含阳离子硅氧烷聚合物的纤维结构
发明领域
本发明涉及包含阳离子硅氧烷聚合物的纤维结构,该聚合物包含一种或多种聚硅氧烷单元和一种或多种非侧基的季氮部分,本发明还涉及制造该纤维结构和掺入该纤维结构的薄页卫生纸制品的方法。
发明背景
本领域熟知,结构化的薄页卫生纸制品的柔软性与该结构化的薄页卫生纸制品的总拉伸强度成反比。本领域还熟知,结构化的薄页卫生纸制品的光滑度与该结构化的薄页卫生纸制品的厚度成反比。
配制人员为了克服这些反比关系,尤其是柔软性与总拉伸强度的关系,进行了一些尝试,这些尝试包括向薄页卫生纸制品和/或配制这些产品的纤维结构中添加阳离子硅氧烷。例如参见授予Ampulski等人的美国专利5,059,282。
然而,这些现有技术的薄页卫生纸制品和文献未能提出掺入阳离子硅氧烷聚合物的纤维结构,该聚合物包含一种或多种聚硅氧烷单元、一种或多种非侧基的季氮部分和一种或多种下列部分:烯化氧单元、开环环氧化物单元以及包含季氮的二价有机部分的交替单元。
现有技术甚至也未能提出这样一种纤维结构,其中所述纤维结构包括纤维配料层和与该纤维配料层离散的阳离子硅氧烷聚合物层,其中所述阳离子硅氧烷聚合物包含一种或多种聚硅氧烷单元、一种或多种非侧基的季氮部分和一种或多种下列部分:烯化氧单元、开环环氧化物单元以及包含季氮的二价有机部分的交替单元。
发明概述
本发明通过提供掺入阳离子硅氧烷聚合物的新型纤维结构克服了与现有技术有关的不足。
在本发明的一个方面,提供的纤维结构包括纤维配料层和与该纤维配料层离散的阳离子硅氧烷层,其中所述阳离子硅氧烷聚合物包含一种或多种聚硅氧烷单元和一种或多种非侧基的季氮部分。
在本发明的另一个方面,提供的纤维结构包含:
a.纤维配料;和
b.阳离子硅氧烷聚合物,所述阳离子硅氧烷聚合物选自:
i.包含一种或多种聚硅氧烷单元、一种或多种非侧基的季氮部分和一种或多种烯化氧单元的阳离子硅氧烷聚合物;
ii.包含一种或多种聚硅氧烷单元、一种或多种非侧基的季氮部分和一种或多种开环环氧化物单元的阳离子硅氧烷聚合物;
iii.包含交替单元的阳离子硅氧烷聚合物,所述交替单元包括:a)包含一种或多种聚硅氧烷单元和一种或多种非侧基的季氮部分的聚硅氧烷;和b)含季氮的二价有机部分;和
iv.它们的混合物。
在本发明的另一个方面,提供了一种制造纤维结构的方法,该方法包括以下步骤:
a.准备纤维配料;
b.将纤维配料沉积在多孔形成表面上,以形成胚纤维网;
c.将胚纤维网干燥,从而形成纤维结构;和
d.向胚纤维网和/或纤维结构应用阳离子硅氧烷聚合物,该聚合物包含一种或多种聚硅氧烷单元和一种或多种非侧基的季氮部分。
在本发明的另一个方面,提供了一种包括依照本发明纤维结构的单层或多层薄页卫生纸制品。
发明详述
本文所用的“纤维”是指伸长的颗粒,其表观长度远远超过它的表观宽度,即长度与直径的比率至少为约10。更具体地讲,本文所用的“纤维”涉及造纸纤维。本发明设想使用多种造纸纤维,例如天然纤维或合成纤维,或任何其它合适的纤维,以及它们的任意组合。可用于本发明的造纸纤维包括一般称为木浆纤维的纤维素纤维。可应用的木浆包括化学木浆,例如牛皮纸浆,尤其是北方软木牛皮纸浆(Northern SoftwoodKraft(“NSK”))、亚硫酸盐木浆和硫酸盐木浆,以及机械木浆,包括例如碎木、热力学木浆以及化学改性的热力学木浆。木浆的非限制性实施例包括的纤维衍生自选自金合欢、桉树、槭树、橡树、白杨、桦树、三角叶杨、桤木、岑树、樱桃树、榆树、山核桃树、杨树、橡胶树、胡桃木、刺槐、悬玲木、山毛榉树、梓树、黄樟、石梓木、合欢、团花树、木兰、蔗渣、亚麻、大麻、洋麻,以及它们的混合物的纤维来源。然而,化学木浆可能是优选的,因为它们能够赋予由其制造的面巾纸片以出众的柔软性触觉。衍生自落叶树(在下文中也被称为“硬木”),尤其是热带硬木,和针叶树(在下文中也被称为“软木”),两者的木浆可以被利用。硬木纤维和软木纤维可被共混,或者可供选择地以层状沉积,以提供层积的纤维网。为了公开层状的硬木纤维和软木纤维,将美国专利4,300,981和美国专利3,994,771引入本文以供参考。还可应用于本发明的是衍生自回收纸的纤维,它可包含任何或全部上述种类,以及其它非纤维物质,例如用于促进初始造纸的填充剂和粘合剂。
除了多种木浆纤维以外,诸如棉绒、人造丝和蔗渣的其它纤维素纤维也可用于本发明。也可以使用合成纤维如聚合物纤维。可以使用弹性体聚合物、聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚烯烃以及尼龙。可以通过纺粘工艺、熔喷工艺和本领域已知的其它合适方法来生产所述聚合物纤维。可被利用的一种示例性聚乙烯纤维为购自Hercules,Inc.(Wilmington,Del.)的PULPEX。
胚纤维网典型地可以由造纸纤维的含水分散体制得,虽然也可以使用除水以外的液体分散液。所述纤维可以被分散入载液以具有约0.1%至约0.3%地稠度。据信,本发明也可应用于潮湿成形操作,其中所述纤维被分散入载液以具有低于约50%的稠度,更优选低于约10%。
本文所用的“薄页卫生纸制品”是指柔软、低密度(即,小于约0.15g/cm3)的卷筒纸,其可用作小便后或大便后清洁的擦拭用具(卫生纸),用于耳鼻喉排泄物(面巾纸和/或手帕纸),和多功能吸收和清洁用途(吸收巾)。
本文所用的“重均分子量”是指按照规程用凝胶渗透色谱法测定的重均分子量,所述规程见于Colloids and Surfaces A.Physico Chemical&Engineering Aspects,第162卷,2000年,第107至121页。
本文所用的“层”或“复层”是指单个纤维结构可任选地设置成与其它层充分邻接、面对面的关系,形成多层纤维结构。也设想单个纤维结构可通过例如自身折叠有效地形成两“层”或多“层”。
所述纤维结构和/或使用本发明纤维结构的薄页卫生纸制品可以在多参数范围内被描述,该范围经验地由一个或多个和/或两个或多个和/或三个或多个下列参数决定的范围所定义:1)厚度;2)光滑度;3)滑移和粘性系数;4)总拉伸强度;5)柔韧性;6)弯曲度;7)吸收性;8)与压缩有关的性质;9)基重;10)湿破裂强度;11)摩擦系数;和/或12)WABY因子。
本文所用的“厚度”是指样本的宏观厚度。依照本发明的纤维结构和/或薄页卫生纸制品样本的厚度,由购自Thwing-Albert InstrumentCompany,Philadelphia,PA的VIR Electronic Thickness TesterModel II获得。所述厚度测量可以被重复并且记录至少五(5)次,因而平均厚度可被算出。所述结果以毫米报告。
本文所用的“光滑度”和/或“生理表面光滑度”是一种因子(下文称为PSS因子和/或SMD因子),该因子衍生自具有金刚石触针的轮廓曲线仪扫描纵向纤维结构和/或薄页卫生纸制品样本,所述轮廓曲线仪安装在表面测试装置内,例如描述于1991 International paper PhysicsConference.TAPPI Book 1,Ampulski等人题为“Methods for theMeasurement of the Mechanical Properties of Tissue Paper”的论文,可以在第19页找到,和/或描述于授予Ampulski等人的美国专利5,059,282,两者都引入本文以供参考。所述光滑度和/或光滑度的反面(即,粗糙度)也可以使用Kato Surface Tester KES-FB4测定,该仪器购自Kato Tekko Co.,LTD.,Karato-Cho,Nishikiyo,Minami-Ku,Koyota,Japan。可供选择地,依照本发明的纤维结构和/或薄页卫生纸制品的光滑度,可以使用市售的得自GF Messtechnik,Berlin,Germany的Primos Optical Profiler/3D Surface Analyzer测定。
“滑移和粘性摩擦系数”(S&S COF)定义为所述摩擦系数的平均偏差。如同所述摩擦系数,它是无量纲的。该测试在购自Kato Tekko Co.的KES-FB4 Surface Analyzer上使用改良的摩擦探针进行。所述探针读取头是两厘米直径、40微米至60微米的玻璃粉,得自Ace GlassCompany。所述探针的法向力为19.6克。所述程序的细节描述于Ampulski等人的“Methods for the Measurement of the MechanicalProperties of Tissue Paper”,1991 International Paper PhysicsConference,第19页,引入本文以供参考。
纤维结构和/或包括这种纤维结构的薄页卫生纸制品的“总干拉伸强度”或“TDT”按以下步骤测定。准备一(1)英寸乘五(5)英寸(2.5cm×12.7cm)的纤维结构带和/或包含这种纤维结构的纸制品带。将该带置于温度为73°F±4°F(约28℃±2.2℃)并且相对湿度为50%±10%的空调室内的电子张力检验器(型号为1122,购自Instron Corp.,Canton,Massachusetts)上。所述张力检验器的十字头速度为每分钟2.0英寸(约5.1厘米/分钟),并且标距为4.0英寸(约10.2cm)。所述TDT为所述带的MD和CD拉伸强度的算术和。
本文所用的“吸收性”和/或“亲水性”包括两个因素:1)吸收能力和2)吸收速度。所述吸收能力是纤维结构和/或包含纤维结构的薄页卫生纸制品,在水平支撑状态保留液体能力的量度。所述吸收速度是纤维结构和/或使用纤维结构的薄页卫生纸制品,通过芯吸获得液体的速度的量度。测定吸收性的步骤是本领域已知的。例如,描述于美国专利5,908,707的步骤。
本文所用的“与压缩有关的性质”是指在渐增的压力和随后的卸载减压下,描述本发明的纤维结构和/或薄页卫生纸制品的行为的一系列性质。与压缩有关的性质的非限制性实施例包括纤维结构和/或薄页卫生纸制品的膨松度、富集度、压缩和弹起所必需的能量(即,回弹力)。与压缩有关的性质通过KES-FB3 Compressibility Analyzer测定,市售自Kato Tekko Co.。
本文所用的“湿破裂强度”是指当纤维结构和/或掺入纤维结构的纸制品润湿并经受垂直于纤维结构和/或纸制品平面的变形时,其吸收能量的能力的量度。湿破裂强度可使用装有2000g测力传感器的Thwing-Albert Burst Tester Cat.No.177测量,该装置购自Thwing-AlbertInstrument Company,Philadelphia,PA。
本文所用的“基重”是每单位面积样本的重量,以1bs/3000ft2或g/m2报告。基重如下测定:准备一个或多个具有确定面积(m2)的样本,然后在最小分辨率为0.01g的顶加载天平上称量据本发明的纤维结构和/或包含这种纤维结构的纸制品的样本。所述天平使用气流罩保护其不受气流和其它干扰的影响。当天平上读数恒定时记录重量。计算平均重量(g)和样本的平均面积(m2)。用平均重量(g)除以样本的平均面积(m2)计算出基重(g/m2)。
本文所用的“纵向”或“MD”是指平行于所述纤维结构在造纸机和/或产品制造设备上流向的方向。
本文所用的“横向”或“CD”是指在所述纤维结构和/或包含该纤维结构的纸制品的同一平面内垂直于纵向的方向。
本文所用的“表观密度”或“密度”是指样本基重除以厚度,使用引入本文的适当转换进行。本文所用表观密度的单位为g/cm3。
本文所用的“总拉伸强度”是指用克每cm样本宽度表示的纵向和横向断裂强度的几何平均数。算术地,这是用克每cm样本宽度表示的纵向和横向断裂强度乘积的平方根。
本文所用的“弯曲性质”是给纤维结构和/或薄页卫生纸制品测定的,使用购自Kato Tekko Co.的KES-FB2 Pure Bending Tester。
本文所用的“柔韧性”是指得自力对拉伸百分数的曲线图的割线的斜率,该割线穿过原点(0%拉伸,0力)并且穿过曲线图上每厘米宽度的力为20克的点。例如,对于本发明的纤维结构和/或薄页卫生纸制品样本,在20克力每cm样本宽度下拉伸10%(即,0.1cm/cm长度),使用以下公式计算出穿过(0%拉伸,0力)和(10%拉伸,20力)的割线的斜率是2.0:
本文所用的“总柔韧性”是指纵向柔韧性和横向柔韧性的几何平均数。算术地,这是用克每cm表示的纵向柔韧性和横向柔韧性乘积的平方根。
本文所用的“WABY因子”是指总柔韧性与总拉伸强度的比率。测定的WABY因子是这样的因子,它将本发明的实施方案表现为坚韧的然而具有高堆积体积柔软性的特征。这个比率因此被称为WABY因子。例如,具有的总柔韧性为20g/cm和总拉伸强度为154g/cm的样本具有的WABY因子为0.13。
简要地,薄页纸的触感柔软性反比于它的WABY因子。同样,注意WABY因子是无量纲的,因为如上文所定义的柔韧性和总拉伸强度两者单位都是g/cm,它们的比率是无量纲的。
本文所用的“棉绒”依照1998年9月29日公布的授予Vinson等人的一般转让的美国专利5,814,188中提出的程序进行测定,该专利引入本文以供参考。
本文所用冠词“一种”(例如本文所用“一种阴离子表面活性剂”或“一种纤维”)被理解为是指受权利要求书保护的或描述的一个或多个该物质。
除非另外指明,所有百分比和比率均按重量计算。除非另外指明,所有百分比和比率均基于总组合物计算。
除非另外指明,所有组分或组合物含量均是关于该组分或组合物的活性物质含量,不包括杂质,例如残余溶剂或副产品,该杂质可能存在于市售原料中。
纤维结构
本发明的纤维结构和/或薄页纸可以通过不同的方法制成。纤维结构类型和/或薄页纸类型的非限制性实施例包括常规压制的和/或毡压薄页纸;图样致密薄页纸,具有形成图案的金属丝和/或成图案的织物/树脂带子;高堆积体积、未压实薄页纸和起皱的或无皱薄页纸。所述薄页纸可以为均一化和/或单层或多层结构;并且由此制得的薄页纸制品可为单层或多层结构。
此外,本发明的纤维结构和/或掺入同样纤维结构的薄页卫生纸制品可以为起皱的或无皱的。
此外,掺入本发明纤维结构的薄页卫生纸制品,还可以通过气流成网方法掺入干纤维和/或通过湿法成网方法掺入胶乳接合剂。
常规的制造加工方法可以用来将依照本发明的纤维结构的干辊转换成单层和/或多层薄页卫生纸制品。这些制造加工方法的非限制性实施例包括压花,该压花包括高压压花、干燥起绉、层片粘结、压光和/或对所述纤维结构的其它机械处理。
所述纤维结构可用生产单层胚纤维网的纤维配料或生产多层胚纤维网的纤维配料来制造。
本发明的纤维结构和/或包含这种纤维结构的薄页卫生纸制品,可具有的基重为约12g/m2至约120g/m2和/或约14g/m2至约80g/m2和/或约17g/m2至约70g/m2和/或约20g/m2至约60g/m2。典型地,单层的所述纤维结构具有的基重为约12g/m2至约50g/m2。
本发明的纤维结构和/或包含这种纤维结构的薄页卫生纸制品,可具有的总干拉伸强度大于约39g/cm和/或大于约59g/cm和/或约63g/cm至约1575g/cm和/或约78g/cm至约985g/cm和/或约78g/cm至约394g/cm和/或约98g/cm至约335g/cm。典型地,单层的所述纤维结构具有的总干拉伸强度为约39g/cm至约590g/cm。
本发明的纤维结构和/或包含这种纤维结构的薄页卫生纸制品可具有的总湿破裂强度大于约10g/cm和/或为约12g/cm至约394g/cm和/或约13g/cm至约197g/cm和/或约15g/cm至约197g/cm和/或约15g/cm至约78g/cm。
本发明的纤维结构和/或包含这种纤维结构的薄页卫生纸制品可具有的滑移和粘性摩擦系数大于约0.007和/或约0.007至约0.055和/或约0.008至约0.050和/或约0.008至约0.035。
本发明的纤维结构和/或包含这种纤维结构的薄页卫生纸制品可具有的摩擦系数大于约0.1和/或约0.1至约0.90和/或约0.1至约0.85和/或约0.1至约0.65和/或约0.15至约0.60。
本发明的纤维结构和/或包含这种纤维结构的薄页卫生纸制品可具有的弯曲度大于约0.008gf*cm2/cm和/或约0.008gf*cm2/cm至约0.15gf*cm2/cm和/或约0.01gf*cm2/cm至约0.14gf*cm2/cm。
本发明的纤维结构和/或包含这种纤维结构的薄页卫生纸制品可具有的膨松度(初始厚度-最终厚度)大于约0.03mm和/或约0.03mm至约0.5mm和/或约0.05mm至约0.4mm。
本发明的纤维结构和/或包含这种纤维结构的薄页卫生纸制品可具有的富集度(压缩曲线的线性)大于约0.5和/或约0.5至约1和/或约0.55至约0.85。
本发明的纤维结构和/或包含这种纤维结构的薄页卫生纸制品可具有的压缩必需能量大于约0.02gf*cm/cm2和/或约0.02gf*cm/cm2至约0.13gf*cm/cm2和/或约0.025gf*cm/cm2至约0.12gf*cm/cm2。
本发明的纤维结构和/或包含这种纤维结构的薄页卫生纸制品可具有的弹性(回弹百分比)大于约35%和/或约35%至约75%和/或约40%至约65%。
本发明的纤维结构和/或包含这种纤维结构的薄页卫生纸制品可具有的光滑度(当用轮廓曲线仪(PSS)测定时)大于约500和/或约500至约1200和/或约600至约1000和/或约650至约850。可供选择地,本发明的纤维结构和/或包含这种纤维结构的薄页卫生纸制品可具有的光滑度(当用Kato Surface Tester KES-FB4(SMD)测定时)大于约0.5微米和/或约0.5微米至约5微米和/或约0.6微米至约5微米和/或约0.7微米至约4微米。
本发明的纤维结构和/或包含这种纤维结构的薄页卫生纸制品可具有的厚度(4层片)大于约0.02cm和/或约0.02cm至约0.15cm和/或约0.0254cm至约0.114cm。
本文所描述的性质可以用于单层的所述纤维结构和/或单层薄页卫生纸制品,和/或用于掺入至少一种包含本发明纤维结构的层片的多层薄页卫生纸制品。
纤维配料
本发明的纤维配料包含一种或多种纤维和典型地一种或多种任选成分。
阳离子硅氧烷聚合物
本发明的阳离子硅氧烷聚合物包含一种或多种聚硅氧烷单元和包含至少一个双季铵单元的无有机硅氧烷单元,其中的聚硅氧烷单元优选为聚二甲基硅氧烷单元具有化学式-{(CH3)2SiO}c-,它所具有的聚合度c为1至1000,优选20至500,更优选50至300,最优选100至约200。在本发明的一个优选实施方案中,所选的阳离子硅氧烷聚合物具有0.05至1.0摩尔份数,更优选0.2至0.95摩尔份数,最优选0.5至0.9摩尔份数的无有机硅氧烷单元,该单元选自二价阳离子有机部分。该二价阳离子有机部分优选选自N,N,N’,N’-四甲基-1,6-己二胺单元。
所选的阳离子硅氧烷聚合物还包含占无有机硅氧烷单元总数0至0.95摩尔份数,优选0.001至0.5摩尔份数,更优选0.05至0.2摩尔份数的具有下式的聚环氧烷胺:
[-Y-O(-CaH2aO)b-Y-]
其中Y是二价有机基团,包括仲胺或叔胺,优选C1至C8的亚烷基胺残基;a为2至4,并且b为0至100。所述聚环氧烷嵌段可以无规或嵌段的方式由环氧乙烷(a=2)、环氧丙烷(a=3)、环氧丁烷(a=4)以及它们的混合物组成。
这种含有聚环氧烷胺的单元,可通过在所述硅氧烷聚合物结构中导入化合物(如以商品名Jeffamine由Huntsman Corporation出售的那些)而获得。优选的Jeffamine是Jeffamine ED-2003。
所选的阳离子硅氧烷聚合物还可包含占无有机硅氧烷单元总数0至0.2、优选0.001至0.2摩尔份数的-NR3+,其中R是烷基、羟烷基或苯基。这些单元可被认为是封端基团。
另外,为了平衡季铵部分的电荷,所选的阳离子硅氧烷聚合物通常包含阴离子,这些阴离子选自无机阴离子和有机阴离子,更优选选自饱和的和不饱和C1-C20羧酸根,以及它们的混合物,因此所述阳离子硅氧烷聚合物也包括平衡季铵电荷比例的这类阴离子。
概念上,本文所选的阳离子硅氧烷聚合物可有用地被认为是非交联或“线性”嵌段共聚物,包括非织物实体但表面能改性的由聚硅氧烷单元组成的“环”和织物实体的“钩”。一类优选的所选阳离子聚合物(由下文结构式1图示说明)可被认为包含一个“环”和两个“钩”;另一类高度优选的包含两个或多个、优选三个或更多“环”和两个或多个、优选三个或更多“钩”(由下文结构式2a和2b图示说明),并且还有另一类(由下文结构式3图示说明)包含悬吊在单个“钩”上的两个“环”。
在本发明所选的阳离子硅氧烷聚合物中,尤其重要的是“钩”不含有硅氧烷,并且每个“钩”包含至少两个季氮原子。
在本发明所选的优选阳离子硅氧烷聚合物中,同样重要的是季氮优先位于“线性”聚合物的“主链”上,相比区别于可选择但不太优选的结构,其中季氮结合在一个或多个部分中,这些部分形成离开“主链”的“枝接”或“侧基”结构。
该结构由可不带电荷或带电荷的封端部分来闭合。此外,可存在一定比例的无非季铵硅氧烷的部分,例如上文所述的[-Y-O(-CaH2aO)b-Y-]部分。
当然,所提出的概念模型不旨在限制可能出现于所选阳离子硅氧烷聚合物的其它部分,例如连接部分,前提条件是这些部分不会实质上破坏作为薄纸有益剂的目的功能。
更详细地讲,本文的阳离子硅氧烷聚合物含有一种或多种聚硅氧烷单元和一种或多种季氮部分,包括的聚合物中所述阳离子硅氧烷聚合物具有化学式:
结构式1
其中:
-R1独立地选自:C1-22烷基、C2-22链烯基、C6-22烷基芳基、芳基、环烷基,以及它们的混合物;
-R2独立地选自:二价有机部分,该部分可包含一个或多个氧原子(这类部分优选地基本由C和H,或C、H和O组成);
-X独立地选自开环的环氧化物;
-R3独立地选自聚醚基团,该基团具有化学式:
-M1(CaH2aO)b-M2
其中,M1是二价烃残基;M2独立地选自H、C1-22烷基、C2-22链烯基、C6-22烷基芳基、芳基、环烷基、C1-22羟烷基、聚环氧烷、(聚)烷氧基烷基,以及它们的混合物;
-Z独立地选自一价有机部分,该部分包含至少一个季铵化的氮原子;
-a为2至4;b为0至100;c为1至1000,优选大于20,更优选大于50,优选小于500,更优选小于300,最优选100至200;
-d为0至100;n是与所述阳离子硅氧烷聚合物有关的正电荷数,大于或等于2;而A是一价阴离子。
在结构式1阳离子硅氧烷聚合物的一个优选的实施方案中,Z独立地选自:
(v)一价的芳族或脂族杂环基团,取代的或未取代的,包含至少一个季铵化氮原子;
其中:
-R12、R13、R14可相同或不同,并且选自:C1-22烷基、C2-22链烯基、C6-22烷基芳基、芳基、环烷基、C1-22羟烷基、聚环氧烷、(聚)烷氧基烷基,以及它们的混合物;
-R15为-O-或NR19;
-R16为二价烃残基;
-R17、R18、R19是相同的或不同的,并且选自:H、C1-22烷基、C2-22链烯基、C6-22烷基芳基、芳基、环烷基、C1-22羟烷基、聚环氧烷、(聚)烷氧基烷基,以及它们的混合物;并且e为1至6。
在一个高度优选的实施方案中,本文的阳离子硅氧烷聚合物含有一种或多种聚硅氧烷单元和一种或多种季氮部分,包括的聚合物中所述阳离子硅氧烷聚合物具有化学式:(结构式2a)
结构式2a:由交替单元组成的阳离子硅氧烷聚合物,交替单元包括:
(i)具有下式的聚硅氧烷
和
(ii)二价有机部分,该部分包含至少两个季铵化的氮原子。
注意到,结构式2a包括具有所述化学式的聚硅氧烷和所述二价有机部分两者的交替组合,并且所述二价有机部分是与上述优选的“钩”相应的无有机硅氧烷。
在该优选的阳离子硅氧烷聚合物中,R1独立地选自:C1-22烷基、C2-22链烯基、C6-22烷基芳基、芳基、环烷基,以及它们的混合物;-R2独立地选自:可以包含一个或多个氧原子的二价有机部分;X独立地选自开环的环氧化物;R3独立地选自具有下列化学式的聚醚基团:
-M1(CaH2aO)b-M2
其中M1为二价烃残基;M2独立地选自H、C1-22烷基、C2-22链烯基、C6-22烷基芳基、芳基、环烷基、C1-22羟烷基、聚环氧烷、(聚)烷氧基烷基,以及它们的混合物;a为约2至4;b为约0至100;c为约1至1000,优选大于20,更优选大于50,优选小于500,更优选小于300,最优选约100至200;并且d为约0至100。
在结构式2a阳离子硅氧烷聚合物的甚至更高度优选的实施方案中,该阳离子硅氧烷聚合物具有结构式2b,其中,具有在上文结构式2a中所述化学式的聚硅氧烷(i)与二价阳离子有机部分(ii)一起出现于结构式2b中,该二价阳离子有机部分选自:
(d)二价的芳族或脂族杂环基团,取代的或未取代的,包含至少一个季铵化氮原子;和
(iii)可任选地,具有下式的聚环氧烷胺:
[-Y-O(-CaH2aO)b-Y-]
-Y是二价有机基团,包括仲胺或叔胺,优选C1至C8的亚烷基胺残基;a为2至4;b为0至100;所述聚环氧烷嵌段可以无规或嵌段的方式由环氧乙烷(a=2)、环氧丙烷(a=3)、环氧丁烷(a=4)以及它们的混合物组成;并且
(iv)可任选地,欲用作端基的一价阳离子有机部分选自:
(v)一价的芳族或脂族杂环基团,取代的或未取代的,包含至少一个季铵化氮原子;
其中:
-R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11可相同或不同,并且选自:C1-22烷基、C2-22链烯基、C6-22烷基芳基、芳基、环烷基、C1-22羟烷基、聚环氧烷、(聚)烷氧基烷基,以及它们的混合物;或者其中,R4和R6,或者R5和R7,或者R8和R10,或者R9和R11可以是桥联亚烷基部分;
-R12、R13、R14可相同或不同,并且选自:C1-22烷基、C2-22链烯基、C6-22烷基芳基、C1-22羟烷基、聚环氧烷、(聚)烷氧基烷基,以及它们的混合物;并且
-R15为-O-或NR19;
-R16和M1为相同或不同的二价烃残基;
-R17、R18、R19可相同或不同,并且选自:H、C1-22烷基、C2-22链烯基、C6-22烷基芳基、芳基、环烷基、C1-22羟烷基、聚环氧烷、(聚)烷氧基烷基,以及它们的混合物;并且
-Z1和Z2为相同或不同的含有至少2个碳原子的二价烃基,任选地包含羟基,并且可被一个或若干醚、酯或酰胺基所中断;
其中表示为占所述无有机硅氧烷部分总摩尔数的份数,所述二价阳离子有机部分(ii)的含量优选为0.05至1.0摩尔份数,更优选0.2至0.95摩尔份数,并且最优选0.5至0.9摩尔份数;所述聚环氧烷胺(iii)的含量为0.0至0.95摩尔份数,优选0.001至0.5摩尔份数,并且更优选0.01至0.2摩尔份数;若存在所述一价阳离子有机部分(iv),则其含量为0至0.2摩尔份数,优选0.001至0.2摩尔份数;
-e为1至6;m是与所述二价阳离子有机部分有关的正电荷数,其大于或等于2;并且A是阴离子。
注意到,结构式2a包括具有所述化学式的聚硅氧烷和所述二价有机部分两者的交替组合,并且所述二价有机部分是与上述优选的“钩”相应的无有机硅氧烷。此外,结构式2b所包括的实施方案中,可以存在或不存在任选的聚亚烷氧基和/或端基部分。
在还有的一个实施方案中,本文的阳离子硅氧烷聚合物含有一种或多种聚硅氧烷单元和一种或多种季氮部分,包括的聚合物中所述阳离子硅氧烷聚合物具有化学式:(结构式3)
结构式3
其中:
-R1独立地选自:C1-22烷基、C2-22链烯基、C6-22烷基芳基、芳基、环烷基,以及它们的混合物;
-R2独立地选自:可包含一个或多个氧原子的二价有机部分;
-X独立地选自开环的环氧化物;
-R3独立地选自具有下式的聚醚基团:
-M1(CaH2aO)b-M2
其中M1是二价烃残基;M2独立地选自H、C1-22烷基、C2-22链烯基、C6-22烷基芳基、芳基、环烷基、C1-22羟烷基、聚环氧烷、(聚)烷氧基烷基,以及它们的混合物;
-X独立地选自开环的环氧化物;
-W独立地选自二价有机部分,所述部分包含至少一个季铵化的氮原子;
-a为2至4;b为0至100;c为1至1000,优选大于20,更优选大于50,优选小于500,更优选小于300,最优选为100至200;d为0至100;n为与所述阳离子硅氧烷聚合物相关的正电荷数,其大于或等于1;并且A为一价阴离子,即合适的抗衡离子。
在结构式3优选的阳离子硅氧烷聚合物中,W选自:
(d)二价的芳族或脂族杂环基团,取代的或未取代的,包含至少一个季铵化氮原子;和
其中:
-R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11可相同或不同,并且选自:C1-22烷基、C2-22链烯基、C6-22烷基芳基、芳基、环烷基、C1-22羟烷基、聚环氧烷、(聚)烷氧基烷基,以及它们的混合物;或者其中,R4和R6,或者R5和R7,或者R8和R10,或者R9和R11可以是桥联亚烷基部分;并且
-Z1和Z2为相同或不同的含有至少2个碳原子的二价烃基,任选地包含羟基,并且可被一个或若干醚、酯或酰胺基所中断。
可以将所述阳离子硅氧烷聚合物应用至胚纤维网和/或应用至干纤维结构,和/或在将一种或多种干纤维结构转换加工成薄页卫生纸制品之前和/或同时和/或之后,将所述阳离子硅氧烷聚合物应用至胚纤维网和/或应用至干纤维结构。将所述阳离子硅氧烷聚合物应用至所述纤维结构的合适方法的非限制性实施例包括在所述纤维结构卷成纸辊之前喷雾(使用包括但不限于使用喷雾圆盘)到所述胚纤维网和/或干纤维结构上;挤出,尤其通过狭槽挤出到所述胚网和/或干纤维结构上;和/或通过印刷,尤其是凹版印刷到所述胚纤维网和/或干纤维结构和/或薄页卫生纸制品上。
所述阳离子硅氧烷聚合物可以均匀的和/或成图案的和/或不均一的方式,应用至所述胚纤维网和/或干纤维结构和/或薄页卫生纸制品。
所述阳离子硅氧烷聚合物可以当它正在造纸机器上制造时或之后,应用至本发明的胚纤维网和/或干纤维结构和/或薄页卫生纸制品:或者当它是潮湿的(即,在最终干燥之前)或干燥的(即,在最终干燥之后)。
在一个实施方案中,包含所述阳离子硅氧烷聚合物的含水混合物,当它经过造纸机器时被喷雾到所述胚纤维网和/或纤维结构和/或薄页卫生纸制品上:例如,但不是为了限制,参照公开于美国专利3,301,746的普通构型的造纸机器,该喷雾或者在预干燥之前,或者在预干燥之后,或者甚至在Yankee干燥机/起绉工位之后,尽管所述纤维结构优选在所述阳离子硅氧烷聚合物应用之后起皱。
所述阳离子硅氧烷聚合物可以在水溶液、乳液或悬浮液中应用至所述胚纤维网。所述阳离子硅氧烷聚合物也可以在包含合适非水溶剂的溶液中被应用,所述阳离子硅氧烷聚合物溶解于该非水溶剂或所述阳离子硅氧烷聚合物易于与之混合:例如,己烷。所述阳离子硅氧烷聚合物可以纯的形式供应或优选与合适的表面活性剂乳化剂一起乳化。所述阳离子硅氧烷聚合物可以在胚纤维网的形成实现之后应用。在典型的过程中,所述胚纤维网形成,然后在阳离子硅氧烷聚合物应用之前脱水,以便减小阳离子硅氧烷聚合物因为排出游离水产生的损失。在制造常规压制的薄页纸时,所述阳离子硅氧烷聚合物可以大于约15%的纤维稠度应用至潮湿的胚纤维网;在造纸机器中制造薄页纸时,其中新形成的胚纤维网由细目长网造纸机转移至相对粗的打印/载体织物和/或带子,所述阳离子硅氧烷聚合物可以约20%和约35%之间的纤维稠度应用至潮湿的胚纤维网。
将所述阳离子硅氧烷聚合物应用至所述胚纤维网和/或干纤维结构和/或薄页卫生纸制品的方法,包括喷雾、狭槽挤出和凹版印刷。其它方法包括将所述阳离子硅氧烷聚合物沉积到成形金属丝或织物或带子上,然后这些阳离子硅氧烷聚合物被胚纤维网和/或干纤维结构和/或薄页卫生纸制品联结。适于将含阳离子硅氧烷聚合物的液体喷雾到胚纤维网和/或干纤维结构和/或薄页卫生纸制品上的设备,包括外部混合、空气雾化喷嘴,例如2mm喷嘴,购自V.I.B.Systems,Inc.,Tucker,Ga。适于将含阳离子硅氧烷聚合物的液体印刷到胚纤维网和/或干纤维结构和/或薄页卫生纸制品上的设备,包括轮转凹版打印机。
可以将所述阳离子硅氧烷聚合物均一地应用至所述胚纤维网和/或干纤维结构和/或薄页卫生纸制品。均一的分配是所需的,以便基本上使整个薄片从所述阳离子硅氧烷聚合物的接触效果中受益。连续分配和成图案分配两者都在本发明的范围内,并且都符合上述标准。
本文所述阳离子硅氧烷聚合物的应用方法可用于干燥或潮湿胚纤维网和/或纤维结构和/或薄页卫生纸制品。
在所述纤维结构形成期间,涉及向其中添加硅氧烷材料的示例技术包括1991年10月22日授予Ampulski等人的美国专利5,059,282,该专利引入本文以供参考。所述Ampulski的专利公开了将聚硅氧烷化合物添加至湿薄页纸幅(“纤维结构”)(优选纤维稠度在约20%和约35%之间)的方法。与将化学品添加到供给造纸机的浆液桶相比,这种方法在某些方面表现出进步。例如,此类方法目标在于应用至一个所述纤维网表面上,这与将添加剂分布到所述配料的所有纤维上形成对比。
已发明了相当多的技术将硅氧烷和/或其它化学软化剂应用至已经干燥的纸幅(“纤维结构”)上,或者是在造纸机的所谓干燥末端,或者是在继造纸步骤之后分开的转换加工操作中进行。该领域的示例性技术包括:1993年6月1日授予Ampulski等人的美国专利5,215,626、1993年9月21日授予Ampulski等人的美国专利5,246,545、1996年6月11日授予Warner等人的美国专利5,525,345,,所有专利均引入本文以供参考。美国专利5,215,626公开了通过将聚硅氧烷应用至干纤维网(“纤维结构”)制备软薄页纸的方法。美国专利5,246,545专利公开了利用加热传递面的类似方法。最后,Warner专利公开了包括辊涂层和挤出的应用方法,用于将特定组合物应用至干薄页纸幅(“纤维结构”)的表面。
可以将所述阳离子硅氧烷应用至胚网和/或干纤维结构和/或薄页卫生纸制品的一面或两面,使得所得掺入所述纤维结构的薄页卫生纸制品的一个或两个外表面上存在所述阳离子硅氧烷聚合物。
在一个实施方案中,可以将所述阳离子硅氧烷应用至胚网和/或干纤维结构和/或薄页卫生纸制品的一个表面,使得所述阳离子硅氧烷穿过所述胚网和/或干纤维结构和/或薄页卫生纸制品,从而胚网和/或纤维结构和/或薄页卫生纸制品的两个表面上都存在阳离子硅氧烷。
本发明的纤维结构和/或掺入这种纤维结构的薄页卫生纸制品,按所述纤维结构或薄页卫生纸制品的干重计,可包含约0.0001%至约10%和/或约0.001%至约5%和/或约0.005%至约3%和/或约0.005%至约2%和/或约0.005%至约1.5%的所述阳离子硅氧烷聚合物。
参考文献是针对下列专利和专利申请的,这些文献还公开了适用于本发明的阳离子硅氧烷聚合物:WO 02/06403;WO 02/18528、EP 1 199350;DE OS 100 36 533;WO 00/24853;WO 02/10259;WO 02/10257和WO 02/10256。
合成实施例-当无法以别的方式得知或从商购获到时,本文的阳离子硅氧烷聚合物可通过如WO 02/18528中所公开的常规技术来制备。
任选成分
本发明的纤维结构,除了所述阳离子硅氧烷聚合物之外,还包含选自下列物质的任选成分:永久性湿强度树脂、不同于上文所述阳离子硅氧烷的化学软化剂、暂时性湿强度树脂、干强度树脂、润湿剂、抗棉绒剂、吸收增强剂、固定剂(尤其与润肤露剂组合物组合在一起)、抗病毒剂(包括有机酸)、抗菌剂、多元醇多酯、抗迁移剂、多羟基增塑剂、填充剂(粘土)、湿润剂,以及它们的混合物。可将此类任选成分添加到所述纤维配料、所述胚纤维网和/或所述干纤维结构。此类任选成分可基于所述纤维结构的干重以任何含量存在于所述纤维结构中。
所述任选成分可以应用至本发明的纤维配料和/或胚纤维网和/或干纤维结构和/或薄页卫生纸制品。此外,诸如其它化学软化剂的任选成分,更具体地讲,露剂,尤其是可转移露剂,可以在所述阳离子硅氧烷应用至所述干纤维结构和/或薄页卫生纸制品之后应用至该处。
所述任选成分在本发明的纤维结构和/或薄页卫生纸制品中的含量,按在干纤维结构或薄页卫生纸制品基质上的重量计,可以为约0.001%至约50%和/或约0.001%至约30%和/或约0.001%至约22%和/或约0.01%至约5%和/或约0.03%至约3%和/或约0.05%至约2%和/或约0.1%至约1%。
本发明的方法:
本发明的纤维结构可通过任何合适的造纸方法进行制造。
用于制造本发明纤维结构的合适造纸方法的非限制性实施例描述如下。
在一个实施方案中,通过将一种或多种纤维与水混合制备纤维配料。可以将一种或多种附加的任选成分添加至所述纤维配料。然后可以将所述纤维配料加入造纸机器的流浆箱,该箱可以为分层的流浆箱。然后将所述纤维配料沉积在有孔表面上,以形成单层或多层胚纤维网。可通过喷雾和/或挤出和/或印刷和/或本领域的普通技术人员已知的任何其它合适的方法,将所述阳离子硅氧烷聚合物和/或任选成分添加到所述胚纤维网上。然后可将所述胚网转移到通风干燥带和/或Yankee干燥机上,使得所述胚纤维网借助于通风干燥和/或Yankee干燥机进行干燥。可将所述纤维结构从所述通风干燥带(如果存在一个)转移到Yankee干燥机上。所述纤维结构可从所述Yankee干燥机转移到重绕机上,以形成干纤维结构的辊。在这个转移步骤期间,可将所述阳离子硅氧烷聚合物和/或任选成分应用至所述干纤维结构。可将所述纤维结构以单层形式和/或多层形式转换加工成各种纸制品,尤其是薄页卫生纸制品。在这个转换加工步骤期间,可将所述阳离子硅氧烷聚合物应用至所述纤维结构。从而,可以在转换加工步骤之前和/或同时和/或之后应用所述阳离子硅氧烷聚合物。
非限制性实施例
下列实施例使用依照本发明的阳离子硅氧烷聚合物。所述阳离子硅氧烷聚合物典型地以包含胺氧化物、非离子表面活性剂、乙醇和水的乳液的形式使用。在一个实施方案中,所述乳液如下形成:使用标准的实验室用浆式搅拌器,将24.39g阳离子硅氧烷溶液(80%阳离子硅氧烷聚合物/20%乙醇)与6.05g C12-15 E03(4)混合。10分钟后,加入6.7g乙醇。再过10分钟后,加入8.71g C12-14烷基二甲基氧化胺的含有31%活性物质的水溶液(2)。再过10分钟后,在持续搅拌下,将54.2g软化水迅速加入该混合物。用0.8g 0.1M的HCl,将该乳液的pH值调到pH 7.5。所述乳液可以被稀释为约10%至20%浓度的阳离子硅氧烷聚合物。
实施例1-按以下制备依照本发明的面巾纸的实施方案。
使用常规制浆机制成约3%稠度的北方软木牛皮纸浆(NorthernSoftwood Kraft(NSK))的含水浆液,通过母管将它送往长网造纸机的流浆箱。制备Hercules’Kymene 557 LX的1%分散体,然后将它加入NSK母管,在足够的速度下递送基于最终卫生薄页纸干重约0.8%的Kymene 557 LX。通过使处理过的浆液经过在线搅拌器,永久性湿强度树脂的吸收性得以增强。其次将羧甲基纤维素(CMC)溶于水并且稀释为1%溶液浓度的水溶液,在在线搅拌器后面紧接着加入到NSK母管中,比率按基于所述最终卫生薄页纸干重的重量计为约0.1%CMC。NSK纤维的含水浆液经过离心原料泵,以帮助分散CMC。二牛油基二甲基甲酯硫酸铵(DTDMAMS)的含水分散体(170°F/76.6℃),以按重量计1%的浓度加入NSK母管,比率按重量计为约0.1%DTDMAMS,基于所述最终卫生薄页纸的干重。
按重量计约1.5%的桉树漂白牛皮纸浆纤维(购自Aracruz-Brazil)的含水浆液,使用常规二次制浆机配制,并且将该浆液经过母管送往长网造纸机的流浆箱。该桉树配料在风扇式泵处加入NSK浆液,在此处用白水将两者稀释至稠度为约0.2%。
按重量计约3%的桉树漂白牛皮纸浆纤维(购自Aracruz-Brazil)的含水浆液,使用常规二次制浆机配制。所述桉树浆液传送至第二风扇式泵,在此处用白水将浆液稀释至稠度为约0.2%。
将NSK/桉树与桉树的浆液导入适宜地装有层状叶片的多槽流浆箱中,以保持浆液流为分开的层,直至排放到移动的长网造纸机金属丝上。使用三室流浆箱。将包含占最终卫生薄页纸干重48%的桉树浆液导入通向与金属丝接触层的室,而将包含占最终纸干重52%(27%至35%NSK和17%至25%桉树)的NSK/桉树浆液导入通向中心和内层的室。所述NSK/桉树浆液与桉树浆液在流浆箱的排放处结合成复合浆液。
所述复合浆液被排放到移动的长网造纸机金属丝上,并且通过偏转器和真空箱辅助脱水。
把所述湿胚纤维网从所述长网造纸机金属丝转移到成图案的干织物上,转移时纤维稠度按重量计为约17%。所述干织物被设计来产生图样致密的薄纸,其不连续的低密度偏离区域排列于高密度(关节)区域的连续网络内。这种干织物是通过在支撑纤维网孔的织物上铸造不能透过的树脂表面形成的。所述支撑织物是48×52的长丝,双层网孔。所述树脂铸件的厚度超出支撑织物约8mil。所述关节区域为约35%至50%,并且开放室的频次保持为约10/cm2至87/cm2。
进一步脱水通过真空辅助排液来完成,直至所述纤维网的纤维稠度为约23%至27%。
在保持与成图案的成形织物接触的同时,所述成图案的纤维网通过鼓风预干至按重量计为约60%的纤维稠度。
然后使用包含0.250%聚乙烯醇水溶液的喷雾起皱粘合剂,把半干纤维网粘附到Yankee干燥机的表面。所述起绉粘合剂以基于所述纤维网干重0.1%比率的粘合剂固体递送至Yankee表面。在用刮粉刀使所述纤维网在Yankee上干燥起绉之前,将纤维稠度增加至约98%。在用过刮粉刀后,用一个在2MPa至3.5MPa载荷下运转的钢辊对橡辊压光辊,沿着所述纤维网的整个宽度将纤维网压光。
所得薄纸具有的基重为约20g/m2至25g/m2;1层片总干拉伸强度在98g/cm和146g/cm之间,1层片湿破裂强度在13g/cm和26g/cm之间,并且2层片厚度为约0.038cm至0.05cm。然后将所得薄纸与同样的薄片结合,以形成两层片、起皱的图样致密薄纸,使得所述桉树纤维面向外面,然后在两个光滑的钢压光辊之间进行压光。然后将所述阳离子硅氧烷聚合物乳液通过狭槽挤出到与人的皮肤接触的两面,添加量为每面大约0.8g/m2至1.0g/m2的乳液,每层片的硅氧烷总添加量等于0.7%至1.0%,基于所述纤维的总重量。然后使用机械层片粘结轮将产品层片粘结,以确保两个层片贴在一起。所得两层片薄纸具有a)总基重为约39g/m2至50g/m2;b)2层片总干拉伸强度在177g/cm和276g/cm之间;c)2层片湿破裂强度在39g/cm和51g/cm之间;d)4层片厚度为约0.05g/cm和0.09cm;e)滑移-粘性摩擦系数为约0.010至0.018;f)挺度(B)为约0.01g.cm2/cm至0.04g.cm2/cm;和g)约9至12棉绒单位的棉绒。
经专家鉴定组鉴定,所得的薄页纸比未处理过的薄纸样本更柔软。
实施例2-依照实施例1制备依照本发明的面巾纸的实施方案,其中桉树纤维用金合欢纤维(购自PT Tel-Indonesia)代替。
实施例3-按以下制备依照本发明的润湿压制的、干燥起皱的常规薄纸手帕的实施方案。
包含约40%北方软木牛皮纸浆和60%桉树的组合物的纸幅具有的基重大约为15.4g/m2,4层片厚度为约0.36mm,总干拉伸强度为约768g/cm,并且湿破裂强度为约225g。它包含按所述干纤维的重量计约0.9%的湿强度树脂(Kymene 617TM,购自Hercules Incorporated ofWilmington,DE,USA),包含按所述干纤维的重量计0.14%的干强度树脂(羧甲基纤维素,购自Hercules Incorporated of Wilmington,DE,USA),并且包含按所述干纤维的重量计大约0.05%的润湿末端软化剂(二硬牛油二乙基酯二甲基氯化铵)。
在所述纸幅的潮湿压制的、干燥起皱的常规造纸之后,在离线组合操作中将四片纸幅组合在一起。随后将预组合的4层片母辊转换成4层片薄页纸制品。将4层片母辊拆卷,在两个光滑钢压光辊之间进行压光,随后通过高压压花,以完成层片粘结。薄页纸的大半保持未压花。
然后使用卷筒纸凹版印刷方法,将所述阳离子硅氧烷聚合物乳液印刷到所述4层片薄页纸幅的表面上。约1.5g/m2的乳液被转移到所述4层片产品的每一面,按重量计硅氧烷的总添加量等于所述薄纸重量的0.5%。
该印刷工位由两个雕刻的韧皮纤维辊组成,两个纤维辊以水平排面对面放置,并且在中间形成缝隙,所述4层片薄页纸幅穿过该缝隙运行。该几何结构以这样的方式排列,所述辊与所述纸幅接触,并且肉眼可见地将露剂均一地转移到所述4层片纸幅的两个表面,但所述纤维网不包裹这两个韧皮纤维辊中的任何一个。所述韧皮纤维辊被雕刻成单元体积为约3ml每平方米,从封闭的供应室补给露剂,该供应室是设计用来以露剂填充雕刻体积的。将两个辊之间的缝隙调整到可以实现目标添加量。
将所述薄纸剪成大约21cm×21cm的薄片,并且折叠。
通过上述方法得到的4层片薄纸制品,具有的基重大约为61g/m2,厚度为0.27mm,MD强度为504g/cm,CD强度为240g/cm,湿破裂强度为约200g。按所述薄纸重量的重量计,它包含约0.5%的所述阳离子硅氧烷聚合物。
经专家鉴定组鉴定,所得的薄页纸比未处理过的薄纸样本更柔软。
实施例4-依照实施例3制造依照本发明的薄纸手帕的实施方案,除了1.5g/m2的所述阳离子硅氧烷聚合物乳液被印刷到所述薄纸的每个外面上之外,按所述薄纸重量的重量计,总添加量等于1%的所述阳离子硅氧烷聚合物。所述4层片薄纸制品具有的基重大约为62g/m2,厚度为0.27mm,MD强度为469g/cm,CD强度为220g/cm,并且湿破裂强度为约200g。
经专家鉴定组鉴定,所得的薄页纸比用按所述薄纸的重量计0.5%的阳离子硅氧烷聚合物处理过的薄纸样本更柔软。
实施例5-依照实施例3制造依照本发明的薄页卫生纸制品的实施方案,只是用不同的施用方法将所述阳离子硅氧烷乳液应用至所述纤维网。
使用旋转盘喷雾设备(市售自Weitmann&Konrad GmbH&Co KG,Leinfelden,Germany),将乳化的软化剂喷雾到薄纸上。该设备的每个施用装置配有5个转子,设计用于覆盖448mm的纤维网宽度。每个转子由两个互叠在一起的圆盘组成。在每个盘上加入等量的所述阳离子硅氧烷乳剂。该转子中心与所述纤维网的距离为约154mm。该圆盘的直径大约为80mm,并且以约3600rpm的速度运转。该圆盘以11.2cm的距离均匀排开,以覆盖448mm的总宽度。在由旋转转子产生的离心力的作用下,液体分散成小滴。在圆盘周围产生的72°,等于20%的喷雾,沉积到所述纤维网上,而其余的喷雾被收回,并且通过再循环管线重新加入施用装置。除第一和最后的转子只覆盖约11.2cm的纤维网以外,每个转子的喷雾覆盖约224mm的纤维网。在任何位置,两个转子的喷雾图案都是重叠的。
在每一面上,将乳液添加量调整到大约1.5g/m2。
所得的4层片薄页纸制品具有的基重大约为61g/m2,并且按所述薄纸重量的重量计大约包含0.5%的所述阳离子硅氧烷聚合物。
经专家鉴定组鉴定,所得的薄页纸比未处理过的薄纸样本更柔软。
在发明详述中引用的所有文献的相关部分均引入本文以供参考;任何文献的引用并不可认为是对其作为本发明的现有技术的认可。
尽管已用具体实施方案来说明和描述了本发明,但对于本领域的技术人员显而易见的是,在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多其它的变化和修改。因此有意识地在附加的权利要求书中包括在本发明范围内的所有这些变化和修改。