含有植物油基的化学 柔软剂的纸制品 本发明涉及薄页纸幅。更具体地，本发明涉及可用于纸巾、餐巾、面巾及卫生纸等薄页纸制品的柔软的、吸收性薄页纸幅。
纸幅或纸页，有时叫做薄页纸或薄页纸幅或纸页，在当今社会中有广泛的用途。这类物品如纸巾、餐巾、面巾及卫生纸是主要的工业产品。人们早已认识到这些产品的三个重要的物理性质是：其柔软性；其吸收性，特别是其对含水系统的吸收性；以及其强度，特别是湿强度。已做了许多研究和开发工作，目的在于改进这些性质中的每一个而不致于严重影响其它性质以及同时改进两个性质或三个性质。
柔软性是消费者拿着一特定的产品、用它擦皮肤或在手中搓揉时能感觉到的触感。这种触觉感是几种物理性质的结合。其中涉及柔软性的一个更重要的物理性质，本领域普通技术人员认为是用来制造产品地纸幅的挺度。而挺度通常被认为直接依赖于纸幅的干态拉伸强度及制造纸幅的纤维的挺度。
强度是制品及其构成纸幅在使用条件、特别是湿态下保持其物理完整性及抑制撕裂、脆裂和撕碎的能力。
吸收性是测量制品及其构成纸幅吸收液体(特别是水溶液和分散液)的量的能力。消费者所能感觉到的总吸收性通常被认为是一给定量的薄页纸吸收液体达到饱和状态时所吸收的液体总量以及该给定量的薄页纸吸收液体的速率的结合。
使用湿强度树脂以增强纸幅的强度已为人们周知。例如，Westfelt描述了多种这类物质，并在《纤维素化学和技术》(Cellulose Chemistry andTechnology)，第13卷，第813-825页(1979)中讨论了它们的化学性质。Freimark等人的在1973年8月28日颁发的美国专利号No.3,755,220中提到某些已知为去键合剂(debonding agents)的化学添加剂干扰造纸工艺中纸页形成期间产生的天然的纤维-纤维的键合。键合的降低导致了一种较软的或不太粗糙的纸页。Freimark等人接着描述了使用湿强度树脂以增强纸页的湿强度，同时采用去键合剂以抵消所不希望有的湿强度树脂的影响。这些去键合剂确实降低了干拉伸强度，但同时通常也降低了湿拉伸强度。
Shaw在1974年6月28日授权的美国专利号3,821,068也描述了可以使用化学去键合剂来降低挺度，从而增加了薄页纸幅的柔软度。
在许多参考文献，如在1971年1月12日授权于Hervey等人的美国专利号No.3,554,862中已披露了许多化学去键合剂。这些物质包括季铵盐，如三甲基可可基氯化铵、三甲基油酰基氯化铵、二(氢化)牛脂二甲基氯化铵和三甲基硬脂酰基氯化铵。
1979年3月13日授权于Emanuelsson等人的美国专利号No.4,144,122中描述了使用复杂的季铵盐化合物如二(烷氧基(2-羟基)亚丙基)季铵盐氯化物来软化纸幅。这些作者也试图通过使用非离子表面活性剂(如脂肪醇与环氧乙烷和环氧丙烷的加合物)来克服由去键合剂引起的吸收性的降低。
伊利诺斯州、芝加哥市的Armak公司在其公报76-17(1977)中披露了采用二甲基二(氢化)牛脂氯化铵结合聚乙二醇的脂肪酸脂可以赋予薄页纸幅柔软性和吸收性。
1967年1月31日授权于Sanford和Sisson的美国专利号No.3,301,746中描述了一种针对改进的纸幅的典型的研究结果。尽管由该专利描述的方法制得了高质量的纸幅，以及尽管由这些纸幅制备的产品获得工业上的成功，针对找到改进的产品的研究工作仍在继续。
例如，在1979年1月19日授权于Becker等人的美国专利号No.4,158,594描述了他们主张的一种方法，通过该方法将制备一种强度好的、柔软的纤维素纸页。更具体地，他们描述通过下列方法可以增强薄页纸幅的强度(该薄页纸幅可能已被加入化学去键合剂软化)：在加工过程中将纸幅的一个表面通过一种粘合材料(如丙烯酸胶乳橡胶乳液、水溶性树脂或弹性体粘合材料)粘结到有细图案的结构的起皱表面上，该粘合材料已粘结到纸幅的一个表面上以及有细图案的结构的起皱表面上，从起皱表面上起皱纸幅以形成纸页材料。
常规的季铵盐化合物，如公知的二烷基二甲基铵盐(如，二牛脂二甲基氯化铵、二牛脂二甲基甲基硫酸铵盐、二(氢化)牛脂二甲基氯化铵等)是有效的化学软化剂。不幸的是，这些季铵盐化合物可能存在气味问题且难以扩散。本申请人已发现植物油基的季铵盐也可有效地作为增强纤维状的纤维素物质的柔软性的化学软化剂。与动物油基的季铵盐软化剂相比，用植物油基的季铵盐软化剂制备的薄页纸具有良好的柔软性和吸收性以及改进的气味。另外，由于植物油基的季铵盐软化剂的良好的流动性(低熔点)，可以在使用最少量的稀释剂或不使用稀释剂下获得较好的分散性。
本发明的一个目的是提供一种柔软的、吸收性的薄页手纸产品。
本发明的另一个目的是提供一种柔软的、吸收性的薄页面巾纸产品。
本发明的再一个目的是提供柔软的、吸收性的纸巾产品。
本发明的再一个目的是提供一种制备柔软的、吸收性薄页纸(即，面巾和/或卫生纸)以及纸巾产品的方法。
采用本发明可以实现这些及其它目的，这些和其它目的从以下说明将更为清楚。
本发明提供柔软的、吸湿纸产品。简单地说，该柔软的纸产品包括：
(a)纤维素造纸纤维；以及
(b)约0.005％～5.0％所述纤维素造纸纤维重量的具有下列结构式的季铵盐软化化合物：
(R)4-m-N+-[R2]mX-
其中m为1～3；
每个R是C1-～C6烷基、羟烷基、烃基、取代的烃基、苄基或其混合物；
每个R2是C11～C23烃基或取代的烃基取代基；以及
X-是任何与软化剂相容的阴离子；
其中软化化合剂的R2部分衍生自碘值为约大于5而约小于100的C12～C24脂肪酰基。优选的是，大部分脂肪酰基衍生自植物油源。
优选的是，季铵盐化合物在被加入到纤维状的纤维素材料中之前，先用液态载体稀释到浓度约0.01％-25％(重量)。优选地，液态载体的温度范围为30℃～60℃。优选地，保留至少20％的加入到纤维状的纤维素中的季铵化合物被保留。
适用于本发明的优选的季铵盐的实例包括具有下列通式的化合物：
(CH3)2-N+-(C18H35)2X-和
(CH3)2-N+-(C22H43)2X-
这些化合物可被分别看作是二油酰基二甲基氯化铵(即，二(十八碳-z-9-烯基)二甲基氯化铵)(DODMAC)以及二芥酰基二甲基氯化铵(即，二(二十二碳-z-13-烯基)二甲基氯化铵)(DEDMAC)。应该理解的是，由于油酰基和芥酰(erucyl)脂肪酰基衍生于天然存在的植物油(如，橄榄油、菜籽油等)，因此少量的其它脂肪酰基也能存在。为讨论多种天然存在的植物油的组合物，参考工业油脂产品(Bailey′s Industrial Oil and Fat Products)，第三版，John Wiley and Sons(纽约，1964年)，引入本文作为参考。根据产品特性要求，可以调整植物油脂肪酰基的饱和度。
简单地说，本发明的薄页纸幅的制备方法包括下列步骤：根据前面提到的成份形成造纸配料、将造纸配料沉积在带孔的表面上，如长网上以及从沉积的配料除去水。
除非特别指明，本文的所有的百分数、比例和分数均是重量比。
尽管本说明书的结尾部分的权利要求书中具体指出和明确说明了本发明主题的保护范围，但相信通过阅读下面的详细说明和所附的实施例，能更好地理解本发明。
本文所用的术语“薄页纸幅、纸幅、纸页及纸产品”均指通过下述方法制备的纸页，该方法包括下列步骤：形成含水的造纸配料、将该配料沉积在多孔表面上(如长网造纸机上)、通过重力或真空辅助的排水(加压或不加压下)及蒸发将水从配料中除去。
本文所用的“含水的造纸配料”是一种造纸纤维及下面将描述的化学品的含水淤浆。
本发明的方法的第一步骤是形成一种含水的造纸配料。该配料包括造纸纤维(以下有时称为木浆)，以及至少一种基于植物油的季铵盐化合物，所有这些物质将在下面进行讨论。
预计各种类型的木浆通常包括本发明所用的造纸纤维。但是，也可以使用其它的纤维素纤维浆、如棉短绒、甘蔗渣、人造丝等，没有一个排除在本发明的权利要求之外。用于本文的木浆包括化学浆，如牛皮纸浆、亚硫酸盐浆和硫酸盐浆以及机械浆，如磨木浆、热机械浆及化学改性的热机械浆(CTMP)。也可以使用衍生于阔叶木和针叶木的木浆。也可用于本发明的是衍生于循环纸的纤维，它们可以包括上面各种纸浆的任何一种或全部以及其它的非纤维材料，如用于方便原生纸制备的填料及粘合剂。优选的是，本发明用的造纸纤维包括衍生于北方软木的牛皮纸浆。(A)季铵盐化合物
本发明含有作为基本组分的约0.005％～5.0％、更优选约0.03％～0.5％(基于干纤维重量)具有下列结构式的季铵盐化合物：
(a)纤维素造纸纤维；以及
(b)约0.005％～5.0％的所述纤维素造纸纤维重量的具有下列结构式的季铵盐软化化合物：
(R)4-m-N+-[R2]mX-其中
m是1～3；
每个R取代基是短链的C1～C6(优选C1～C3)烷基，如甲基(最优选的)、乙基、丙基等、羟烷基、烃基、取代的烃基、苄基或其混合物；
每个R2是长链的至少部分不饱和的(碘值(IV)约大于5至约小于100，优选的是约10～85)、C11～C23烃基或取代的烃基取代基及反离子X-可以是任何一种与软化剂相容的阴离子，例如，乙酸根、氯离子、溴离子、甲基硫酸根、甲酸根、硫酸根、硝酸根等。
优选的是，大部分R2包括含有至少90％C18～C24链长的脂肪酰基。更具体地说，大部分R2选自由含有至少90％的C18、C22及其混合物构成的组。
完全由饱和的酰基制备的季铵化合物是极好的软化剂。但是，现已发现用衍生于植物油源的至少部分不饱和的酰基(即，碘值约大于5至约小于85，更优选约10～85)制备的化合物有许多好处(如更好的流动性)，以及当满足某些条件时，是消费者极易接受的产品。
必须进行调整以获得使用不饱和的酰基的好处的参数包括：脂肪酰基的碘值(IV)以及脂肪酰基中顺式/反式异构体的重量比。以下任何IV参考值指脂肪酰基的IV(碘值)，而不是所生成的季铵盐化合物的碘值。
优选地，这些季铵盐化合物由IV为约5～25、优选约10～25、更优选约15～20的脂肪酰基制成，并且顺/反异构体的重量比约大于30/70、优选约大于50/50、更优选约70/30；这些化合物在低温下贮存时是稳定的。这些顺/反异构体重量比提供了这些IV范围内的最佳的浓度性质。在IV的范围约大于25时，顺/反异构体的比例不太重要，除非需要较高的浓度。下面描述了IV和浓度性质的关系。
通常，氢化脂肪酸以降低多不饱和性以及降低IV以保证较好的颜色导致分子中较高程度的反式构型。因此，衍生自具有较低IV值的脂肪酰基的季铵盐化合物可以通过将完全氢化的脂肪酸与接触氢化的脂肪酸以可提供约5～25IV的比例混合而制备。接触硬化的脂肪酸的多不饱和含量应小于约30％，优选约小于约10％，更优选约少于5％。此处应用的这些多不饱和百分数指每100个基团中多不饱和的脂肪酸(或脂肪酰基)的数目。在接触硬化过程中，顺/反异构体的重量比可通过本领域已知的方法，如最佳的混合，采用特定的催化剂及提供充足的H2等加以控制。季铵盐化合物的合成
此处所用的优选的季铵化合物的合成可以通过下列两步法得到：步骤A 胺的合成RCl＝衍生于油酸或芥子酸胺
在22升的装有加料漏斗、温度计、机械搅拌器、冷凝器和氩气吹扫设备的三口烧瓶中，将N-甲基二胺(440.9克，3.69摩尔)和三乙胺(561.2克，5.54摩尔)溶解于CH2Cl2(12L)中。将基于植物油的脂肪酰基氯(2.13千克，7.39摩尔)溶于2升CH2Cl2中，并缓慢加入到胺溶液中。然后将该胺溶液加热到35℃以便将脂肪酰氯如加入时一样保留在溶液中。加入酰氯将反应温度提高到回流温度(40℃)。酰氯的加入应足够慢以保持回流，但不应快到使二氯甲烷从冷凝器的顶部逸出。酰氯的加入维持1.5小时。将该溶液在回流下再加热3小时。停止加热并将反应溶液搅拌2小时以冷却到室温。加入CHCl3(12升)。用1加仑的饱和的NaCl和1加仑的饱和的Ca(OH)2洗涤该溶液。让有机层在室温下放置过夜。然后用50％K2CO3萃取三次(每次2加仑)。然后用饱和的NaCl洗涤两次(每次2加仑)。在这些萃取过程中形成的任何乳液可以通过加入CHCl3和/饱和的盐及在蒸气浴上加热而溶解。然后将有机层用MgSO4干燥、过滤和浓缩。产率为2.266千克油酰基或芥酰基前体胺，硅胶薄层色谱(TLC)(75％乙醚/25％己烷中在Rf值为0.69处有一个点)。
步骤B 季铵化
将油酰基/芥酰基前体胺(2.166千克，3.47摩尔)及CH3CN在蒸汽浴上加热直到它变成液体。然后，将该混合物倒入10加仑的含有CH3CN(4加仑)的衬有玻璃的、搅拌的Pfaudler反应器中。通过试管加入CH3Cl(25磅，液态)，并将反应液加热到80℃6小时。将CH3CN/胺溶液从反应器中除去、过滤，将固体物在室温下干燥约一周。滤液被旋转蒸发，让其空气干燥过夜并与其它的固体相结合。产率：2.125千克白色粉末。
季铵盐化合物也可以通过其它方法合成：
将0.6摩尔的二乙醇甲基胺放入一个3升的装有回流冷凝器、氩气(或氮气)入口及两个加料漏斗的三口烧瓶中。在一个加料漏斗中放入0.4摩尔三乙胺，在第二个加料漏斗中放入1.2摩尔的1∶1的芥酰氯的CH2Cl2的溶液中。将CH2Cl2(750ml)加入到含有胺的反应烧瓶中，并加热到35℃(水溶)。滴加三乙胺，在1.5小时内搅拌下将温度升高到40～45℃。滴加芥酰氯/二氯甲烷溶液，并在惰性气体中让反应液在40～45℃下加热过夜(12～16小时)。
将反应混合物冷却到室温并用氯仿(1500ml)稀释。产物的氯仿溶液放在分液漏斗(4升)中，并用饱和的NaCl、稀释Ca(OH)2、50％K2CO3(三次)*洗涤，最后再用饱和的NaCl洗涤。收集有机层，用MgSO4干燥、过滤，并通过旋转蒸发除去溶剂。在高真空下进行最后干燥(0.25mmHg)。*注：50％K2CO3层在氯仿层的下面。步聚B 季铵化
将步骤A的甲基二乙醇芥酸酯胺与200～300毫升乙腈(无水的)一起放入高压釜套管中。然后将样品插入高压釜，并用N2(16275mmHg/21.4大气压)排气三次，并用CH3Cl排气一次。将反应物在CH3Cl压力为3604mmHg/4.7大气压下加热到80℃24小时。然后将高压釜套管从反应混合物中除去。将样品溶解在氯仿中，并通过旋转蒸发法除去溶剂，然后在高真空下干燥(0.25mmHg)。
工业上可以用来制备优选的季铵盐化合物的另一个方法是将脂肪酸(如油酸、芥酸)与甲基二乙醇胺反应。可以用公知的反应方法形成胺前体。如前面所讨论的那样，通过与一氯甲烷反应可以形成季铵盐。
上述的反应方法是本领域公知的制备季铵软化化合物的方法。为了达到上面所提出的IV、顺/反比例及不饱和百分数，这些方法通常必须作其它的改变。
可以使用几种类型的植物油(如，橄榄油、菜籽油、红花油、向日葵油、豆油及道氏池花油(meadow foam)等)作为脂肪酸源来合成季铵盐化合物。优选使用橄榄油、道氏池花油、油酸含量高的红花油和/或芥酸含量高的菜籽油来合成季铵盐化合物。最优选的是，使用衍生于菜籽油的高芥酸来合成季铵盐化合物。应该理解的是，由于脂肪酰基衍生于天然存在的植物油(如，橄榄油、菜籽油等)，也可能会存在少量的其它脂肪酰基。为讨论天然存在的植物油的各种成分，参见《贝利的工业油脂产品》(Bailey′s Industrial Oil and FatProducts)，第三版，John Wiley and Sons(New York 1964)，引入本文作为参考。
重要的是，已发现本发明的基于植物油的季铵盐化合物可以在不使用分散助剂(如润湿剂)的情况下被分散。在不被理论约束的情况下，认为它们的优良的分散性是由于植物油的良好的流动性(低熔点)。这与由于相对高的熔点而需要一种分散助剂的基于常规的动物油脂的季铵盐化合物相反。植物油也提供改进的氧化及水解稳定性。另外，用基于植物油的软化剂制备的薄页纸与用基于动物油的软化剂相比，前者表现出良好的柔软性和吸收性以及改进的气味性能。
本发明通常适用于薄页纸，包括但不限于常规的毛毯压榨的薄页纸；图案压实的薄页纸如上述的Sanford-Sisson及其子孙的美国专利所举的例子；以及高松散的、未压实的薄页纸，如1974年5月21日授权于Salvucci，Jr.的美国专利所举的例子。薄页纸可以呈均相或多层结构；由此制得的薄页纸可以是单层(single-ply)或多层(multi-ply)结构。由层状的纸幅形成的薄页纸结构在1976年11月30日授权于Morgan，Jr等人的美国专利3,944,771中进行了描述，引入本文作为参考。通常，湿抄(wet-laid)的复合的、柔软的、松厚的及和吸收性纸张结构是由优选包含不同纤维类型的两层或多层配料制备的。这些层优选是由分开的稀纤维淤浆流沉积在一个或多个环形多孔筛网上而制备，纤维通常是薄页纸制备中用的相当长的软木及相当短的硬木纤维。随后将这些层结合而形成层状的复合纸幅。随后通过应用流体迫使纸幅贴合在开筛孔的干燥/压印织物的表面上，随后在所述的作为低密度造纸工艺部分的织物上热预干燥。可以根据纤维类型将层状纸幅分层或者各层的纤维含量可以基本相同。薄页纸的定量优选是10g/m2至约65g/m2，密度是约0.60克/立方厘米或小于0.60克/厘米3。优选地，定量在35g/m2或35g/m2以下；密度约0.30克/厘米3或小于0.30克/厘米3。最优选的是，密度在0.04克/厘米3至约0.20克/厘米3之间。
常规压榨的薄页纸及这类纸的制备方法是本领域公知的。这类纸通常是将造纸配料沉积在多孔成形网上。该成形网在本领域称为长网。一旦配料沉积在成形网上，则该配料被称为纸幅。通过压榨纸幅和在高温下干燥将纸幅脱水。根据上面描述的方法制备纸幅的具体技术和典型设备是本领域公知的。在一个典型的方法中，由加压的流浆箱提供低浓度的纸浆配料。流浆箱有一个用于将纸浆配料的薄沉积物输送到长网上以形成湿纸幅的开口。然后通常用真空脱水法将纸幅脱水到纤维浓度约7％～25％(基于整个纸幅重量)，通过压榨操作进一步干燥，其中纸幅受到由相对的机械部件(如圆柱辊)所产生的压力。
然后将脱水纸幅进一步压榨，并用本领域公知的蒸汽烘缸装置(如杨克式烘缸)干燥。可以通过机械部件(如相对纸幅的圆柱辊)在杨克式烘缸上产生压力压榨纸幅。当纸幅压榨在杨克式烘缸表面时，也可以将真空应用在纸幅上。也可以应用多个杨克式烘缸，而在这些烘缸之间任选地产生附加的压榨。所形成的薄页纸结构以下被称为常规的、压榨的薄页纸结构。这类纸页通常被认为是压实的，因为当纤维呈潮湿状态时纸幅受到相当大的整体机械压缩力的作用，然后当纸幅处于压缩状态时将纸幅干燥(并任选起皱)。
图案致密的薄页纸的特征在于具有纤维密度相当低的相对高膨松区和一系列纤维密度相当高的压实区。另一方面，高膨松区的特征在于它是枕形区(pillow regions)。而致密区被称作为关节区(knuckle regions)。致密区可以离散地分布在高膨松区内或者可以全部或部分在高膨松区内相连。优选的图案致密的薄页纸幅的制备方法在下列专利中作了披露：1967年1月31日授权于Sanford和Sisson的美国专利号3,301,746；1976年8月10日授权于PerterG.Ayers的美国专利号3,974,025；1980年3月4日授权于Paul D.Trokhan的美国专利号4,191,609以及1987年1月20日授权于Paul D.Trokhan的美国专利4,637,857；将上面所有这些专利引入本文作为参考。
通常，图案致密的纸幅优选是通过将造纸配料沉积在多孔成形网(如长网)上以形成湿纸幅，然后将纸幅并列在一系列支撑物上。然后将纸幅压在一系列支撑物上，从而在地理上相应于繁殖支撑物和湿纸幅之间的接触点位置处在纸幅中形成致密区。该操作过程中未被压缩的纸幅的剩余部分被称为高膨松区。该高膨松区可以应用流体压力，如用真空型装置或吹入烘缸(blow-through)，或将纸幅机械压在支撑物系列上，而被进一步脱密。纸幅以这种方式被脱水及任选被预干燥以至于基本上避免了高膨胀松区的压缩。这优选是通过流体压力来实现的，如用真空型装置或吹入烘缸，或通过将纸幅机械压缩在一系列支撑物上(其中高膨松区未被压缩)。脱水操作业、任选的预干燥以及压实区的形成工序可以结合或部分结合以减少所进行的加工步骤的总数。在致密区的形成、脱水和任选预干燥后，将纸幅完全干燥，优选仍避免机械压榨。优选的是，约8～55％的薄页纸表面包括相对密度至少为高膨松区密度125％的致密的关节区。
支撑物系列优选是含有构图位移关节的压印载体织物，当应用压力时该关节起着有助致密区形成的支撑物系列的作用。关节的图案构成前面所指的支撑物系列。压印载体织物在下列专利中作了披露：1967年1月31日授权于Sanford和Sisson的美国专利号3,301,746；1974年5月21日授权于Salvucci，Jr等人的美国专利号3,821,068；1976年8月10日授权于Ayers的美国专利号3,974,025；1971年3月30日授权于Friedbery等人的美国专利号3,573,164；1969年10月21日授权于Amneus的美国专利号3,473,576；1980年12月16日授权于Trokhan的美国专利号4,239,065以及1985年7月9日授权于Trokhan美国专利号4,528,239，将所有这些专利引入本文作为参考。
优选的是，首先将配料在多孔成形载体(如长网)上形成湿纸幅。将纸幅脱水并输送到压印织物。另一方面，配料起初也可沉积在也用作压印织物的多孔支撑载体上。一旦湿纸幅形成后，则将它进行脱水，并且优选将其热预干燥到约40～80％之间的一选定的纤维浓度。也可以用吸水箱或其它的真空装置或吹入干燥器进行脱水。在将纸幅完全干燥前，如前面所讨论的那样将压印织物的关节压痕压入纸幅中。实现该目的的一个方法是通过应用机械压力。这可以，例如，通过将支撑压印织物的压辊压在干燥鼓(如杨克式烘缸)的表面上实施。同样，优选的是，在纸幅完全干燥前，通过应用真空装置(如吸水箱)或吹入干燥器的流体压力将纸幅成型在压印织物上。可以在初始脱水期间，在一个独立的、接续的加工步骤中或两者的结合工艺中应用流体压力引起致密区的压痕。
未压实的、无图案致密的薄页纸结构在下列专利中作了描述：1974年5月21日授权于Joseph L.Salvucci，Jr.和Peter N.Yiannos的美国专利号3,812,000及1980年6月17日授权于Henry E.Becker，Albert L.McConnell和RichardSchutte的美国专利号4,208,459，将这两个专利引入本文作为参考。通常，未压实的、无图案致密的薄页纸是通过下列方法制备：将造纸配料沉积在多孔成形网(如长网)上以形成湿纸幅，将纸幅沥水并在无机械压缩下除去多余的水直到纸幅具有至少80％的纤维浓度，并将纸幅起皱。通过真空脱水及热干燥从纸幅中除去水。所得到的结构是柔软的但强度较低的高膨松的相对未压实纤维的纸页。优选在起皱前将粘结材料应用到纸幅上。
压实的、无图案致密的薄页纸结构是本领域公知的常规的薄页纸结构。通常，压实的、无图案致密的薄页纸结构是通过下列方法制备的：将造纸配料沉积在多孔网(如长网)上以形成湿纸幅，将纸幅沥水，在均匀的机械压缩的帮助下除去多余的水直到纸幅具有25～50％的浓度，将纸幅输送到热干燥器(如杨克式烘缸)上，并将纸幅起皱。总的说来，通过真空、机械压榨及热方法将水从纸幅中除去。所生成的结构是强度较大且通常密度均一，但是膨松性、吸收性及柔软性却较低。
本发明的薄页纸幅可以被用于任何需要柔软的、吸收性薄页纸幅的应用中。本发明的薄页纸幅的特别有利的应用是制备纸巾、卫生纸和面巾纸产品。例如，可以如1968年12月3日授权于Wells的美国专利号3,414,459的说明(引入文作为参考)将本发明的两薄页纸幅进行压花，并用粘合剂以面对面的关系固定在一起以形成两层的纸巾。
分析及测试方法
本发明用的处理化学品或留在薄页纸幅上的处理化学品的量的分析可以用本领域可应用的任何方法进行。A.季铵盐化合物的定量分析
例如，留在薄页纸上的季铵盐化合物(如二油酰基二甲基氯化铵(DODMAC)、二芥酰基二甲基氯化铵(DEDMAC))的量可以用有机溶剂的DODMAC/DEOMAC的溶剂萃取法，然后用Dimidium Bromide作为指示剂用阴离子/阳离子滴定法测定。这些方法用作举例，而并非排除其它的可用于测定由薄页纸所保留的具体成分的量的方法。B.亲水性(吸收性)
薄页纸的亲水性通常指薄页纸可被水润湿的倾向。薄页纸的亲水性可以通过测定干薄页纸完全被水润湿所需的时间在一定程度上进行定量。该时间被称为“润湿时间”。为了提供一致的及可重复的润湿时间的测试，可采用下述方法测定润湿时间：首先，提供一个经过调整的试样单位纸页(测定纸张试验的环境条件是23+1℃及相对温度50+2％，如TAPPI(制浆造纸技术协会)方法T 402所规定的那样)，大约4-3/8英寸×4-3/4英寸(约11.1cm×12cm)的薄页纸结构；第二步，将纸页折叠4个并置的等分，然后将其卷成直径约0.75英寸(约1.9cm)至约1英寸(约2.5cm)的球；第三步，将成球状的纸页放在温度为23±1℃的蒸馏水的表面，并同时启动计时器；第四步，停止计时器并读取成球的纸页完全润湿时的时间。可用肉眼观察完全润湿。
当然，本发明的薄页纸的亲水性的实施方案也可以在制造后立即测定。但是，在薄页纸制备后的头两个星期内，即制造后老化两周的纸张的亲水性显著增加。因此，最好在这两周结束时测定润湿时间。相应地，在室温下两周老化期的末期测定的润湿时间称为“两周润湿时间”。C.密度
本发明所用的术语“薄页纸的密度”是用该纸张的定量除以其厚度而计算出的平均密度，并进行合适的单位转换。本文所用的薄页纸的厚度是指受到95克/英寸2(15.5克/厘米2)的压缩载荷下的纸张的厚度。任选的成分
可以将其它的通常用于造纸中的化学品加入到本文所描述的化学软化组合物中，或加入到造纸配料中，只要它们不显著地及相反地影响纤维材料的软化、吸收性及本发明的季铵盐软化化合物的柔软性增强作用。A.润湿剂：
本发明可含有作为任选组分的基于于态纤维重量的约0.005～3.0％、更优选约0.03～1.0％的润湿剂。(1)多羟基化合物
可用作本发明的润湿剂的水溶性的多羟基化合物的例子包括甘油，重均分子量约150～800的聚丙三醇，和重均分子量约200～4000、优选约200～1000、最优选约200～600的聚乙二醇和聚丙二醇。重均分子量约200～600的聚乙二醇是特别优选的。也可以使用上述的多羟基化合物的混合物。一种特别优选的多羟基化合物是重均分子量约400的聚乙二醇。该物质市场上可从康涅狄克州的Danbury联合碳化物公司以商标名“PEG-400”买到。(2)非离子表面活性剂(烷氧基化的物质)
可以用作本发明的润湿剂的合适的非离子表面活性剂包括脂肪醇、脂肪酸、脂肪胺等与环氧乙烷及任选地与环氧丙烷的加合产物。
下面描述的任何一种特定类型的烷氧基化的物质可以用作非离子表面活性剂。合适的化合物是有下列通式的基本上水溶性的表面活性剂：
R2-Y-(C2H4O)z-C2H4OH其中，固态和液态组合物的R2选自：伯、仲及支链烷基和/或酰基烃基；伯、仲及支链的烯基烃基；以及伯、仲及支链的烷基及烯基取代的酚类烃基；所述的烃基具有约8～20、优选约10～18个碳原子的烃链长度。更优选的是，用于液态组合物的烃链长度约16～18个碳原子，而用于固态组合物的烃链长度约10～14个碳原子。对于此处的乙氧基化的非离子表面活性剂的通式来说，Y通常是-O-、-C(O)-O-、-C(O)N(R)-或-C(O)N(R)R2-，其中R2和R(如果存在)具有前面所给的意义，和/或R可以是氢，以及z至少约8、优选至少约10～11。当存在较少的乙氧基化的基团时，软化剂组合物的性能及通常稳定性降低。
此处的非离子表面活性剂的特征在于约7～20、优选约8～15的HLB(亲水亲油平衡值)。当然，通过定义R2和乙氧基化基团的数目，通常可测定表面活性剂的HLB。然而，应该注意的是，本文所用的非离子型的乙氧基化的表面活性剂，用于浓缩液态组合物，含有相对长链的R2基团，并且是相当高度乙氧基化的。尽管短乙氧基化的基团的较短的烷基链的表面活性剂具有所希的HLB，但是它们在本文并非是有效的。
下面列举了非离子表面活性剂的例子。本发明的非离子表面活性剂并非限于这些实例。在这些实例中，整数定义了分子中乙氧基(EO)基团的数目。线性烷氧基化的醇a.线性伯醇烷氧基化物
具有HLB值在本文所描述的范围内的正十六醇和正十八醇的癸、十一、十二、十四、十五乙氧基化物是本发明意义上的有用的润湿剂。作为组合物的粘度/分散性改性剂用于本发明的乙氧基化的伯醇的例子有正-C18EO(10)及正-C10EO(11)。在“油酸”链长范围内的混合的天然或合成的醇的乙氧基化物也可用于本发明中。这类物质的具体例子包括油醇-EO(11)、油醇-EO(18)及油醇-EO(25)。b.线性的仲醇烷氢基化物
HLB值位于本文所描述的范围内的3-十六醇、2-十八醇、4-二十醇和5-二十醇的十、十一、十二、十四、十五、十八及十九乙氧基化物均可用作本发明的润湿剂。可以用作本发明的润湿剂的乙氧基化的仲醇的例子是：2-C16EO(11)、2-C20EO(11)及2-C16EO(14)。线性的烷基苯氧基化的醇
对于醇烷氧基化物来说，烷氧基化的酚，尤其是HLB位于本发明所描述的范围内的一元的烷基酚的六-十八的乙氧基化物可用作本发明的组合物的粘度/分散性改性剂。对-十三烷基苯酚和间-十五烷基苯酚等的六-十八的乙氧基化物可用于本发明中。用作本发明的混合物的润湿剂的乙氧基化的烷基酚的例子是：对-十三烷基苯酚EO(11)和对-十五烷基苯酚EO(18)。
本发明所用的且被本领域公知的非离子结构式中的亚苯基是含有2～4个碳原子的亚烷基的等价物。对于本发明的目的，含有亚苯基的非离子表面活性剂被认为含有等效的碳原子数。碳原子数为：“将烷基中的碳原子数加上每个亚苯基约3.3个碳原子的和计算而得。烯属的烷氧基化物
相应于前面所披露的那些链烯醇类(包括伯和仲醇两类)以及链烯基苯酚类可以被乙氧基化使它们的HLB在本文所描述的范围内，用作本发明的润湿剂。支链的烷氧基化物
从公知的“OXO”方法得到的支链的伯及仲醇可以被乙氧基化，并可用作本发明的润湿剂。
上面的乙氧基化的非离子表面活性剂可以单独或组合地用于本发明的组合物中，“非离子表面活性剂”一词包括混合的非离子表面活性剂。
所用的表面活性剂的量，如果使用，优选是基于薄页纸干纤维重量的约0.01％～2.0％(重量比)。表面活性剂优选具有8个或8个以上碳原子的烷基链。阴离子表面活性剂的例子是线性的烷基磺酸盐和烷基苯磺酸盐。典型的非离子表面活性剂是包括烷基甙酯类的烷基甙类，如从Croda公司(纽约)买到的Crodesta SL-40；1977年3月8日授权于W.K.Langdon等人的美国专利号4,011,389中描述的烷基甙醚；以及烷基多乙氧基化的酯，如从Glyco化学品公司(格林威治，康涅狄格州)买到的Pegosperse 200ML以及从RhonePoulenc公司(Cranbury，新泽西州)买到的IGEPALRC-520。B.强度添加剂
可以添加的其它类型的化学品包括强度添加剂以增加薄页纸幅的干拉伸强度和湿破裂强度。本发明可含有作为任选组分的基于干纤维重量的约0.01％～3.0％、更优选约0.3％～15％(重量比)的水溶性的强度添加剂树脂。(a)干强度添加剂
干强度添加剂的例子包括羧甲基纤维素及Acco化学品系列的阳离子聚合物(如Acco 711和Acco 514)，其中Acco化学品系列是优选的。这些物质可以从新泽西州的American Cyanamide Company of Wayne买到。(b)永久湿强度添加剂
用于本发明中的永久湿强度树脂可以有几种类型。一般地，那些已经被发现的及下面在现有造纸技术中应用的树脂可用于本发明中。在前面提到的Westfelt的文中已示出了多个实例，引入本文作为参考。
在通常情况下，湿强度树脂是水溶性的、阳离子物质。这就是说，当将树脂加入到造纸配料中时，树脂是水溶性的。极有可能，甚至可以预料，随后的情况(如交联)将使树脂在水中是不溶的。而且，一些树脂只有在特定的条件下(如在一有限的pH范围内)是可溶的。
通常认为当湿强度树脂已被沉积在造纸纤维上、造纸纤维内或造纸纤维之间后，它们通常会发生交联或其它的固化反应。只要存在大量的水，交联或固化反应通常是不会发生的。
各种聚酰胺-表氯醇树脂是特别有用的。这些物质是具有活性官能团(如氨基、环氧基及氮杂环丁烷基鎓盐基(azetidinium))的低分子量聚合物。专利文献中对这类物质的制备方法作了充分描述。1972年10月24日授权于Keim的美国专利号3,700,623以及1973年11月13日授权于Keim的美国专利号3,772,076是这类专利的例子，将两者引入本文作为参考。
由特拉华州的Hercules Incorporated of Wilmington销售的商标为Kymene557H和Kymene 2064的聚酰胺-表氯醇树脂是本发明中特别有用的。这些树脂在前面所提到的Keim的专利中作了一般性的描述。
本发明用的碱活化的聚酰胺-表氯醇树脂以Santo Res商标销售，如密苏里州、St.Louis的孟山都公司(Monsanto Company)销售的Santo Res 31。这些类型的物质一般在下列专利中作了描述：1974年12月17日授权于Petrovich的美国专利号3,855,158；1975年8月12日授权于Petrovich的美国专利号3,899,388；1978年12月12日授权于Petrovich的美国专利号4,129,528；1979年4月3日授权于Petrovich的美国专利4,147,586；以及1980年9月16日授权于Van Eenam的美国专利4,222,921；将所有这些专利引入本文作为参考。
其它用于本文的水溶性的阳离子树脂是由康涅狄格州的斯坦福市的美国氰胺公司(American Cyanamid Company of Stanford)以Parez商标(如Parez631NC)销售的聚丙烯酰胺树脂。这些物质通常在下列美国专利中作了描述：1971年1月19日授权于Coscia等人的专利3,556,932以及1971年1月19日授权于Williams等人的3,556,933，将两个专利引入本文作为参考。
用于本发明的其它类型的水溶性树脂包括丙烯酸乳液和阴离子的苯乙烯-丁二烯胶乳。这些类型的树脂的许多例子在1974年10月29日授权于Meisel，Jr.等人的美国专利3,844,880中作了描述，引入本文作为参考。
可用于本发明的其它水溶性阳离子树脂是脲醛树脂和蜜胺-甲醛树脂。这些多官能的、活性聚合物的分子量约为几千。较常见的官能团包括含氮的基团，如氨基和与氮相连的羟甲基。
尽管不太优选，但聚乙烯亚胺型树脂可用于本发明中。
前面所提到的水溶性树脂的更全面的描述(包括其制备)可以在制浆造纸技术协会(TAPPI)(纽约，1965年)的TAPPI专题论文系列号No.29，纸张和纸板的湿强度(Wet Strength In Paper and Paperboard)中发现，引入本文作为参考。本文用的术语“永久湿强度树脂”指当被放入含水的介质中时，使纸页保持其大部分的起始湿强度的时间至少大于两分钟的一种树脂。(C)暂时湿强度添加剂
上面所提到的湿强度添加剂通常得到具有永久的湿强度的纸张产品，即，当放入含水介质中时随着时间推移，保留大部分的其起始湿强度的纸张。但是，在某些类型的纸张产品永久湿强度可以是非必需的及不需要的性质。纸张产品，如卫生纸等，当短期使用后进入腐殖系统后通常被处理掉。如果纸张制品永久保留其抗水解强度性质，则会导致这些系统的堵塞。最近一段时间以来，生产者已向纸张产品中加入了暂时湿强度添加剂，这些纸张产品的湿强度对于预期应用是充分的，但是它们在水中浸泡时则减少。湿强度的减少有助于纸张制品通过腐殖系统的流动。
合适的暂时湿强度树脂的例子包括由国家淀粉及化学品公司(纽约市，纽约州)(National Starch and Chemical Corporation)销售的改性的淀粉暂时湿强度试剂，如National Starch 78-0080。这类湿强度试剂可以通过将二甲氧基乙基-N-甲基-氯乙酰胺与阳离子淀粉聚合物反应而制备。改性的淀粉暂时湿强度试剂也在1987年6月23日授权于Solarek等人的美国专利号4,675,394中作了描述，引入本文作为参考。优选的暂时湿强度树脂包括公开在1991年1月1日授权于Bjorkquist的美国专利号4,981,557的那些，引入本文作为参考。
就上面所列举的永久和暂时湿强度树脂的种类和具体例子而言，应该理解的是，这些树脂只是示范性的，并非用来限制本发明的范围。
相容的湿强度树脂的混合物也可用在本发明的实施中。
上面列举的任选的化学添加剂只是用于示范性的，并非意味着来限制本发明的范围。
下列实施例用来说明本发明的实施，而非来限制本发明。实施例1
本实施例的目的是说明可用来制备基于植物油的季铵盐化合物(如，二油酰基二甲基氯化铵(DODMAC)或二芥酰基二甲基氯化铵(DEDMAC))的含水的分散液的方法。
根据下列过程制备2％的DODMAC的分散液：1.测量已知重量的DODMAC；2.将DODMAC加热到约50℃(122°F)；3.将稀释水预调节到pH＝3及约50℃(122°F)；4.进行充分混合以形成DODMAC软化组合物的含水的亚微细粒分散液。5.采用光学显微技术测定泡囊分散液的粒径。粒径范围是约0.1～1.0微米。
根据下列过程制备2％的DEDMAC的分散液：1.测量已知重量的DEDMAC；2.将DEDMAC加热到约50℃(122°F)；3.将稀释水预调节到pH＝3及约50℃(122°F)；4.进行充分混合以形成DEDMAC软化组合物的含水的亚微细粒分散液。5.采用光学显微技术测定泡囊分散液的粒径。粒径范围是约0.1～1.0微米。实施例2
该实施例的目的是说明使用吹入干燥造纸技术制备柔软及吸收性纸巾的方法，该纸页用基于植物油的季铵盐软化剂(DODMAC)及永久的湿强度树脂的化学软化剂组合物处理。
本发明的实施中使用了一种小规模的长网造纸机。首先，根据实施例1的方法制备1％的化学软化剂溶液。其次，在常规的再碎浆机中制备3％(重量比)的含水的NSK(北方软木牛皮纸浆)淤浆。轻轻地精磨NSK淤浆，以1％干纤维重量的比例向NSK输浆管道中加入2％的永久湿强度树脂的溶液(即，由特拉华州，威明顿市的Hercules公司销售的Kymene 557H)。通过一在线的混合器增强NSK对Kymene 557H的吸附。在在线混合器之后以0.2％干纤维重量的比例加入1％的羧甲基纤维素(CMC)的溶液以增强纤维基物的干强度。可以通过在线混合器增强NSK对CMC的吸附。然后，以0.1％干纤维重量的比率向NSK淤浆中加入1％的化学软化剂(DODMAC)的溶液。NSK对化学软化剂混合物的吸附也可以通过在线混合器来加强。用扇形泵(fan pump)将NSK稀释到0.2％。第三步，在常规的再碎浆机中制备3％(重量比)的CTMP浆(预浸预热木片磨木浆)。以干纤维重量0.2％的比例向再碎浆机中加入非离子型表面活性剂。在输浆泵之前以干维维重量0.1％的比例向CTMP输浆管线中加入1％化学软化剂混合物的溶液。可以通过一在线的混合器增强CTMP对化学软化剂混合物的吸附。用扇形泵将CTMP淤浆稀释到0.2％。在网前箱中将已处理过的配料混合物(NSK/CTMP)相混合并沉积在长网上以形成纸胚。通过长网并在折流板和真空箱的帮助下进行脱水。长网是一种5-梭(Shed)、缎纹织物构型，该构型分别具有沿机器方向每英寸84根单丝和沿垂直机器方向每英寸76根单线。纤维浓度约22％的湿纸胚在领纸处从长网上输送有一光聚合物织物上，该织物具有每平方英寸240线性Idaho(爱达荷)单元、34％关节区和14密耳深的光聚合物。在真空辅助的沥水下完成进一步的脱水直到纤维浓度约28％。通过空气吹入法将构图的纸幅预干燥到约65％(重量比)的纤维浓度。然后用含有0.25％的聚乙烯醇(PVA)的水溶液的喷涂起皱粘合剂将纸幅粘到杨克式烘缸的表面。在用刮刀将纸幅干起皱之前，纤维浓度增加到约96％。刮刀具有约25°的斜角，并相对于杨克式烘缸放置以提供约81°的冲击角；杨克式烘缸的运转速度约800英尺/分钟(约244米/分钟)。以700英尺/分钟(214米/分钟)的速度将干纸幅制成卷形物。
使用PVA粘结剂通过压花和层压将两层纸幅制成纸巾产品。该纸巾具有约26#/3M Sq Ft(平方英尺)定量，含有约0.2％的化学软化剂(DODMAC)和约1.0％的永久湿强度树脂。所生成的纸巾是柔软的、吸收性以及当润湿具有很大强度。实施例3
该实施例的目的是说明使用吹入干燥和成层造纸技术制备用基于植物油的季铵盐柔软剂(DEDMAC)和暂时湿强度树脂的化学柔软剂组合物处理过的柔软及吸收性卫生纸的方法。
在本发明的实施中使用一种小规模的长网造纸机。首先，根据实施例1的方法制备1％的化学柔软剂的溶液。第二步，在常规的再碎浆机中制备3％(重量比)的NSK含水淤浆。轻轻地精制NSK淤浆，并以0.75％干纤维重量的比例向NSK输液管线中加入2％的暂时湿强度树脂的溶液(即，由纽约州、纽约市的国家淀粉和化学品公司销售的National Starth 78-0080)。通过一在线的混合器增强暂时湿强度树脂在NSK纤维上吸附。在扇形泵处将NSK淤浆稀释到约0.2％的浓度。第三步，在一常规的再碎浆机中制备3％(重量比)的桉树纤维的含水淤浆。以0.2％干纤维重量的比例在浆料泵之前向桉树输浆管线中加入1％化学软化剂混合物的溶液。通过一在线的混合器增强桉树纤维对化学柔软剂混合物的吸附。在扇形泵处将桉树淤浆稀释到约0.2％的浓度。
在网前箱中混合经处理的配料混合物(30％NSK/70％桉树)，并沉积在长网上以形成纸胚。通过长网并在折流板和真空箱的帮助下进行脱水。长网是5-梭、缎纹织物构型，该构型分别在机器方向和垂直机器方向每英寸有84根单丝和76根单丝。在领纸处，纤维浓度约15％的湿纸胚从光聚合物网线上输送到光聚合物织物上，该织物具有每平方英寸562线性Idaho单元、40％关节区和9密耳深的光聚合物。通过真空帮助的沥水完成进一步的脱水，直到纸幅具有约28％的纤维浓度。通过空气吹入法将构图的纸幅进一步预干燥到约65％(重量)的纤维浓度。然后用含有0.25％聚乙烯醇(PVA)的含水溶液的喷雾起皱粘合剂将纸幅粘合在杨克烘缸表面。在用刮刀干起皱纸幅之前将纤维浓度增加到预计的96％。刮刀具有约25°的斜角并相对于杨克式烘缸放置以提供约81°的冲击角；杨克式烘缸以约800英尺/分钟(约244米/分钟)的速率运转。以700英尺/分钟(214米/分钟)的速率将干纸幅制成卷形物。
将纸幅转变成单层的薄页纸产品。薄页纸具有约18#/3M Sq Ft的定量，含有约0.1％的基于植物油的季铵盐软化剂(DEOMAC)和约0.2％的暂时湿强度树脂。重要的是，所得到的薄页纸是柔软的、吸湿的并适合用作擦面纸和/或卫生纸。实施例4
本实施例的目的是说明使用吹入干燥造纸技术制备柔软及吸收性的用基于植物油的季铵盐软化剂(DEDMAC)和干强度添加剂树脂处理过的卫生纸的方法。
在本发明的实施中使用了小规模的长网造纸机。首先，根据实施例1的方法制备1％的化学软化剂溶液。其次，在常规的再碎浆机中制备3％(重量比)的NSK含水淤浆。轻柔地精磨NSK淤浆，并以干纤维重量0.2％的比例向NSK输浆管线中加入2％的干强度树脂(即，Acco514和Acco711，由俄亥俄州、Fairfield市的American Cyanamid公司销售)。通过一在线的混合器增强干强度树脂在NSK纤维上吸附。在扇形泵处，将NSK淤浆稀释到约0.2％的浓度。第三步，在常规的再碎浆机中制备3％(重量)的桉树纤维的含水淤浆。以干纤维重量0.2％的比例在浆料泵之前向桉树输浆管线中加入1％的化学软化剂溶液。可以通过一在线的混合器增强桉树纤维对化学软化剂的吸附。在扇形泵处，将桉树淤浆稀释到约0.2％的浓度。
在网前箱中混合处理过的配料混合物(30％NSK/70％桉树)，并将该配料混合物沉积在长网上以形成纸胚。通过长网并在折流板和真空箱的帮助下进行脱水。长网是5梭、缎纹织物构型，该构型分别在机器方向和垂直机器方向具有84根和76根长丝。在领纸处，将纤维浓度约15％的湿纸胚从光聚合物网上输送到一种光聚合物织物上，该织物具有每平方英寸562线性Idaho单元、40％关节区和9密耳深的光聚合物。通过真空辅助的沥水进一步脱水，直到纸幅具有约28％的纤维浓度。通过空气吹入法将有图案的纸幅预干燥到约65％(重量比)的纤维浓度。然后，用含有0.25％聚乙烯醇(PVA)的水溶液的喷涂起皱的粘合剂将纸幅粘结到杨克式烘缸的表面。在用刮刀干起皱纸幅之前，把纤维浓度增加到预计的96％。刮刀具有约25°的斜角，并相对于杨克式烘缸放置以提供约81°的冲击角；杨克式烘缸以约800英尺/分钟(约244米/分钟)的速度运转。以700英尺/分钟(214米/分钟)的速度将干纸幅卷在卷纸辊上。
采用层粘合技术将两层纸幅制成薄页纸产品并将它们层压在一起。该薄页纸具有约23#/3M Sq Ft的定量，含有约0.1％的化学柔软剂(DEDMAC)和约0.1％的干强度树脂。重要的是，所得到的薄页纸是柔软的、吸湿的并适合用作擦面和/或卫生纸。实施例5
该实施例的目的是说明采用常规的干燥造纸技术制备用基于植物油的季铵盐软化剂(DEDMAC)和干强度添加剂树脂处理过的柔软及吸湿的卫生纸的方法。
在本发明的实施中采用小规模的长网造纸机。首先，根据实施例3的方法制备1％的化学软化剂溶液。第二步，在常规的再碎浆机中制备3％(重量比)的NSK含水淤浆。轻轻地精磨NSK浆料，并以干纤维重量0.2％的比例向NSK输浆管线中加入2％的干强度树脂溶液(即，Acco 514、Acco 711，由新泽西州、Wayne市的American Cyanamid公司销售)。通过一在线的混合器增强干强度树脂在NSK纤维上的吸附。在扇形泵处，将NSK淤浆稀释到约0.2％的浓度。第三步，在常规的再碎浆机中制备3％(重量比)的桉树纤维的含水淤浆。以干纤维重量0.2％的比例在浆料泵之前向桉树输浆管线中加入1％的化学软化剂溶液。可以通过一在线的混合器增强桉树纤维对化学软化剂混合物的吸附。在扇形泵处，将桉树淤浆稀释到约0.2％的浓度。
在网前箱中混合处理过的配料混合物(30％NSK/70％桉树)，并将配料混合物沉积在长网上以形成纸胚。通过长网并在折流板和真空箱的辅助下进行脱水。长网是5梭道、缎纹织物构型，该构型在机器方向和垂直机器方向分别具有每英寸84根单丝及76根单丝。在领纸处，将纤维浓度约15％的湿纸胚从长网输送到常规的毛毯上。通过真空辅助的沥水进一步脱水直到纸幅具有约35％的纤维浓度。然后将纸幅粘结到杨克式烘缸的表面上。在用刮刀将纸幅干起皱之前，将纤维浓度提高到预计的96％。刮刀具有约25°的斜角，并相对于杨克式烘缸放置以提供约81°的冲击角；杨克式烘缸以约800英尺/分(约244米/分钟)运行。以700英尺/分钟(214米/分钟)的速度将干纸幅卷在卷纸辊上。
采用层粘合技术将两层纸幅制成薄页纸产品并且将它们层压在一起。该薄页纸具有约23#/3M Sq Ft定量，含有约0.1％化学软化剂(DEDMAC)和约0.1％干强度树脂。重要的是，所得到的薄页纸是柔软的、吸收性的并适合用作擦面和/或卫生纸。