugsweise Cellulose, Hemicellulose, Stärke, oder eine Mischung davon, vorzugsweise Cellulose, Hemicellulose, oder eine Mischung davon, weiter bevorzugt Cellulose.
Hemicellulose ist insbesondere ein Sammelbegriff für natürlich vorkommende Gemische von Polysacchariden in veränderlicher Zusammensetzung, die beispielsweise aus pflanzlicher Biomasse isoliert werden können.
Die Polysaccharide der Hemicellulosen können aus verschiedenen Monosacchariden aufgebaut sein. Häufig vertretene Monosaccharide sind vorzugsweise Pentosen, beispielsweise Xylose und/oder Arabinose, Hexosen, beispielsweise Glucose, Mannose und/oder Galactose, sowie modifizierte Monosaccharide, wie Zuckersäuren, vorzugsweise Uronsäuren, die beispielsweise aus der Gruppe der Hexuronsäuren, wie beispielsweise Glucuronsäure, Methylglucuronsäure und/oder Galacturonsäure, ausgewählt werden, oder Desoxymonosaccharide, vorzugsweise Desoxyhexosen, wie beispielsweise Rhamnose.
Vorzugsweise ist ein Desoxymonosaccharid ein Monosaccharid, bei dem wenigstens eine OH-Gruppe durch ein Wasserstoffatom ersetzt ist. Cellulose ist ein Polysaccharid, das vorzugsweise unverzweigt ist. Vorzgsweise besteht
Cellulose im Mittel aus etwa 50 bis 1000 Cellobiose-Einheiten. Cellobiose ist ein Disaccharid aus zwei Glucosemolekülen, die ß-1 ,4-glycosidisch miteinander verknüpft sind.
Vorzugsweise weist eine geeignete Cellulose im Mittel etwa 100 bis 20000, vorzugsweise 1 10 bis 2000, Glucosemolekülen auf.
Stärke ist ein Polysaccharid, das aus D-Glucose-Einheiten aufgebaut ist, die über oglykosidische Bindungen miteinander verknüpft sind. Unter Stärke im Sinne der Erfindung werden ebenfalls Amylose, Amylopektin und
Mischungen davon, vorzugsweise Amylose, verstanden.
Amylose ist ein unverzweigtes Polysaccharid, das aus D-Glucose-Einheiten aufgebaut ist, die nur a-1 ,4-glykosidisch verknüpft sind.
Amylopektin ist ein verzweigtes Polysaccharid, das aus D-Glucose-Einheiten aufgebaut ist, die a-1 ,4-glykosidischen verknüpft sind. Etwa alle 15 - 30 Monomere kann eine a-1 ,6- glycosidisch verknüpfte Seitenkette gebunden sein, die aus D-Glucose-Einheiten aufgebaut ist, die a-1 ,4-glykosidischen verknüpft sind. Vorzugsweise weist eine Seitenkette wenigstens 5 Glucoseeinheiten, die a-1 ,4-glykosidischen verknüpft sind, auf. Weiter bevorzugt weist eine Seitenkette 7 bis 60 Glucoseeinheiten, vorzugsweise 10 bis 50 Glucoseeinheiten, vorzugsweise 12 bis 30 Glucoseeinheiten, die jeweils a-1 ,4-glykosidischen verknüpft sind, auf.
Ein erfindungsgemäß als Bindemittel verwendetes Polysaccharid weist wenigstens einen Säuregruppen-haltigen Rest auf, der vorzugsweise mit dem Polysaccharid durch eine Ether- Gruppe verbunden ist. Vorzugsweise bildet das wenigstens eine Polysaccharid und der wenigstens eine
Säuregruppen-haltige Rest somit einen Polysaccharidether, vorzugsweise durch partielle oder vollständige Substitution der Wasserstoff-Atome der Hydroxy-Gruppen der
Monosaccharid-Einheiten des wenigstens einen Polysaccharids mit Säuregruppen-haltigen Resten, wobei die Säuregruppen-haltigen Reste gleich oder voneinander verschieden sein können.
Unter dem Begriff„Säuregruppen-haltiger Rest" werden erfindungsgemäß organische Reste verstanden, die mit Wasser oder anderen protonierbaren Lösungsmitteln eine
Gleichgewichtsreaktion eingehen können. Dabei entsteht im Fall von Wasser vorzugsweise das Oxonium-Ion H30+, während der Säuregruppen-haltige Rest ein Proton an das
Lösungsmittel Wasser abgibt und eine anionisch geladene funktionelle Gruppe,
beispielsweise eine Carboxylatgruppe, bildet.
Unter dem Begriff„Säuregruppen-haltiger Rest" werden vorzugsweise Carboxylgruppen- haltige Reste, Phosphat-haltige Reste, Phosphonsäure-haltige Reste, und Kombinationen davon, weiter bevorzugt Carboxylgruppen-haltige Reste, verstanden. Weiter bevorzugt ist der wenigstens eine Säuregruppen-haltige Rest wenigstens ein -O- Alkylcarboxyl-Rest, wenigstens ein -O-Alkylphoshat-Rest, wenigstens ein -O- Alkylphosphonsäure-Rest oder eine Kombination davon, vorzugsweise wenigstens ein -O- Alkylcarboxyl-Rest, wobei jeweils unabhängig voneinander der Alkylrest, der gradkettig oder verzweigt sein kann, 1 bis 4 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoff atome, vorzugsweise 1 bis 2 Kohlenstoffatome, weiter bevorzugt 1 Kohlenstoffatom, aufweist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der wenigstens eine
Säuregruppen-haltige Rest ein Carboxylgruppen-haltiger Rest, vorzugsweise ein
Alkylcarboxyl-Rest, weiter bevorzugt ein -O-Alkylcarboxyl-Rest, wobei jeweils unabhängig voneinander der Alkylrest, der gradkettig oder verzweigt sein kann, 1 bis 4 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoff atome, vorzugsweise 1 bis 2 Kohlenstoffatome, weiter bevorzugt 1 Kohlenstoffatom, aufweist.
Vorzugsweise bildet das wenigstens eine Polysaccharid und der wenigstens eine
Säuregruppen-haltige Rest, vorzugsweise -O-Alkylcarboxyl-Rest, -O-Alkylphoshat-Rest, - O-Alkylphosphonsäure-Rest oder eine Kombination davon, weiter bevorzugt -O- Alkylcarboxyl-Rest, einen Polysaccharidether, vorzugsweise durch partielle oder vollständige Substitution der Wasserstoff-Atome der Hydroxy-Gruppen der Monosaccharid-Einheiten des wenigstens einen Polysaccharids mit Säuregruppen-haltige Resten, vorzugsweise
Alkylcarboxyl-Resten, Alkylphoshat-Resten, Alkylphosphonsäure-Resten oder einer
Kombination davon, weiter bevorzugt Alkylcarboxyl-Resten, die jeweils unabhängig voneinander gleich oder voneinander verschieden sein können und wobei jeweils der Alkylrest, der gradkettig oder verzweigt sein kann, 1 bis 4 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoff atome, vorzugsweise 1 bis 2 Kohlenstoffatome, weiter bevorzugt 1
Kohlenstoffatom, aufweist. Ein erfindungsgemäß als Bindemittel verwendetes Polysaccharid weist vorzugsweise einen mittleren Substitutionsgrad (DS) durch den oben genannten wenigstens einen
Säuregruppen-haltigen Rest, vorzugsweise den wenigstens einen Carboxylgruppen-haltigen Rest, vorzugsweise den wenigstens einen -O-Alkylcarboxyl-Rest, wobei jeweils der Alkylrest, der gradkettig oder verzweigt sein kann, 1 bis 4 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoff atome, vorzugsweise 1 bis 2 Kohlenstoffatome, weiter bevorzugt 1
Kohlenstoffatom, aufweist, aus einem Bereich von mehr als 0,4 bis 2,0, vorzugsweise aus einem Bereich von 0,5 bis 1 ,5, vorzugsweise aus einem Bereich von 0,6 bis 1 ,1 ,
vorzugsweise aus einem Bereich von 0,7 bis 0,9 auf. Der mittlere Substitutionsgrad (DS) bezieht sich auf die durchschnittliche Anzahl von Säuregruppen-haltigen Resten, vorzugsweise Carboxylgruppen-haltige Resten,
vorzugsweise -O-Alkylcarboxyl-Resten, wobei jeweils der Alkylrest, der gradkettig oder verzweigt sein kann, 1 bis 4 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoff atome, vorzugsweise 1 bis 2 Kohlenstoffatome, weiter bevorzugt 1 Kohlenstoffatom, aufweist, die pro Monosaccharid-Einheit, vorzugsweise durch eine Etherbindung, gebunden sind.
Vorzugsweise können vorgenannte Säuregruppen-haltige Reste, vorzugsweise
Carboxylgruppen-haltige Reste, vorzugsweise vorgenannte -O-Alkylcarboxyl-Reste, gleich oder voneinander verschieden sein.
Wenn unterschiedliche Säuregruppen-haltige Reste, vorzugsweise Carboxylgruppen-haltige Reste, vorzugsweise -O-Alkylcarboxyl-Reste, an Monosaccharid-Einheiten gebunden sind, bezieht sich der mittlere Substitutionsgrad (DS) auf die durchschnittliche Anzahl aller vorgenannten Säuregruppen-haltigen Reste, vorzugsweise Carboxylgruppen-haltige Reste, vorzugsweise -O-Alkylcarboxyl-Reste, die jeweils pro Mol Monosaccharid-Einheiten, vorzugsweise durch eine Etherbindung, gebunden sind.
Vorzugsweise wird nachfolgend der mittlere Substitutionsgrad (DS) durch den wenigstens einen Säuregruppen-haltigen Rest, vorzugsweise den wenigstens einen Carboxylgruppen- haltigen Rest, vorzugsweise den wenigstens einen -O-Alkylcarboxyl-Rest, als„mittlere Substitutionsgrad (DS)" bezeichnet.
Der mittleren Substitutionsgrad (DS) des Polysaccharids durch Säuregruppen-haltige Reste, vorzugsweise Carboxylgruppen-haltige Reste, vorzugsweise -O-Alkylcarboxyl-Reste, kann beispielsweise in Analogie zu der in ASTM D 1439 - 03 / Methode B für das Natriumsalz von Carboxymethylcellulose beschriebenen Methode bestimmt werden. Ein geeignetes Polysaccharid, das wenigstens einen Säuregruppen-haltigen Rest, vorzugsweise wenigstens einen Carboxylgruppen-haltigen Rest, vorzugsweise wenigstens einen der vorgenannten -O-Alkylcarboxyl-Reste, aufweist, kann weiterhin Alkyl-Reste, die jeweils unabhängig voneinander gradkettig oder verzweigt sein können und 1 bis 4
Kohlenstoffatome, vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 1 bis 2
Kohlenstoffatome, weiter bevorzugt 1 Kohlenstoffatom, aufweisen, Hydroxyalkyl-Reste, die jeweils unabhängig voneinander gradkettig oder verzweigt sein können und 1 bis 4
Kohlenstoffatome, vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 1 bis 2
Kohlenstoffatome, weiter bevorzugt 1 Kohlenstoffatom, aufweisen, oder eine Kombination davon enthalten, wobei die Alkyl-Reste und/oder Hydroxyalkyl-Reste vorzugsweise ebenfalls durch eine Etherbindung an Monosaccharid-Einheiten des Polysaccharids gebunden sind.
Vorzugsweise umfasst oder besteht das wenigstens eine, vorzugsweise wasserlösliche, Bindemittel aus wenigstens einem, vorzugsweise wasserlöslichen, Polysaccharid, das aus der Gruppe, die aus Carboxyalkyl-Polysacchariden, Carboxyalkyl-alkyl-Polysacchariden, Carboxyalkyl-hydroxyalkyl-Polysacchariden, Carboxyalkyl-alkyl-hydroxyalkyl- Polysacchariden und Mischungen davon, vorzugsweise Carboxyalkyl-Polysacchariden, besteht, ausgewählt wird, wobei vorgenannte Alkylreste jeweils unabhängig voneinander gradkettig oder verzweigt sein können und 1 bis 4 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 1 bis 2 Kohlenstoffatome, weiter bevorzugt 1
Kohlenstoffatom, aufweisen.
Vorzugsweise umfasst oder besteht das wenigstens eine, vorzugsweise wasserlösliche, Bindemittel aus wenigstens einem, vorzugsweise wasserlöslichen, Polysaccharid, das aus der Gruppe, die aus Carboxymethyl-Polysacchariden, Carboxymethyl-methyl-
Polysacchariden, Carboxymethyl-hydroxymethyl-Polysacchariden, Carboxymethyl-methyl- hydroxymethyl-Polysacchariden und Mischungen davon, vorzugsweise Carboxymethyl- Polysacchariden, besteht, ausgewählt wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst oder besteht das wenigstens eine, vorzugsweise wasserlösliche, Bindemittel aus wenigstens einem, vorzugsweise
wasserlöslichen, Polysaccharid, das aus der Gruppe, die aus Carboxyalkyl-cellulosen, Carboxyalkyl-alkyl-cellulosen, Carboxyalkyl-hydroxyalkyl-cellulosen und Mischungen davon besteht, ausgewählt wird, wobei vorgenannte Alkylreste jeweils unabhängig voneinander gradkettig oder verzweigt sein können und 1 bis 4 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 1 bis 2 Kohlenstoffatome, weiter bevorzugt 1
Kohlenstoffatom, aufweisen.
Weiter bevorzugt umfasst oder besteht das wenigstens eine, vorzugsweise wasserlösliche, Bindemittel aus wenigstens einem, vorzugsweise wasserlöslichen, Polysaccharid, das aus der Gruppe, die aus Carboxymethylcellulose (CMC), Carboxymethylstärke (CMS),
Carboxyethylcellulose (CEC), Carboxypropylcellulose, Carboxymethyl-methylcellulose (CMMC), Carboxymethylethylcellulose, Carboxymethylpropylcellulose,
Carboxyethylmethylcellulose, Carboxyethylethylcellulose,
Carboxymethylhydroxymethylcellulose, Carboxymethylhydroxyethylcellulose (CMHEC), Carboxymethylhydroxypropylcellulose, Carboxyethylhydroxymethylcellulose,
Carboxyethylhydroxyethylcellulose und Mischungen davon, weiter bevorzugt
Carboxymethylcellulose, Carboxymethylstärke, Carboxyethylcellulose,
Carboxypropylcellulose und Mischungen davon, weiter bevorzugt Carboxymethylcellulose, Carboxymethylstärke und Mischungen davon, weiter bevorzugt Carboxymethylcellulose, besteht, ausgewählt wird.
Vorzugsweise umfasst oder ist das wenigstens eine, vorzugsweise wasserlösliche,
Bindemittel ein Alkalimetallsalz, vorzugsweise Natriumsalz, von Carboxymethylcellulose (CMC) mit einem mittleren Substitutionsgrad (DS) durch Carboxymethylgruppen, bestimmt gemäß ASTM D 1439 - 03 / Methode B, aus einem Bereich von mehr als 0,4 bis 1 ,5, vorzugsweise aus einem Bereich von 0,6 bis 1 ,1 , vorzugsweise aus einem Bereich von 0,7 bis 0,9, Carboxymethylgruppen je Anhydroglucoseeinheit.
Geeignete kommerziell erhältliche, vorzugsweise wasserlösliche, Bindemittel sind beispielsweise die Natrium-Carboxymethylcellulosen Rheolon® 30,Rheolon® 30N, Rheolon® 100N oder Rheolon® 300, Rheolon® 300N, Rheolon® 500G und Rheolon® 1000G die jeweils von der Firma Ugur Seluloz Kimya (Aydin, TR) erhältlich sind.
Weitere geeignete kommerziell erhältliche Bindemittel sind beispielsweise die
Carboxymethylcellulosen der Sorten Calexis® und Finnfix®, die jeweils von der Firma CP Kelco Germany GmbH (Grossenbrode, DE) bezogen werden können.
Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßes Substrat das wenigstens eine Bindemittel in einem Anteil aus einem Bereich von 1 g/m2 bis 30 g/m2, vorzugsweise aus einem Bereich von 2 g/m2 bis 20 g/m2, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 1 ,3 g/m2 bis 17 g/m2, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 3,0 g/m2 bis 15 g/m2, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 3,5 g/m2 bis 13 g/m2, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 4 g/m2 bis 1 1 g/m2, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 4,5 g/m2 bis 9 g/m2, jeweils bezogen auf die Fläche des trockenen Substrates, auf. Erfindungsgemäß enthält das erfindungsgemäße Substrat wenigstens ein, vorzugsweise wasserlösliches, amphoteres Amin, das zusammen mit dem wenigstens einen Bindemittel vorzugsweise ein Polysalz und/oder polymeres Aggregat bildet.
Erfindungsgemäß wird unter dem Begriff„amphoteres Amin" eine organische Verbindung verstanden, die wenigstens eine, vorzugsweise protonierbare und/oder protonierte,
Aminogruppe, die vorzugsweise aus der Gruppe, die aus primären Aminogruppen, sekundären Aminogruppen, tertiären Aminogruppen und Kombinationen davon, vorzugsweise primären Aminogruppen, sekundären Aminogruppen und Kombinationen davon, besteht, ausgewählt wird, und wenigstens eine Säuregruppe, die vorzugsweise wenigstens eine Carboxylgruppe ist, aufweist. Vorzugsweise weist ein geeignetes amphoteres Amin wenigstens eine protonierbare und/oder protonierte, Aminogruppe auf. Weiter bevorzugt kann ein geeignetes amphoteres Amin daher nach Protonierung der wenigstens einen Aminogruppe mit anionisch geladenen funktionellen Gruppen, beispielsweise deprotonierten Säuregruppen, des wenigstens einen Bindemittels ein Polysalz bilden, beispielsweise durch elektrostatische Anziehung der entgegengesetzt geladenen Reste.
Weiter bevorzugt weist ein amphoteres Amin im Sinne der Erfindung eine erste,
vorzugsweise protonierbare und/oder protonierte, Aminogruppe und eine erste Säuregruppe, vorzugsweise Carboxylgruppe, sowie optional weiterhin eine zweite, vorzugsweise protonierbare und/oder protonierte, Aminogruppe und/oder eine zweite Säuregruppe, vorzugsweise Carboxylgruppe, auf.
Vorzugsweise weist ein amphoteres Amin im Sinne der Erfindung keine permanent positiv geladenen Stickstoffatome, weiter bevorzugt keine quartäre Ammoniumgruppe,
beispielsweise Tetraalkylammoniumgruppe, auf.
Geeignete amphotere Amine werden vorzugsweise aus der Gruppe, die aus
Aminocarbonsäuren mit vorzugsweise 2 bis 36 Kohlenstoffatomen, die unsubstituiert oder substituiert sein können, Salze davon, Komplexe davon und Mischungen davon besteht, ausgewählt.
Geeignete Aminocarbonsäuren mit vorzugsweise 2 bis 36 Kohlenstoffatomen, die
unsubstituiert oder substituiert sein können, sind organische Verbindungen, die
vorzugsweise wenigstens eine Carboxylgruppe und wenigstens eine Aminogruppe aufweisen. Geeignete Aminocarbonsäuren können vorzugsweise mit Chlor, Brom, lod, Thiolgruppen, Hydroxylgruppen oder Kombinationen davon substituiert sein.
Geeignete Aminocarbonsäuren sind vorzugsweise alpha-Aminocarbonsäuren. Geeignete Aminocarbonsäuren werden weiter bevorzugt aus der Gruppe, die aus Alanin, Arginin, Asparagin, Asparaginsäure, Citrullin, Cystein, S-Methylcystein, Cystin, Kreatin, Homocystein, Homoserin, Norleucin, 2-Aminobutansäure, 2-Amino-3-mercapto-3-methyl-butansäure, 3- Aminobutansäure, 2-Amino-3,3-dimethylbutansäure, 4-Aminobutansäure, 2-Amino-2- methylpropansäure, 2-Amino-3-cyclohexylpropansäure, 3-Aminopropansäure, 2,3- Diaminopropansäure, 3-Aminohexansäure, gamma-Carboxyglutaminsäure (3-Aminopropan- 1 ,1 ,3-tricarbonsäure), Glutamin, Glutaminsäure, Glycin, Histidin, Hydroxyprolin, p-
Hydroxyphenylglycin, Isoleucin, Isovalin, Leucin, Lysin, Methionin, Ornithin ((S)-(+)-2,5- Diaminopentansäure), Phenylalanin, Prolin, Serin, Threonin, Tryptophan, Tyrosin, Valin, Salze davon, Komplexe davon und Mischungen davon, vorzugsweise aus Alanin, Arginin, Glycin, Prolin, Lysin, Histidin, Glutamin, Glutaminsäure, Asparaginsäure, Ornithin, Salze davon, Komplexe davon und Mischungen davon, weiter bevorzugt aus Alanin, Arginin, Glycin, Prolin, Lysin, Ornithin, Salze davon, Komplexe davon und Mischungen davon, weiter bevorzugt Arginin, Lysin, Ornithin, Salze davon, Komplexe davon und Mischungen davon, weiter bevorzugt Alanin, Glycin, Prolin, Salze davon, Komplexe davon und Mischungen davon, weiter bevorzugt Histidin, Glutamin, Glutaminsäure, Asparaginsäure, Salze davon, Komplexe davon und Mischungen davon, besteht, ausgewählt. Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform wird das wenigstens eine amphotere Amin aus der Gruppe, die aus vorgenannten Aminocarbonsäuren mit vorzugsweise 2 bis 36 Kohlenstoffatomen, die unsubstituiert oder mit Chlor, Brom, lod, Thiolgruppen,
Hydroxylgruppen oder Kombinationen davon substituiert sein können, Salzen davon, Komplexen davon und Mischungen davon besteht, ausgewählt.
Vorzugsweise können, weiter bevorzugt mehrwertige, Metallkationen, weiter bevorzugt Ca2+, Zn2+ und Mischungen davon, weiter bevorzugt Ca2+, mit einer der oben genannten
Aminocarbonsäure Salze und/oder Komplexe bilden. Weiter bevorzugt können vorgenannte amphotere Amine, vorzugsweise vorgenannte
Aminocarbonsäuren, als Salze und/oder Komplexe von mehrwertigen Metallkationen, weiter bevorzugt Ca2+, Zn2+ und Mischungen davon, weiter bevorzugt Ca2+, verwendet werden.
Die Erfinder haben festgestellt, dass durch Verwendung wenigstens eines amphoteren Amins, vorzugsweise wenigstens einer Aminocarbonsäure, und/oder eines Salzes davon und/oder eines Komplexes davon die steuerbare Zerfallsfähigkeit des erfindungsgemäßen Substrates verbessert wird.
Vorzugsweise bildet das wenigstens eine amphotere Amin, vorzugsweise die wenigstens eine Aminocarbonsäure mit vorzugsweise 2 bis 36 Kohlenstoffatomen, die unsubstituiert oder mit Chlor, Brom, lod, Thiolgruppen, Hydroxylgruppen oder Kombinationen davon substituiert sein können, und/oder eines Salzes davon und/oder eines Komplexes davon zusammen mit dem wenigstens einen Säuregruppen-haltigen Rest, vorzugsweise
Carboxylgruppen-haltigen Rest, des wenigstens einen, vorzugsweise wasserlöslichen, Polysaccharids nach dem Auftragen auf ein erfindungsgemäßes Substrat ein Polysalz.
Vorzugsweise weist das wenigstens eine amphotere Amin, weiter bevorzugt die wenigstens eine Aminocarbonsäure, eine Löslichkeit in Wasser bei 25°C von größer als 9 g/l Wasser, weiter bevorzugt von größer als 1 1 g/l Wasser, weiter bevorzugt von größer als 20 g/l Wasser, auf, wobei der pH-Wert der Wassers 7.0 beträgt.
Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßes Substrat das wenigstens eine amphotere Amin, das vorzugsweise aus der Gruppe, die aus vorgenannten Aminocarbonsäuren mit vorzugsweise 2 bis 36 Kohlenstoffatomen, die unsubstituiert oder substituiert sein können, vorgenannten Aminosulfonsäuren mit vorzugsweise 1 bis 36 Kohlenstoffatomen, die unsubstituiert oder substituiert sein können, Salzen davon, Komplexen davon und
Mischungen davon, besteht, ausgewählt wird, in einem Anteil aus einem Bereich von 0,1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, vorzugsweise aus einem Bereich von 0,5 Gew.-% bis 20 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 0,7 Gew.-% bis 17 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich 2 Gew.-% bis 15 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 3,3 Gew.- % bis 13 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des trockenen Substrates der vorliegenden Erfindung, auf.
Ein erfindungsgemäßes Substrat umfasst weiterhin wenigstens ein Feuchtmittel, wobei das wenigstens eine Feuchtmittel wenigstens eine organische Komponente, die aus
aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern, aliphatischen Estern, Monosacchariden, Oligosacchariden und Mischungen davon, vorzugsweise aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern und Mischungen davon, besteht, ausgewählt wird, enthält.
Das wenigstens eine Feuchtmittel kann bei Standardbedingungen (Temperatur 25°C, Druck 1013 mbar) fest oder flüssig, vorzugsweise flüssig, sein.
Vorzugsweise enthält das faserhaltige Substrat ein bei Standardbedingungen flüssiges, vorzugsweise wässriges, Feuchtmittel, wobei die wenigstens eine organische Komponente bei Standardbedingungen (Temperatur 25°C, Druck 1013 mbar) fest oder flüssig, vorzugsweise flüssig, sein kann. Beispielsweise kann eine bei Standardbedingungen feste organische Komponente in einem bei Standardbedingungen flüssigen Feuchtmittel gelöst und/oder dispergiert vorliegen.
Die wenigstens eine organische Komponente wird erfindungsgemäß aus der Gruppe, die aus aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern, aliphatischen Estern, Monosacchariden, Oligosacchariden und Mischungen davon, vorzugsweise aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern und Mischungen davon, besteht, ausgewählt.
Geeignete aliphatische Alkohole können acyclisch oder cyclisch sowie gesättigt oder ungesättigt sein. Vorzugsweise sind geeignete aliphatische Alkohole gesättigt, weiter bevorzugt acyclisch und gesättigt.
Geeignete aliphatische Alkohole weisen vorzugsweise 1 bis 12 Kohlenstoffatome, weiter bevorzugt 1 bis 9 Kohlenstoffatome, weiter bevorzugt 1 bis 6 Kohlenstoffatome, weiter bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatome, weiter bevorzugt 2 bis 3 Kohlenstoff atome, die jeweils gradkettig oder verzweigt sein können, und wenigstens eine OH-Gruppe, vorzugsweise 1 bis 12 OH-Gruppen, weiter bevorzugt 1 bis 9 OH-Gruppen, weiter bevorzugt 1 bis 6 OH- Gruppen, weiter bevorzugt 1 bis 4 OH-Gruppen, weiter bevorzugt 2 bis 3 OH-Gruppen, auf. Weiter bevorzugt werden geeignete aliphatische Alkohole aus der Gruppe, die aus aliphatischen, einwertigen Alkoholen, die 1 bis 12 Kohlenstoff atome, weiter bevorzugt 1 bis 9 Kohlenstoffatome, weiter bevorzugt 1 bis 6 Kohlenstoffatome, weiter bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatome, weiter bevorzugt 2 bis 3 Kohlenstoffatome, die jeweils gradkettig oder verzweigt sein können, und 1 OH-Gruppe aufweisen, aliphatischen, mehrwertigen Alkoholen, die 2 bis 12 Kohlenstoffatome, weiter bevorzugt 2 bis 9 Kohlenstoffatome, weiter bevorzugt 2 bis 6 Kohlenstoffatome, weiter bevorzugt 2 bis 4 Kohlenstoffatome, weiter bevorzugt 2 bis 3 Kohlenstoffatome, die jeweils gradkettig oder verzweigt sein können, und 2 bis 12 OH- Gruppen, weiter bevorzugt 2 bis 9 OH-Gruppen, weiter bevorzugt 2 bis 6 OH-Gruppen, weiter bevorzugt 2 bis 4 OH-Gruppen, weiter bevorzugt 2 bis 3 OH-Gruppen aufweisen, und Mischungen davon besteht, ausgewählt.
Geeignete aliphatische, einwertige Alkohole weisen 1 OH-Gruppe und 1 bis 12
Kohlenstoffatomen, weiter bevorzugt 1 bis 9 Kohlenstoffatomen, weiter bevorzugt 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, weiter bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, weiter bevorzugt 2 bis 3 Kohlenstoffatomen, die jeweils gradkettig oder verzweigt sein können, auf und werden vorzugsweise aus der Gruppe, die aus Methanol, Ethanol, 1 -Propanol, 2-Propanol, 1 - Butanol, 2-Butanol, 2-Methyl-1 -propanol, 2-Methyl-2-propanol, 1 -Pentanol, 2-Pentanol, 3- Pentanol, 2-Methyl-1 -butanol, 2-Methyl-2-butanol, 3-Methyl-1 -butanol, 3-Methyl-2-butanol, 2,2-Dimethyl-1 -propanol, 1 -Hexanol, 1 -Heptanol, und Mischungen davon, weiter bevorzugt Methanol, Ethanol, 1 -Propanol, 2-Propanol, 1 -Butanol, 2-Butanol, 2-Methyl-1 -propanol, 2- Methyl-2-propanol und Mischungen davon, besteht, ausgewählt. Aliphatische, mehrwertigen Alkohole werden vorzugsweise aus der Gruppe, die aus
Alkandiolen mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, weiter bevorzugt 2 bis 9 Kohlenstoffatomen, weiter bevorzugt 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, weiter bevorzugt 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, weiter bevorzugt 2 bis 3 Kohlenstoffatomen, die jeweils gradkettig oder verzweigt sein können, Alkantriolen mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, weiter bevorzugt 3 bis 9
Kohlenstoffatomen, weiter bevorzugt 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, weiter bevorzugt 3 bis 4 Kohlenstoffatomen, die jeweils gradkettig oder verzweigt sein können, Alkantetraolen mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen, weiter bevorzugt 4 bis 9 Kohlenstoffatomen, weiter bevorzugt 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, die jeweils gradkettig oder verzweigt sein können, Alkanpentaolen mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, weiter bevorzugt 5 bis 9 Kohlenstoffatomen, weiter bevorzugt 5 bis 6 Kohlenstoffatomen, die jeweils gradkettig oder verzweigt sein können,
Alkanhexaolen mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, weiter bevorzugt 6 bis 9 Kohlenstoffatomen, die jeweils gradkettig oder verzweigt sein können, und Mischungen davon besteht, ausgewählt. Geeignete aliphatische mehrwertige Alkohole werden vorzugsweise aus der Gruppe, die aus Ethan-1 ,2-diol (Ethylenglycol, 1 ,2-Glycol), Propan-1 ,2-diol (Propylenglycol), Propan-1 ,3-diol (Trimethylenglycol), Butan-1 ,2-diol (1 ,2-Butylenglycol), Butan-1 ,3-diol (1 ,3-Butylenglycol), Butan-1 ,4-diol (Tetramethylenglycol), Butan-2,3-diol (2,3-Butylenglycol), Pentan-1 ,5-diol (Pentamethylenglycol), Hexan-1 ,6-diol (Hexamethylenglycol), Octan-1 ,8-diol
(Octamethylenglycol), Nonan-1 ,9-diol (Nonamethylenglycol), Decan-1 ,10-diol
(Decamethylenglycol), 1 ,2,3-Propantriol (Glycerin), 1 ,2,6-Hexantriol, 1 ,2,3,4-Butantetrol, 1 ,2,3,4,5,6-Hexanhexol (Sorbit) oder Mischungen davon, weiter bevorzugt Ethan-1 ,2-diol, Propan-1 ,2-diol, Propan-1 ,3-diol, Butan-1 ,2-diol, Butan-1 ,3-diol, Butan-1 ,4-diol, Butan-2,3- diol, Pentan-1 ,5-diol, Hexan-1 ,6-diol (Hexamethylenglycol), Octan-1 ,8-diol
(Octamethylenglycol), Nonan-1 ,9-diol (Nonamethylenglycol) oder Mischungen davon, weiter bevorzugt Ethan-1 ,2-diol, Propan-1 ,2-diol, Propan-1 ,3-diol, Butan-1 ,2-diol, Butan-1 ,3-diol, Butan-1 ,4-diol, Butan-2,3-diol, 1 ,2,3-Propantriol, 1 ,2,3,4-Butantetrol, oder Mischungen davon, weiter bevorzugt Ethan-1 ,2-diol, Propan-1 ,2-diol, Propan-1 ,3-diol oder Mischungen davon, besteht, ausgewählt.
Geeignete aliphatische Ether sind vorzugsweise Ether von mehrwertigen aliphatischen Alkoholen, Geeignete aliphatische Ether sind weiter bevorzugt Glycolether, Polyether von mehrwertigen aliphatischen Alkoholen oder Mischungen davon.
Polyether von mehrwertigen aliphatischen Alkoholen sind vorzugsweise Polyether von vorgenannten mehrwertigen aliphatischen Alkoholen, weiter bevorzugt von vorgenannten Alkandiolen.
Geeignete Polyether weisen vorzugsweise 4 bis 40 Kohlenstoff atome und wenigstens 2 OH- Gruppen, vorzugsweise 2 OH-Gruppen, auf und werden vorzugsweise aus der Gruppen, die aus Polyethylenglycolen mit 4 bis 40 Kohlenstoffatomen, Polypropylenglycol mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen und Mischungen davon, weiter bevorzugt aus Polyethylenglycolen mit 4 bis 40 Kohlenstoffatomen und Mischungen davon, besteht, ausgewählt.
Geeignete Polyethylenglycole mit 4 bis 40 Kohlenstoffatomen, die vorzugsweise gradkettig oder verzweigt sein können, sind beispielsweise 2-(2-Hydroxyethoxy)ethanol
(Diethylenglycol), 2-[2-(2-Hydroxyethoxy)ethoxy]ethanol (Triethylenglycol), PEG-4, PEG-6, PEG-7, PEG-8, PEG-9, PEG-10, PEG-12, PEG-14, PEG-16, PEG-18, PEG-20 oder Mischungen davon.
Ein geeignetes Polypropylenglycol mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen, die vorzugsweise gradkettig oder verzweigt sein können, ist beispielsweise Dipropylenglycol, das
vorzugsweise eine Mischung der Strukturisomere 2,2'-Oxydi-1 -propanol, 1 ,1 '-Oxydi-2- propanol und 2-(2-Hydroxypropoxy)-1 -propanol ist.
Geeignete Glycolether weisen vorzugsweise 3 bis 80 Kohlenstoffatome auf und sind Ether vorgenannter Alkandiole mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, die jeweils gradkettig oder verzweigt sein können, vorgenannter Polyethylenglycole mit 4 bis 40 Kohlenstoffatomen, die gradkettig oder verzweigt sein können, vorgenannter Polypropylenglycole mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen, die gradkettig oder verzweigt sein können, oder Kombinationen davon mit vorgenannten aliphatischen, einwertigen Alkoholen.
Geeignete Glycolether werden vorzugsweise aus der Gruppe, die aus
Ethylenglycolmonomethylether (Methylglycol), Ethylenglycolmonoethylether (Ethylglycol), Ethylenglycolmonopropylether (2-Propoxyethanol), Ethylenglycolmonoisopropylether (2- Isopropoxyethanol), Ethylenglycolmonobutylether (2-Butoxyethanol),
Ethylenglycolmonohexylether (2-Hexoxyethanol), Diethylenglycolmonomethylether,
Diethylenglycolmonoethylether, Diethylenglycolmono-n-butylether, Diethylenglycolmono-n- hexylether, Propylenglycolmonomethylether (1 -Methoxy-2-propanol),
Propylenglycolmonobutylether (1 -Butoxy-2-propanol), Propylenglycolmonohexylether (1 - Hexoxy-2-propanol), Dipropylenglycolmonomethylether, Dipropylenglycolmonobutylether, Dipropylenglycolmonohexylether, Polyethylenglycolether, Polypropylenglycolether,
Ethylenglycoldimethylether (Dimethoxyethan), Ethylenglycoldiethylether (Diethylglycol), Ethyleneglycoldibutylether (Dibutoxyethan), Dipropylenglycoldimethylether und Mischungen davon besteht, ausgewählt.
Monosaccharide im Sinne der Erfindung weisen vorzugsweise 3 bis 9 Kohlenstoffatome einschließlich 1 Carbonylgruppe [C(=0)], die als Aldehydgruppe oder Ketogruppe ausgebildet ist, sowie mindestens zwei Hydroxygruppe (OH-Gruppe) auf. Monosaccharide im Sinne der Erfindung werden weiter bevorzugt aus der Gruppe, die aus
Polyhydroxyaldehyden (Aldosen) der allgemeinen Formel (I):
H-[CH(OH)]n-C(=0)H (I)
sowie davon abgeleitete cyclische Halbacetale, Polyhydroxyketonen (Ketosen) der allgemeinen Formel (II):
H-[CH(OH)]a-C(=0)-[CH(OH)]b-H (II)
sowie davon abgeleitete cyclische Halbacetale, und Mischung davon besteht, ausgewählt, wobei n jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 2 bis 8 bedeutet und wobei a und b jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 1 bis 7 bedeuten, mit der Massgabe das a + b eine ganze Zahl aus einem Bereich von 2 bis 8 ist.
Cyclische Halbacetale (Lactole) vorgenannter Aldosen und Ketosen entstehen vorzugsweise durch intramolekulare Halbacetalbildung zwischen der Carbonylgruppe und einer OH- Gruppe eines Monosaccharids.
Oligosaccharide im Sinne der Erfindung weisen vorzugsweise 8 bis 40 Kohlenstoffatome auf und sind vorzugsweise aus 2 bis 9, vorzugsweise 2 bis 6, gleichen oder verschiedenen Monosacchariden aufgebaut, die jeweils durch glykosidische Bindungen miteinander verbunden sind. Oligosaccharide im Sinne der Erfindung können gradkettig oder verzweigt sein.
Geeignete Glycolester weisen vorzugsweise 3 bis 60 Kohlenstoffatome auf und sind vorzugsweise Monoester, Diester oder Mischungen davon von vorgenannten Alkandiolen, vorgenannten Polyethylenglycolen, vorgenannten Polypropylenglycolen, oder Kombinationen davon mit aliphatischen Carbonsäuren, beispielsweise Monocarbonsauren mit vorzugsweise 1 bis 9 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, die jeweils gradkettig oder verzweigt sein können, Hydroxycarbonsäuren mit vorzugsweise 1 bis 9 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, die jeweils gradkettig oder verzweigt sein können, Polycarbonsäuren mit vorzugsweise 2 bis 9 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 2 bis 7 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 2 bis 3 Kohlenstoffatomen, die jeweils gradkettig oder verzweigt sein können, oder Kombinationen davon, weiter bevorzugt Hydroxycarbonsäuren mit vorzugsweise 1 bis 9 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, die jeweils gradkettig oder verzweigt sein können, Polycarbonsäuren mit vorzugsweise 2 bis 9 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 2 bis 7 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 2 bis 3 Kohlenstoffatomen, die jeweils gradkettig oder verzweigt sein können, oder Kombinationen davon.
Geeignete Glycolester sind beispielsweise Essigsäureethylenglycolmethyletherester (2- Methoxyethylacetat), Essigsäureethylenglycolmonethyletherester (2-Ethoxyethylacetat), Essigsäureethylenglycolmonobutyletherester (2-Butoxyethylacetat),
Essigsäurediethylenglycolmonobutyletherester [2-(2-Butoxyethoxy)ethylacetat],
Essigsäurepropylenglycolmethyletherester (1 -Methoxy-2-propylacetat) oder Mischungen davon.
Vorzugsweise wird die wenigstens eine organische Komponente aus der Gruppe, die aus aliphatischen einwertigen Alkoholen, aliphatischen mehrwertigen Alkoholen,
Polyethylenglykolen und Mischungen davon, besteht, ausgewählt.
Weiter bevorzugt wird die wenigstens eine organische Komponente aus der Gruppe, die aus Methanol, Ethanol, 1 -Propanol, 2-Propanol, 1 -Butanol, 2-Butanol, 2-Methyl-1 -propanol, 2- Methyl-2-propanol, 1 -Pentanol, 2-Pentanol, 3-Pentanol, 2-Methyl-1 -butanol, 2-Methyl-2- butanol, 3-Methyl-1 -butanol, 3-Methyl-2-butanol, 2,2-Dimethyl-1 -propanol, 1 -Hexanol, Ethan- 1 ,2-diol, Propan-1 ,2-diol, Propan-1 ,3-diol, Butan-1 ,2-diol, Butan-1 ,3-diol, Butan-1 ,4-diol, Butan-2,3-diol, 1 ,2,3-Propantriol, 1 ,2,3,4-Butantetrol, 1 ,2,6-Hexantriol, 1 ,2,3,4,5,6- Hexanhexol, 2-(2-Hydroxyethoxy)ethanol, 2-[2-(2-Hydroxyethoxy)ethoxy]ethanol, PEG-4, PEG-6, PEG-7, PEG-8, PEG-9, PEG-10, PEG-12, PEG-14, PEG-16, PEG-18, PEG-20 und Mischungen davon, weiter bevorzugt Methanol, Ethanol, 1 -Propanol, 2-Propanol, 1 -Butanol, 2-Butanol, 2-Methyl-1 -propanol, 2-Methyl-2-propanol, Ethan-1 ,2-diol, Propan-1 ,2-diol, Propan-1 ,3-diol, Butan-1 ,2-diol, Butan-1 ,3-diol, Butan-1 ,4-diol, Butan-2,3-diol, 1 ,2,3- Propantriol, 1 ,2,3,4-Butantetrol, 1 ,2,3-Propantriol und Mischungen davon, weiter bevorzugt Ethanol, 1 -Propanol, 2-Propanol, Ethan-1 ,2-diol, Propan-1 ,2-diol, Propan-1 ,3-diol, 1 ,2,3- Propantriol und Mischungen davon, weiter bevorzugt Ethanol, 1 -Propanol, 2-Propanol, Ethan-1 ,2-diol, Propan-1 ,2-diol, Propan-1 ,3-diol und Mischungen davon, besteht, ausgewählt.
Gemäß einer bevorzugten Variante besteht das Feuchtmittel aus Ethanol, 1 -Propanol, 2- Propanol, Ethan-1 ,2-diol, Propan-1 ,2-diol, Propan-1 ,3-diol, 1 ,2,3-Propantriol oder
Mischungen davon, weiter bevorzugt aus Ethanol, 1 -Propanol, 2-Propanol, Ethan-1 ,2-diol, Propan-1 ,2-diol, Propan-1 ,3-diol oder Mischungen davon.
Vorzugsweise weist das Feuchtmittel die wenigstens eine organische Komponente in einem Anteil von wenigstens 5 Gew.-%, vorzugsweise aus einem Bereich von 6 Gew.-% bis 98 Gew.-%, vorzugsweise aus einem Bereich von 8 Gew.-% bis 95 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 10 Gew.-% bis 85 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 12 Gew.-% bis 65 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 17 Gew.-% bis 55 Gew.- %, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Feuchtmittels, auf. Weiter bevorzugt weist das Feuchtmittel Wasser in einem Anteil von höchstens 70 Gew.-%, vorzugsweise aus einem Bereich von 2 Gew.-% bis 65 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 5 Gew.-% bis 60 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 7 Gew.-% bis 57 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 9 Gew.-% bis 45 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 10 Gew.-% bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Feuchtmittels, auf.
Weiter bevorzugt weist das Feuchtmittel nichtwässrige Bestandteile, d.h. alle Bestandteile des Feuchtmittels die nicht Wasser sind, in einem Anteil von wenigstens 30 Gew.-%, vorzugsweise aus einem Bereich von 35 Gew.-% bis 98 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 40 Gew.-% bis 93 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 55 Gew.-% bis 92 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 70 Gew.-% bis 90 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Feuchtmittels, .auf.
Vorzugsweise wird unter dem Begriff„Lotion" eine flüssige wässrige oder wässrig- organische, vorzugsweise wässrige-alkoholische, Zubereitung oder eine Öl-in-Wasser- Emulsion oder eine Wasser-in-ÖI-Emulsion verstanden.
Das wenigstens eine Feuchtmittel kann bei Standardbedingungen (Temperatur 25°C, Druck 1013 mbar) als Lotion ausgebildet sein, wobei die wenigstens eine organische Komponente, die aus der Gruppe, die aus aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern, aliphatischen Estern, Monosacchariden, Oligosacchariden und Mischungen davon, vorzugsweise aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern und Mischungen davon, besteht, ausgewählt wird, enthält, beispielsweise in der Lotion gelöst vorliegen kann und/oder eine organische Phase der Lotion bilden kann.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Substrat das wenigstens eine, vorzugsweise flüssige, vorzugsweise wässrige, Feuchtmittel, beispielsweise in Form einer Lotion, mit einem pH-Wert von kleiner oder gleich 6,4, vorzugsweise mit einem pH-Wert von kleiner oder gleich 6,1 , vorzugsweise mit einem pH- Wert von kleiner oder gleich 5,9. Gemäß einer bevorzugten Variante liegt der pH-Wert des wenigstens einen, vorzugsweise flüssigen, vorzugsweise wässrigen, Feuchtmittels in einem Bereich von pH 4,0 bis 6,4, vorzugsweise in einem Bereich von pH 4,5 bis 6,1 , vorzugsweise in einem Bereich von pH 4,9 bis 5,9, vorzugsweise in einem Bereich von pH 5,0 bis 5,6. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Substrat das wenigstens eine Bindemittel in einem Anteil aus einem Bereich von 1 Gew.-% bis 35 Gew.- %, vorzugsweise 3 Gew.-% bis 30 Gew.-%, weiter bevorzugt von 4 Gew.-% bis 25 Gew.-%, weiter bevorzugt von 5 Gew.-% bis 20 Gew.-%, weiter bevorzugt von 6 Gew.-% bis 15 Gew.- %, weiter bevorzugt von 7 Gew.-% bis 13 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des trockenen erfindungsgemäßen Substrates, auf.
Das erfindungsgemäße Substrat enthält vorzugsweise anorganische und/oder organische Fasern. Vorzugsweise ist eine Faser ein längenbegrenztes anorganisches oder organisches Gebilde mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser von mindestens 5:1 bis 10:1.
Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Substrat Fasern mit einer Länge von wenigstens 0,1 mm, vorzugsweise aus einem Bereich von 0,1 mm bis einschließlich 10 mm, weiter bevorzugt aus einem Bereich von von 0,2 bis 6 mm, weiter bevorzugt aus einem Bereich von von 1 mm bis 4 mm, weiter bevorzugt aus einem Bereich von von 1 ,1 bis 3 mm, auf, die vorzugsweise in Wasser löslich und/oder dispergierbar sind.
Geeignete organische Fasern können sowohl natürliche Fasern als auch Kunstfasern sowie Mischungen davon sein. Vorzugsweise enthält ein erfindungsgemäßes Substrat nur natürliche Fasern, vorzugsweise Zellstofffasern.
Geeignete Kunstfasern umfassen beispielsweise Polyesterfasern, Polyamidfasern,
Polyimidfasern, Polyamidimidfasern, Polyethylenfasern, Polypropylenfasern,
Polyvinylchloridfasern oder Mischungen davon, wobei geeignete Kunstfasern eine Länge von höchstens 6 mm aufweisen.
Geeignete anorganische Fasern umfassen beispielsweise Mineralwollfasern, Basaltfasern, Glasfasern, Kieselsäurefasern, keramische Fasern, Kohlefasern oder Mischungen davon.
Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßes Substrat keine Fasern auf, die eine Faserlänge von mehr als 6 mm aufweisen. Nach einem Auflösen des erfindungsgemäßen Substrates in beispielsweise Abwasser wird durch die Verwendung von kurzen Fasern, d.h. von Fasern, deren Länge 6 mm nicht übersteigt, ein Verkneulen und/oder Verfilzen einzelner Fasern unter Bildung von Faseraggregaten verhindert. Faseraggregate können beispielsweise in einem Siphon oder an einem Ausgusssieb hängen bleiben und zu Verstopfungen führen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden hauptsächlich Zellstofffasern verwendet. Darüber hinaus können beispielsweise Rayon-, Baumwoll-, Woll-, Acetat-, oder Tencelfasern verwendet werden. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfassen das faserhaltige Substrat 40 bis etwa 95 Gew.-%, weiter bevorzugt 60 bis 90 Gew.-%,
Zellstofffasern, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des trockenen erfindungsgemäßen faserhaltigen Substrates.
Die verwendeten Zellstofffasern können dabei durch einen chemischen Aufschluss von Pflanzenfasern oder durch Verwendung von Recyclingfasern erhalten werden. Vorzugsweise können sowohl Holzfasern, Fasern von Einjahrespflanzen, wie beispielsweise Stroh, Bagasse, Kenaf oder Bambus, und Mischungen davon verwendet werden. Darüber hinaus können beispielsweise sowohl Nadelholzzellstoff als auch Laubholzzellstoff verwendete werden, wobei die Art und Weise des verwendeten chemischen Aufschlusses an sich nicht kritisch ist.
Die verwendeten Fasern, vorzugsweise Zellstofffasern, werden erfindungsgemäß durch wenigstens ein Bindemittel miteinander verbunden.
Das wenigstens eine Bindemittel kann vorzugsweise als wässrige Lösung und/oder als Bindemittelschaum eingesetzt werden. Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßes Substrat wenigstens eine Füllstoff auf, der vorzugsweise eine Teilchengröße von kleiner 1 mm aufweist und deren Verhältnis von Länge zu Durchmesser kleiner als 5:1 ist.
Weiter bevorzug umfasst oder besteht der wenigstens eine Füllstoff aus anorganischen Partikeln, organischen Partikeln oder Mischungen davon, die eine Partikelgröße von kleiner 1 mm, vorzugsweise kleiner 0,9 mm, aufweisen und deren Verhältnis von Länge zu
Durchmesser kleiner als 5:1 , weiter bevorzugt kleiner 4:1 , ist.
Geeignete organische Füllstoffe sind vorzugsweise gemahlene oder zerkleinerte Fasern, gefällte Polymere oder Fällungspolymerisate, die jeweils beispielsweise aus Polyamid,
Polyester, Polyethylen, vernetzten Polyacrylaten, unvernetzten Polyacrylaten, Mischungen davon oder Copolymerisaten davon aufgebaut sein können.
Geeignete organische Füllstoffe sind vorzugsweise auch feine Partikel von Zellulose, Regeneratzellulose und/oder anderen Naturfasern, Mehle, modifizierte Stärken, nicht modifizierte Stärken oder Mischungen davon. Geeignete anorganische Füllstoffe sind vorzugsweise natürliche Mineralpulver, gefällte Mineralsalze oder Kombinationen davon, die beispielsweise Dolomit, Calciumcarbonat, Titandioxid, Zinkoxid, Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid, gefällte Kieselsäure, Kaolin und andere Tone, silikatische Mineralien oder Kombination davon enthalten oder daraus bestehen.
Geeignete Füllstoffe können je nach Anwendung und Menge vorzugsweise in das Substrat eingebracht werden, oder beispielsweise zusammen mit dem Bindemittel auf die Oberfläche des Substrats aufgebracht werden. Beispielsweise kann durch Verwendung geeigneter Füllstoffe, beispielsweise Titandioxid-Partikel, die Opazität des Substrates eingestellt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst ein erfindungsgemäßes Substrat den wenigstens einen Füllstoff in einem Anteile aus einem Bereich von 0 bis 30 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 0,1 bis 25 Gew.-%, jeweils bezogen auf das
Gesamtgewicht des trockenen Substrats.
Die verwendeten Füllstoffe werden weiter bevorzugt durch wenigstens ein Bindemittel mit dem Substrat gebunden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Substrat 1 bis 4 Lagen auf, vorzugsweise 1 bis 3 Lagen, auf. Weiter bevorzugt ist das erfindungsgemäße Substrat einlagig. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Substrat mehrere Lagen auf, vorzugsweise 2, 3 oder 4 Lagen, wobei keine dieser mehreren Lagen für wässrige Medien undurchlässig ist.
Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Substrat ein Flächengewicht aus einem Bereich von 30 g/m2 bis 150 g/m2, vorzugsweise von 40 g/m2 bis 80 g/m2, vorzugsweise von 45 g/m2 bis 60 g/m2, auf.
Ein erfindungsgemäßes Substrat wird durch ein Verfahren hergestellt, das folgenden Schritt umfasst:
(a) Bereitstellen eines faserhaltigen Substrates, das Fasern und wenigstens 1
Bindemittel aufweist, wobei das wenigstens 1 Bindemittel wenigstens 1 Polysaccharid, das wenigstens 1 Säuregruppen-haltigen Rest aufweist, umfasst,
wobei weiterhin in und/oder nach Schritt (a) wenigstens 1 amphoteres Amin und wenigstens 1 Feuchtmittel nacheinander, zusammen oder gleichzeitig zugegeben werden, wobei das wenigstens 1 Feuchtmittel wenigstens 1 , vorzugsweise wasserbindende, organische
Komponente, die aus der Gruppe, die aus aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern, aliphatischen Estern, Monosacchariden, Oligosacchariden und Mischungen davon, vorzugsweise aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern und Mischungen davon, besteht, ausgewählt wird, enthält.
Das erfindungsgemäße Substrat liegt vorzugsweise als Vliesstoff oder Vliesmaterial vor. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Fasern durch Kardieren,
Nassabiegen, Luftablegen, Spinnbinden oder Schmelzblasen in eine Faserbahn überführt. Besonders bevorzugt wird die Faser- oder Vliesbahn durch das Luftablegeverfahren, auch als Airlaid-Verfahren bezeichnet, gebildet, bei dem weitgehend alle, vorzugsweise alle, Fasern eng vermischt werden. Vorzugsweise wird die luftabgelegte Bahn anschließend komprimiert oder verdichtet.
Das erfindungsgemäße Substrat, das vorzugsweise als Vliesstoff oder Vliesmaterial vorliegt, wird vorzugsweise durch ein Verfahren hergestellt, das folgende Schritte umfasst:
(a1 ) Bereitstellen von Fasern,
(a2) Ablegen der Fasern auf einer Aufnahmefläche unter Erhalt eines Faserbetts,
(a3) Verdichten des Faserbetts unter Erhalt eines verdichteten Faserbettes,
wobei in den Schritten (a1 ) und/oder (a2) und/oder (a3) und/oder zwischen den Schritten (a1 ), (a2) oder a3) und/oder nach Schritt (c) wenigstens 1 Bindemittel, umfassend
wenigstens 1 Polysaccharid, das wenigstens 1 Säuregruppen-haltigen Rest, vorzugsweise wenigstens einen Carboxylgruppen-haltigen Rest, aufweist, wenigstens 1 amphoteres Amin und wenigstens 1 Feuchtmittel nacheinander, zusammen oder gleichzeitig zugegeben werden, wobei das wenigstens 1 Feuchtmittel wenigstens 1 , vorzugsweise wasserbindende, organische Komponente, die aus der Gruppe, die aus aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern, aliphatischen Estern, Monosacchariden, Oligosacchariden und Mischungen davon, vorzugsweise aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern und Mischungen davon, besteht, ausgewählt wird, enthält.
Das Verdichten des Faserbettes kann dabei durch verschiedene, in Stand der Technik bekannte Verfahren, wie beispielsweise Latex-bonding, Thermal-bonding, Hydrogen-bonding oder Multi-bonding, erfolgen. Gegebenenfalls kann durch Kalandrierung die Dicke des erfindungsgemäßen Substrates eingestellt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Substrat oberflächliche Vertiefungen und/oder Erhöhungen auf, die beispielsweise durch Prägung erzeugt sein können.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird im oder nach Schritt (a3), wenigstens ein Bindemittel, wenigstens ein amphoteres Amin und wenigstens ein Feuchtmittel aufgebracht.
Weiter bevorzugt wird im Schritt (a1 ) und/oder während der Schritte (a2) und/oder (a3) wenigstens ein Bindemittel und wenigstens ein amphoteres Amin als wässrige Lösung und/oder als Schaum nacheinander, zusammen oder gleichzeitig aufgebracht und nachfolgend bei einer Temperatur von größer als 100°C, vorzugsweise größer als 120°C, vorzugsweise größer als 150°C, verfestigt. Anschließend wird vorzugsweise das wenigstens eine Feuchtmittel aufgebracht.
Das Aufbringen des wenigstens einen Bindemittels, des wenigstens einen amphoteren Amins und des wenigstens einen Feuchtmittels erfolgt vorzugsweise jeweils unabhängig voneinander mittels Foulard-Auftrag, Schaumauftrag, und/oder Sprühen. Geeignete Verfahren des Foulard-Auftrags, Schaumauftrags, Sprühens, sind im Stand der Technik bekannt und können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Das wenigstens eine Bindemittel, das wenigstens eine amphotere Amin und das wenigstens eine Feuchtmittel können getrennt voneinander auf jeweils die gleiche Seite oder auf verschiedene Seiten des erfindungsgemäßen Substrates aufgebracht werden.
Das Aufbringen des wenigstens einen Bindemittels, des wenigstens einen amphoteren Amins und des wenigstens einen Feuchtmittels können dabei sequenziell, wobei die
Reihenfolge des Auftrags variierbar ist, oder gleichzeitig erfolgen.
Vorzugsweise kann zunächst das wenigstens eine Bindemittel auf eine Seite oder auf beide Seiten des erfindungsgemäßen Substrates aufgebracht werden. Nach dem Abbinden des wenigstens einen Bindemittels erfolgt vorzugsweise das Aufbringen des wenigstens einen amphoteren Amins auf eine Seite oder auf beide Seiten des erfindungsgemäßen Substrates, weiter bevorzugt auf die Seite(n) des erfindungsgemäßen Substrates, auf die zuvor das wenigstens eine Bindemittel aufgebracht wurde.
Das Aufbringen des wenigstens einen Bindemittels, des wenigstens einen amphoteren Amins und des wenigstens einen Feuchtmittels können aber auch in Form einer Mischung auf eine Seite oder auf beide Seiten des erfindungsgemäßen Substrates erfolgen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst oder besteht das
erfindungsgemäße Substrat aus einem Zellstoffvlies, wobei das Zellstoffvlies 60 bis 99 Gew.- %, vorzugsweise 65 bis 97,5 Gew.-% Zellstofffasern mit einer Länge aus einem Bereich von 0,1 mm bis 10 mm, vorzugsweise von 0,2 mm bis 6 mm, weiter bevorzugt von 1 mm bis 4 mm, weiter bevorzugt von 1 ,1 bis 3 mm, wenigstens eines der oben angegebenen
Bindemittel in einem Anteil von 0,5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise in einem Anteil von 1 bis 35 Gew.-%, wenigstens eines der oben angegebenen amphoteren Amine in einem Anteil von 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise in einem Anteil von 1 bis 15 Gew.-%, und optional wenigstens einen der oben genannten Füllstoffe in einem Anteile von 0 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise in einem Anteil von 0,1 bis 25 Gew.-%, jeweils bezogen auf das
Gesamtgewicht des trockenen erfindungsgemäßen Substrates, und wenigstens eines Feuchtmittels, das die oben angegebene wenigstens eine organische Komponente umfasst, mit der Maßgabe, dass die Summe der Anteile des wenigstens einen Bindemittels, des wenigstens einen amphoteren Amins, des wenigstens einen Füllstoffs und vorzugsweise nicht-flüchtiger Bestandteile des wenigstens einen Feuchtmittels in einem Bereich von 1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise in einem Bereich von 2,5 bis 35 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des trockenen erfindungsgemäßen Substrates, liegt.
Das erfindungsgemäße Substrat weist trotz seiner Feuchtfestigkeit eine ausreichende Wasserzerfallsfähigkeit, d.h. geringe Nassfestigkeit, auf, um im Abwasser zu zerfallen.
Vorzugsweise weist das wenigstens eine, vorzugsweise wässrige, Feuchtmittel einen pH- Wert aus einem Bereich von 4,0 bis 6,0, vorzugsweise von 5,0 bis 5,6, auf und ist mithin im Hinblick auf den pH-Wert von gesunder Haut pH-neutral. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das wenigstens eine,
vorzugsweise flüssige, weiter bevorzugt wässrige, Feuchtmittel, weiterhin wenigstens ein mehrwertiges Metallkation.
Die Erfinder haben festgestellt, dass durch Verwendung wenigstens eines mehrwertigen Metallkations, das Polysalz und/oder das polymere Aggregat, das durch das wenigstens eine Bindemittel und das wenigstens eine amphotere Amin gebildet wird, bei Vorliegen wenigstens einer organischen Komponente in dem wenigstens einen, vorzugsweise flüssigen, vorzugsweise wässrigen, Feuchtmittelauf oder in dem erfindungsgemäßen Substrat stabilisiert werden kann.
Dadurch weist das erfindungsgemäße Substrat nach Aufbringen wenigstens eines, vorzugsweise flüssigen, vorzugsweise wässrigen, Feuchtmittels, vorzugsweise Lotion, die weiterhin wenigstens ein mehrwertiges Metallkation enthält, eine signifikant erhöhte
Feuchtfestigkeit auf.
Vorzugsweise werden geeignete mehrwertige Metallkationen aus der Gruppe, die aus mehrwertigen Ionen der Übergangsmetalle, mehrwertigen Ionen der Metalle der 3. und 4. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente, Ionen der Erdalkalimetalle und
Mischungen davon besteht, ausgewählt.
Unter dem Begriff„Übergangsmetalle" werden erfindungsgemäß die chemischen Elemente mit den Ordnungszahlen von 21 bis 30, 39 bis 48, 57 bis 80 und 89 bis 1 12 verstanden. Die Ordnungszahl gibt die Stellung eines chemischen Elements im Periodensystem der
Elemente an.
Unter dem Begriff„mehrwertige Metallkationen" werden erfindungsgemäß Metallkationen verstanden, die eine Ladung von +2 oder mehr, vorzugsweise eine Ladung von +2, +3 oder +4, weiter bevorzugt eine Ladung von +2, aufweisen.
Weiter bevorzugt werden geeignete mehrwertige Metallkationen aus der Gruppe, die aus Fe3+, Ca2+, Zn2+, und Mischungen davon, weiter bevorzugt Ca2+, Zn2+ und Mischungen davon, weiter bevorzugt Ca2+, besteht, ausgewählt.
Geeignete Metallkationen können beispielsweise in Form von wasserlöslichen Salzen und/oder Komplexen der entsprechenden Metallkationen, vorzugsweise als
Hydrogencarbonat, Chlorid, Acetat, Lactat, Tartrat, Fumarat, als Carboxylat und/oder Komplex einer der oben genannten Aminocarbonsäuren oder einer Mischung davon, vorzugsweise als Chlorid, Carboxylat und/oder Komplex einer der oben genannten
Aminocarbonsäuren oder einer Mischung davon, der entsprechenden Metallkationen, in die, vorzugsweise wässrige, Lösung, vorzugsweise Lotion, eingebracht werden. Verfahren zur Herstellung geeigneter Salze und/oder Komplexe von amphoteren Aminen, vorzugsweise Aminocarbonsäuren, und mehrwertigen Metallkationen, vorzugsweise Ca2+, Fe3+, Zn2+ und Mischungen davon, weiter bevorzugt Ca2+, Zn2+ und Mischungen davon, weiter bevorzugt Ca2+, werden beispielsweise in US 5,631 ,031 und US 4,830,716 beschrieben.
Vorzugsweise weist das wenigstens eine, vorzugsweise flüssige, vorzugsweise wässrige, Feuchtmittel das wenigstens eine mehrwertige Metallkation in einem Anteil aus einem Bereich von 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise aus einem Bereich von 0,2 Gew.-% bis 9 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 1 Gew.-% bis 8 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 3 Gew.-% bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das
Gesamtgewicht des wenigstens einen Feuchtmittels, auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst oder besteht das wenigstens eine, vorzugsweise wässrige, Feuchtmittel aus Wasser, wenigstens einer der oben angegebenen organischen Komponenten, optional wenigstens eines der oben angegebenen amphoteren Amine und optional wenigstens eines der oben angegebenen mehrwertigen Metallkationen, wobei der Anteil von Wasser höchstens 70 Gew.-%, vorzugsweise aus einem Bereich von 2 Gew.-% bis 65 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 7 Gew.-% bis 60 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 8 Gew.-% bis 45 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 10 Gew.-% bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Feuchtmittels, beträgt,
wobei der Anteil der wenigstens einen organischen Komponente wenigstes 5,0 Gew.-%, vorzugsweise aus einem Bereich von 5 Gew.-% bis 98 Gew.-%, vorzugsweise aus einem Bereich von 8 Gew.-% bis 95 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 10 Gew.-% bis 85 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Feuchtmittels, beträgt, wobei der Anteil des wenigstens einen amphoteren Amins 0 Gew.-% bis 30 Gew.-%, vorzugsweise aus einem Bereich von 0,5 Gew.-% bis 20 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 0,7 Gew.-% bis 17 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich 2 Gew.- % bis 15 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 3,3 Gew.-% bis 13 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Feuchtmittels, beträgt,
wobei der Anteil des wenigstens einen mehrwertigen Metallkations in einem Anteil aus einem Bereich von 0 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise aus einem Bereich von 0,2 Gew.-% bis 9 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 1 Gew.-% bis 8 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 3 Gew.-% bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das
Gesamtgewicht des wenigstens einen Feuchtmittels, beträgt,
mit der Maßgabe, dass die Summe der Gewichtsanteile der wenigstens einen organischen Komponente, des wenigstens einen amphoteren Amins und des wenigstens einen mehrwertigen Metallkations wenigstens 30 Gew.-%, vorzugsweise aus einem Bereich von 35 Gew.-% bis 98 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 40 Gew.-% bis 93 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 55 Gew.-% bis 92 Gew.-%, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 70 Gew.-% bis 90 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Feuchtmittels, beträgt.
Vorzugsweise enthält das wenigstens eine Feuchtmittel nicht-flüchtige Bestandteile, die weiter bevorzugt aus der Gruppe, die aus den oben angegebenen mehrwertigen
Metallkationen und deren Salze, den oben angegebenen amphoteren Aminen und deren Salze und/oder Komplexe sowie Kombinationen davon besteht, ausgewählt werden.
Chiralitätszentren können, wenn nicht anders angegeben, in der R- oder in der S- Konfiguration vorliegen. Die Erfindung betrifft sowohl die Verwendung von optisch reinen Verbindungen, beispielsweise einer L-Aminosäure oder D-Aminosäure, als auch
Stereoisomerengemische, wie Enantiomerengemische und Diasteromerengemische, in jedem Verhältnis. Beispielsweise kann eine der vorgenannten Aminocarbonsäure als L- Aminocarbonsäure, als D-Aminocarbonsäure oder als Racemat (D,L- Aminocarbonsäure) verwendet werden. Beispielsweise kann 1 ,2,3,4-Butantetrol als (2R,3R)-1 ,2,3,4-Butantetrol (D-Threitol), (2S,3S)- 1 ,2,3,4-Butantetrol (L-Threitol), als Racemat von (2R,3R)- und (2S,3S)-1 ,2,3,4-Butantetrol (DL-Threitol), als (2S,3R)-1 ,2,3,4-Butantetrol (meso-1 ,2,3,4-Butantetrol, Erythritol) oder als Mischung davon vorliegen. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das wenigstens eine, vorzugsweise flüssige, vorzugsweise wässrige, Feuchtmittel als Lotion vorliegen.
Vorzugsweise umfasst das wenigstens eine, vorzugsweise flüssige, vorzugsweise wässrige, Feuchtmittel, vorzugsweise Lotion, weiterhin wenigstens ein Konservierungsmittel, das beispielsweise den Schutz von Mikroorganismen bei Langzeitlagerung gewähren kann. Es ist bevorzugt, dass das Konservierungsmittel eine antimikrobielle Aktivität, einschließlich antibakterieller Aktivität, Anti-Pilz-Aktivität oder Anti-Hefepilz-Aktivität oder eine Kombination daraus bereitstellt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst ein erfindungsgemäßes Substrat weiterhin hautschützende und/oder hautheilende und/oder hautpflegende Aktivstoffe, welche der Haut einen Vorteil verleihen, der über einen bloßen sensorischen und/oder kosmetischen Vorteil hinausgeht.
Beispielsweise kann bei einer bevorzugten Ausführungsform eine aktive Hautpflege in Form einer Stimulierung der Hautregeneration, Unterstützung der Hautphysiologie, Stärkung der Barrierefunktion der Haut vorgesehen sein. Der pH-Wert der Hautoberfläche ist abhängig von der Schweisssekretion, Bakterienflora und Talgzusammensetzung. Je nach Hautregion liegt der pH-Wert dabei zwischen 4 und 6,4, bei gesunder Haut insbesondere um die 5,5.
Vorzugsweise ist ein erfindungsgemäßes Substrat ein Flächengebilde, vorzugsweise ein Tuch, Decke, Beutel, Tasche, Kissen oder Sack.
Beispielsweise ist ein erfindungsgemäßes Substrat als Hülle oder Umhüllung ausgebildet, die, vorzugsweise einseitig, offen oder geschlossen sein kann. Vorzugsweise umschließt eine Hülle oder Umhüllung aus einem erfindungsgemäßen Substrat weiterhin eine desodorierende Zusammensetzung und/oder eine Flüssigkeit-absorbierende
Zusammensetzung, beispielsweise einen oder mehrere Copolymer aus Acrylsäure und Natriumacrylat (Superabsorber).
Beispielsweise kann ein als Hülle oder Umhüllung ausgebildetes Substrat eine Windel, beispielsweise Babywindel sein.
Vorzugsweise ist ein erfindungsgemäßes Substrat ein Hygieneartikel, insbesondere ein Feuchttuch, Reinigungstuch, Pflegetuch, Hygienetuch, oder feuchtes Toilettenpapier. Vorzugsweise wird das Substrat der vorliegenden Erfindung als Hygieneartikel,
insbesondere als Feuchttuch, Pflegetuch, Reinigungstuch, feuchtes Toilettenpapier oder Tissue, verwendet.
Ein Feuchttuch kann beispielsweise für die persönliche Pflege, etwa als Kosmetiktuch oder als Desinfektionstuch, oder im Haushalt als Wischtuch ausgebildet sein.
Alternativ weist ein erfindungsgemäßes Substrat wenigstens eine Lage auf, die für wässrige Medien durchlässig ist. Vorzugsweise ist ein erfindungsgemäßes Substrat als Beutel ausgebildet. Beispielsweise kann ein als Beutel ausgebildetes erfindungsgemäßes Substrat, das wenigstens eine für wässrige Medien durchlässige Lage aufweist, zusammen mit einem Düngemittel, das in dem Beutel angeordnet ist, in den Boden eingebracht werden. Durch vorhandene Bodenfeuchtigkeit und/oder Regen können beispielsweise Nähstoffe des Düngemittels durch die wenigstens eine für wässrige Medien durchlässige Lage des erfindungsgemäßen Substrates in den umliegenden Boden gelangen.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Substrat in der Land- und Forstwirtschaft sowie im Gartenbau, beispielsweise als Saatträger, Anzuchtgefäß oder Pflanzbeutel, verwendet.
Vorzugsweise ist ein Substrat der vorliegenden Erfindung ein Saatträger, Anzuchtgefäß oder Pflanzbeutel. Saatträger, vorzugsweise Saatbänder oder Saatscheiben, bestehen aus einem erfindungsgemäßen Substrat, in das einzelne Saatkörner, vorzugsweise zwischen zwei Lagen eines erfindungsgemäßen Substrates, angeordnet sind.
Saatträger ermöglichen die Aussaat von Blumen und/oder Gemüse in geometrischen Mustern, ohne auf den Abstand der Saatkörner achten zu müssen. Beispielsweise kann ein Saatträger in Erde eingebracht werden und anschließend mit Wasser benetzt werden.
Anzuchtgefäß oder Pflanzbeutel können beispielsweise aus einer oder mehrerer Lagen eines erfindungsgemäßen Substrates aufgebaut sein. Beispielsweise kann ein Anzuchtgefäß oder Pflanzbeutel weiterhin Erde und eine Pflanze aufweisen.
Die Erfindung wird nachfolgend durch Beispiele erläutert, ohne hierauf beschränkt zu sein. Die nachfolgend beschriebenen Versuche bzw. Messungen wurden, falls keine anderen Bedingungen angegeben sind, bei einer Temperatur von 25°C (Raumtemperatur), einem Druck von 1013 mbar und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65 % durchgeführt.
Nachfolgend verwendete Lösungsmittel, amphotere Amine, insbesondere Aminosäure, und Salze sind kommerziell erhältlich, beispielsweise von Parchem - fine & specialty chemicals, Inc. (New Rochelle, NY, USA) oder Sigma-Aldrich Chemie GmbH (München, DE),
Erfindungsgemäßes Beispiel 1 : Airlaid Vlies mit steuerbarer Zerfallsfähigkeit
Für die nachfolgenden Versuche wurde ein kommerziell erhältliches Airlaid Zellstoffvlies mit einem Gesamtflächengewicht von ca. 50 g/m2 mit der Bezeichnung W4 der ASCUTEC Airlaid-Produktion GmbH & Co KG (Nürnberg, DE) verwendet. Die Papiergewichte der jeweiligen Vlies-Bahnen wurden vor der Verwendung an 10 x 10 cm großen Ausschnitten bestimmt.
Als Bindemittel, das wenigstens ein Säuregruppen-haltigen Rest aufweisendes
Polysaccharid enthält, wurden kommerziell erhälliche Carboxymethylcellulosen (CMC) verwendet. Rheolon® 30, Rheolon® 300, Rheolon® 500G und Rheolon® 1000G wurden von der Firma Ugur Seluloz Kimya A.S. (Aydin, TR) bezogen. Calexis® HMB und Finnfix® 700 wurden von der Firma CP Kelco Germany GmbH (Grossenbrode, DE) bezogen. Die verwendeten Carboxymethylcellulosen hatten unterschiedliche dynamische Viskositäten. Vor dem Auftragen des Bindemittels wurden Proben des jeweils verwendeten Bindemittels entnommen und die dynamische Viskosität einer 2 Gew.-% Lösung des Bindemittels in Wasser bei 20°C bestimmt. Die Viskosität einer 2 Gew.-% Lösung des entsprechenden Bindemittels in Wasser bei 20°C wurde mittels eines Searle-Rotationsviskosimeters Typ Haake® Viscotester® 550 (Thermo Fisher Scientific Inc., Karsruhe, DE) mit Zylinder-Messeinrichtung, Messbecher MV, bei einer Drehzahl von 2,55 s"1 bestimmt. Die Herstellung der verwendeten 2 Gew.-% Lösung des entsprechenden Bindemittels in Wasser erfolgte durch Lösen von 2 g des Bindemittels unter Rühren in 100 g destilliertem Wasser bei 20°C gemäß Herstellerangaben.
Die Vlies-Bahnen wurden jeweils zunächst einseitig mit einer 5 Gew.-% haltigen wässrigen Dispersion eines der oben angegebenen Bindemittel, das wenigstens ein Säuregruppen- haltigen Rest aufweisendes Polysaccharid enthält, besprüht, wobei sich die angegebenen Prozentzahl auf den Bindemittelgehalt der verwendeten Dispersion pro 100 g Wasser bezieht. Die Herstellung der verwendeten 2 Gew.-% Lösung des entsprechenden
Bindemittels in Wasser erfolgte unter Rühren in destilliertem Wasser gemäß
Herstellerangaben. Die jeweils aufgetragene Menge des Bindemittels bezogen auf die Fläche der Vlies-Bahn nach dem Trocknen ist in Tabelle 1 („Auftragsmenge") angegeben.
Nach Trocknen und Auskondensieren des Bindemittels bei einer Temperatur von 150°C bis 170°C wurde die erzeugte Vlies-Bahn aufgerollt.
Nachfolgend wurden die Reißwerte der erhaltenen Vlies-Bahnen im trockenen Zustand gemessen. Dazu wurden jeweils 10 x 10 cm große Ausschnitte der erhaltenen Vlies-Bahnen bei Raumtemperatur im Zugversuch nach DIN 54540-8 durch Zug in Maschinenrichtung gemessen. Die nachfolgend angegebenen Reißwerte („Reißwert trocken") stellen das arithmetische Mittel aus jeweils 10 Messungen dar. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Figure imgf000038_0001
Tabelle 1 : Vergleich der eingesetzten Bindemittel und der damit erreichten
Trockenfestigkeiten
Weiterhin wurden die Reißwerte der erhaltenen Vlies-Bahn im feuchten Zustand gemessen. Dazu wurden 10 x 10 cm große Ausschnitte der jeweils erhaltenen Vlies-Bahnen nach Trocknen und Auskondensieren des Bindemittels ausgeschnitten und mit 1 1 ml„Lotion 1 " pro Ausschnitt versetzt.„Lotion 1 " wies die folgende Zusammensetzung auf:
Bestandteil Endkonzentration
L-Lysin 5,9 Gew.-%
CaCI2 x 2 H20 4,2 Gew.-%
1 ,2-Propandiol 31 ,9 Gew.-%
Ethanol 3,5 Gew.-%
Wasser 54,5 Gew.-%
Die angegebenen Gew.-% beziehen sich jeweils auf das Gesamtgewicht der Lotion.
Nach Inkubation bei Raumtemperatur für 60 min. wurden die Reißwerte der befeuchteten Ausschnitte bei Raumtemperatur im Zugversuch in Analogie zu DIN 54540-8 durch Zug in Maschinenrichtung gemessen. Die nachfolgend angegebenen Reißwerte („Reißwert feucht") stellen das arithmetische Mittel aus jeweils 10 Messungen dar.
Weiterhin wurde das Auflöseverhalten der mit Lotion 1 befeuchteten Ausschnitte in destilliertem Wasser gemessen. Dazu wurden die vorbefeuchteten 10 x 10 cm großen Ausschnitte in Gefäße mit 100 ml destilliertem Wasser gegeben und anschließend solange ohne Rühren inkubiert bis der Ausschnitt aufgelöst wurde. Dabei ließen sich mit einer Pinzette nur Fasern aus dem Gefäß entnehmen. Die Messung wurde jeweils in Intervallen von 5 s durchgeführt. Die in Tabelle 2 angegebenen Zerfallszeiten („Auflösung in Wasser") stellen das arithmetische Mittel aus jeweils 10 Messungen dar.
Figure imgf000039_0001
Tabelle 2: Vergleich der nach Benetzung mit Lotion 1 erreichten Feuchtfestigkeiten und Nassfestigkeiten
Ein steigender Bindemittelauftrag führt zu einer zunehmenden Trockenfestigkeit des resultierenden Vlies-Materials nach Trocknen und Auskondensieren des Bindemittels.
Bereits geringe Steigerungen der Viskosität bzw. der Kettenlänge des eingesetzten
Bindemittel führen bei vergleichbarer Auftragsmenge, insbesondere bei niedermolekularen Carboxymethylcellulosen, zu überproportionalen Festigkeitssteigerungen. Erfindungsgemäßes Beispiel 2:
Die in den Beispielen 1 hergestellten Vlies-Bahnen 1 a, 1 c, 1 e und 1 i wurden weiterhin mit verschiedenen Lotionen behandelt, die einen unterschiedlichen Gehalt an Wasser aufwiesen. Dazu wurden 10 x 10 cm große Ausschnitte der jeweiligen Vliese-Bahnen nach Trocknen und Auskondensieren des Bindemittels ausgeschnitten und mit 1 1 ml
verschiedener Lotionen 1 bis 5 pro Ausschnitt versetzt. Die Zusammensetzung der verwendeten Lotionen 1 bis 5 ist in Tabelle 3 dargestellt. Die angegebenen Gew.-% beziehen sich jeweils auf das Gesamtgewicht der Lotion.
Nach Inkubation bei Raumtemperatur für 60 min. wurden die Reißwerte der befeuchteten Ausschnitte bei Raumtemperatur im Zugversuch in Analogie zu DIN 54540-8 durch Zug in Maschinenrichtung gemessen. Die nachfolgend angegebenen Reißwerte („Reißwert feucht") stellen das arithmetische Mittel aus jeweils 10 Messungen dar.
Figure imgf000040_0001
Tabelle 3: Erreichte Feuchtfestigkeiten bei Verringerung des Wassergehalts der Lotion Eine Reduzierung des Wasseranteils in der Lotion führt zu einem Anstieg der
Feuchtfestigkeit. Unter Anderem durch Veränderung des Wassergehalts der Lotion lässt sich die Feuchtfestigkeit über einen großen Bereich steuern.
Erfindungsgemäßes Beispiel 3
Die in den Beispielen 1 hergestellten Vlies-Bahnen 1 a und 1 e wurden weiterhin mit verschiedenen Lotionen behandelt, bei denen lediglich das amphotere Amin in der Lotion vorlag (Lotion 6) bzw. das amphotere Amin als Calciumsalz eingesetzt wurde (Lotionen 7 und 8). Dazu wurden 10 x 10 cm große Ausschnitte der jeweiligen Vlies-Bahnen nach Trocknen und Auskondensieren des Bindemittels ausgeschnitten und mit 1 1 ml
verschiedener Lotionen 6 bis 8 pro Ausschnitt versetzt. Die Zusammensetzung der verwendeten Lotionen 6 bis 8 ist in Tabelle 4 dargestellt. Die angegebenen Gew.-% beziehen sich jeweils auf das Gesamtgewicht der Lotion.
Vor der Verwendung in Lotion 7 und 8 wurde das Calciumsalz von L-Lysin durch Umsetzen der in Tabelle 4 angegebene Menge L-Lysin mit der in Tabelle 4 angegebenen Menge CaCI2 x 2 H20 in destilliertem Wasser erzeugt und der entsprechenden Lotion zugegeben. Nach Inkubation bei Raumtemperatur für 60 min. wurden die Reißwerte der befeuchteten Ausschnitte bei Raumtemperatur im Zugversuch in Analogie zu DIN 54540-8 durch Zug in Maschinenrichtung gemessen. Die nachfolgend angegebenen Reißwerte („Reißwert feucht") stellen das arithmetische Mittel aus jeweils 10 Messungen dar. Bindt .mittel
Finnfix Rheolon
700 30
Auftragsmenge [g/m2] 1,29 1,75
Lotion
Zusamm ensetzung [Gew -%] Reißwert feucht
Nr. L-Lysin CaCI2 x 2 H20 1,2-Propandiol Ethanol Wasser [N]
6 10,0 - 34,0 13,0 43,0 9,1 8,2
7 9,4 3,8 42,2 4,7 39,9 17,3 15,0
8 6,5 5,2 39,0 4,3 45,0 19,6 19,0
Tabelle 4: Feuchtfestwerte bei Verwendung von Lotionen 6 bis 8
Es konnte auch mit einer Lotion, die nur ein amphoteres Amin und keine weiteren mehrwertigen Metallkationen enthielt, eine ausreichende Feuchtfestigkeit erreicht werden. Anstelle der mehrwertigen Ionen erfolgt eine pH-Wert-Einstellung mit organische oder anorganischen Säuren, wobei ein pH-Wert aus einem Bereich von 4,0 bis 5,5 verwendet wurde.
Bei Verwendung eines Calziumsalzes des entsprechenden amphoteren Amins in der Lotion (Lotionen 7 und 8) wurden sehr gute Feuchtfestigkeit erzielt.
Erfindungsgemäßes Beispiel 4
Die verwendeten Lotionen 1 bis 8 wiesen L-Lysin als amphoteres Amin auf. Um die Wirkung von weiteren amphoteren Aminen auf die Feuchtfestigkeit zu untersuchen, wurden weitere Vlies-Bahnen hergestellt. Dazu wurde ebenfalls ein kommerziell erhältliches Airlaid
Zellstoffvlies mit einem Gesamtflächengewicht von ca. 50 g/m2 mit der Bezeichnung W4 der ASCUTEC Airlaid-Produktion GmbH & Co KG (Nürnberg, DE) verwendet. Als Bindemittel wurde Rheolon 1000G verwendet, das zweiseitig in Form einer 4 Gew.-% haltigen wässrigen Dispersion des Bindemittels auf die Vlies-Bahn gesprüht wurde, wobei sich die angegebenen Prozentzahl auf den Bindemittelgehalt der verwendeten Dispersion pro 1000 g Wasser bezieht. Auf Vorder- und Rückseite der Vlies-Bahn wurde jeweils 1 ,75 g/m2 Rheolon 1000G aufgebracht. Der Gesamtauftrag an Bindemittel auf die Vließ-Bahn betrug somit 3,5 g/m2 Rheolon 1000G. Nach Trocknen und Auskondensieren des
Bindemittels bei einer Temperatur von 150°C bis 170°C wurde das erzeugte Vlies aufgerollt.
Nachfolgend wurden die Reißwerte der erhaltenen Vliesbahnen im trockenen Zustand gemessen. Dazu wurden jeweils 10 x 10 cm große Ausschnitte der erhaltenen Vliese bei Raumtemperatur im Zugversuch nach DIN 54540-8 durch Zug in Maschinenrichtung gemessen. Die nachfolgend angegebenen Reißwerte („Reißwert trocken") stellen das arithmetische Mittel aus jeweils 10 Messungen dar.
Weiterhin wurden die Reißwerte der erhaltenen Vlies-Bahn im feuchten Zustand gemessen. Dazu wurden 10 x 10 cm große Ausschnitte der jeweils erhaltenen Vliese nach Trocknen und Auskondensieren des Bindemittels ausgeschnitten, dasTrockengewicht des Ausschnitts bestimmt und mit 1 1 ml verschiedener Lotionen 9 bis 30 pro Ausschnitt versetzt. Die Zusammensetzung der verwendeten Lotionen 9 bis 30 ist in Tabelle 5 dargestellt. Die angegebenen Gew.-% beziehen sich jeweils auf das Gesamtgewicht der Lotion.
Figure imgf000042_0001
Tabelle 5: Zusammensetzung der Lotionen 9 bis 30
Die in Tabelle 5 mit„Ca- , gekennzeichneten amphoteren Amine wurden als Calciumsalz der entsprechenden L-Aminosäure eingesetzt. Vor der Verwendung in der entsprechenden Lotion wurde zunächst die in Tabelle 5 angegebene Menge des amphoteren Amins zusammen mit der in Tabelle 5 angegebenen Menge CaCI2 * 2 H20 in destilliertem Wasser gelöst und der entsprechenden Lotion zugegeben. Die Reißwerte der hergestellten Vlies-Bahnen im trockenen Zustand sowie nach Benetzung mit den Lotionen 9 bis 30 sind in Tabelle 6 zusammengefasst.
Weiterhin wurde die Zerfallszeit in Wasser in Analogie zum EDANA Test FG502 („Slosh Box Disintigration Test") (EDANA = European Disposables and Nonwovens Association) bei 20°C an jeweils 10 Ausschnitten bestimmt.
Dazu wurden die befeuchteten Ausschnitte jeweils in einem Testgefäß mit 2 I
Leitungswasser (Temperatur: 20°C, Gesamthärte: 13,50dH, Leitfähigkeit bei 20°C: 412 μ5/οη"ΐ, pH-Wert: 7,5) gegeben und ohne Rühren inkubiert. Die Zerfallszeit wurde durch visuelle Inspektion bestimmt. Die in Tabelle 6 angegeben Zerfallszeiten stellen das arithmetische Mittel aus jeweils 10 Messungen dar.
Die Ausschnitte wurden nach ihrem Zerfall für jeweils insgesamt 3 h in dem Testgefäß bei 20°C ohne Rühren inkubiert und anschließend durch ein Lochsieb (Maschenweite: 12,5 mm) gegeben. Das auf dem Sieb verbliebene Material wurde gesammelt, getrocknet und gewogen.
Da bei jedem der getesteten Ausschnitte weniger als 10 Gew.-%, bezogen auf das jeweils zuvor bestimmte Trockengewicht des Ausschnitts, auf dem Sieb verblieb, wurde der EDANA- Test für jede der untersuchten Lotionen als bestanden gewertet.
Die Ergebnisse des Zerfallstest in Wasser sind in ebenfalls Tabelle 6 zusammengefasst.
Reißwert trocken Reißwert feucht Zerfall in Wasser
Lotion-Nr. [N] [N] [s]
9 48 8,6 20
10 50 8,5 < 10
11 54 14,6 35
12 54 12 25
13 54 12 25
14 54 8,5 < 10
15 54 13,2 25
16 48 11 35
17 51 9 40
18 54 12 20
19 55 12 20
20 48 13 40
21 48 8 30
22 55 9,5 35
23 49 9 25
24 54 11 30 25 49 8,5 15
26 47 8,1 <10
27 54 10,5 25
28 52 11 40
29 55 11,5 35
30 48 9,6 30
Tabelle 6: Trockenfestwerte und Feuchtfestwerte von Vlies-Bahnen, die mit Lotionen 9 bis 30 getränkt wurden.
Die erreichten Feuchtfestigkeiten der mit Lotionen 10 bis 30 getränkten Ausschnitte sind unter Schwankungen analog denen von Lysin (Lotion 9)
Vergleichsbeispiel 5
In Analogie zu dem in EP 0 372 388 A2 beschriebenen Reinigungsblatt wurden die in den Beispielen 1 hergestellten Vlies-Bahnen 1 a und 1 e, mit Lotionen behandelt wurden, die kein amphoteres Amin enthielten. Dazu wurden 10 x 10 cm große Ausschnitte der jeweiligen Vlies-Bahnen nach Trocknen und Auskondensieren des Bindemittels ausgeschnitten und mit 1 1 ml verschiedener Lotionen 31 und 32 pro Ausschnitt versetzt. Die Zusammensetzung der verwendeten Lotionen 31 und 32 ist in Tabelle 7 dargestellt. Die angegebenen Gew.-% beziehen sich jeweils auf das Gesamtgewicht der Lotion.
Nach Inkubation bei Raumtemperatur für 60 min. wurden die Reißwerte der befeuchteten Ausschnitte bei Raumtemperatur im Zugversuch in Analogie zu DIN 54540-8 durch Zug in Maschinenrichtung gemessen. Die nachfolgend angegebenen Reißwerte („Reißwert feucht") stellen das arithmetische Mittel aus jeweils 10 Messungen dar.
Figure imgf000044_0001
Tabelle 7: Feuchtfestwerte bei Verwendung von Lotionen 31 und 32
Die ohne Verwendung eines amphoteren Amins, beispielsweise einer L-Aminosäure, erreichten Feuchtfestigkeiten waren signifikant geringer. Erfindungsgemäßes Beispiel 6 und Vergleichsbeispiel 7
Um die Lagerstabilität der befeuchteten Ausschnitte in Anwesenheit bzw. Abwesenheit eines amphoteren Amins zu testen wurden die in den Beispielen 1 hergestellten Vlies-Bahnen 1 a und 1 a mit unterschiedlichen Lotionen behandelt und anschließend 30 Tage in der entsprechenden Lotion gelagert, bevor die Feuchtfestigkeit gemessen wurde.
Dazu wurden 10 x 10 cm große Ausschnitte der jeweiligen Vlies-Bahnen nach Trocknen und Auskondensieren des Bindemittels ausgeschnitten und mit jeweils 1 1 ml der entsprechenden Lotionen 31 und 32 aus Vergleichsbeispiel 5 sowie Lotionen 6, 7 und 8 aus
erfindungsgemäßen Beispiel 3 pro Ausschnitt versetzt. Die Zusammensetzung der verwendeten Lotionen ist in Tabelle 8 dargestellt. Die angegebenen Gew.-% beziehen sich jeweils auf das Gesamtgewicht der Lotion. Nach Inkubation bei Raumtemperatur für 60 min. wurden die Reißwerte der befeuchteten Ausschnitte bei Raumtemperatur („nach 60 min.") im Zugversuch in Analogie zu DIN 54540- 8 durch Zug in Maschinenrichtung gemessen. Weitere Ausschnitte wurden bei
Raumtemperatur (25°C) in verschlossenen Gefäßen für 30 Tage in der entsprechenden Lotion gelagert bevor die Reißwerte der befeuchteten Ausschnitte bei Raumtemperatur („nach 30 Tagen") im Zugversuch in Analogie zu DIN 54540-8 durch Zug in
Maschinenrichtung gemessen wurde. Die nachfolgend angegebenen Reißwerte („Reißwert feucht") stellen das arithmetische Mittel aus jeweils 10 Messungen dar.
Figure imgf000045_0001
Tabelle 8: Vergleich der Feuchfestigkeit nach 30 tägiger Lagerung bei Raumtemperatur.
Die Stabilität der Feuchtfestigkeit unter den jeweils gegebenen Lagerbedingungen wurde nur durch mit den amphoteren Amin-haltigen Lotionen erreicht. Die Systeme ohne amphoteres Amin, beispielsweise Aminosäure, waren vor diesem
Hintergrund nicht geeignet, um handelskonforme Produkte herzustellen. Bereits eine Lagerung von nur 30 Tagen in der jeweils verwendeten Lotion 31 und 32 führte zu einer signifikanten Reduzierung der Feuchtfestigkeit, die eine weitere Nutzung beispielsweise als feuchtes Toilettenpapier unmöglich machte.
Im Unterschied dazu konnte bei Verwendung einer der Lotionen 6 bis 8 keine signifikante Reduzierung der Feuchtfestigkeit nach 30 Tagen festgestellt werden. Dadurch kommt es bei Lagerung von Feuchttüchern in der entsprechenden Lotion, beispielsweise in einer
Vorratspackung, beim Endverbraucher für wenigstens 30 Tage zu keiner wesentlichen Abnahme der mechanischen Belastbarkeit eines Feuchttuches oder feuchten
Toilettenpapiers bei Verwendung durch den Endverbraucher.

Claims

Patentansprüche
1. Feuchtfestes, faserhaltiges Substrat,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Substrat Fasern, wenigstens 1 Bindemittel, wenigstens 1 amphoteres Amin, welches eine Verbindung ist, die sowohl als Bransted-Säure als auch als Bransted-Base reagieren kann, und wenigstens 1 Feuchtmittel aufweist, wobei das wenigstens 1 Bindemittel wenigstens 1 Polysaccharid, das wenigstens 1 Säuregruppen-haltigen Rest aufweist, umfasst und wobei das wenigstens 1 Feuchtmittel wenigstens 1 organische Komponente, die aus der Gruppe, die aus aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern, aliphatischen Estern, Monosacchariden, Oligosacchariden und Mischungen davon besteht, ausgewählt wird, enthält.
2. Feuchtfestes, faserhaltiges Substrat nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Substrat Fasern, wenigstens 1 Bindemittel, wenigstens 1 amphoteres Amin und wenigstens 1 Feuchtmittel umfasst, wobei das wenigstens 1 Polysaccharid des wenigstens 1 Bindemittels aus der Gruppe, die aus Cellulose, Stärke, Agarose, Algin, Alginat, Chitin, Pektin, Gummi arabicum, Xanthan, Guaran und einer Mischung davon besteht, ausgewählt wird, wobei vorzugsweise der wenigstens 1 Säuregruppen-haltige Rest aus der Gruppe, die aus Carboxylgruppen-haltigen Resten, Phosphat-haltigen Resten, Phosphonsäure-haltigen Resten und Kombinationen davon, weiter bevorzugt Carboxylgruppen-haltigen Resten, besteht, ausgewählt wird.
3. Feuchtfestes, faserhaltiges Substrat nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Substrat Fasern, wenigstens 1 Bindemittel, wenigstens 1 amphoteres Amin und wenigstens 1 Feuchtmittel umfasst, wobei das wenigstens 1 Bindemittel aus der Gruppe, die aus Carboxyalkyl-cellulosen, Carboxyalkyl-alkyl-cellulosen, Carboxyalkyl-hydroxyalkyl- cellulosen und Mischungen davon besteht, ausgewählt wird, wobei der Alkylrest, der gradkettig oder verzweigt sein kann, jeweils 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist.
4. Feuchtfestes, faserhaltiges Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Substrat Fasern, wenigstens 1 Bindemittel, wenigstens 1 amphoteres Amin und wenigstens 1 Feuchtmittel umfasst, wobei das wenigstens eine Bindemittel ein
Alkalimetallsalz, vorzugsweise ein Natriumsalz, von Carboxymethylcellulose (CMC) mit einem mittleren Substitutionsgrad (DS) durch Carboxymethylgruppen, bestimmt gemäß ASTM D 1439 - 03 / Methode B, aus einem Bereich von mehr als 0,4 bis 1 ,5, vorzugsweise aus einem Bereich von 0,6 bis 1,1, vorzugsweise aus einem Bereich von 0,7 bis 0,9, umfasst.
5. Feuchtfestes, faserhaltiges Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Substrat Fasern, wenigstens 1 Bindemittel, wenigstens 1 amphoteres Amin und wenigstens 1 Feuchtmittel umfasst, wobei das Substrat das wenigstens 1 Bindemittel in einem Anteil aus einem Bereich von 1 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht des trockenen Substrates, umfasst.
6. Feuchtfestes, faserhaltiges Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Substrat Fasern, wenigstens 1 Bindemittel, wenigstens 1 amphoteres Amin und wenigstens 1 Feuchtmittel umfasst, wobei das wenigstens 1 amphotere Amin aus der Gruppe, die aus Aminocarbonsäuren mit vorzugsweise 2 bis 36 Kohlenstoffatomen, die unsubstituiert oder substituiert sein können, Salzen davon, Komplexen davon und
Mischungen davon besteht, ausgewählt wird.
7. Feuchtfestes, faserhaltiges Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Substrat Fasern, wenigstens 1 Bindemittel, wenigstens 1 amphoteres Amin und wenigstens 1 Feuchtmittel umfasst, wobei das wenigstens 1 amphotere Amin aus der Gruppe, die aus Alanin, Arginin, Asparagin, Asparaginsäure, Citrullin, Cystein, S- Methylcystein, Cystin, Kreatin, Homocystein, Homoserin, Norleucin, 2-Aminobutansäure, 2- Amino-3-mercapto-3-methyl-butansäure, 3-Aminobutansäure, 2-Amino-3,3- dimethylbutansäure, 4-Aminobutansäure, 2-Amino-2-methylpropansäure, 2-Amino-3- cyclohexylpropansäure, 3-Aminopropansäure, 2,3-Diaminopropansäure, 3-
Aminohexansäure, gamma-Carboxyglutaminsäure (3-Aminopropan-1 ,1 ,3-tricarbonsäure), Glutamin, Glutaminsäure, Glycin, Histidin, Hydroxyprolin, p-Hydroxyphenylglycin, Isoleucin, Isovalin, Leucin, Lysin, Methionin, Ornithin ((S)-(+)-2,5-Diaminopentansäure), Phenylalanin, Prolin, Serin, Threonin, Tryptophan, Tyrosin, Valin, Salzen davon, Komplexen davon und Mischungen davon, vorzugsweise aus Alanin, Arginin, Glycin, Prolin, Lysin, Histidin,
Glutamin, Glutaminsäure, Asparaginsäure, Ornithin, Salze davon, Komplexe davon und Mischungen davon, weiter bevorzugt aus Alanin, Arginin, Glycin, Prolin, Lysin, Ornithin, Salze davon, Komplexe davon und Mischungen davon, weiter bevorzugt Arginin, Lysin, Ornithin, Salze davon, Komplexe davon und Mischungen davon, weiter bevorzugt Alanin, Glycin, Prolin, Salzen davon, Komplexen davon und Mischungen davon, weiter bevorzugt Histidin, Glutamin, Glutaminsäure, Asparaginsäure, Salzen davon, Komplexen davon und Mischungen davon, besteht, ausgewählt wird.
8. Feuchtfestes, faserhaltiges Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Substrat Fasern, wenigstens 1 Bindemittel, wenigstens 1 amphoteres Amin und wenigstens 1 Feuchtmittel umfasst, wobei das Substrat das wenigstens 1 amphotere Amin in einem Anteil aus einem Bereich von 0,1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht des trockenen Substrates, umfasst.
9. Feuchtfestes, faserhaltiges Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Substrat Fasern, wenigstens 1 Bindemittel, wenigstens 1 amphoteres Amin und wenigstens 1 Feuchtmittel umfasst, wobei das wenigstens 1 Feuchtmittel die wenigstens eine organische Komponente in einem Anteil von wenigstes 5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des wenigstens 1 Feuchtmittels, aufweist.
10. Feuchtfestes, faserhaltiges Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Substrat Fasern, wenigstens 1 Bindemittel, wenigstens 1 amphoteres Amin und wenigstens 1 Feuchtmittel aufweist, wobei das wenigstens 1 Feuchtmittel wenigstens 1 organische Komponente, die aus der Gruppe, die aus Methanol, Ethanol, 1-Propanol, 2- Propanol, 1-Butanol, 2-Butanol, 2-Methyl-1-propanol, 2-Methyl-2-propanol, 1 -Pentanol, 2- Pentanol, 3-Pentanol, 2-Methyl-1-butanol, 2-Methyl-2-butanol, 3-Methyl-1-butanol, 3-Methyl- 2-butanol, 2,2-Dimethyl-1-propanol, 1-Hexanol, Ethan-1 ,2-diol, Propan-1 ,2-diol, Propan-1 ,3- diol, Butan-1 ,2-diol, Butan-1 ,3-diol, Butan-1,4-diol, Butan-2,3-diol, 1,2,3-Propantriol, 1,2,3,4- Butantetrol, 1 ,2,6-Hexantriol, 1 ,2,3,4, 5,6-Hexanhexol, 2-(2-Hydroxyethoxy)ethanol, 2-[2-(2- Hydroxyethoxy)ethoxy]ethanol, PEG-4, PEG-6, PEG-7, PEG-8, PEG-9, PEG-10, PEG-12, PEG-14, PEG-16, PEG-18, PEG-20 und Mischungen davon, weiter bevorzugt Methanol, Ethanol, 1-Propanol, 2-Propanol, 1-Butanol, 2-Butanol, 2-Methyl-1-propanol, 2-Methyl-2- propanol, Ethan-1 ,2-diol, Propan-1 ,2-diol, Propan-1 ,3-diol, Butan-1 ,2-diol, Butan-1 ,3-diol, Butan-1 ,4-diol, Butan-2,3-diol, 1,2,3-Propantriol, 1 ,2,3,4-Butantetrol, 1,2,3-Propantriol und Mischungen davon, weiter bevorzugt Ethanol, 1-Propanol, 2-Propanol, Ethan-1 ,2-diol, Propan-1 ,2-diol, Propan-1 ,3-diol, 1,2,3-Propantriol und Mischungen davon, weiter bevorzugt Ethanol, 1-Propanol, 2-Propanol, Ethan-1 ,2-diol, Propan-1 ,2-diol, Propan-1 ,3-diol und Mischungen davon, besteht, ausgewählt wird, enthält.
11. Feuchtfestes, faserhaltiges Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Substrat ein Flächengebilde, vorzugsweise ein Tuch, Decke, Beutel, Kissen, Tasche oder Sack, ist.
12. Feuchtfestes, faserhaltiges Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Substrat Fasern, wenigstens 1 Bindemittel, wenigstens 1 amphoteres Amin und wenigstens 1 Feuchtmittel umfasst, wobei das wenigstens 1 Feuchtmittel weiterhin wenigstens 1 mehrwertiges Metallkation, das aus der Gruppe, die aus mehrwertigen Ionen der Übergangsmetalle, mehrwertigen Ionen der Metalle der 3. und 4. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente, Ionen der Erdalkalimetalle und Mischungen davon besteht, ausgewählt wird, umfasst.
13. Feuchtfestes, faserhaltiges Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Substrat Fasern, wenigstens 1 Bindemittel, wenigstens 1 amphoteres Amin und wenigstens 1 Feuchtmittel umfasst, wobei das wenigstens 1 Feuchtmittel weiterhin wenigstens 1 Metallkation, das aus der Gruppe, die aus Ca2+, Zn2+ und Mischungen davon, weiter bevorzugt Ca2+, besteht, ausgewählt wird, umfasst.
14. Verfahren zum Herstellen eines feuchtfesten, faserhaltigen Substrates nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Verfahren folgenden Schritt umfasst:
(a) Bereitstellen eines faserhaltigen Substrates, das Fasern und wenigstens 1
Bindemittel aufweist, wobei das wenigstens 1 Bindemittel wenigstens 1 Polysaccharid, das wenigstens 1 Säuregruppen-haltigen Rest aufweist, umfasst,
dadurch gekennzeichnet,
dass weiterhin in und/oder nach Schritt (a) wenigstens 1 amphoteres Amin, welches eine Verbindung ist, die sowohl als Bransted-Säure als auch als Bransted-Base reagieren kann, und wenigstens 1 Feuchtmittel nacheinander, zusammen oder gleichzeitig zugegeben werden, wobei das wenigstens 1 Feuchtmittel wenigstens 1 organische Komponente, die aus der Gruppe, die aus aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Ethern, aliphatischen Estern, Monosacchariden, Oligosacchariden und Mischungen davon besteht, ausgewählt wird, enthält.
15. Verwendung eines feuchtfesten, faserhaltigen Substrates nach einem der Ansprüche 1 bis 13 als Hygieneartikel, insbesondere als Feuchttuch, feuchtes Toilettenpapier,
Pflegetuch, Reinigungstuch oder Babywindel, oder als Saatträger, Anzuchttopf oder
Pflanzbeutel.
PCT/EP2017/079386 2016-11-30 2017-11-16 Feuchtfestes, faserhaltiges substrat mit einstellbarer feucht- und nassfestigkeit und verfahren zu dessen herstellung Ceased WO2018099724A1 (de)

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US16/465,495 US11136720B2 (en) 2016-11-30 2017-11-16 Moisture-proof, fibrous substrate having adjustable moisture and wet strength, and method for production thereof
RU2019116608A RU2716449C1 (ru) 2016-11-30 2017-11-16 Влагопрочная волокнистая основа с регулируемой влагопрочностью и стойкостью к увлажнению и способ ее изготовления
JP2019529884A JP6679058B2 (ja) 2016-11-30 2017-11-16 調節可能な湿潤強度および含水強度を持つ耐湿繊維含有基材、ならびにその製造方法

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