具有改善松厚柔软度和表面柔软度的、柔软薄页纸的制备方法 【发明背景】
在薄页纸的制造中，不断改善薄页纸的柔软度是人们一直为之努力的目标。通常，先前的各种努力一直致力于减少薄页纸结构内纤维之间的粘结，或者用改善表面手感的化学剂对薄页纸进行涂布。然而，柔软度是包括各种因素的薄页纸的感觉性能，这些因素包括松厚柔软度和表面平滑度。迄今为止，各种努力均致力于一个或另一个方面。因此，一直需要一种既能改善松厚柔软度又能改善表面柔软度的方法。
发明概要
业已发现，通过组合添加一种或多种柔软剂/去粘合剂(softener/debonder)(下面将定义)至制造薄页纸的配料中，然后再次添加一种或多种柔软剂/去粘合剂至干燥薄页纸的表面中，能改善薄页纸的柔软度。一开始向配料中添加柔软剂/去粘合剂给薄页纸提供了更好的松厚柔软度，而随后局部的施加赋予了更为平滑或光泽的表面感觉。这种组合得到了手感十分柔软的薄页纸产品。
更具体地说，本发明涉及柔软薄页纸的制备方法，该方法包括：(a)以干纤维重量计，形成包含约为0.01-约6％(重量)的一种或多种柔软剂/去粘合剂的造纸纤维地水悬浮液；(b)通过将该造纸纤维的水悬浮液沉积至成形网上而形成薄页纸幅；(c)对该纸幅进行脱水和干燥；以及(d)向该干燥的薄页纸幅局部施加约为0.01-约10％(重量)的一种或多种柔软剂/去粘合剂(以干纤维重量计)。局部施加至干燥纸幅中的柔软剂/去粘合剂可与形成薄页纸幅前添加至配料中的柔软剂/去粘合剂相同或者不同。
本发明中所使用的“柔软剂/去粘合剂”选自：季铵化合物类，季铵化蛋白质化合物类，磷脂类，聚硅氧烷季铵类，季铵化、水解麦蛋白质/二甲聚硅氧烷磷酸共聚多醇(phosphocopolyol)的共聚物，有机活性的聚硅氧烷类，和聚硅氧烷二醇的化合物。
合适的季铵化合物包括具有下面结构式的那些物质：式中X＝氯，甲基硫酸根，或其它相容的抗衡离子；和
R＝脂族、饱和或不饱和的C8-C22；和式中X＝氯，甲基硫酸根，或其它相容的抗衡离子；
R＝脂族、饱和或不饱和的C8-C22；和R1＝苄基或环氧基；和式中X＝氯，甲基硫酸根，或其它相容的抗衡离子；和
R＝脂族、饱和或不饱和的C8-C22；和式中X＝甲基硫酸根，氯或其它相容的抗衡离子；R＝脂族、直链、饱和或不饱和的C8-C22；和R1＝2-羟乙基或2-羟丙基；和式中R＝脂族、直链或支链、饱和或不饱和的C8-C22；
X＝氯，甲基硫酸根，乙基硫酸根，或其它相容的抗衡离子；
R’＝2-羟乙基或多乙氧基乙醇；和
n＝1-50；和式中R＝C8-C22；和
X＝甲基硫酸根，氯或其它相容的抗衡离子；和式中R＝直链或支链、饱和或不饱和的C8-C22脂族烷基；和
X＝氯，甲基硫酸根，或其它相容的抗衡离子；和式中R＝脂族、饱和或不饱和的C8-C22；或烯丙基-；或R’-O-CH2-CH2-CH2-，其中R’＝直链或支链的C4-C18；和
X＝氯，硫酸根，或其它相容的抗衡离子。
合适的季铵化蛋白质化合物包括下面结构式的那些物质：式中R1＝饱和或不饱和的C12-C22脂肪酸基；
R2＝水解的大豆蛋白质，水解的丝蛋白，胶原蛋白，角蛋白部分或水解
的麦蛋白；和
X＝氯，乳酸根，或其它相容的抗衡离子；和式中R1＝饱和或不饱和的C12-C22脂肪酸基；
R2＝水解的胶原蛋白或角蛋白部分；和
X＝氯，乳酸根，或其它相容的抗衡离子。
合适的磷脂类包括但不局限于具有下面结构式的那些物质：式中x＝1-3；
x+y＝3；
a＝0-2；
B＝O-或OM；
A＝阴离子；
M＝阳离子；和
R、R1及R2可以相同或不同，并且是至多16个碳原子的烷基，取代的烷基，烷芳基或链烯基，而且R+R1+R2的总碳原子数目＝10-24；和式中X＝1-3；
x+y＝3；
a＝0-2；
B＝O-或OM；
A＝阴离子；
M＝阳离子；
R5、R6可以相同或不同，并且是至多C6的烷基，羟烷基，羧烷基，或至
多C10的聚氧乙烯；或者R5、R6和连接至它们之上的氮可以呈N-杂
环；和
R7＝如下结构式的酰氨基胺部分：
式中n＝2-6；
R3＝氢或至多6个碳原子的烷基，羟烷基或链烯基；或至多6个碳原子
的环烷基，或至多10个碳原子的聚氧乙烯；或
R4＝C5-C21的烷基，链烯基，烷氧基或羟烷基，或至多C20的芳基或烷芳
基；和式中A＝阴离子；
M＝阳离子；
R、R1及R2可以相同或不同，并且为至多16个碳原子的烷基，
取代的烷基，烷芳基或链烯基，而且R+R1+R2的总碳原子数＝10-
24；和
R’为下面结构式的酰氨基胺部分：式中n＝2-6；
R3＝氢或至多6个碳原子的烷基，羟烷基或链烯基；或至多6个碳原子
的环烷基，或至多10个碳原子的聚氧乙烯；和R8的结构式如下：式中n＝3或更大；
p＝1-1000；
q＝1-25。
合适的聚硅氧烷季铵包括下面结构式的那些物质：式中R＝C12-C18的烷基；
Z＝-CH2-CH2-CH2-O-(CH2)3-；
X＝烷氧基，氯或其它相容的抗衡离子；
n＝1-50。合适的有机活性聚硅氧烷包括具有下面结构式的那些物质：和 和式中R＝胺，羧基，羟基，或环氧基；
n＝3或更大；
x＝1-1000；和
y＝1-25。
合适的聚硅氧烷二醇包括下面结构式：式中R＝C1-C6烷基；
R1＝乙酸酯或羟基；
x＝1-1000；
y＝1-50；
m＝1-30；和
n＝1-30。
当希望柔软剂/去粘合剂复合使用时，可将该复合物同时或分别地添加至浓浆中。所述复合物可包含一种或多种选自上述物质的化合物，并且以预混物形式或单独地计量加入到浆液中。
最终的薄页纸包含约为0.01-6％(以纤维重量计)以单独或混合物的形式添加至薄页纸制造过程湿部的柔软剂/去粘合剂。更为优选的是，最终薄页纸包含约为0.1-3％(以纤维重量计)在湿部添加的柔软剂/去粘合剂。
局部处理用的柔软剂/去粘合剂可以水溶液的形式提供，或将其溶解于合适的溶剂中；所述溶剂如丙二醇，乙二醇，聚乙二醇，异丙醇，甲醇，乙醇或其它的有机溶剂。可单独地或与其它物质混合物的形式将它们施用至原纸的表面上。优选用于局部处理的组合物包含约为1-100％(重量)的柔软剂/去粘合剂(单独地或以混合物的形式)，更优选包含约为35-80％(重量)。另外优选的是，以纤维重量的约0.01-10％(重量)、更优选约为0.1-2％(重量)的添加比例将柔软剂/去粘合剂局部地添加至薄页纸中。
合适的局部处理方法包括但不局限于喷涂，轮转凹版印刷，拖刀涂布，胶版印刷等。
实施例
实施例1
使用多层网前箱制备双层、湿压起皱的薄页纸。第一浆层(最终与扬克式烘缸表面接触的层)包含桉树阔叶木纤维并占薄页纸纤维重量的60％干重。薄页纸的余下的40％重量由第二浆层提供，所述第二浆层由北方针叶木硫酸盐浆粕组成。薄页纸的总定量为7.3磅/2880平方英尺风干薄页纸。将两种强度剂在网前箱之前添加至纤维浆层中。以纤维总重量的0.08-0.1％，将Parez 631NC(乙醛酸酯化的聚丙烯酰胺，得自CytecIndustries，Inc.)计量加入到针叶木浓浆中。以纤维总重量的0.05-0.1％，将另一种增强剂，即Kymene 557 LX(得自Hercules，Inc.)分别计量加入阔叶木和针叶木浓浆中。
以纤维总重量的0.17％的量，将季铵化合物柔软剂/去粘合剂(甲基-1-油基酰氨基乙基-2-油基咪唑啉甲基硫酸盐，商品名为Varisoft3690，得自Witco公司，含90％活性物质)计量加至阔叶木浓浆中。
在干燥和起皱后，将该纸巾纸幅与另一张同样的纸幅层合起来，形成一双层的薄页纸。利用40％的有机活性聚硅氧烷乳液(由OSiSpecialties，Inc.制造的FTS-226)以每层的1％(以纤维重量为准)的施涂量，对这两层的阔叶木层都进行轮转凹版印刷。最终的薄页纸产品具有增加的松厚性和改善的表面平滑度。实施例2
如实施例1所述制备双层层合的薄页纸，所不同的是，不用有机活性聚硅氧烷对这两层进行凹版印刷，而是用下面结构式的聚硅氧烷磷脂(Mona Industries，Inc.，牌品54146，批号2426，25-30％活性物质)对这两层进行涂布：式中A＝氯离子；
M＝钠离子；
R1＝R2＝-CH3；
R可以是至多16碳的烷基，取代的烷基，烷芳基，或链烯基，并且
R+R1+R2的总碳原子数＝10-24；和
R’是下面结构式的酰氨基胺部分：式中n＝3；
R3＝氢；和
R8具有下面的结构式：
式中n＝3；
p＝90；
q＝1。
使用拖刀涂布机来涂布聚硅氧烷磷脂。刮刀的角度设置在30度，刮刀压力在20-40psi(磅/英寸2)之间变化，以提供不同的涂布量。最终的薄页纸产品具有增加的松厚性和光滑的表面感觉。实施例3
如实施例2所述制备双层薄页纸，所不同的是，对两层涂布下面结构式的季铵化合物(olealkonium chloride，由McIntyre Group，LTD.制备的Mackernium KP，50％活性物质)：
最终的薄页纸产品具有增加的松厚性和平滑的表面感觉。实施例4
如实施例2制备双层层合的薄页纸，所不同的是，用下面结构式的聚硅氧烷季铵化合物(由Goldschmidt Chemical Corporation制造的Abilquat 3272，50％活性物质)对这两层进行涂布：式中R＝C12-C18的烷基；
Z＝-CH2-CH2-CH2-O-(CH2)3-；和
n＝1-50。
最终的薄页纸产品具有增加的松厚性和平滑的表面感觉。实施例5
如实施例2所述制备双层层合的原纸，所不同的是，用含有50％有机聚二甲基硅氧烷(FTS-226)和50％季铵化合物(Mackernium KP)的含水组合物对这两层进行印刷。最终的薄页纸产品具有增加的松厚性和平滑的表面感觉。实施例6
如实施例1所述制备双层层合的原纸，所不同的是，用包含40％季铵化合物(由McIntyre Group，LTD.制备的Mackernium NLE)、40％有机聚二甲基硅氧烷(FTS-226)和20％水的含水组合物对这两层进行涂布。Mackernium NLE是含100％活性物质的烷基酰氨基丙基环氧丙基二铵氯化物。
最终的薄页纸产品具有增加的松厚性和平滑的表面感觉。实施例7
如实施例2所述制备双层层合的原纸，所不同的是，用包含25％季铵化合物(Mackernium KP)、25％有机聚硅氧烷(FTS-226)和50％丙二醇的含水组合物对这两层进行涂布。最终的薄页纸产品具有增加的松厚性和平滑的表面感觉。实施例8
使用多层网前箱制备单层、未起皱、穿透空气干燥的薄页纸。两个外层包含以约34％的浓度和约184°F的温度通过输入功率为80kw的Maule轴流式分散器的漂白的桉树阔叶木硫酸盐浆粕。两个外层占薄页纸纤维重量的70％。中间层构成了薄页纸剩下的30％重量，所述中间层由北方针叶木硫酸盐浆粕组成。该薄页纸的总定量为33.9克/平方米风干薄页纸。对内层浆进行精制，以便在最终产品中得到足够的干强度。以每吨纤维5千克或0.5％的比例将湿强度剂(Parez 631NC)计量加入内层中。以总纤维重量计每吨纤维5.25千克(0.525％)的比例将柔软剂/去粘合剂(季咪唑啉，脂肪酸烷氧基化物和分子量为200-800的聚醚，商品名为DPSC 5299-8，得自Witco公司)加入到两个外层中。在薄页纸幅的形成，脱水和干燥之前，将各层的浓浆稀释至约0.12％的浓度。
干燥之后，仿照实施例4，用聚硅氧烷二季铵化合物(Abilquat3272)对该薄页纸进行涂布。与不进行涂布的薄页纸相比，最终的薄页纸具有更为平滑的表面感觉。
应该明白的是，前述的实施例只是用来进行说明，而并不是对本发明的范围进行限定，本发明的范围将由下面的权利要求及其所有的等同物来限定。