由粗纤维素纤维生产柔软纸制品 相关申请交叉参政
本申请为美国专利申请No.08/889001(1997.7.7)的部分继续申请，后者又为美国专利申请No.08/753462(1996.11.25)的继续申请，后者又为美国专利申请No.08/547745(1995.10.26)的部分继续申请，后者又为美国专利申请No.08/268232(1994.6.29)的部分继续申请。
【发明背景】
在通常的造纸方法中，纤维的粗造度和最终纸制品的柔软度或手感存在着一定的关系。
昂贵且高质量的纤维如漂白的北方针叶木硫酸盐浆纤维细小、柔软并用来生产柔软、所希望的薄页纸制品。相反，针叶木机械浆将产生高得率、粗糙、挺硬的纤维，这些纤维通常用来制造新闻纸。
住宅纤维通常包括回用的新闻纸。新闻纸主要包含粗糙、高得率的纤维，这些纤维通常是磨石磨木浆(SGW)，热磨机械浆(TMP)，和/或化学热磨机械浆(CTMP)纤维。通常，对所述粗糙新闻纸纤维进行精制，以便使纤维开裂和细纤维化，这将有助于赋予最终新闻纸以强度。所述精制将使粗糙纤维的游离度从“高”游离度纤维变成“低”游离度纤维。如果将所述精制的、高得率、粗糙、机械制浆的纤维用于制备薄页纸过程中，那么，所得到的纸页并不柔软，因而，所得到的薄页纸产品离人们的希望还差之甚远。
使用回用新闻纸或其它回用纤维的另一个缺点通常是：在回用纤维之后，由于纤维的干燥将使吸水性受到损失。因此，这些回用纤维不适宜用来制备薄页纸产品。
近来，对薄页纸柔软度和纤维粗度之间关系的全面讨论包括在加拿大专利号2,076,615中。然而，主要由高得率纤维如CTMP、TMP或SGW浆生产柔软薄页纸或毛巾类卫生纸产品的各种尝试均还没有成功。同样地，由回用旧新闻纸生产柔软薄页纸和毛巾纸产品也不十分成功，部分是由于新闻纸或旧报纸中大量的纤维是低游离度、粗糙、高得率的纤维的缘故。
由回用报纸生产柔软薄页纸和毛巾纸制品的其它复杂因素是：由于低游离度纤维很差地脱水性所造成的纸机操作的问题，以及在纸机水体系(白水)中积累的细小纤维和其它物质的问题。这些材料将使得薄页纸难于在扬克式烘缸上起皱，因此，必须在不利于最大柔软度的条件下对纸机进行操作。
为得到可与一开始就用来制备新闻纸的这类纤维相比的纤维的常规的回用新闻纸/报纸的方法在现有技术中称之为“脱墨”，并且通常包括：制浆、洗涤、筛选、离心除渣、溶解不溶性杂质(通常通过强碱处理)，洗涤和用来抵消碱处理的返黄作用的纤维的漂白。
在旧报纸的常规回用方法中，第一步骤是在水中将纸张分离成单独的纤维，以形成浆液。添加苛性碱，促进纤维中杂质的溶解和分离。然后是通过各种处理步骤如筛选、离心除渣、洗涤、浮选等的结合，从纤维中除去油墨和杂质。筛选和离心除渣步骤将除去大的杂质如纸夹子、钉子、塑料等。洗涤和浮选的主要目的是将杂质如灰尘和油墨悬浮于水中，并从纤维中除去这些杂质。
当用苛性碱来帮助除去杂质时，不幸的是，由于碱处理纤维将产生某些返黄。在碱处理和洗涤步骤之后或期间，通常要对纤维进行漂白，以抵消碱的返黄作用，或者生产出比原始废纸中纤维的亮度更好的纤维。通常将除渣、去杂质、和漂白的纤维与原纤维混合，然后用于纤维性能适合的造纸方法中。由于原料纤维是新闻纸类的纤维(即粗糙、低游离度和低亮度纤维)，因此，这样的回用纤维绝大多数常回用于制造空白新闻纸。除非与大量更高质量的纤维如漂白北方针叶木硫酸盐浆混合，否则它们的高粗度和低游离度将使得它们不适宜用来制备柔软薄页纸制品。不幸的是，这些更高质量的纤维往往是更为昂贵的，因此，这将使最终产品的成本增加。
为得到回用的新闻纸纤维，而使用报纸的常规制浆方法通常是在如下条件于高研磨碎浆机中进行的：浓度4-18％,90°F-160°F，制浆时间为20-60分钟，具体值将取决于所处理废纸的确切的种类。苛性碱或其它碱性物质如硅酸钠常用来升高浆液的pH值至9-10，从而有助于分离纤维(纤维分离)，以及还将释放油墨，并且从纤维中分离出灰尘。在碱性pH下，油墨中的植物油将被皂化，同时通过碱性pH和皂的结合将使矿物油发生乳化，所有这些均将增加洗涤期间油的除去率。通常添加表面活性脱墨助剂(用于更高pH范围)以便进一步从纤维中分离出油墨。
在得到充分清洁的高质纤维的旧新闻纸回用过程中的碱处理步骤将使纤维溶胀，并且常常将溶解许多成份。除了皂化植物基印刷油以外，苛性碱还将皂化通常存在于旧报纸中的天然有机酸，从而产生可皂化材料相应的皂。如此形成的皂化植物油和有机酸将有助于从纤维中除去其它杂质，如非皂化的印刷油(矿物油)。然后，通过碱处理之后的洗涤和/或浮选，从纤维中除去这些物质。
旧报纸的主要回用商即Garden State Paper在最近的期刊文章中描述了其新闻纸的回用和脱墨方法，所述方法包括：除渣和筛选，以及通过添加化学剂而促进的3个洗涤步骤，以便乳化印刷油和树脂，该文章题为“The Big‘D’：回收纤维中油墨的去除”登于JournalPaper Age,1991 Recycling Annual,P.23,50；另一文章题为“新闻纸回收前景”，登于同一杂志P.9.12和13上。该方法的另一个目的在于尽可能完全地除去包括油在内的印刷油墨组分。由于由回用新闻纸纤维制成空白新闻纸，在不除去油墨组分的情况下将没有足够的亮度或强度，因此，上述的除杂过程将是特别重要的。
长期以来，人们一直认为，由高得率、粗糙纤维制得的柔软纸制品将不能满足需要。另外，还需要处理高得率、粗糙纤维的经济和实用的方法，以便它们适宜制备柔软纸制品。此外，还需要提供一种处理报纸/新闻纸纤维的方法，以便使它们适宜于制备柔软纸制品以及包含所述处理过的纤维的柔软纸制品。此外，还需要由回用粗糙纤维制备高吸收性的制品。定义
在本发明中所使用的术语“无纺织物”指的是：具有相互交织形成基体的单独纤维或长丝的结构、但不呈可识别的重复形式的织物。在过去，通过本领域熟练技术人员熟知的各种方法，例如熔喷法，纺粘法，湿抄法以及各种粘合型粗梳纤维网的方法已形成无纺织物。
在本发明中所使用的术语“纺粘织物”指的是，通过从纺丝板中许多通常为圆形的毛细管中将熔融热塑性材料挤出成长丝而形成的小直径纤维和/或长丝的织物，其中，例如通过非喷射或喷射流体拉伸或其它熟知的纺粘机械，使挤出长丝的直径迅速降低。纺粘无纺纤维网的生产描述于如Appel等人的美国专利US4,340,563中。
在本发明中所述的术语“熔喷纤维”指的是，通过将作为熔融纱或长丝的熔融热塑性材料挤出通过许多细小、通常为圆形的模压毛细管而进入高速气体(例如空气)流中而形成的纤维，所述气流将拉细熔融热塑性材料的长丝以便降低其直径，其直径可以降低至微纤维的直径。然后，通过高速气流携带熔喷纤维，并沉积至收集表面上，以便形成无规分布熔喷纤维的织物。熔喷法是熟知的，且描述于各种专利和出版物上，包括NRL Report 4364，“超细有机纤维的制备”(V.A.Wendt,E.L.Boone,and C.D.Fluharty)；NRL Report5265，“形成超细热塑性纤维的改进装置”(K.D.Lawrence,R.T.Lukas,andJ.A.Young)；和US3,849,241(1974.11.19授权于Buntin等人)。
在本发明中所使用的术语“微纤维”意指：平均直径不大于约100微米的小直径纤维，例如，直径从约0.5微米至约50微米，更具体地说，微纤维的平均直径还可以从约1微米至约20微米。平均直径约3微米或更小的微纤维通常称之为超细微纤维。在例如US5,213,881、标题为“具有改善阻挡性能的无纺纤维网”中披露了制备超细微纤维举例性方法的说明。
在本发明中所使用的术语“纤维状纤维素材料”指的是：无纺织物，包括具有相互交织的单独纤维结构的纤维素纤维(例如纸浆)，但不呈可识别的重复形式。过去是通过许多本领域普通技术人员已知的无纺织物制备方法来制成所述的织物，所述方法例如有：干法、湿抄法和/或造纸方法。举例性的纤维状纤维素材料包括：纸张、薄页纸等。可使用各种方法例如，压光、起皱、液压针刺法、液压缠结等对所述的材料进行处理，以赋予所希望的性能。一般来说，纤维状纤维素材料可以由合成源或木质或非木质植物源的纤维素纤维而制得。木质植物包括：例如，针叶树和阔叶树。非木质植物包括：例如，棉、亚麻、西班牙草、马利筋属、谷草类、黄麻属、大麻、以及甘蔗渣。另外，还可通过各种处理如热处理、化学处理和/或机械处理使所述纤维素纤维改性。可以预期的是，重新构成的和/或合成的纤维素纤维可以使用和/或与其它纤维状纤维素材料的纤维素纤维混合。纤维状纤维素材料还可以包括：包含纤维素纤维和一种或多种非纤维素纤维和/或长丝的材料。纤维状纤维素复合材料的说明披露于例如US5,284,703中。
在本发明中所使用的术语“纸浆”指的是：由如木质和非木质植物源得到的纤维素纤维材料。木质植物包括针叶树和阔叶树。非木质植物包括：例如，棉、亚麻、西班牙草、马利筋属、谷草类、黄麻属、大麻、以及甘蔗渣。另外，还可通过各种处理如热处理、化学处理和/或机械处理使所述纤维素纤维改性。
在本发明中所使用的术语“纵向”指的是：平行于材料在加工期间向前运行的方向。
在本发明中所使用的术语“横向”指的是：垂直于纵向的方向。
在本发明中所使用的术语“杯压碎”指的是：根据恒速延伸(下文称之为“CRE”)测试仪，通过使用峰值载荷和能量单位，用于测定材料可测出的柔软度，特别是挺度的一种测试方法。
在本发明中所使用的术语“载荷”指的是：施加至基体上以重量单位计的力。该重量单位可以以克-力计，它是在地球重力下质量的力，与英制单位的英磅-力类似。在下文，术语克力可以缩写为“gf”。
在本发明中所使用的术语“能量”指的是：力乘以完成作功所需的距离，并且可以克-力×微米的单位表示，在下文可以缩写为“gfmm”。
在本发明中所使用的术语“纵向抗张强度”(下文可以称之为“MDT”)指的是：在纵向使一英寸或三英寸宽的试样破裂所需的裂断力，并且可以克-力表示。
在本发明中所使用的术语“横向抗张强度”(下文可以称之为“CDT”)指的是：在横向使一英寸或三英寸宽的试样破裂所需的裂断力，并且可以克-力表示。
在本发明中所使用的术语“定量”(下文可称之为“BW”)等于：单位面积试样的质量，并且可以克/米2表示。
在本发明中所使用的术语“标准化抗张强度”(下文可称之为“NTS”)是：通常为织物或无纺织物这样的材料强度的量度，并且可以克-力乘以平方米除以克表示，其可以缩写为gfm2/g。通常，NTS越大，试样将越强韧。NTS可通过下式计算：
NTS=(MDT×CDT)0.5/BW
在本发明中所使用的术语“Kawabata弯曲”指的是：用来评估通过触摸材料而感觉到的阻力值的一种试验。该试验的结果可以表示为弯曲刚性和弯曲滞后变形。
在本发明中所使用的术语“弯曲刚性”指的是材料受弯曲时的阻力。该值越大，材料抗弯曲就越大。刚性值可以克-力乘以平方厘米除以厘米表示，在下文以“gfcm2/cm”表示。
在本发明中所使用的术语“弯曲滞后变形”指的是：在弯曲后材料不能复原。滞后变形值越大，材料越不能复原。滞后变形值可以克-力乘以厘米除以厘米表示。在下文可以缩写成“gfcm/cm”。
在本发明中所使用的术语“毛细管现象”指的是：用来测量材料通过毛细管吸收液体速率的试验。该试验的结果可以表达为XY毛细管现象、Z毛细管现象和总毛细管现象。
在本发明中所使用的术语“XY毛细管现象”指的是，液体离开液源能多快地再分布至纸页其余地方，并可以表达为每秒每克材料的液体克数，在下文可以缩写为“g/g/s”。
在本发明中所使用的术语“Z毛细管现象”指的是：液体能多快地进入材料并从材料底部垂直地吸收至顶部。Z毛细管现象可以表达为每秒每克材料的液体克数，在下文可以缩写为“g/g/s”。
在本发明中所使用的术语“总毛细管现象”指的是：在给定的时间周期内总的液体吸收量，并可以表达为每克材料的液体克数，在下文可以缩写为“g/g”。
在本发明中所使用的术语“漂白”指的是：对纤维进行漂白，致使纤维增白和增亮的一种方法。
在本发明中所使用的术语“粗度”是单位长度纤维的重量，可表达为每100米的毫克数，通常认为，纤维的粗度值大于约12毫克/100米时为粗纤维。
在本发明中所使用的术语“起皱的”指的是：材料如纸张的起皱表面。产生起皱表面的举例性方法包括：将纸页置于扬克式烘缸的表面上进行干燥，然后利用刮刀取走纸页。
在本发明中所使用的术语“未起皱的”指的是：材料没有起皱的表面。
在本发明中所使用的术语“令”指的是面积单位，并定义为2880平方英尺材料。
在本发明中所使用的术语“办公室纸张”指的是：在通常的商业环境被抛弃的印刷纸或纤维。通常，这些纸张包括至少80％的高级白色或漂白纸，这些纸可回用以制备高质量纸制品，如薄页纸。然而，还含有某些低级纸，如木片板(chip board)和深色纸，以及一些杂质，如热熔粘合剂和短纤维，但含量不大于混合物总量的20％。
在本发明中所使用的术语“混合住宅纸张和纤维”指的是：从居民处回收得到的纤维，如旧报纸，磨木浆，和杂志。通常这些纤维包括：至多75％的旧报纸和磨木浆，和至多10％的瓦楞纸。通常这些纸可以回用，以便生产低质量的纸制品，如用于市售谷类箱的纸板。
发明概要
通过提供将粗的、高得率浆改性成适合于制备柔软薄页纸制品的方法，本发明满足了上述的需求。粗的、低游离度、高得率浆也可以在新闻纸(即报纸)中找到，并且根据本发明，通过将通常在新闻纸油墨中发现的某些种类的油保留在纤维上或添加至纤维中，同时使纤维在水和表面活性剂中进行溶胀，可进行改性以便生产出柔软薄页纸制品。
通过添加油或使有意用油处理过的原纤维经受适当的表面活性剂处理，能使漂白或未漂白的、新的、粗的、高得率纤维(例如石磨磨木浆，热磨机械浆和化学热磨机械浆)适合用于制备柔软薄页纸制品。根据本发明，生产出了主要包含表面活性剂处理过的、粗的、有含油材料的高得率纤维的新颖纤维和卫生纸制品。
由住宅纤维制备卫生纸制品的方法包括如下步骤：(a)在水中通过搅拌对住宅纤维进行制浆，以生产出浆液，在住宅纤维中的纤维其油含量从约0.010％(重量)至约2.0％(重量)，浆液的浓度在约3％和约18％之间，pH值低于约8.0；(b)将表面活性剂添加至浆液中并在约100°F以上的温度将该浆液保持至少15分钟，以便留着旧报纸中绝大多数的油；(c)使浆液的浓度增加至约3.5％和约18％之间(例如使用洗涤或脱水步骤)；(d)在造纸过程中将处理过的纸浆用作纤维源，生产卫生纸制品。除上述这些步骤以外，本发明的的方法还包括先前的脱墨和精制步骤。
表面活性剂可选自：非离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，阴离子表面活性剂和/或它们的组合。表面活性剂的用量优选从0.010％至约1.00％(重量)(以干纤维的重量计)。本发明的一种情况是，在完成制浆步骤之前，可以将表面活性剂添加至浆液中。
一般来说，将浆液的pH保持在约8以下。例如，将浆液的pH保持在约4和7之间。
根据本发明，该pH和添加至由报纸形成的浆液中的化学剂不足以使油状组分皂化。在报纸中的纤维其油含量应从约0.010％至约2.0％(重量)，浆液的浓度在约3％和约18％之间，例如从约3％至约10％。
由新的粗纤维素纤维制备卫生纸制品的方法包括如下步骤：(a)在水中通过搅拌对粗纤维素纤维进行制浆，以生产出浆液，浆液的浓度在约3％和约18％之间，pH值低于约8.0；(b)将表面活性剂添加至浆液中，并在约100°F以上的温度将该浆液保持至少15分钟；(c)使浆液脱水至约15％和约35％之间的浓度；(d)将脱水浆液弄碎以生产破碎的纤维；(e)使破碎的纤维通过纤维分散器，并使印刷油墨油与纤维混合，同时使纤维保持在约100°F，以生产出包含油状产物的处理过的纸浆；(f)在造纸过程中将处理过的纸浆用作纤维源，生产卫生纸制品。
表面活性剂可选自：非离子表面活性剂，阳离子表面活性剂和/或它们的组合。表面活性剂的用量优选从0.010％至约1.00％(重量)(以干纤维的重量计)。本发明的一种情况是，在成形步骤之前，可以添加表面活性剂。
在将处理过的纸浆用作纤维源生产卫生纸制品的步骤之前，本发明的方法还可以包括精制步骤。
一般来说，将浆液的pH保持在约8以下。例如，将浆液的pH保持在约4和7之间。
希望所述粗纤维素纤维的粗度大于约12毫克/100米。
根据本发明，印刷油墨油可以与温度保持在约100°F以上的纤维混合。所希望的是，印刷油墨油可以与保持在约180°F的纤维混合。
上述本发明的方法还可包括如下步骤：将造纸浓度的处理过的纸浆引入造纸机的网前箱(或纸机浆池)中；将表面活性剂体系添加至处理过的纸浆中；并在造纸过程中使用处理过的纸浆来生产卫生纸制品。
所述表面活性剂体系可由非离子和阳离子表面活性剂的混合物组成。可以将该表面活性剂体系添加至处理过的纸浆中，其用量以干纤维重量计从约0.010％至约1.5％(重量)。例如将以干纤维重量计约0.05％至约1.00％的表面活性剂体系添加至处理过的纸浆中。可以在约1.0％至约0.05％的造纸浓度下，将处理过的纸浆引入造纸机中。
本发明包括上述的方法，其中使用处理过的纸浆制得的卫生纸制品是定量为5和35磅/令之间的薄页纸。另外所述卫生纸制品还可以是定量为7和35磅/令的餐巾纸。此外，所述卫生纸制品还可以是定量为10和40磅/令的毛巾纸。
本发明新颖的卫生纸制品希望由如下的纤维素纤维制得，所述纤维包括Kajaani粗度大于12毫克/100米的粗纤维；并且定量在5磅/令和40磅/令之间，归一化的抗张强度(米制)在5.0和200.0之间，并且包含约0.010％至约2.0％的选自植物油，矿物油，羊毛脂油及其衍生物的油。
另外，本发明还包括：对纤维素纤维进行改性的方法，以便改善它们制备薄页纸和毛巾纸的性能。对纤维素纤维进行改性的方法包括如下步骤：
(a)将0.010％至2.0％的矿物油，植物油，羊毛脂油或其衍生物添加至浓度在15-35％或更大的粗纤维素纤维中，将该纤维弄碎，并使破碎的纤维通过纤维分散器，同时将纤维的温度保持在约100°F或更高，并使印刷级油与纤维混合；和
(b)将约0.010-约1.00％(重量)的表面活性剂添加至浓度为3％至18％的配料中，并在约100°F至140°F的温度下保持至少15分钟。
本发明包括用于制备在此所述的卫生纸制品的改善的纤维素纤维，所述纤维是经表面活性剂和油改性的纤维素纤维，其Kajaani粗度大于12毫克/100米并且包含约0.010％至约2.0％的选自植物油，矿物油，羊毛脂油及其衍生物的油。
此外，本发明还包括湿抄的、表面活性剂处理过的无纺纤维结构的卫生纸制品，所述卫生纸制品包括至少部分含有油、具有低于没有表面活性剂处理的相同纤维结构的杯压瘪载荷的粗浆纤维。
此外，所述纤维结构是不起皱的并且杯压碎载荷柔软度指数大于约7.0。更进一步地说，该纤维结构的杯压碎载荷柔软度指数大于约8.0。另外，该纤维结构的杯压碎能量柔软度指数大于约0.39。更进一步地说，该纤维结构的杯压碎能量柔软度指数大于约0.45。另外，该纤维结构的纵向弯曲刚性指数低于约0.170。此外，该纤维结构的横向弯曲刚性指数低于约0.129。
另一可供选择的方案是，所述纤维结构是起皱的并且杯压碎载荷柔软度指数大于约8.954。此外，该纤维结构的杯压碎能量柔软度指数大于约0.499。另外，该纤维结构的纵向弯曲刚性指数低于约0.04。此外，该纤维结构的横向弯曲刚性指数低于约0.055。
另外，粗浆纤维为回用纤维。此外，粗浆纤维包括来自住宅用纸的纤维。并且，表面活性剂选自非离子表面活性剂、或阳离子表面活性剂，或非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的混合物。
此外，本发明还包括湿抄的、表面活性剂处理过的无纺纤维结构的卫生纸制品，所述卫生纸制品包括至少部分含有油、其毛细管吸收性大于未径表面活性剂处理的相同纤维结构的粗浆纤维。
此外，所述纤维结构的NTS约为50gfm2/g，并且XY吸水速率至少约0.92g/g/s。此外，纤维结构的Z吸水速率至少约3.80g/g/s。此外，纤维结构的总吸水速率至少约8.90g/g。
另一可供选择的方案是，所述纤维结构的NTS约为135gfm2/g，并且XY吸水速率至少约0.68g/g/s。此外，纤维结构的Z吸水速率至少约3.19g/g/s。此外，纤维结构的总吸水速率至少约6.66g/g。
另外，粗浆纤维为回用纤维。此外，粗浆纤维包括来自住宅用纸的纤维。并且，表面活性剂选自非离子表面活性剂、或阳离子表面活性剂，或非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的混合物。
附图概述
图1为杯压碎载荷对未起皱的表面活性剂处理的纤维和未处理的纤维的图解说明。
图2为杯压碎能量对未起皱的表面活性剂处理的纤维和未处理的纤维的图解说明。
图3为杯压碎载荷对起皱的表面活性剂处理的纤维和未处理的纤维的图解说明。
图4为杯压碎能量对起皱的表面活性剂处理的纤维和未处理的纤维的图解说明。
图5为纵向弯曲刚性对未起皱的表面活性剂处理的纤维和未处理的纤维的图解说明。
图6为纵向弯曲滞后变形对未起皱的表面活性剂处理的纤维和未处理的纤维的图解说明。
图7为横向弯曲刚性对未起皱的表面活性剂处理的纤维和未处理的纤维的图解说明。
图8为横向弯曲滞后变形对未起皱的表面活性剂处理的纤维和未处理的纤维的图解说明。
图9为XY方向吸水速率对未起皱的低定量表面活性剂处理的纤维和未处理的纤维的图解说明。
图10为Z方向吸水速率对未起皱的低定量表面活性剂处理的纤维和未处理的纤维的图解说明。
图11为总吸水速率对未起皱的低定量表面活性剂处理的纤维和未处理的纤维的图解说明。
图12为XY方向吸水速率对未起皱的高定量表面活性剂处理的纤维的图解说明。
图13为Z方向吸水速率对未起皱的高定量表面活性剂处理的纤维的图解说明。
图14为总吸水速率对未起皱的高定量表面活性剂处理的纤维的图解说明。
发明详述
一般来说，本发明提供了如下方法：用表面活性剂对高粗度原纤维进行处理，并添加在报纸油墨中发现的油类，以便使纤维软化并得到包含所述纤维性能的纸张，所述纤维性能将有助于在纸机上进行机械柔软操作(例如，起皱步骤)。此外，本发明还提供如下方法：用表面活性剂和如果需要的话另外的印刷油墨油对来自包括报纸(已包含印刷油墨油)在内的住宅纤维的高粗度纤维进行处理，以便使纤维软化并得到包含所述纤维性能的纸张，所述纤维性能将有助于在纸机上进行机械柔软操作(例如，起皱步骤)。利用本发明的方法，能将高粗度纤维或回用报纸/新闻纸纤维用于生产利用所述纤维在以前不可能达到的柔软度的纸制品。此外，与未处理的回用纤维相比，本发明改善了纤维的吸收性。
本发明基于这样的发现，即粗的、高得率纤维(即主要通过木质纤维的机械分离而生产的纤维，并且通常含有至少80％(重量)的源材料)能生产非常柔软的薄页纸制品，所述制品的质量可与由昂贵的漂白北方针叶木硫酸盐纤维制得的薄页纸制品相比。所述的这些纤维素纤维包括粗度大于12毫克/100米的高粗度纤维。特别是，通过添加通常在使用过的报纸油墨中发现的某些油，能由粗纤维制得柔软薄页纸制品。在添加这些油之前，使粗纤维经受表面活性剂处理。然后利用表面活性剂处理过的、含油的纤维制备柔软的纸制品。实施本发明的关键在于，在由所述纤维制备薄页纸型或其它种类的卫生纸制品(例如，毛巾纸，餐巾纸和搽面纸)之前，在纤维上或其中必须有足够量的油。
本发明重要的方面在于，柔软薄页纸型制品还可由含有通常在报纸油墨中发现的某些油料的旧报纸(例如回用报纸/新闻纸)制得。本发明的这种情况是基于这样的发现，即，如果油墨的油组分不从旧报纸中的粗纤维中除去，如果在不足以使油组分乳化/除去的条件下，用表面活性剂对所述纤维进行处理，那么，令人惊奇的是，能生产出高质量的柔软薄页纸制品。为完成该任务，使用一表面活性剂配方，以溶胀/打开纤维，释放有限量的油墨组分，以便从纤维中除去和/或在纤维上进行再分布。
此外，如果通过脱墨部分或完全将油(或者不是一开始就存在于原纤维中的)除去，那么，在表面活性剂处理之后但在由所述纤维制备卫生纸制品之前，将所述油添加至纤维中，以便获得本发明的益处
植物油和矿物油常用于报纸的印刷油墨中，并且可在使用过的报纸中找到，通常是作为印刷油墨的组分。为保留使用过报纸中的油组分，必须对常规的碎浆和脱墨方法进行改进。常规脱墨方法优选的改进是消除其中植物类油(或任何含酯基的油)被转化成皂的皂化条件。然而，如果油在脱墨期间被除去的话，它们可在表面活性剂处理之后补充。
此外，通过避免皂化条件，将不会从进入纸机的水体系中的纤维中浸出脂肪酸油如植物油的碱性皂化产物和某些纤维组分如半纤维素，并且使起皱操作变得困难。
在一个实施方案中，本发明的方法将粗的原纤维用作原料。将粗的原纤维制成浆，以生产出浓度在约3％和约18％之间pH在约8以下的浆液。然后用表面活性剂如非离子表面活性剂，阳离子表面活性剂或阴离子表面活性剂或所述表面活性剂的混合物在约100°F以上的温度下对浆液进行处理，时间至少为15分钟。在用表面活性剂处理完之后，使浆液脱水至约15％至约35％的浓度。然后对脱水浆液进行破碎，由此得到破碎的纤维。接着，使破碎的纤维通过纤维分散器，并且在将纤维的温度保持在约100°F以上(希望约180°F)的同时，与约0.010％至约2.0％的印刷油墨油混合。然后将浆状的表面活性剂处理过的并用油改性的纸浆用作常规卫生纸造纸方法、优选为薄页纸制造方法中的原料。在将其用作制备卫生纸制品(例如，薄页纸，毛巾纸，搽面纸或餐巾纸)之前，如果需要对浆液进行筛选、除渣、浮选和/或某些洗涤的话，在所述筛选、除渣、浮选和/或洗涤步骤之后保留大量油组分，或者在造纸之前另外补充油组分，这将是十分重要的。
当使用粗的原纤维时，本发明的制浆方法优选涉及：在6-9％的浓度和高温、优选100-180°F下，对纤维进行制浆。制浆时间可从15-60分钟。然后将浆液冷却至120-150°F，并输送至贮浆池/混合浆池中，其中将pH调节至4-7(如果需要的话)。然后将表面活性剂或表面活性剂混合物添加至浆液中，并使之与所述纤维作用至少15分钟，优选混合约30分钟。然后通过压榨机如市售的Andritz压榨机，使纸浆脱水至约15-约35％的浓度。然后，利用市售的破碎装置，如得自ScottEquiment Co.(New Prague,MN)的破碎装置，对脱水的纸浆进行破碎，以便生产出破碎的纤维。然后，使破碎的纤维通过纤维分散器，如市售的Micar(由Black Clawson公司制造，Middletown,Ohio)，并且在将纤维的温度保持在约100°F以上(希望约180°F)的同时，与印刷油墨油混合。所希望的油包括但不局限于植物油和矿物。以干纤维的重量计所添加和混合的油量从约0.010％至约2.0％重量。当将印刷油墨油与纤维混合时，通过注入蒸汽而使纤维温度保持在高温(例如，100°F-180°F或更高)。对于原纤维来说，无需另外的筛选，但也可以进行筛选和/或离心除渣，以除去大的杂质，例如纸夹子，以便保护纸机。当在纸机上的造纸配料中使用未洗浆时，还可以在纸机上对表面活性剂处理的和含油的纸浆进行有限的洗涤。
当使用粗的原纤维或旧报纸时，优选成浆步骤和表面活性剂处理步骤为同一步骤。该处理步骤分若干步进行：开始步骤为在约3％至约18％的浓度下，利用表面活性剂使粗纤维或新闻纸成浆，并且浆液的温度优选在约100°F至180°F，并保持在该高温至少约15分钟。然后，调节pH值并将浆液的温度降低至适宜用于打开和溶胀纤维(没有存在于纤维中的皂化油)的温度温度和pH值。优选的表面活性剂处理条件为：pH从4-7，温度低于约150°F，优选在约100°F以上。如果也在适宜于表面活性剂处理的条件下对粗的原纤维或报纸进行制浆的话，制浆和表面活性剂处理步骤可组合在一起。
当将制浆和表面活性剂处理组合成一个步骤时，可在用于制浆的原纤维或报纸添加之前或之后，将表面活性剂添加至水中。另外，在制浆期间或制浆之后，还可以将表面活性剂添加至浆液中。可以使用一种或多种表面活性剂。所述表面活性剂可以是，在新闻纸回用方法中用于除去杂质的通常的表面活性剂。适合的表面活性剂选自非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂。所希望的表面活性剂为非离子表面活性剂。重要的是，使纸浆与表面活性剂保持接触至少约15分钟，优选约30分钟。尽管纸浆可以与表面活性剂接触更长的时间，但这没有必要。可以预期的是，当使较少量的表面活性剂时，纸浆和表面活性剂的接触时间大于30分钟是有益处的。
在用一种或多种表面活性剂对浆液处理之后，使浆液脱水至约15％至约35％的浓度。在此为完成本发明描述的“脱水”操作，一种装置可得自：Voith-Sulzer Paper Technology,APPleton,Wiscosin。其它合适的装置对于本领域普通技术人员来说是已知的。
在对纸浆进行脱水之后，对纸浆进行破碎，以控制破碎纤维的尺寸。在此为完成本发明描述的“破碎”操作，一种装置可得自：ScottEquipment公司(New Prague,MN)。其它合适的装置对于本领域普通技术人员来说是已知的。
在对纤维破碎之后，使纤维通过纤维分散器，与印刷级油混合，并通过注入蒸汽将温度保持在180°F。在此为完成本发明描述的“分散”操作，一种装置为micar，得自：Black Clawson公司(Middletown,Ohio)。其它合适的装置对于本领域普通技术人员来说是已知的。
采用micar分散器，以使其能够：(1)注入蒸汽致使纤维的温度保持在约180°F，(2)以致使印刷级油能与破碎的纤维混合。注入的油量取决于干纤维的重量。所添加的油的用量为风干纤维重量的约0.010-3.0％。
当从使用过的报纸着手，实施本发明的方法主要由下面的步骤组成：(1)通过搅拌在水中使报纸成浆而对报纸进行制浆；(2)用表面活性剂如非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或阴离子表面活性剂或所述表面活性剂的混合物对使用过的报纸的浆液进行处理；(3)将成浆的纸浆的pH保持在约8.0以下；和(4)将浆状的表面活性剂处理过的纸浆用作制备卫生纸方法、优选是造纸方法中配料的一部分。尽管可以在将其用作制备卫生纸制品(例如薄页纸，毛巾纸，搽面纸或餐巾纸)的配料之前，可对浆液进行筛选、除渣、浮选和某些洗涤，但重要的是，在所述筛选、除渣、浮选和/或洗涤步骤之后能保留大量油状组分，或者在造纸之前另外补充油状组分，这将是十分重要的。
当使用ONP时，希望本发明的制浆方法涉及在6-9％的浓度和100-180°F的高温下，对旧报纸进行制浆。制浆时间可从15-60分钟。然后将浆液冷却至100-150°F，并输送至贮浆池/混合浆池中，其中将pH调节至4-7。然后添加非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和/或阴离子表面活性剂。表面活性剂的添加量为干纤维重量的约0.010-约1.00％(重量)。当然，可以在制浆之前或制浆期间，添加表面活性剂。
重要的是，必须使添加至纸浆浆液中的表面活性剂与纤维和油相互作用至少15分钟，优选作用约30分钟。然后将浆液的pH调至7，并使纸浆准备用于造纸过程。另外的筛选是不需要的，但也可以进行筛选和/或离心除渣，以除去大的杂质，例如纸夹子，从而保护纸机。当在纸机上的造纸配料中使用未洗浆时，还可以在纸机上对表面活性剂处理的和含油的纸浆进行有限的洗涤。如果在纸机之前不对纸浆浆液进行洗涤，那么在形成织物的纸机上将洗出自由浮选并溶解的材料，并通过使用用于除去纸机白水杂质的浮选步骤而从纸机白水中除去。所述的这个操作步骤可通过使用钭筛和溶气浮选法如Krofta澄清器而进行，以便使白水澄清，并回用于纸机。
如上所述，当使用粗的原纤维、新闻纸，或旧报纸时，制浆和表面活性剂处理步骤为同一步骤，并且该步骤分若干步进行：开始步骤为在约3％至约18％的浓度下，利用表面活性剂使粗的原纤维、新闻纸或旧报纸成浆，并且浆液的温度优选在约100°F以上，优选约180°F，并保持在该高温至少约15分钟。然后，调节pH值并将纸浆浆液的温度降低至适宜于打开和溶胀纤维(没有存在于纤维中的皂化油)的温度和pH值。优选的表面活性剂处理条件为：pH从4-7，温度低于约150°F，优选在约100°F以上。如果也在适宜于表面活性剂处理的条件下对粗的原纤维，新闻纸或报纸进行制浆的话，制浆和表面活性剂处理步骤可组合在一起。
当将制浆和表面活性剂处理组合成一个步骤时，可在用于制浆的粗的原纤维，新闻纸或报纸添加之前或之后，将表面活性剂添加至水中。当然，可以在制浆之后直接将表面活性剂添加至浆液中。所述表面活性剂可以是在新闻纸回用方法中用于除去杂质的通常的表面活性剂。可以使用一种或多种表面活性剂，并且适合的表面活性剂选自非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂。
使纸浆与表面活性剂保持接触至少约15分钟，优选约30分钟。尽管制浆可以与表面活性剂接触更长的时间，但这没有必要。可以预期的是，当使较少量的表面活性剂时，纸浆和表面活性剂的接触时间大于30分钟是有益处的。当使用粗的原纤维、新闻纸或旧报纸时，在上述处理顺序中的关键组成是：在造纸期间，使通常在新闻纸印刷油墨中找到的该类油与表面活性剂处理过和纤维进行接触，并与纤维一起保留(例如，保留在纤维上和/或纤维中)。
尽管本发明者不被特定的操作理论所束缚，但据信粗纤维将十分适合于制备柔软薄页纸型的卫生纸制品。这是由于通过表面活性剂对纤维的某些改性所造成的，所述的改性似乎增加了纤维和油之间的相互作用。这种相互作用协同地改善了粗纤维制备薄页纸的性能，这与纤维仍然是粗的无关。染料
本发明的回用新闻纸纤维保留了油墨杂质，因而为浅灰色。优选的是，将利用大部分这种纤维制得的薄页纸制品染成更为令人愉快的色彩。用于本发明的染料必须是水溶性的，并且由于难于均匀地对油参杂的纤维进行染色，因此，染料对于纤维素纤维应该是直接染料。希望所述染料为阳离子型的，即当溶解于水中时它们将形成带正电荷的、有色阳离子。这些染料特别适合于对机械浆和未漂化学浆进行染色。所述纸浆纤维含有大量的酸基，因此，通过形成盐，所述带正电荷的阳离子可与之反应。这些染料可选自碱性染料，即现有技术中熟知的一类染料，其中碱性基团为发色团的主要部分，或者选自更新一类的阳离子直接染料，其中，碱性基团位于分子共振体系的外面。以风干纤维的重量计，染料的添加量为0.01％-3％，最好为0.05％-0.5％。这些染料可在任何正常的造纸pH值，或者酸性或者中性下施加。这些染料对未漂纤维优异的亲和性，使得它们能迟至在混合浆泵的入口处才加入造纸体系中，但优选更长的停留时间，例如优选在纸机浆池输送泵的吸入侧引入。在两种情况下，均希望具有良好混合的浓浆。当然，还可以使用除阳离子染料以外其它染料。表面活性剂处理
当将表面活性剂和油组合对纤维素纤维进行改性时，将获得协同的结果。获得协同效应所需表面活性剂的最少有效量为：打开纤维所需的量，而不是通过在低于pH8的条件下对油状杂质进行乳化而用于溶解油的更高的用量。以纤维的重量计，希望表面活性剂的添加量从约0.010％至约1.00％。例如，以纤维的重量计，可以添加从约0.010％至约0.1％的表面活性剂。
尽管可以使用多种表面活性剂和表面活性剂的混合物(例如，非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和表面活性剂的混合物)，但非离子表面活性剂似乎可以提供最希望的手感改进程度。希望的非离子表面活性剂是市售的Dl600(得自High PointChemical Corp.)。Dl600是一种烷氧基化的脂肪酸，用于新闻纸的浮选型脱墨而特地开发出的非离子表面活性剂。其它在脱墨领域熟知的非离子表面活性剂也可以使用，如：聚乙二醇的烷基苯基醚，例如联合碳化物公司的Tergitol系列表面活性剂；烷基苯酚环氧乙烷缩合产物，例如，Rhone Poulenc,Incorporated的Igepal系列表面活性剂；芳基烷基聚醚醇，例如Rohm and Haas的TritonX400系列表面活性剂如TritonX-100。其它合适的非离子表面活性剂包括：Calgon公司的ORLENE系列表面活性剂，如ORLENE1070,1071,1084和1060。在某些场合，还可以使用阴离子表面活性剂，这将取决于存在于废纸中的杂质。合适的阴离子表面活性剂的例子是：由12至14碳线性伯醇衍生得到的硫酸化乙氧基化物的铵盐或钠盐，如Vista的Alfonic1412A或1412S；和磺酸化萘甲醛缩合物(例如，Rohm andHaas的TamolSN)。在某些场合，还可以使用阳离子表面活性剂，尤其是当进行解离时也是所希望的。合适的阳离子表面活性剂包括如下的化合物，例如，CIBA-GEIGY的Amasoft16-7和SapamineP；QuakerChemicals的Quaker2001；和American Cyanamid的Cyanatex。
尽管本发明者不被特定的操作理论所束缚，但据信，通过帮助油组分渗透进入纤维中，纤维结构的溶胀改善了油的改性作用。在对新闻纸和或粗纤维进行制浆以便物理方法打开纤维素纤维结构时，可使用高温(例如高于室温和低于150°F)、表面活性剂、以及酸性或弱碱性化学试剂，以致使油能更好的渗透入纤维结构中，并与纤维相互作用，以便改善手感。油的种类
通常用于印刷、特别是用于报纸印刷和用于配制所述印刷的油墨中的这类油适用于本发明。矿物油和植物油是用于配制报纸印刷油墨的最常用的油类。还称之为石蜡油的矿物油(alboline,paraffine,Nujol,Saxol)，以及褐煤油通常分类成CAS#64742-46-7。过去，所述的油可以由各种来源得到，但市售产品通常是一种碳链平均从约10-约14碳原子的石油馏分，并且通常为石蜡烃，环烷烃和烷基化芳香烃的混合物。所述油的比重为约0.8至约0.85,100°F时的粘度为38-41SSU(Saybolt Universal Units)，起始沸点纸500°F(260℃)。通常用于配制印刷油墨的植物油可由各种来源得到。典型的是由大豆衍生得到的油，通称为豆油(Soya oil,Chineseoil,soy bean oil，或普通豆油)，其化学摘要服务标号为CAS#8001-22-7。所述油是可皂化的，皂化值约为185至195的，固化点约5°F至约18°F，熔点约70至约90°F，并且碘值约135至145。适用于印刷油墨的其它植物油源和其它种类的油也能用于本发明。例如，可以使用上述的油、羊毛脂油及其衍生物。油含量
必须保留在纤维上的油量(不管是留着在纤维素纤维的表面上还是留着在纤维素纤维的结构内)应从约0.010％至约2％。例如，油含量可从约0.2％至约2％。当使用报纸时，在使用旧报纸的制浆和处理期间，优选通过不使报纸上的油进行皂化或溶解，并将它们制成用于造纸的配料，而得到的所述的油含量。另外还优选的是，使用中等作用程度的表面活性剂，以便不洗掉油，同时将新闻纸准备用于卫生纸制品的造纸配料。当使用原纤维时，通过在成浆前将油添加至纸浆上，通过将油加入纤维的水悬浮液中，以便使得在经受本发明中的表面活性剂处理之前，使油与纤维接触；或者优选通过将油注入纤维分散器中或在纤维分散器中使用油与纤维混合，可将油添加至原纤维中。根据本发明，保留在纤维之上或其中的油量从约0.010％至约2.0％，例如从约0.2％至约2.0％。
利用表面活性剂和油对纤维素纤维的改性，获得了协同作用的同时，这对于高得率纤维将是最为有益的。通过本发明的方法其它纤维素纤维增加了其卫生纸的质量，因此，用所述的纤维制得了更为柔软的卫生纸制品。除漂白和未漂白的高得率纤维如磨石磨木浆纤维，热磨机械浆纤维，和化学热磨机械浆纤维以外，所述纤维还包括：北方和南方的、漂白和未漂白的针叶木和阔叶木的硫酸盐浆，漂白和未漂白的亚硫酸盐纤维。所述纤维的具体例子包括：漂白的针叶木化学热磨机械浆(SWCTMP)；漂白的北方针叶木硫酸盐浆(NSWK)；漂白的回用纤维(RF)；漂白的桉树硫酸盐浆(BEK)；漂白的南方针叶木硫酸盐浆(SSWK)；和漂白的阔叶木化学热磨机械浆(HWCTMP)。
表面活性剂处理过的、含油的本发明的纤维可用于常规的造纸方法中，并根据生产卫生纸制品的任何常规的方法，生产卫生纸制品，所述卫生纸制品包括：薄页卫生纸，搽面纸，毛巾纸和餐巾纸。通过使用本发明的含油纤维，改善了所述制品的柔软度和松厚度。由于松厚度得以改善，因此，将会增强由本发明的纤维生产出的毛巾纸。
本发明的一种情况是，当表面活性剂处理过的、含油的纤维在纸机网前箱中时，可以将表面活性剂体系和/或非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的混合物添加至其中，以便进一步增加所得到的纸制品的柔软度。当纤维以造纸浓度处于网前箱(或纸机浆池)中时，以纤维干重量计，优选添加从约0.01％至约1.5％的表面活性剂，然后由该纤维形成纸制品。合适的表面活性剂体系包括：常规的解离剂，所述解离剂可以是非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的混合物。举例性的材料包括但不局限于：AROSURFPA-801和VARISOFTC-6001(得自Witco公司)；和Berocell(得自EKA NOBEL)。
根据本发明，业已发现，由于脱墨将除去对薄页纸和毛巾纸制品柔软度有利的油，因此，常规的脱墨对于由使用过的报纸制备柔软薄页纸制品来说将是不利于生产的。另外，本发明还基于这样的发现，即，用于新闻纸中的这类油对薄页纸和毛巾纸制品的柔软度是有利的。由于柔软度通常是通过手感来确定，而手感将受除纸页的膨胀度以外的平滑度以及其它表面特性的影响，因此，对于薄页纸制品将难于对柔软度进行测量或定量。业已开发出了手感测试，并且在本发明中，通常根据下面的测试得到了手感数据。手感测试范围
购买用作标准的若干不同的低定量、干起皱的薄页纸，或根据赋予薄页纸制品以柔软度的不同质量的市售纸浆生产的该薄页纸用作标准的所述薄页纸。这些薄页纸用来确定柔软度的数字刻度。将数值规定为各薄页纸标准的柔软度。
将由市售纸浆制得的最柔软的制品的手感值规定为86，所述制品是由50％新的北方针叶木硫酸盐纤维和50％Santa Fe Eucalyptus硫酸盐浆生产的低定量、干起皱薄页纸制品。用作标准最为粗糙的制品是由100％漂白针叶木化学热磨机械浆(SWCTMP)生产的，并将其手感值规定为20。在确定“手感柔软度”刻度时用作标准的、且柔软度质量在最为柔软和最为粗糙的薄页纸标准之间的其它低定量、干起皱薄页纸试样由不同的纸浆或纸浆混合物生产，并且其将手感柔软度值规定在20和86之间。在下面将进一步描述所使用的纸浆。除低定量、干起皱方法以外的薄页纸制备方法以及除用来生产标准的纸浆纤维之外的其它纸浆纤维都能生产由本发明所述的薄页纸标准所确定的手感柔软度值在20-86以外的薄页纸制品。然而，对于实现利用本发明对柔软度的改进，上面确定的低定量、干起皱制品20-86的手感柔软度值是已校准的，并且足以用于对比。当用于其它薄页纸制备方法如穿透干燥方法时，或者当与其它纤维混合时，本发明回用的新闻纸纤维能生产出柔软度值高于86的薄页纸制品。用于生产手感标准的纸浆
(a)由Black spruce and Balsam fir制备的漂白针叶木化学热磨机械浆(SWCTMP)(Temcell等级500/80)，其加拿大标准游离度(CSF)为500,ISO亮度为80。制浆过程为：亚硫酸钠预处理，和加压精制，然后是碱性过氧化物漂白至80°ISO亮度。纤维的Kajaani粗度为27.8mg/100m,Kajaani重均纤维长度为1.7毫米。
(b)由Black spruce and Balsam fir制备的漂白北方针叶木硫酸盐浆(NSWK)(Pictou等级100/0-100％针叶木)。通过硫酸盐法制成卡伯价=28的纸浆，然后，通过CEoDED漂白至88°ISO亮度。纤维的Kajaani粗度为14.3mg/100m,Kajaani重均纤维长度为2.2毫米。
(c)通过对办公室的混合废纸进行筛选得到漂白的回用纤维(RF)，然后将其制成浆、筛选、除渣，并洗涤至550°CSF，然后通过次氯酸钠漂白至80°ISO亮度。纤维的Kajaani粗度为12.2mg/100m,Kajaani重均纤维长度为7.2毫米。
(d)通过硫酸盐法将桉树属制成卡伯价=12的浆，然后通过ODEoD漂白至89°ISO亮度，而制得漂白桉树属硫酸盐浆(BEK)(Santa Fe不含元素氯的等级)。纤维的Kajaani粗度为6.8mg/100m,Kajaani重均纤维长度为0.85毫米。
(e)根据Loblolly和Slash松制得漂白南方针叶木硫酸盐浆(SSWK)(Scott Mobile松)，并制成卡伯价=26的浆，然后通过CEHED漂白至86°ISO亮度。纤维的Kajaani粗度为27.8mg/100m,Kajaani重均纤维长度为2.6毫米。
(f)根据响杨制得加拿大标准游离度(CSF)为450,ISO亮度为83的漂白阔叶木化学热磨机械浆(HWCTMP)(Millaaar Westerm等级45/83/100)。制浆过程为：碱性过氧化物预处理，和加压精制，然后是碱性过氧化物漂白。纤维的Kajaani粗度为13.8mg/100m,Kajaani重均纤维长度为0.85毫米。装置
测试方法不需要任何装置。本测试方法使用如下所述的步骤和材料，以便利用十个人或更多人组成的专家小组对薄页纸试样进行评估，并利用已知柔软度刻度值的制品标准，将试样的柔软度值进行排列。利用已知柔软度刻度值的制品标准，通过合格的测试仪对某些试样进行测试。当替代测试专家小组而使用合格测试仪时，该测试仪的结果被视为等同的。试样制备
1．应选择评估专家小组要进行测试的五个试样。
2．利用下式用于柔软度评估的每个制品计算评判测试专家小组所需的试样垫的数量和标准试样的垫数量：
所需垫数(每个制品)=(x-1)×y
x=被测试制品的数量
y=测试专家小组的人数
3．对于要进行评估的每个制品，随机选择一卷试样薄页纸，并弃去开始几页(以便除去尾端的粘结胶)。根据待测试的每卷制品制备试样垫。每个垫应当是4张纸页厚，并由薄页纸连续的试样制得，所述连续试样的长度为4张纸。每个垫按如下制得：首先将四张纸长的试样对折。这将得到两张纸页长度的双倍厚度的试样。然后再将双倍厚度的试样对折，从而得到四张纸页厚的、单页长的试样垫。必须按如下进行折叠，以致使当薄页纸在卷筒上时，纸页的外表面将成为试样垫的外表面。如果被测试的制品为“双面的”，即该制品的纸页的外表面的表面特性与面向卷筒内部的表面的表面特性不同，那么应对该制品进行两次测试，在对面向卷筒外侧的表面作为试样垫外表面的表面进行测试之后，再对折叠致使面向卷筒内侧的表面成为试样垫外表面的纸页表面进行测试。
4．利用上面第2节的公式，由每个制品制备所需数量的试样垫。如果需要多于一卷的制品来制备所需数量的垫，那么，将根据各个纸卷的制品制得的垫进行随机堆放将是十分重要的。利用分批代码，在左上角对每个垫进行编码(在折叠处)。
5．从标准薄页纸中通过专家小组选择三个用作参考的标准如下：
选择待评估的最粗糙的试样并与标准薄页纸试样垫进行对比，再选择一稍低于最粗糙试样粗度的较低的标准。
选择待评估的最柔软的试样并选择一稍高于最柔软试样柔软度的较高的标准。
选择落入所选较低和较高标准中间的第三标准。
这三个所选择的标准薄页纸垫将作为测试小组的手感参考标准，并确定为最柔软、最粗糙和中等程度。
6．以手感参考标准对专家小组评估的制品的柔软度范围进行分类。为更精确起见，所选择的最高和最低参考标准在手感柔软度刻度(Handfeel Softness Scale)上应离开约30点。中间的参考标准应远离较低和较高参考标准8点或更多。小组成员选择及规程
1．选择约10人组成的专家小组，其中男女人数基本相同，人员的年龄不同。
2．保证专家小组成员都明白所述的规程，如果需要可做一次“试验”。
3．专家小组成员必须在安静的地方进行测试。测试步骤
1．以阅读下列标准规程作为柔软度测试的开始。标准规程
在开始柔软度专家小组测试步骤之前，让每个专家小组参加者阅读这些规程。
a．目的
“本步骤的目的是比较卫生纸试样的柔软度”。
b．方法
“每次将给你两个卫生纸的试样垫。利用你的主手对这两个试样进行对比，并通过用你的主手对每个试样的感觉而作出对比，据你看适宜使你作出判断时，你可以将试样弄破、弯曲、或摩擦。
c．“第一次判断”
在对两个试样垫对感觉之后，将让你判断哪个试样更为柔软。
d．“第二次判断”
利用下面的等级定出两个垫之间柔软度差异的程度：
刻度使用奇数1,3,5,7,9。如果你感到所列的这些数不能充分表示出两个制品柔软度差异，那么你还可以使用偶数。专家小组评价的刻度
1 3 5 7 9
|---------|---------|---------|---------|
评价刻度的数值被定义为：
1．没有差别。
3．很小的差别，没有把握，某些人可能会弄错。
5．小差别，有把握进行判断。
7．中度差别，易于检测，有把握。
9．很大的差别，很容易检测，显著的。
e．校正
“在我们开始测试之前，将给你一用于进行对比的最为柔软的标准试样和一最不柔软(最粗糙标准)制品的试样垫。请对它们进行触摸。你将感觉到两个标准参考之间柔软度的差异，你将在定义的刻度上确定为9。”(在评价刻度上的9相当步骤6中专家小组用的所选择的较高和较低参考之间柔软度刻度上的手感点数。)
f．参加者的反应
“有关测试步骤，你有任何问题没有？”
g．再次保证
“最后，在每次决定之前不要苦恼不安太长时间。你的观点实际上等于任何人的观点。不存在对或错的回答！”
2．将试样垫和参考垫的每个组合呈现给每个成员，并让他(她)们选择优选的试样，然后利用柔软度刻度1-9排列出它们的差别。每个专家小组成员应以随机的方式接收试样对，以避免顺序错误。
3．将每对试样的结果记录为XYn。其中X为优选试样的编码，Y为非优选试样的编码，而n为刻度值(1-9)。
数据分析
对成对的对比结果进行处理，好象它们是比例刻度似的。比例刻度的定义如下：如果一刻度在y=x,a＞0的正线性变换形式下是恒定的，那么该刻度为比例刻度。
将“n”数值的垫的数据对和比例重量加到下列形式的矩阵中。
O1 … On
O1 W1 W1W1
W1 W2Wn
O2 W2 W2W2
W1 W2Wn
On Wn WnWn
W1 W2Wn
其中Oi为各个试样，Wi为每对试样的刻度值(比例重量)。对于这种形式的矩阵，存在着下面的性能
AW=MW
式中W=(W1,W2,…Wn)。重量矢量W为相应于其本征值n的矩阵A的本征矢量。Saaty指出(参见，Saaty,T.L.,“A Scaling Method forPriorities in Hierarchical Structures”(分级结构中优先权的定标方法)，Journal of Mathematical Psychology，(数学心理学杂志)15,234-281(1977)和Saaty,T.L.,“Measuring the Fuzzinessof Sets”(定位的模糊度测量)，Journal of Cybernetics，(控制论杂志)4(4),53-61(1974))，为了从评估重量中提取出本征矢量W，需要找到A的最大本征矢量值(λmax)。在McConnell,Wes,“ProductDevelopment Using Fuzzy Sets”(用模糊定位的产品研制)，INDA第十届技术专题讨论会(Tenth Technical Symposium)第55-72页(1982.11.17-19)中，提供了解决λmax和W的计算机程序。所得到的本征矢量W是成对输入的最佳评估比例刻度。对该矢量中的每个参数取对数得到了更为近似的等间距刻度，其中目标之间的距离是线性的。将标准柔软度值对估测的等间距刻度值进行作图，并通过内推法，确定未知试样的数值。
根据所有专家小组成员计算的标准柔软度值来计算各个未知试样的标准柔软度值的平均值以及标准偏差。如果个别小组成员计算的值落在由平均值得到的两倍标准偏差以外，那么弃去该值并重新计算平均值和标准偏差。落在由平均值得到的两倍标准偏差以内的数值的平均值和标准柔软度值为未知试样的标准手感柔软度值。手感柔软度刻度
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|
20 86
(35) (3b)
抗张强度
在此给出的薄页型纸制品的抗张强度值是通过使用5.08cm的试样间距和5.08cm/min的十字头速度的裂断长测试(TAPPI测试方法No-T494om-88)而测得的。通常薄页纸的强度在纸页的纵向和横向是不同的。另外，薄页纸试样的定量也不尽相同，这将影响抗张强度。为了更好的对各种薄页纸试样的抗张强度进行对比，对试样的定量差以及纵向抗张强度差进行补偿将是十分重要的。通过计算“定量和各向标准化抗张强度”(下面将称之为“标准化抗张强度”或“NTS”)，实现了所述的补偿。通过将定量除以制品纵向和横向抗张强度的平方根所得到的商计算NTS。为更好的进行薄页纸试样的对比，已作出了就定量和纵向的不同而归一化的抗张强度计算。在纵向和横向均测量抗张强度，并且根据TAPPI测试方法No.T410om-88测量薄页纸试样的定量。当使用英制进行测量时，测得的抗张强度值为盎司/英寸，测得的定量为磅/令(2880平方英尺)。当以米制单位计算时，测得的抗张强度值为克/2.54厘米，测得的定量为克/米2。应指出的是，所述的米制单位不是纯米制，因为用于抗张强度的测试装置是以英寸来切割试样，因此，该米制单位变成了克/2.54厘米。对于纵向抗张强度、横向抗张强度和定量分别使用如下缩写：MDT、CDT和BW，定量和各向归一化抗张强度(NTS)的数学计算式为：
NTS=(MDT×CDT)1/2/BW
NTS(英制单位)=0.060×NTS(上面定义的米制单位)单位液体的吸收能力
通过测量将纸制品浸于约23℃的液体浴中并使之完全湿润之后，测定被纸制品吸收的液量，而测得纸制品的单位液体吸收能力。液体浴可以含有水、油或任何希望获得其吸收结果的液体。
更具体地说，通过如下步骤测量吸收性：首先切得7.62mm×7.62mm待评估材料的试样；在23℃和50％相对湿度对试样进行调理；然后对试样进行称重。称得的重量以克计(W1)。另外，还必须从相同的材料上切出两滤水条(drainage strips)。
将由标准级增强不锈钢网布构成的金属丝网筛往下放入液体浴中。使用钝边镊子，将试样放在网筛上方的液体浴中，并浸渍两分钟。两分钟后，将试样放置在网筛上，使试样与网筛的底角对齐。使网筛升高，并在附着脱水条之前使试样脱水几秒钟。然后将附着脱水条的试样夹在试样夹上，挂在脱水容器中的一杆上，并使之脱水30分钟。然后，通过放松脱水夹，从试样夹上取下试样，并放置在天平的称量盘中。对湿的试样进行称重并以单位克记录(W2)。根据下式得到的液体的重量：
液体重量=W2-W1
以克/克计的单位液体吸收能力(ULA)根据下式得到：
ULA(克/克)=液体重量/W1
使用蒸馏水或去离子水进行测试，以确定单位水吸收能力。使用石蜡油测量单位油吸收能力。在每个试样之后均要更换液体浴中的液体，以避免可能存在在测试试样上的杂质的污染。松厚度测量
纸张试样的厚度是在1千帕(1kPa)的负载下测量的。每个试样(一层或两层)均由10页纸组成，并没有折痕。利用Thwing-Albert VIRⅡ厚度测试仪，使用39.497mm(±0.25mm)直径的圆柱脚，在1kPa的压力和3秒的停留时间下，对试样进行测试。结果以mm/10页表示(如被消费者所使用的)。薄页纸制备方法
本发明的表面活性剂处理过的、含油的纤维可以用于生产柔软、松厚的卫生纸如薄页纸、毛巾纸餐巾纸和搽面纸的任何常用的已知的造纸方法。包括其中纸幅通过烘缸干燥、穿透干燥，加热干燥，及其组合的许多不同的造纸方法均适用。可用于本发明的造纸方法的例子包括：US3,301,746(Sanford等人)；US3,821,068(Shaw)；US3,812,000(Salvucci等人)；US3,994,771(Morgan,Jr.等人)；US4,102,737(Morton)；US4,158,594(Becker等人)；US4,440,597(Wells等人)；和US5,048,589(Cook等人)中所提到的方法。
优选的造纸方法常称之为干起皱法。通常，该方法涉及：使用其中优选添加干强度化学剂以便产生抗张强度并且还可以添加其它造纸化学剂的本发明的造纸配料。然后从纸机浆池泵送造纸配料，并输送至网前箱，然后，以0.1-0.4％的浓度通过堰板流至长网的水平表面上，通过长网进行脱水，并形成纸幅。造纸网沿胸辊和若干案辊传输，然后到达造纸网转向辊，由此，造纸网将沿伏辊和若干校正辊返回至胸辊。这些辊中的一个辊是用来驱动长网的。为增加脱水，可以在案辊之间使用一个或多个真空箱，(在案辊之间可使用挡水板或脱水板)。
湿纸幅在长网的上表面形成，并通过伏辊将纸幅压至毛毯上、或通过引纸板将纸幅输送至毛毯上，以达湿纸幅传递至毛毯上。该毛毯将纸幅输送至压榨装置。然后毛毯沿一个或两个压榨辊运动，所述辊之一为吸水辊；然后毛毯沿导向辊运行并转回至伏辊。在毛毯表面上的不同位置可使用喷水管和挡板以帮助引纸、清洗和调节毛毯表面。压榨装置包含：单压榨辊或上、下压榨辊。水分在压榨装置的压区内排出并转移至毛毯中。
然后，将成形且压榨过的纸幅输送至称之为扬克式烘缸的旋转干燥圆柱体的表面上。另外，干燥装置可以包括：包围扬克式烘缸上部的热风罩。该罩有热风喷嘴，所述喷嘴喷射至纸幅上并有助于除去水分。所述罩包括一排气装置，以便从罩中除去空气从而控制温度。利用刮刀从干燥表面上取下纸幅，从而使纸幅起皱。为了有助于以可控、均匀的方式从干燥表面取下纸幅，使用喷射系统将起皱粘合剂施加至扬克式烘缸表面上。所述喷射系统为：连接在沿干燥表面宽度延伸的主管上的一排喷嘴。起皱粘合剂为常用于薄页纸造纸技术中的任何种类的粘合剂。
然后使由干燥烘缸起皱的纸幅通过由一对辊子形成的辊隙，并卷成称为母卷的大卷筒。通常，在实施例中使用的薄页纸造纸方法的特征在于：低定量、干起皱法。按如下对14英寸宽度的实验室规模纸机进行操作：在形成纸幅之前，使造纸配料包含在其中添加有干强度添加剂、染料或其它化学添加剂的纸机浆池中。通过混合浆泵输送造纸配料，该造纸配料由网前箱以0.1-0.4％的浓度流经堰板流至长网的水平表面上，通过长网进行脱水并形成纸幅。长网沿有助于脱水和形成纸幅的吸水胸辊运行。然后，长网沿若干导向辊和一长网转向辊运行，并返回至胸辊。这些辊之一用来驱动长网。
湿纸幅在长网的上表面形成，并通过真空引纸辊将纸幅输送至毛毯上。该毛毯将纸幅输送至压榨装置。然后毛毯沿一个压榨辊、即固态橡胶辊运动，并沿导向辊运行并转回至真空引纸辊。水分在压辊的辊隙内排出并转移至毛毯中。
然后，将成形且压榨过的纸幅输送至称之为扬克式烘缸的旋转干燥圆柱体的表面上。利用刮刀，在纸幅干度在95-96％时从干燥表面上取下纸幅。为了有助于以可控，均匀的方式从干燥表面取下纸幅，使用喷射系统将起皱粘合剂施加至扬克式烘缸表面上。在这些实施例中使用的粘合剂混合物为70％聚乙烯醇和30％淀粉基胶乳(NationalStarch Latex4441)的70/30的混合物。
然后使从干燥烘缸来的起皱的纸幅通过由一对辊子形成的辊隙，并卷成测试所希望母卷筒。纸机形成14英寸宽的纸幅，并以40-50英尺/分钟的卷取速度运行。在实施例中所有干的起皱的薄页纸试样均以10磅/令的定量和18-20的起皱率生产。对于所有测试，均将试样转化成两层的薄页纸(20磅/令)。
在下面的实施例中将阐明将油、粗纤维和表面活性剂组合所产生的协同作用。除非另有说明，在本发明中所使用的所有比例均以重量计，纤维重量以纤维的风干重量计。
下面的实施例1-13包含表1-8的NTS(米制)数据。所述的NTS数据是通过使用一英寸宽的试样而测得的。因此，在这些表中反映出的数据乘以3将与表16-18中的NTS数据基本一致，表16-18的数据是利用三英寸宽的试样测量的。实施例1
由通过对旧报纸进行制浆而得到的纸浆制备低定量、干起皱的薄页纸制品。通过与水制成6％浓度的浆液而制得薄页纸制品。将浆液的温度升至180°F，并在此高温保持30分钟。将部分浆液冷却，然后直接用作使用上述造纸设备和方法的低定量干起皱薄页纸的配料。将剩余部分的纸浆温度从180降至140°F，利用硫酸将pH调至5.0，并将浓度调至5％。以每100磅纸浆28毫升的速率，添加常用于对纸浆进行脱墨的表面活性剂。然后，使浆液在140°F保持30分钟，冷却，并用氢氧化钠将pH调至7，然后用作利用上述造纸设备和方法制备干起皱薄页纸的配料。以基于纤维干重量1％的速率，将阳离子干强度树脂SolivtoseN添加至该配料中。使对比试样和实施例的干起皱薄页纸经受手感测试和抗张强度测试。结果列于表1中。
表1说明手感NTS(米制)对比试样(ONP)4152.5表面活性剂处理过的试样(ONP)4841.7
实施例2
由通过对旧报纸进行制浆而得到的纸浆制备低定量、干起皱的薄页纸制品。通过在6％的浓度，150°F和pH约7下与水制成浆液而制得薄页纸制品。将浆液分成两半。将第一部分浆液在130°F保持30分钟，将浓度降低至3％，洗涤至5％的目标浓度，使用间歇式精浆机以1马力-天/吨的速率进行精制，然后直接用作使用上述造纸设备和方法制备低定量、干起皱薄页纸的配料，从而生产出定量为16英磅/令的双层薄页纸(即每层的定量为8英磅/令)。
以干纤维重量计约0.1％的速率，将Calgon公司的ORLENE1084添加至剩余部分的浆液中，然后使之在130°F保持30分钟。然后将浆液浓度调至3％，洗涤至5％的目标浓度，使用间歇式精浆机以1马力-天/吨的速率进行精制，然后直接用作使用上述造纸设备和方法制备低定量、干起皱薄页纸的配料，从而生产出定量为16英磅/令的双层薄页纸(即每层的定量为8英磅/令)。使对比试样和实施例的干起皱薄页纸经受手感测试、抗张强度测试、松厚性测量、以及油/水吸收能力(吸收性)测试。基本上如上所述进行手感测试，所不同的是：使用一合格的测试仪和市售的参考试样来替代测试专家小组和由特定纸浆得到的参考试样。由于每个试样从合格的测试仪只能得到一组结果，因此，不利用上述的数据分析方法对结果进行分析。结果列于表2-5中。
表2-手感(合格的测试仪)NTS(米制)对比试样表面活性剂处理过的ONP27.0778030.0757933.0737736.0727737.5657539.06275
表3-松厚性(mm/10页)NTS(米制)对比试样表面活性剂处理过的ONP27.02.532.5730.02.452.5633.02.382.5536.02.352.5537.52.352.539.02.332.54
表4-吸收能力(水)NTS(米制)对比试样表面活性剂处理过的ONP27.04.905.3030.04.705.2533.04.655.2036.04.555.1537.54.505.0539.04.505.00
表5-吸收能力(油)NTS(米制)对比试样表面活性剂处理过的ONP27.04.805.1030.04.704.9633.04.704.8036.04.454.7237.54.444.6539.04.404.65
实施例3
根据实施例2所述的步骤，由通过对旧报纸进行制浆而得到的纸浆制备低定量、干起皱的薄页纸制品。将所有试样通过在6％的浓度，150°F和pH约7下与水制成浆液。使浆液在140°F保持30分钟。然后，以干纤维重量计约0.1％的速率，将Calgon公司的ORLENE1084添加至浆液中，然后保持30分钟。将浆液浓度调至3％，洗涤至5％的目标浓度，使用间歇式精浆机以1马力-天/吨的速率进行精制。然后使精制过的纸浆浓度调至约0.1％的造纸浓度，并加至纸机的网前箱中。将以干纤维的重量计从0.10％至0.40％的速率，在网前箱处添加表面活性剂体系。该表面活性剂体系为得自Witco公司的VARISOFTC-6001。然后将处理过的浆液直接用作使用上述造纸设备和方法制备低定量、干起皱薄页纸的配料，从而生产出定量为16英磅/令的双层薄页纸(即每层的定量为8英磅/令)。使对比试样和实施例的干起皱薄页纸经受手感测试、抗张强度测试、松厚性测量、以及油/水吸收能力(吸收性)测试。手感测试按照实施例2所述的进行。测试结果列于表6-8中。
表6-手感(合格的测试仪)NTS(米制)表面活性剂％(网前箱)表面活性剂处理过的ONP15.30.409017.40.208821.00.1084
表7-吸收能力(水)NTS(米制)表面活性剂％(网前箱)表面活性剂处理过的ONP15.30.405.8817.40.205.7021.00.105.50
表8-吸收能力(油)NTS(米制)表面活性剂％(网前箱)表面活性剂处理过的ONP15.30.405.6017.40.205.4121.00.105.18
实施例4
根据先前所述的步骤生产出起皱和未起皱的薄页纸制品，所不同的是，某些制得的制品在处理期间不用表面活性剂进行处理。此外，还将若干回用纸张原料用来生产最终的制品。所述的这些原料包括：空白报纸，它是用于制作报纸的未印刷的纸张；旧报纸；混合的住宅纸；漂白的住宅纸；办公室纸张；以及约50％办公室纸张和约50％住宅纸张的混合物。下表将说明各种原料的配料的种类和用量。
表9-空白报纸配料重量％针叶木漂白硫酸盐浆29阔叶木漂白硫酸盐浆3针叶木机械浆67阔叶木机械浆1
表10-旧报纸配料重量％针叶木漂白硫酸盐浆20阔叶木漂白硫酸盐浆3针叶木机械浆77
表11-混合的住宅纸张配料重量％针叶木漂白硫酸盐浆24阔叶木漂白和未漂白的硫酸盐浆22针叶木机械浆51阔叶木机械浆3
表12-漂白的混合住宅纸张配料重量％针叶木未漂白硫酸盐浆5针叶木漂白硫酸盐浆30阔叶木漂白硫酸盐浆24针叶木机械浆40阔叶木机械浆1
表13-办公室纸张配料重量％针叶木漂白硫酸盐浆61阔叶木漂白硫酸盐浆39
表14-50％办公室纸张和50％住宅纸张的混合物配料重量％针叶木未漂白硫酸盐浆4针叶木漂白硫酸盐浆28阔叶木漂白硫酸盐浆40针叶木机械浆26阔叶木机械浆2
通常，阔叶木漂白硫酸盐浆含有相对柔软的纤维，但针叶木漂白硫酸盐浆也含某些粗纤维。其它的配料主要含粗纤维。利用FS-200型Kajaani纤维分析仪(得自Kajaani Oy Eelctronics,Kajaani，芬兰)，测量上述各试样的纤维粗度值。该纤维粗度值是根据常规的方法测量的。粗度指数列于下表15A中。
表15A-纤维粗度值配料纤维粗度值，mg/100米空白新闻纸22.5旧报纸25.3混合的住宅纸张20.9漂白的混合住宅纸张19.4办公室纸张13.150％办公室纸张和50％住宅纸张的混合物17.8
下表将说明各原料中柔软纤维的最大含量
表15B-各原料中柔软纤维的最大含量配料重量％空白新闻纸32旧报纸23混合的住宅纸张22漂白的混合住宅纸张54办公室纸张10050％办公室纸张和50％住宅纸张的混合物68
使由这些原料得到的起皱和未起皱的纸制品经受杯压碎试验、Kawabata弯曲试验，和吸水试验。
杯压碎试验测量材料的柔韧性。在通过约6.5cm直径的圆柱体包围杯形材料以便使杯形材料保持均匀变形的同时，通过测量用4.5cm直径的半圆形腿将225mm×225mm的片材压碎成约6.5cm直径×6.5cm高的颠倒的杯所需的峰值载荷和能量，该杯压碎试验将评估材料的柔软度。利用恒速延伸(CRE)测试仪，如由Sintech公司制造的，1001Sheldon Drive,Cary,North Carolina 27513，当半圆形腿以约0.25英寸/秒的速率下降时，测量峰值载荷和能量。结果表明了材料的柔软度。举例来说，材料越挺硬，峰值载荷将越大。
由上述生产的薄页纸制品得到长度和宽度约225±3mm，厚度从约0.58-0.69mm试样。对于每个制品，需对五个试样进行测试，其中每个数据点表示五个试样的平均值的最终数据将在表16A和16B中说明。
表16A-杯压碎试验杯压碎杯压碎NTS载荷(g1)能量(gf-mm)(gfm2/g)未起皱的没有表面活性剂的住宅纤维177282550.97有表面活性剂的住宅纤维124198949.76没有表面活性剂的ONP149241849.43有表面活性剂的ONP122209650.81有表面活性剂的住宅纤维283488171.77有表面活性剂的漂白住宅纤维210368370.96起皱的没有表面活性剂的ONP98176032.06有表面活性剂的ONP80141430.61有表面活性剂的住宅纤维5598031.51有表面活性剂的空白新闻纸86156930.05
表16B-杯压碎数据(归一化的)归一化归一化压碎负载柔软度压碎能量柔软度定量UCTAD载荷能量指数指数没有表面活性剂的住宅纤维8.298132.4436.1420.38521.33有表面活性剂的住宅纤维6.330101.5317.8610.49019.59没有表面活性剂的ONP7.801126.5976.3360.39019.1有表面活性剂的ONP6.073104.3318.3670.48720.09有表面活性剂的住宅纤维8.581147.9998.3640.48532.98有表面活性剂的漂白住宅纤维6.377111.84311.1270.63432.93LDC没有表面活性剂的ONP3.58164.3048.9540.49927.37有表面活性剂的住宅纤维1.54027.43620.4641.14935.72有表面活性剂的ONP2.23239.45313.7130.77635.84有表面活性剂的空白新闻纸2.65848.48611.3070.62032.36
图1-4说明了表16A的数据。图1和图2说明了：由住宅纤维和旧报纸制得的未起皱的、表面活性剂处理过的薄页纸制品，其杯压碎负载和能量要低于由未处理的住宅纤维和旧报纸制得的相应的薄页纸制品。因此，这些表面活性剂处理过的未起皱的薄页纸制品显示出了比未处理的制品更大的压碎柔软度。图3和图4说明了：由旧报纸制得的起皱的、表面活性剂处理过的薄页纸制品，其杯压碎负载和能量要低于由未处理的旧报纸制得的薄页纸制品。因此，这些表面活性剂处理过的起皱的薄页纸制品显示出了比未处理的制品更大的压碎柔软度。
表16B包含归一化的杯压碎数据。通过将测量的载荷和能量值除以试样的定量，得到了归一化的载荷和归一化的能量值。通过将归一化抗张强度除以归一化载荷和归一化能量值，得到了载荷柔软度指数和能量柔软度指数值。以这种形式表示的数据将会减少试样之间定量变更和强度变更所造成的影响。
Kawabata弯曲试验包括夹住试样的两端。一端是固定的，而另一端是沿相对于固定端的圆弧活动的。可以使试样定向，以对纵向和横向进行测试。使用Kawabata测试仪来测量试样的刚性和滞后变形，所述测试仪如由Kato Tech Co.,LTD制造的，其名称为26Karato-ChoNishikujo Minami,KU,Kyoto 601，日本。
由上述生产的薄页纸制品得到长度和宽度约20cm，厚度从约0.58-0.69mm试样。对于每个制品，需对三个试样进行测试，其中每个数据点表示三个试样的平均值的最终数据将在表17A和17B中说明。
表17A-Kawabata弯曲未起皱的B.刚性MDB.滞后MDB.刚性CD B.滞后CDNTS(gfcm2/cm)(gfcm/cm)(gfcm2/cm)(gfcm/cm)(gfm2/g)没有表面活性剂的住宅纤维0.1850.2140.140.19150.97有表面活性剂的住宅纤维0.1120.1160.1310.14749.96没有表面活性剂的ONP0.2150.3250.2050.33849.43有表面活性剂的ONP0.1690.1540.1290.1450.8150％住宅纤维/50％办公室纤维0.1080.1120.1050.13352.02有表面活性剂起皱的有表面活性剂的漂白住宅纤维0.0220.0100.0230.03631.51有表面活性剂的住宅纤维0.040.0780.0570.08930.61有表面活性剂的ONP0.0390.0480.0530.06430.05有表面活性剂的空白新闻纸0.0330.0370.050.05232.06
表17B-Kawabata弯曲指数UCTADMD刚性MD滞后CD刚性CD滞后定量指数指数指数指数G/M2没有表面活性剂的住宅纤维0.1700.1970.1290.17621.33有表面活性剂的住宅纤维0.1140.1190.1340.15019.59没有表面活性剂的ONP0.2280.3440.2170.35819.1有表面活性剂的ONP0.1660.1510.1260.13720.0950％住宅纤维/50％办公室纤维0.1050.1080.1020.12919.85有表面活性剂LDC有表面活性剂的漂白住宅纤维0.0210.0240.0220.03532.93有表面活性剂的住宅纤维0.0360.0690.0510.07935.72有表面活性剂的ONP0.0360.0440.0480.05835.84有表面活性剂的空白新闻纸0.0370.0410.0550.05830.05
图5-8说明了表17A的数据。图5说明了：由住宅纤维和旧报纸制得的未起皱的、表面活性剂处理过的薄页纸制品，其刚性要低于由未处理的住宅纤维和旧报纸制得的相应的薄页纸制品。图6说明了：由住宅纤维和旧报纸制得的未起皱的、表面活性剂处理过的薄页纸制品，其滞后变形要低于由未处理的住宅纤维和旧报纸制得的相应的薄页纸制品。因此，在弯曲之后，这些处理过的薄页纸制品具有更大的回收能力。因此，从滞后变形来看，显示更低刚性的这些表面活性剂处理过的未起皱的薄页纸制品是不希望的。
表17B包含Kawabata弯曲数据指数(即，纵向和横向的Kawabata弯曲刚性指数和Kawabata滞后变形指数)。为首先得到归一化值，通过将测量的弯曲刚性值和滞后变形值除以定量而得到了Kawabata弯曲指数值。然后将这些归一化弯曲刚性值除以归一化抗张强度(并乘以1000)，从而得到了Kawabata弯曲刚性指数。
吸水试验包括夹住试样，并使水浴升高，直至水与试样接触为止。使用Anderson-Ross吸水测试仪，如由Kimberly-Clark公司(1400Holcomb Bridge Road,Roswell,GA30076)制造的测试仪，测量试样XY方向吸水率、Z方向吸水率、以及总吸水率。总吸水率是基于试样在18秒钟内所吸收的总水量。
根据上述生产的薄页纸制品得到直径约8.5±0.010cm，厚度约0.58-0.69mm的基本圆形的试样。对于每个制品，需对五个试样进行测试，其中每个数据点表示五个试样的平均值的最终数据将在表18A和18B中说明。
表18A-XY和Z方向的吸水率未起皱的(低定量)XY吸水率Z吸水率总吸水率NTSg/g/sg/g/sg/g(gfm2/g)有表面活性剂的住宅纤维1.414.4410.8849.46没有表面活性剂的住宅纤维0.823.678.8750.97有表面活性剂的ONP0.923.416.7250.81没有表面活性剂的ONP0.563.055.8949.43有表面活性剂的空白新闻纸1.134.059.0651.57没有表面活性剂的空白新闻纸0.613.777.6151.53有表面活性剂，未起皱(高定量)回用的办公室纤维0.683.196.66134.02住宅纤维1.343.969.53134.5850％办公室纤维/50％住宅纤维1.273.399.79139.84
表18B-XY和Z方向的吸水指数未起皱的(低定量)XY-吸水指数Z-吸水指数总吸水指数有表面活性剂的住宅纤维28.5189.77219.98没有表面活性剂的住宅纤维16.0972.00174.02有表面活性剂的ONP18.1167.11132.26没有表面活性剂的ONP11.3361.70119.16有表面活性剂的空白新闻纸21.9178.53175.68没有表面活性剂的空白新闻纸11.8473.16147.68有表面活性剂，未起皱(高定量)回用的办公室纤维5.0723.8046.69住宅纤维9.9629.4270.8150％办公室纤维/50％住宅纤维9.0824.2470.01
图9-14描述了表18A的数据。图9,10，和11说明了：由住宅纤维、旧报纸、和空白新闻纸制得的未起皱的、低定量的、表面活性剂处理过的薄页纸制品，其XY吸水率、Z吸水率、以及总吸水率要高于由住宅纤维、旧报纸、和空白新闻纸制得的相应的未处理的薄页纸制品。因此，这些表面活性剂处理过的未起皱的薄页纸制品显示出了比相同纤维的未处理的制品有更大的吸水性。
图12-14说明了：由办公室废纸和住宅纸的混合物得到的高定量、未起皱、表面活性剂处理过的薄页纸制品，其XY吸水率、Z吸水率、以及总吸水率可与单独由办公室废纸或住宅纸得到的薄页纸制品相比。因此，本发明的方法能使用混合原料来生产出柔软且高吸收性的薄页纸制品。由于住宅纸往往比办公室废纸便宜，因此所述的这种混合是特别希望的。混合原料使得能够由更为便宜的原料来生产薄页纸。
图18B包含XY和Z吸水指数和总的吸水指数。为得到XY和Z吸水指数和总吸水指数，通过将XY和Z吸水值(以及总吸水值)除以归一化抗张强度(并乘以1000)得到了XY和Z吸水指数值(以及总吸水指数值)。
尽管本发明结合某些实施方案进行了描述，但应理解的是，本发明所包括的主题并不局限于那些特定的实施方案。相反，本发明的主题将包括：在下面权利要求的精神和范围内所包括的所有变更、改进和等同物。