CN100415988C - 纤维结构及其制备方法 - Google Patents
纤维结构及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100415988C CN100415988C CNB2004800050912A CN200480005091A CN100415988C CN 100415988 C CN100415988 C CN 100415988C CN B2004800050912 A CNB2004800050912 A CN B2004800050912A CN 200480005091 A CN200480005091 A CN 200480005091A CN 100415988 C CN100415988 C CN 100415988C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fiber
- fibre
- sample
- fibre structure
- felt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
- D21F11/02—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines of the Fourdrinier type
- D21F11/04—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines of the Fourdrinier type paper or board consisting on two or more layers
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
- D21F11/006—Making patterned paper
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
- D21F11/14—Making cellulose wadding, filter or blotting paper
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H15/00—Pulp or paper, comprising fibres or web-forming material characterised by features other than their chemical constitution
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H15/00—Pulp or paper, comprising fibres or web-forming material characterised by features other than their chemical constitution
- D21H15/02—Pulp or paper, comprising fibres or web-forming material characterised by features other than their chemical constitution characterised by configuration
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
- D21H27/002—Tissue paper; Absorbent paper
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
- D21H27/30—Multi-ply
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
- Y10T428/24612—Composite web or sheet
Abstract
提供了纤维结构,尤其是掺入到面巾纸、卫生纸和纸巾以及餐巾纸制品中的纤维结构,和用于制备此类纤维结构的方法,其中所述纤维结构包括长度为约0.4mm至约1.2mm,粗度为约3.0mg/100m至约7.5mg/100m的纤维,所述纤维结构的起毛值大于约3.5至约15。
Description
发明领域
本发明涉及纤维结构、尤其是掺入到面巾纸、卫生纸、纸巾和餐巾纸制品中的纤维结构,其包括长度为约0.4mm至约1.2mm,粗度为约3.0mg/100m至约7.5mg/100m的纤维,其中所述纤维结构显示具有大于约3.5至约15的起毛值。
发明背景
典型地,用于薄页卫生纸制品的纤维结构包含两种或多种纤维配料。此类纤维结构典型地包含一种由相对长纤维(即长度加权平均纤维长度超过约2mm的纤维)构成的配料。这种配料用来作为加固或强化生成物。另外,这种纤维结构还包括至少一种较短的纤维质配料,即纤维长度小于约1mm的纤维。短纤维改善柔软性,由于这些短纤维相对未粘合,所以它们改进了薄页卫生纸制品的柔软性。未粘合纤维具有游离末端,其可赋予结构天鹅绒般的光滑度。这种天鹅绒似结构的公开内容,请参见授予Carstens的美国专利4,300,981,其引入本文以供参考。
本领域的技术人员众所周知,使用短纤维受到允许的最小平均纤维长度以及短纤维质配料的总配料比率二者的限制。这是因为大家熟知的事实,即使用非常短的纤维通常引起薄页纸结构产生起毛的倾向增加。尽管某种程度的起毛水平是可接受的,起毛过多可能成为制品的一个主要问题(产生尘埃)。制品的使用者也可能对起毛产生不好的印象,因为在使用后它在附着到身体上的薄纸页片的位置周围产生灰尘积聚。
当用所谓的通气干燥(“TAD”)造纸法制备薄页纸制品时,这个起毛问题变得突出了。这是因为当贴靠Yankee干燥机的表面压缩薄页纸时,束缚不牢固绒屑的方法得到了改善。在一些TAD方法中,这种压缩可从压缩超过100%面积(典型地在常规的非TAD方法中)到少于表面的50%,更优选甚至少于40%变化。尽管这样的有限压缩带来的起毛减少出奇地好,其还必须经受有关常规的纤网加工。此外在一些通风干燥方法中,Yankee干燥机被完全除去,这明显地完全消除了产生强度的部件。
现有技术将用于造纸法的短纤维配料限制在大于约0.75mm。
发明者目前已经发现,在起毛值大于约3.5的纤维组织结构中,可在制品中采用长度令人惊讶的短纤维、即约0.4mm至约1.2mm的纤维,并且使用此类薄页纸结构提供柔软性有益效果而不会显著增大起毛值。
尚未有现有技术提出一种包括具有长度为约0.4mm至约1.2mm和粗度为约3.0mg/100m至约7.5mg/100m的短纤维的纤维结构,其中所述纤维结构的起毛值大于约3.5。
发明概述
本文所用术语“纤维”是指细长的颗粒,其表观长度远远超过它的表观宽度,即长度与直径的比率为至少约10。更具体地讲,本文所用术语“纤维”是指造纸纤维。本发明设想使用各种造纸纤维,例如合成纤维或任何其它合适的纤维以及它们的任意组合。适用于本发明的造纸纤维包括通常称为木浆纤维的纤维素纤维。可适用的木浆包括化学木浆,例如Kraft(牛皮纸)木浆、亚硫酸盐木浆和硫酸盐木浆以及机械木浆,包括例如碎木浆、热力学木浆以及化学改性的热力学木浆。然而,化学木浆可能是优选的,因为它能够赋予由其制备的面巾纸片以出众的柔软触觉。也可使用衍生自落叶树(在下文中也指“硬木”)和针叶树(在下文中也指“软木”)的木浆。可以将硬木和软木纤维混合或者可供选择地以层状沉积,从而形成层状纤维网。美国专利4,300,981和美国专利3,994,771被引入本文以供参考,以公开层状的硬木和软木纤维。还可应用于本发明的是来自回收纸的纤维,其可包含任一或所有上述种类以及其它非纤维物质,如用于促进初始造纸的填充剂和粘合剂。
除了各种木浆纤维以外,其它纤维素纤维,如棉绒、人造丝和蔗渣也可用于本发明。也可以使用合成纤维,例如聚合物纤维。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、熔喷工艺和其它本领域内已知的合适方法来制备这些聚合物纤维。
尽管也可以使用除水以外的液态分散液,但胚纤维网典型地由造纸纤维的水分散液制得。将纤维分散在稠度为约0.1%至约0.3%的载体液体中。据信本发明也可适用于潮湿的成型操作,在该操作中纤维分散在稠度低于约50%的载液中,更优选低于约10%。
本文所用“薄页卫生纸制品”是指柔软、低密度(即小于约0.15g/cm3)的纸幅,其可用作小便或大便后的清洁擦拭工具(卫生纸)、用于耳鼻喉排泄物(面巾纸),和多功能吸收和清洁用途(吸收巾)。
本文所用“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,所述规程存在于Colloids and Surfaces A.Physico Chemical& Engineering Aspects,第162卷,2000年,第107至121页。
本文所用“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。可使用市售于Thwing-Albert Instrument Company,Philadelphia,PA的Thwing-Albert Burst Tester Cat 177号来测量湿破裂强度,该仪器装备有2000g的测力传感器。
通过取出如本发明所述的八(8)个纤维结构并把它们分成每对两(2)个样品的四对来测量湿破裂强度。使用剪刀剪开样品,使样品纵向长约228mm,横向长约114mm,都为两个成品单元的厚度。首先,用回形针将样品堆系在一起使样品经历两(2)小时,并在107℃(±3℃)的强制通风烘箱中用夹具“扇”样品堆的另一端5分钟(±10秒)。加热结束后,从烘箱中取出样品堆,测试前最少冷却三(3)分钟。取下一个样品条,拿着样品的狭窄横边,把样品中心浸渍在装有约25mm蒸馏水的盘子里。让样品浸在水中四(4)(±0.5)秒。取出样品,持拿样品排水三(3)(±0.5)秒,让水横向流出。排水后立刻继续测试。样品外表面朝上放置在耐破度测试仪的样品固定装置的较低环中,以便让样品的润湿部分完全覆盖在样品固定环的粗糙表面上。如果出现细纹,将样品丢弃,并用新样品重复进行测试。当样品在较低的样品固定环上放置到位后,打开开关降低耐破度测试仪的上环。现在,样品定位装置已牢固地固定了测试样品。通过按耐破度测试仪上的开始按钮的瞬间立即开始破裂测试。压杆开始朝着样品的润湿表面上升。在样品被撕开或破裂的瞬间,记录最大读数。压杆将自动倒退,返回至初始位置。使用另外三(3)个样品,重复上述程序,总共进行四(4)次测试,即四(4)次重复实验。记录结果为四(4)次重复实验的平均值,精确到克。
本文所用“定量”是每单位面积样品的重量,记作lbs/3000ft2或g/m2。定量如下测量:准备一个或多个特定面积(m2)的样品,然后在最小分辨率为0.01g的上皿式天平上称量如本发明所述的纤维结构样品和/或包括所述纤维结构的纸制品。用气流罩保护天平不受气流和其它干扰的影响。当天平读数变为常数时记录该重量。计算平均重量(g)和样品的平均面积(m2)。用平均重量(g)除以样品的平均面积(m2)计算出定量(g/m2)。
本文所用“纵向”或“MD”是指平行于纤维结构在造纸机和/或产品生产设备上的流向的方向。
本文所用“横向”或“CD”是指垂直于与纤维结构和/或包括该纤维结构的纸制品在同一平面内的纵向的方向。
本发明的纤维结构和/或包括这种纤维结构的纸制品的“总干拉伸强度”或“TDT”按以下步骤测定。提供一(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。将该带置于在控制条件为温度为73°F±4°F(约28℃±2.2℃)且相对湿度为50%±10%的房间内的电子张力检验器(型号为1122,市售于InstronCorp.,Canton,Massachusetts)上。张力检验器的十字头速度为2.0英寸每分钟(约5.1cm/分钟),且标距为4.0英寸(约10.2cm)。TDT为纸带的MD和CD拉伸强度的算术总合。
本文所用“厚度”是指样品的宏观厚度。如本发明所述的纤维结构的样品厚度如下确定:将纤维结构样品切开使其尺寸大于加载底脚装载面,其中加载底脚装载面的圆形表面积为约20.26cm2(3.14in2)。将样品禁闭在水平平面和加载底脚装载面之间。加载底脚装载面向样品施加的围压为15.5g/cm2(约0.21psi)。厚度为平面和加载底脚装载面之间的所得间隙。这种量度可在VIR电子厚度测定器(型号为II,购自Thwing-Albert Instrument Company,Philadelphia,PA)上实现。对厚度测量重复并记录至少五(5)次以便计算平均厚度。记录结果单位为毫米。
本文所用“表观密度”或“密度”是指用引入本文的适当变换除以厚度后的样品定量。本文所用表观密度的单位为g/cm3。
如本发明所述的纤维结构和/或包括这种纤维结构的纸制品的“柔软性”测定如下。理想的是,在柔软性测试之前,应按照Tappi Method#T4020M-88对待测样品进行处理。此时,在10%至35%的相对湿度含量和22℃至40℃的温度范围下将样品预处理24小时。预处理步骤后,应在48%至52%的相对湿度和22℃至24℃的温度范围下将样品处理24小时。理想的是,柔软性鉴定小组检验应发生在所限定的恒定温度和湿度房间的范围内。如果这样不可行,则所有样品(包括对照物)应经历完全相同的环境暴露条件。
柔软性测试作为配对比较进行,形式类似于“Manual on SensoryTesting Methods”(ASTM Special Technical Publication 434)中所描述的,1968年由American Society For Testing and Materials公布并引入本文以供参考。使用所谓的配对差异检验通过主观测试评价对柔软性进行评估。该方法使用测试材料本身之外的标准。为触觉感知柔软性,两个样品的存在方式需使个体看不到样品,并要求个体在触觉柔软性的基础上选择其中之一。测试结果用所谓的“鉴定小组评分单位”(PSU)报导。至于为获得本文用PSU报导的柔软性数据的柔软性测试,需进行许多柔软性鉴定小组检验。在每次测试中,要求十位有经验的柔软性鉴定人员给三组成对样品的相对柔软性分等级。每位鉴定人每次鉴定成对样品中的一对:每对中的一个样品被指定为X,另一个为Y。简言之,每个X样品相对其成对的Y样品被分等级如下:
1.如果X被鉴定为可能比Y稍微柔软,则给出等级为正一,如果Y被鉴定为可能比X稍微柔软,则给出等级为负一;
2.如果X被鉴定为确实比Y稍微柔软,则给出等级为正二,如果Y被鉴定为确实比X稍微柔软,则给出等级为负二;
3.如果X被鉴定为比Y柔软的多,则给出X等级为正三,如果Y被鉴定为比X柔软的多,则给出等级为负三;并最后:
4.如果X被鉴定为比Y柔软许多,则给出X等级为正四,如果Y被鉴定为比X柔软许多,则给出等级为负4。
将等级平均且所得数值单位为PSU。认为所得数据为一次鉴定小组检验的结果。如果要评价多于一个样品对,则通过配对统计分析按照它们的等级将所有样品对按等级次序排列。然后,由于需要对被选为零基数标准的样品给出零PSU值,等级值上升或下降。当其它样品用其关于零基数标准的相对等级测定时,它们则具有正值或负值。进行鉴定小组检验和平均的次数要使得约0.2PSU代表主观觉察柔软性的显著差异。
本文所用术语“层”或“复层”是指单个纤维结构可任选地设置成与其它层基本上邻接、面对面的关系,形成多层纤维结构。也设想单个纤维结构可有效地形成两“层”或多“层”例如自身折叠。
本文所用冠词“一个”(例如本文所用“一个阴离子表面活性剂”或“一根纤维”)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,所有组分或组合物含量均是关于该组分或组合物的活性含量,且不包括市售来源中可能存在的杂质,例如残余溶剂或副产品。
纤维结构
本发明的纤维结构可包括的纤维配料包括短纤维配料,该配料包括的短纤维的长度为约0.4mm至约1.2mm,粗度为约3.0mg/100m至约7.5mg/100m。
除了短纤维之外,纤维结构还可包括湿强度树脂,优选为永久性湿强度树脂。此外,除了短纤维之外,纤维结构还可包括化学软化剂。用于制备纤维结构的纤维配料可进一步包括永久性湿强度树脂
长度为约0.4mm至约1.2mm和粗度为约3.0mg/100m至约7.5mg/100m的短纤维可存在于纤维结构中,按所述全部纤维的重量计含量为至少10%,和/或按所述全部纤维的重量计含量为纤维结构的至少20%至最高100%。
除了短纤维之外,本发明的纤维结构还可包括任选成分,其将在下面更详细地描述。
除了短纤维配料之外,本发明的纤维配料还可进一步包括长纤维配料,该长纤维配料包括长度大于1.2mm的长纤维。这些长纤维的非限制性实施例包括衍生自木浆的纤维。可使用其它有纤维质的含纤维纸浆的纤维如棉绒、蔗渣等,并意图将其包含在本发明的范畴内。还可将合成纤维如人造丝、聚乙烯和聚丙烯纤维与天然纤维素纤维联合使用。可利用的一种示例性聚乙烯纤维为购自Hercules公司(Wilmington,Del.)的PULPEX(R)。
可适用的木浆包括化学木浆,例如Kraft(牛皮纸)木浆(尤其是北部软木牛皮纸(“NSK”)木浆)、亚硫酸盐木浆和硫酸盐木浆,以及机械木浆,包括例如碎木浆、热力学木浆以及化学改性的热力学木浆。然而,优选化学木浆,因为它们可赋予由其制得的面巾纸片以较好的柔软性触感。也可利用衍生自落叶树(在下文中也指“硬木”)和针叶树(在下文中也指“软木”)的木浆。还可用于本发明的是衍生自回收纸的纤维,其可包含任一或所有上述种类以及其它非纤维物质,如用于促进初始造纸的填充剂和粘合剂。
除了木浆之外,纤维还可生产/获得于植物来源例如谷物(即淀粉)。
本发明的纤维结构可用于纸张,尤其是卫生薄页纸制品,通常包括但不限于常规的毡压薄页纸、高堆积体积图样致密型薄页纸和高堆积体积未压实的薄页纸。薄页纸可为均一化或多层结构;并且由此制得的薄页纸制品可为单层或多层结构。薄页纸可具有的定量在约10g/m2至约65g/m2之间,密度为约0.6g/cc或更小。
常规压制薄页纸和制备这种纸张的方法是本领域熟知的。这种纸张典型地通过将造纸配料沉积于多孔形成金属丝(在本领域常称为长网造纸机金属丝)上来制备。一旦配料沉积在成形金属丝上,就可将其称为纤维网。通过挤压纤维网或高温干燥使纤维网脱水。根据刚才描述的方法制备纤维网的详细技术和典型设备是本领域的技术人员所熟知的。在一个典型方法中,低稠度的浆液配料提供于加压的流浆箱。流浆箱具有一个开口,用于递送浆液配料薄薄地沉积在长网造纸机金属丝上以形成润湿纤维网。然后通过真空脱水和进一步的干燥(通过挤压操作)将纤维网典型脱水至纤维稠度在约7%和约25%之间(基于整个纤维网的重量),其中纤维网要经受反向机械构件(如圆筒形轧辊)产生的压力。可利用本领域已知的蒸汽转筒装置如Yankee干燥机将脱水后的纤维网进一步挤压和干燥。通过机械部件如反向圆柱体转筒挤压纤维网可在Yankee干燥机上产生压力。可使用多个Yankee干燥机转筒,由此可任选地在转筒间产生附加压力。形成的薄页纸结构此后称作常规的、压制的薄页纸结构。由于当纤维潮湿并随后在压缩状态下干燥时,整个纤维网要基本经受机械压力,所以这种纸片被认为是压实的。
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备。一个或多个短纤维可存在于具有一个或多个长纤维的纤维配料中。此外,一个或多个短纤维可存在于具有一个或多个长纤维的配料层中。
本发明的纤维结构和/或包括这种纤维结构的纸制品可具有的定量为约12g/m2至约120g/m2,和/或约14g/m2至约80g/m2,和/或约20g/m2至约60g/m2。
本发明的纤维结构和/或包括这种纤维结构的纸制品可具有的总干拉伸强度大于约381g/cm(150g/in),和/或约508g/cm(200g/in)至约2540g/cm(1000g/in),和/或约635g/cm(250g/in)至约2159g/cm(850g/in)。
本发明的纤维结构和/或包括这种纤维结构的纸制品可具有的湿破裂强度大于约63.5g/cm(25g/in),和/或约76.2g/cm(30g/in)至约508g/cm(200g/in),和/或约381g/cm(150g/in)至约1270g/cm(500g/in)。
短纤维:
本发明的短纤维可具有的长度为约0.4mm至约1.2mm,和/或约0.5mm至约0.75mm,和/或约0.6mm至约0.7mm,且粗度为约3.0mg/100m至约7.5mg/100m,和/或约5.0mg/100m至约7.5mg/100m,和/或约6.0mg/100m至约7.0mg/100m。
本发明的短纤维可衍生自选自金合欢、桉树、槭树、橡树、白杨、桦树、三角叶杨、桤木、梣树、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。
在一个实施方案中,短纤维衍生自热带硬木。
在另一个实施方案中,短纤维衍生自选自金合欢、桉树、石梓木以及它们的混合物的纤维来源。
在另一个实施方案中,短纤维衍生自选自金合欢、石梓木以及它们的混合物的纤维来源。
在另一个实施方案中,短纤维衍生自金合欢。
合适短纤维的非限制性实施例市售于印尼的PT Tel,该纤维具有的长度为约0.4mm至约1.2mm,粗度为约3.0mg/100m至约7.5mg/100m。
本发明的短纤维可包含纤维素和/或半纤维素。优选地,该纤维包含纤维素。
短纤维的长度和粗度可使用市售于Metso Automation,KajaaniFinland的Kajaani FiberLab Fiber Analyzer测定。本文所用纤维长度被定义为“长度加权平均纤维长度”。提供有单位的说明书详述了用于达到这个平均数的配方。推荐的用于测定纤维样品的纤维长度和粗度的方法与Fiber Lab制备商详述的基本相同。然而,推荐的装料至FiberLab的稠度比制备商推荐的稍微低一些,因为这样给出更可靠的操作。如本文详细说明的,应将短纤维配料在装料至仪器之前稀释到0.02%至0.04%。如本文详细说明的,应将长纤维配料稀释到0.15%至0.30%。可供选择地,可通过将短纤维和/或长纤维送到外面的合同实验室(如威斯康星州Appleton的Integrated Paper Services)以测定短纤维和/或长纤维的长度和粗度。
本发明的纤维通常可通过非通气干燥法和/或通气干燥法进行干燥。
本发明的纤维结构和/或包括这种纤维结构的纸制品的起毛值可大于约3.5,和/或大于约4,和/或大于约5,和/或从约5至8,和/或从约8至约13。
起毛方法:
用一个Sutherland Rub Tester测量由一种纤维结构产生的起毛量。这种测试仪使用一个马达在纤维结构上摩擦一个受力毡5次,同时将纤维结构限制在一个静止位置。在整个这种方法中,这种纤维结构可被称为“纤网”。在摩擦试验之前和之后测量Hunter色彩L值。然后,用这两种Hunter彩色L值之间的差值计算起毛值。
i.样本制备
在起毛摩擦测试之前,应按照Tappi Method #T4020M-88对待测样品进行处理。此时,在10%至35%的相对湿度水平和22℃至40℃的温度范围下将样品预处理24小时。预处理步骤后,应在48%至52%的相对湿度和22℃至24℃的温度范围下处理样品24小时。这种摩擦测试也应限于在恒温和恒湿的室内进行。
Sutherland Rub Tester可购自Testing Machines,Inc.(纽约州Amityville,1701)。首先,通过除去和丢弃可能已经在处理过程中(例如在辊的外侧上)被擦伤的任何制品来准备纤网。对于由多层纤网制成的制品而言,可用这种测试在多层制品上进行起毛测量,或者,如果可分开各层而不损坏试样,则可在构成制品的各个层上进行测量。如果给定样本的表面间不同,则必须测试两个表面并平均各值以便得到综合的起毛值。有时,制品由朝外的表面相同的多层纤网制成,在这种情况下,仅需要测试一个表面。如果打算测试两个表面,则必须获得用于测试的六个试样(单表面测试仅需要三个试样)。应将每个试样对折,使得折痕沿着纤网样本的横向(CD)延伸。对于两表面测试而言,制成第一表面“朝外”的3个样本和第二表面“朝外”的3个样本。记住哪一个样本是第一表面“朝外”和哪一个是第二表面“朝外”。
从Cordage Inc.(45217,俄亥俄州Cincinnati的800E.RossRoad)得到一片76×102cm(30″×40″)的Crescent#300纸板。用一个裁纸刀裁出六片尺寸为6.35×15.24cm(2.5″×6″)的纸板。通过在Sutherland摩擦试验机的固定销上用力压纸板在六个纸板的每一个中打出两个孔。
找出每片6.35×15.24cm(2.5×6″)的纸板的中心并将其小心地放置在前面的六个折叠样本的顶部。确保纸板的15.24cm(6″)尺寸平行于每个薄纸样本的纵向(MD)延伸。找出每片纸板片的中心并将其小心地放置在前面三个折叠样本的顶部。再次确定纸板的15.24cm(6″)尺寸平行于每个纤网样本的纵向(MD)延伸。
将纤网试样的暴露部分的一个边缘折叠到纸板的后面。用购自3MInc.(1.9cm(3/4″)宽的Scotch牌号,明尼苏达州St.Paul)的胶带将这个边缘固定到纸板上。小心地抓住另一个伸出的薄纸边缘并且将其整齐地折叠到纸板的后面。在保持纤网试样与纸板紧密贴合的同时,将这个第二边缘用胶带粘贴到纸板后面。对于每个样本重复该步骤。
翻转每个样本并将纤网的横向边缘用胶带粘贴到纸板上。胶带的一半应该接触纤网试样,同时将另一半粘贴到纸板上。对于每个样本重复该步骤。如果在样本制备工序期间的任何时候薄纸样本断裂、撕破或产生磨损,将其丢弃并用一个新的薄纸样本带制成一个新样本。
目前具有3个在纸板上第一侧表面“朝外”的样本和(可任选地)3个在纸板上第二侧表面“朝外”的样本。
ii.毡制备
从Cordage Inc.(45217,俄亥俄州Cincinnati的800 E.RossRoad)得到一片76×102cm(30″×40″)的Crescent #300纸板。用一个裁纸刀裁出六片尺寸为5.72×18.42cm(2.25″×7.25″)的纸板。在纸板的白色侧面上画两条平行于短尺寸并距顶部和底部最大边缘2.858cm(1.125″)的线。使用一个直尺作为导向装置用一个刀片小心划出线的长度。划到约整个片厚的约一半的深度。这种划线使纸板/毡组合能够紧密贴合在Sutherland磨擦试验机的砝码周围。在纸板的这个划线侧面画一个平行于纸板的长尺寸延伸的箭头。
裁切六片黑毡(F-55或等价物,购自康瑙特省Bristol的550Broad Street的New England Gasket,06010),尺寸为5.72×21.59×0.1588cm(2.25″×8.5″×0.0625″)。将毡放置在纸板的未划线的绿色侧面顶部上,使得毡和纸板两者的长边缘平行并成一直线。确保毡的绒毛侧面朝上。也允许约1.27cm(0.5″)伸出到纸板的顶部和底部最大边缘之外。用Scotch牌胶带将两个伸出的毡边缘整齐地折叠到纸板的背侧。制备总计六个毡/纸板组合物。
为获得最好的再现性,所有的样本应该用同一批毡进行制作。很显然,存在着单批毡完全用光的情况。在必须得到新的一批毡的那些情况下,应该为毡的新批确定一个修正因子。为确定修正因子,要获得有代表性的单个所关心的纤网样本和足够的毡以组成24个新批和旧批的纸板/毡样本。
如下所述并且在进行任何摩擦之前,得到毡的新批和旧批的24个纸板/毡样本中的每一个的Hunter的L读数。计算旧批的24个纸板/毡样本和新批的24个纸板/毡样本二者的平均值。
紧接着,如下所述摩擦测试新批的24个纸板/毡板和旧批的24个纸板/毡板。确保对于旧批和新批的24个样本中的每一个均使用同一纤网批号。另外,在制备纸板/薄纸样本过程中纤网的取样必须这样进行,将毡的新批和毡的旧批暴露开来,使薄纸样本尽可能地具有代表性。丢弃任何可能已经损坏或擦伤的制品。紧接着,得到用于校准的48个纤网样本。将第一个样本放置在实验室工作台的最左侧和将48个样本中的最后一个放置在工作台的最右侧。在样本的角上1cm×1cm面积内将最左侧的样本标上数字“1”。继续将样本连续标记到48,使得最右侧的最后一个样本的编号为48。
对于新毡的样本采用24个奇数编号以及对于旧毡的样本采用24个偶数编号。按从最小到最大的顺序排列奇数样本。按从最小到最大的顺序排列偶数样本。此刻,用字母“F”(对于“第一侧面”)标记每批的最小号码。用字母“S”(对于第二侧面)标记下一个最大号码。继续按这种交替的“F”/“S”模式标记样本。对于第一表面“朝外”的起毛分析采用“F”样本以及对于第二侧表面“朝外”起毛分析采用“S”样本。目前毡的新批和毡的旧批具有的样本总数为24个。在这24个样本中,十二个是用于第一侧表面“朝外”起毛分析以及12个是用于第二侧表面“朝外”起毛分析。
对于旧毡的所有的24个样本如下面所述摩擦和测量Hunter色彩L值。记录下旧毡的12个第一侧表面的Hunter色彩L值。对12个数值进行平均。记录下旧毡的12个第二侧表面的Hunter色彩L值。对12个数值进行平均。从第一侧表面摩擦样本的平均Hunter色彩L读数中减去平均初始未摩擦毡的Hunter色彩L读数。这是第一侧表面样本的增量平均差。从第二侧表面已摩擦样本的Hunter色彩L的平均读数中减去初始未摩擦的毡的Hunter色彩L的平均读数。这是第二侧表面样本的增量平均差。计算第一侧表面的增量平均差和第二侧表面的增量平均差之和并将这个总和除以2。这是旧毡的未修正的起毛值。如果对于旧毡存在着一个通用的毡修正因子,则将它加到旧毡的未修正的起毛值上。该值为旧毡的修正起毛值。
如下所述对于新毡的所有的24个样本摩擦和测量Hunter色彩L值。记录下新毡的12个第一侧表面的Hunter色彩L值。对12个数值进行平均。记录下新毡的12个第二侧表面Hunter色彩L值。对12个数值进行平均。从第一侧表面摩擦样本的平均Hunter色彩L读数中减去平均初始未摩擦的毡的Hunter色彩L读数。这是第一侧表面样本的增量平均差。从第二侧表面已摩擦样本的Hunter色彩L的平均读数中减去初始未摩擦的毡的Hunter色彩L的平均读数。其为第二侧表面样本的增量平均差。计算第一侧表面的增量平均差和第二侧表面的增量平均差的总和并将这个总和除以2。其为新毡的未修正的起毛值。
取旧毡的修正起毛值和新毡的未修正的起毛值之差。该差值为毡的新批的毡修正因子。将这个毡修正因子加到新毡的未修正起毛值上应该与旧毡的修正的起毛值完全相等。注意:以上程序意味着用一个双面试样进行校准。如果希望或必须采用单面试样进行毡校准,则它可得到令人满意的结果,然而,对于每个毡仍然应该进行总共24次测试。
iii.4磅(1814克)砝码的保养
四磅(1814克)砝码具有25.8平方厘米(四平方英寸)的有效接触面积,提供70.3克每平方厘米(一磅每平方英寸)的接触压力。由于接触压力可通过更换安装在砝码表面上的橡胶垫而改变,采用仅由厂商(密执安州Kalamazoo的Brown Inc.,Mechanical Services Department)供应的橡胶垫很重要。如果这些垫变硬、磨损或碎裂,则必须进行更换。当不使用时,必须要使得垫不支撑砝码的总重量来放置砝码。砝码最好侧放保存。
iv.摩擦试验机仪器校准
在使用之前首先必须校准Sutherland摩擦试验机。首先,通过将试验机开关移动到“cont”位置开启Sutherland摩擦试验机。当试验机悬臂处在与使用者最近的位置时,将试验机的开关旋到“auto”位置。通过将大刻度盘上的指针臂移动到“five”位置设定,将试验机设定为运行5个行程。一个行程是砝码的一次和完全的前进和倒退运动。在每次试验的开始和结束时,摩擦块的末端应该处在与操作者最近的位置。
如上所述在纸板样本上准备一个试样。另外,如上所述在纸板样本上准备一个毡。这两种试样将被用于仪器的校准并且将不被用于采集实际样本的数据。
通过将纸板上的孔滑进固定销上将这个校准纤网样本放置在试验机的底板上。固定销防止样本在测试期间移动。将校准毡/纸板样本夹紧到四磅砝码上,其中纸板侧接触砝码垫。确保纸板/毡组合物平靠着砝码。将这个砝码钩吊到试验机悬臂上并轻轻地将薄纸样本放在砝码/毡组合物的下面。砝码最靠近操作者的末端必须在纤网样本的纸板上而不是纤网样本自身上。毡必须平靠在薄纸样本上并且必须100%与纤网表面接触。按下“push”按钮启动试验机。
数行程的数目并观察和留意压着砝码的毡相对于样本的开始和停止位置。如果行程总数是五,并且如果最接近操作者的压着砝码的毡的末端在本试验开始和结束时是在纤网样本的纸板上,则试验机被校准并可投入使用。如果行程总数不是五,或者如果最接近操作者的压着砝码的毡的末端在本试验或是开始或是结束时是在实际纤网样本上,则重复此校准程序直到数到5个行程在试验的开始和结束时最接近操作者的压着砝码的毡的末端均位于纸板的上方为止。在样本的实际测试期间,监控和观察行程数和压着砝码的毡的开始和停止点。必要时重新校准。
v.HUNTER色差计标定
根据仪器的操作手册中所述调节黑白标准板的Hunter色差计。也要进行标准化的稳定性检查以及日常稳定性检查,如果在过去的八小时内还没有这么做的话。另外,必须检查零反射并且如果需要进行重新调节。将标准白板放在仪器孔下面的样本台上。松开样本台并使样本板能够被升高到样本孔的下面。使用“L-Y”、“a-X”和“b-Z”校准旋钮调节仪器以在依次压下“L”、“a”和“b”按钮时读出“L”、“a”和“b”的标准白板值。
vi.样本的测量
起毛测量中的第一步骤是在纤网样本上进行摩擦之前测量黑毡/纸板样本的Hunter色值。该测量的第一步骤是从Hunter测色仪的仪器孔下降低标准白板。在标准板的顶部上确定覆盖着纸板的毡的中心,其中箭头指向色差计的背侧。松开样本台,使覆盖着纸板的毡能够被升高到样本孔下。
因为毡宽仅略大于视区直径,要确保毡完全覆盖视区。在确认完全覆盖之后,按下L按钮并等待读数稳定。读出并记录下这个L值,精确到0.1个单位。
如果采用了一个D25D2A头,则降低覆盖着纸板的毡和板,将覆盖着纸板的毡旋转90度,因此箭头指向测色计的右侧。接下来,松开样本台并再一次检查以确保视区完全被毡盖住。按下L按钮。读数并记录下这个值,精确到0.1个单位。对于D25D2M单元,所记录下的值为Hunter色彩L值。对于也记录下了旋转样本读数的D25D2A头而言,Hunter色彩L值是两个记录值的平均值。
对于所有的覆盖着纸板的毡采用本技术测量Hunter色彩L值。如果各Hunter色彩L值彼此相差不到0.3个单位,则取平均值得到初始L读数。如果Hunter色彩L值相差超过0.3个单位,则废弃那些超出界限之外的毡/纸板组合。准备新的样本并重复Hunter色彩L测量,直到所有的样本彼此相差不到0.3个单位为止。
对于实际的纤网样本/纸板组合测量,通过将纸板上的孔滑进固定销上将纤网样本/纸板组合放置在试验机的底板上。固定销防止样本在测试期间移动。将校准毡/纸板样本夹紧到四磅砝码上,其中纸板侧接触砝码垫。确保纸板/毡组合平靠在砝码上。将这个砝码吊在试验机臂上并轻轻地将纤网样本放在砝码/毡组合的下方。砝码最靠近操作者的末端必须在纤网样本的纸板上而不是纤网样本自身上。毡必须平放在纤网样本上并且必须100%与纤网表面接触。
紧接着,通过按下“push”按钮启动试验机。在五次行程结束时,试验机将自动停止。注意压着砝码的毡相对于样本的停止位置。如果压着砝码的毡朝向操作者的末端是在纸板上,则试验机运行正常。如果压着砝码的毡朝向操作者的末端是在样本上,将这次测量作废并如Sutherland摩擦试验机校准部分所述重新校准。
将砝码从覆盖着纸板的毡上卸去。检查纤网样本。如果磨破了,则丢弃毡和纤网样本并重新开始。如果纤网样本完整无损,则从砝码上除去覆盖着纸板的毡。对于坯毡,如上所述在覆盖着纸板的毡上确定Hunter色彩L值。摩擦后记录下毡的Hunter色彩L读数。摩擦、测量和记录下所有剩余样本的Hunter色彩L值。在所有的纤网试样已经被测量之后,除去并扔掉所有的毡。毡条不被再次使用。纸板使用到它们被弯曲、磨破、变软和不再具有光滑表面为止。
vii.计算
通过从样本的第一侧表面和第二侧表面的每个测量值中减去未使用的毡的平均初始L读数确定ΔL值如下。
对于在两个表面上测量的样本,从三个第一侧表面L读数中的每一个和三个第二侧表面L读数中的每一个中减去未使用的毡的平均初始L读数。计算三个第一侧表面值的平均增量。计算三个第二侧表面值的平均增量。从这些平均值中的每一个中减去毡因子。最终结果即为纤网第一侧表面的起毛值和第二侧表面的起毛值。
通过取第一侧表面和第二侧表面上的起毛值的平均值,获得了可适用于特定纤网或制品的起毛值。换言之,计算起毛值要采用下列公式:
对于只针对一个表面的测量样本,从三个L读数中的每一个中减去未使用的毡的平均初始L读数。计算三个表面值的平均增量。从这个平均值中减去毡因子。最终结果即为那个特定纤网或制品的起毛值。
任选成分:
本发明的纤维结构可包含任选成分,其选自:永久性湿强度树脂、化学软化剂、暂时性湿强度树脂、干强度树脂、润湿剂、抗起毛剂、吸收增强剂、固定剂,该任选成分尤其与润肤露剂组合物、包括有机酸的抗病毒剂、抗菌剂、多元醇聚酯、抗迁移剂、多羟基增塑剂以及它们的混合物联合使用。可将此类任选成分添加到纤维配料、胚纤维网和/或干燥纤维结构中。此类任选成分可根据纤维结构的干重以任何含量存在于纤维结构中。
任选成分可在干纤维结构的基础上,以按重量计为约0.001%至约50%,和/或约0.001%至约20%,和/或约0.01%至约5%,和/或约0.03%至约3%,和/或约0.1%至约1.0%的含量存在于纤维结构中。
永久性湿强度树脂
本发明的纤维结构可包含一种永久性湿强度树脂。永久性湿强度树脂可存在于纤维配料中,尤其是存在于用于形成纤维结构的短纤维配料中,并/或能够在胚纤维网干燥前被沉积到胚纤维网上。
永久性湿强度树脂的非限制性实施例包括:聚酰胺-环氧氯丙烷树脂、聚丙烯酰胺树脂、丁二烯苯乙烯树脂、不溶性的聚乙烯醇树脂、脲甲醛树脂、聚乙烯亚胺树脂、脱乙酰壳多糖树脂以及它们的混合物。优选地,永久性湿强度树脂选自由聚酰胺-环氧氯丙烷树脂、聚丙烯酰胺树脂以及它们的混合物构成的组群。适用的永久性湿强度树脂的非限制性实施例和用于将此类永久性湿强度树脂添加到本发明的纤维结构中的方法被描述于2003年2月25日提交的美国专利申请序列号.-------(P&GAttorney Docket 9171)中,本文引入以供参考。
化学软化剂:
本发明的纤维结构可包含一种化学软化剂。化学软化剂可存在于纤维配料中和/或被施加到胚纤维网和/或被施加到一个干纤维结构上。
适用化学软化剂的非限制性实施例和用于将此类化学软化剂添加到本发明的纤维结构中的方法被描述于2003年2月25日提交的美国专利申请序列号.----------------(P&G Attorney Docket 9171)中,本文引入以供参考。
任选成分的上述清单实际上仅为示例性的,并不意味是对本发明范围的限制。
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备。
用于制备本发明纤维结构的适用造纸方法的非限制性实施例描述如下。
在一个实施方案中,通过将短纤维与水混合制备短纤维配料。可将一种或多种附加成分(如物性成分和/或任选成分)添加到短纤维配料中。随后可使短纤维配料进入造纸机的流浆箱中。然后将短纤维配料沉积在一个多孔表面上形成一个1层胚纤维网。可通过喷雾和/或挤出和/或本领域的普通技术人员已知的任何其它合适的方法将物性成分和/或任选成分添加到胚纤维网上。然后可将胚纤维网转移到一个通气干燥带和/或一个Yankee干燥机上,使得胚纤维网借助于通气干燥和/或Yankee干燥机进行干燥。可将纤维结构从通气干燥带(如果有一个)转移到一个Yankee干燥机上。可将纤维结构从Yankee干燥机转移到一个辊上。在这个转移步骤期间,可将物性成分和/或任选成分施加到纤维结构上。可将纤维结构以1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。
在另一个实施方案中,通过将一种长纤维配料与一种短纤维配料混合制备纤维配料。
可通过将一种长纤维与水混合制备长纤维配料。可通过将一种短纤维与水混合制备短纤维配料。纤维配料可包括一种或多种附加成分,如物性成分和/或任选成分。这些一种或多种附加成分可存在于长和/或短纤维配料中。可将纤维配料放在造纸机的分层流浆箱中。然后将纤维配料沉积在一个多孔表面上以形成一个两(2)层胚纤维网。可通过喷雾和/或挤出和/或本领域的普通技术人员已知的任何其它合适的方法将物性成分和/或任选成分添加到胚纤维网上。然后可将胚纤维网转移到一个通气干燥带和/或一个Yankee干燥机上,使得胚纤维网借助于通气干燥和/或Yankee干燥机进行干燥。可将纤维结构从通气干燥带(如果有一个)转移到一个Yankee干燥机上。可将纤维结构从Yankee干燥机转移到一个辊上。在这个转移步骤期间,可将物性成分和/或任选成分施加到纤维结构上。可将纤维结构以1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。可将纸制品设计成使得打算接触人皮肤的纸制品表面包括一种短纤维。
最理想地是当胚纤维网包括两个或多个层时,短纤维配料是在与多孔形成表面不相邻的一个层中。
实施例1
本实施例以中试规模的长网造纸机制备面巾纸制品为例举例说明了引入本发明优选实施方案的一种方法。使用常规的制浆机制成约3%稠度的北方软木牛皮纸(NSK)含水浆液并通过母管送往长网造纸机的流浆箱。
为了赋予成品永久性湿强度,制备了Hercules的Kymene 557 LX的1%分散体,并以足以递送0.7% Kymene 557 LX(基于成品纸张的干重)的速度加至NSK母管。通过将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。接着将羧甲基纤维素(CMC)加到在线搅拌器后的NSK母管。首先将CMC溶解在水中,并稀释至按重量计1%的溶液浓度。使用配制CMC溶液。以按重量计0.15%CMC(基于成品纸张的干重)的速率将CMC水溶液加至NSK纤维的含水浆液中。NSK纤维的含水浆液经过离心原料泵以有助于分布CMC。接着添加粘合抑制剂组合物。该粘合抑制剂组合物为二牛油基二甲基甲酯硫酸铵(DTDMAMS)。预热的76.7℃(170°F))DTDMAMS首先在预先加热到76.7℃(170°F)处理过的水中被调成浆液。在添加DTDMAMS期间搅拌水以有助于其分散。所得DTDMAMS分散体的浓度按重量计为1%,并且该分散体以按重量计0.2%DTDMAMS(基于成品纸张的干重)的速率加至NSK母管中。在风扇式泵处用白水将NSK浆液稀释至约0.2%稠度。
使用常规二次制浆机配制按重量计约3%的金合欢纤维(购自PT Tel-印尼)的含水浆液。金合欢配料的加权平均纤维长度为约0.66mm以及粗度为约7.1mg/100m。
金合欢浆液流至第二风扇式泵,在此处用白水将浆液稀释至稠度为约0.2%。
将NSK与金合欢的浆液导入至合适地装备有层状叶片的多槽流浆箱中以维持浆液流为分散层直至排放至移动的长网造纸机金属丝上。使用三室流浆箱。将包含64%成品纸张干重的金合欢浆液引至通向外层的室,而将包括36%成品纸张干重的NSK浆液引至通向与金属丝接触的层和中心层的室。NSK与金合欢浆液在流浆箱的排放处结合成组合浆液。
组合浆液被排放至移动的长网造纸机金属丝上,并通过偏转器和真空箱辅助脱水。把湿胚纤维网从长网造纸机金属丝转移到到成图案的干燥织物上,转移时纤维稠度按重量计为约17%。干燥织物设计用于产生图样致密薄纸,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。这种干燥织物是通过将不能透过的树脂表面浇铸在支持织物的纤维网上形成的。支持织物是48×52的长丝,2层网。树脂铸件的厚度是支持织物之上约12mil。关节面积占约30%,而开放式单元保持在约439个每平方厘米(68个每平方英寸)的频率。
进一步脱水通过真空辅助排液来完成,直至纤维网的纤维稠度按重量计为约22%。在保持与成图案的成形织物接触的同时,成图案的纤维网通过预干机鼓风以预干至纤维稠度按重量计为约58%。
然后使用包含0.250%聚乙烯醇水溶液的喷雾起皱粘合剂,把半干纤维网粘合到Yankee干燥机的表面。起绉粘合剂以基于纤维网干重0.1%粘合剂固体速度递送至Yankee表面。
在用刮粉刀使纸幅在Yankee上干燥起绉之前,纤维稠度增加至约98%。刮粉刀的斜角为约20度并且相对于Yankee干燥机而言放置成可提供约76度的冲击角度。Yankee干燥机在温度为约163℃(325°F)以及速度为约800fpm(英尺每分钟)(约244米每分钟)条件下运行。使用一个表面速度为约680fpm(约207米每分钟)的表面驱动卷筒将纸卷绕在一个辊上,因此导致约15%的起绉。在刮粉刀后面,用一个在28,122.8g/cm2(400psi)的载荷下运行的钢橡胶压光辊在纤网的整个宽度上进行压光。
所得薄纸的定量为约20g/m2,1层总干抗拉强度介于533和610g/cm(210和240g/in)之间,1层湿破裂强度介于89和165g/cm(35和65g/in)之间以及两层厚度为约0.051cm(0.020英寸)。然后用一块相似的薄板将所得薄纸折在一起形成两层的、起绉的、图样致密薄纸,使得金合欢纤维面向外侧。通过缝式挤出将CM849-纽约州Waterford的General Electric Silicones所售的一种氨基官能二甲基聚硅氧烷-以按纤维总重量约0.3-0.5%硅氧烷每层的添加量添加到与人的皮肤接触的两侧上。所得的两层薄纸显示具有:a)总定量为约39g/m2;b)两层总干抗拉强度介于889和1067g/cm(350g/in和420g/in)之间;c)两层湿破裂强度介于229和330g/cm(90g/in和130g/in)之间;d)四层厚度为约0.071cm(0.028英寸);和e)起毛值为约10.2。除了用桉树漂白牛皮纸纤维纸浆取代了金合欢漂白牛皮纸纤维纸浆之外,对比产品可用与本实施例相同的方式制备。桉树纸浆配料的纤维长度为0.73mm,粗度为8.0mg/100m。尽管起毛值具有可比性,经专家鉴定组鉴定,使用对比配料的所得薄页纸柔软性较差。
实施例2
本实施例以中试规模的长网造纸机制备卫生纸制品为例举例说明了引入本发明优选实施方案的一种方法。使用常规的制浆机制成约3%稠度的北方软木牛皮纸(NSK)含水浆液并且该配料通过母管送往长网造纸机的流浆箱。
为了有助于给予成品暂时性湿强度,制备了Cytec的Parez 750C的1%分散体,并以足以递送0.2%该树脂(基于成品纸张的干重)的速度加至NSK母管。通过将处理过的浆液经过在线搅拌器,暂时性湿强度树脂的吸收性得以增强。
在风扇式泵处用白水将NSK浆液配料稀释至约0.2%稠度。
使用常规二次制浆机配制按重量计约3%的金合欢漂白牛皮纸纤维纸浆(购自PT Tel-印尼)的含水浆液,并且该配料通过母管被送往长网造纸机的流浆箱。金合欢配料的加权平均纤维长度为约0.66mm,粗度为约7.1mg/100m。为了有助于给予成品暂时性湿强度,Cytec的Parez 750C的1%分散体也以足以递送0.05%该树脂(基于成品纸张的干重)的速度加至金合欢母管。通过将处理过的浆液经过在线搅拌器,暂时性湿强度树脂的吸收性得以增强。
金合欢浆液配料流至第二风扇式泵,在此处用白水将浆液稀释至稠度为约0.2%。
将NsK与金合欢的浆液导入至合适地装备有层状叶片的多槽流浆箱中以维持浆液流为分散层直至排放至移动的长网造纸机金属丝上。使用三室流浆箱。将包含70%成品纸张干重的金合欢浆液引至通向外层的室,而将包括30%成品纸张干重的NSK浆液引至通向中心层的室。
NSK与金合欢浆液在流浆箱的排放处结合成组合浆液,组合浆液被排放至移动的长网造纸机金属丝上,并通过偏转器和真空箱辅助脱水。把湿胚纤维网从长网造纸机金属丝传送到成图案的干燥织物上,传送时纤维稠度为约15%。干燥织物设计用于产生图样致密薄纸,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。干燥织物是通过将不能透过的树脂表面浇铸在支持织物的纤维网上形成的。支持织物是45×52的长丝,2层网。树脂铸件的厚度是支持织物之上约10mil。关节面积占约40%,而开放式单元保持在频率为约503个每平方厘米(78个每平方英寸)。
进一步脱水通过真空辅助排液来完成,直至纤维网的纤维稠度为约30%。在保持与成图案的成形织物接触的同时,成图案的纤维网通过预干机鼓风以预干至纤维稠度按重量计为约65%。然后将半干纤维网传送至Yankee干燥机并用包含有0.125%聚乙烯醇水溶液的喷雾起绉粘合剂将其粘附在Yankee干燥机的表面。起绉粘合剂以基于纤维网干重0.1%粘合剂固体速度递送至Yankee表面。在用刮粉刀使纸幅在Yankee上干燥起绉之前,纤维稠度增加至约98%。
刮粉刀的斜角为约25度并且相对于Yankee干燥机而言放置成可提供约81度的冲击角度。Yankee干燥机的运转在温度为约350°F(177℃)且速度为约800fpm(英尺每分钟)(约244米每分钟)条件下进行。利用表面速度为约200米每分钟(656英尺每分钟)的表面驱动卷筒将纸张卷绕至辊上。使用常规的薄纸卷绕架将所得薄页纸幅转换加工成1层卫生纸纸制品。成品的定量为约0.00342g/cm2(21lb/3000ft2)、总干抗拉强度为1389g/cm(547g/in)以及密度为0.063g/cm3。测量的起毛值是5.7。除了桉树漂白牛皮纸纤维纸浆取代了金合欢漂白牛皮纸纤维纸浆之外,对比制品可用与本实施例相同的方式制备。桉树纸浆配料的纤维长度为0.73mm,粗度为8.0mg/100m。尽管起毛值具有可比性,经专家鉴定组鉴定,使用对比配料的所得薄页纸柔软性较差。
实施例3
除了为减小纤维网定量(目的是制备两层薄页纸幅制品)而对配料流速进行调整之外,重复实施例2。通过同时展开两卷纤维网,用一个约1.27cm(1/2”)的压敏粘合剂(其使得层片保持相对彼此滑动的能力)窄带将它们结合成两层的槽来制备两层制品。使得每层各自的Yankee侧表面相互接触完成结合。成品的定量为约0.004564g/cm2(28lb/3000ft2)、总干抗拉强度为1143g/cm(450g/in)以及密度为0.057g/cm3。此外,除了桉树漂白牛皮纸纤维纸浆取代了金合欢漂白牛皮纸纤维纸浆之外,对比产品可用与本实施例相同的方式制备。此外,经专家鉴定组的鉴定,使用对比配料所得的起毛值可比的薄页纸的柔软性较差。
虽然本发明的具体实施方案和/或个别特征已被说明和描述,但对于本领域的技术人员显而易见的是,可作出许多其它的变化和修改。此外,可能的实施方案和特征的所有组合可得到本发明的优选实施方案。因此,附加的权利要求书旨在包括本发明范围内的所有这些变化和修改。
Claims (10)
1. 一种包含纤维配料的层状纤维结构,所述纤维配料包含选自金合欢纤维、或金合欢纤维和桉树纤维的混合物的短纤维;金合欢纤维占纤维结构的总纤维的至少20%至最高100%重量,其中所述纤维结构比没有金合欢纤维的纤维结构具有更好的柔软性,并且其中所述纤维结构的起毛值大于3.5。
2. 如权利要求1所述的纤维结构,其中所述纤维结构还包括包含长纤维的长纤维配料,所述长纤维的长度大于1.2mm。
3. 如权利要求1或2所述的纤维结构,其中所述纤维结构是通气干燥的纤维结构。
4. 如权利要求1所述的纤维结构,其中所述纤维结构还包括任选成分,所述任选成分选自:永久性湿强度树脂、暂时性湿强度树脂、干强度树脂、化学软化剂、润湿剂、抗起毛剂、吸收增强剂、固定剂、抗病毒剂、多元醇聚酯、抗迁移剂、多羟基增塑剂以及它们的混合物。
5. 如权利要求1-4中任何一项所述的纤维结构在纸制品中的应用。
6. 如权利要求5所述的应用,其中所述纸制品为一层薄页或多层薄页卫生纸制品,其选自面巾纸制品、卫生纸制品、纸巾制品以及它们的混合物。
7. 一种制备如权利要求1-4中任何一项所述的纤维结构的方法,所述方法包括以下步骤:
a.制备包括水和短纤维的纤维配料,所述短纤维选自金合欢纤维、或金合欢纤维和桉树纤维的混合物;
b.将纤维配料沉积在多孔形成表面上以形成胚纤维网;和
c.干燥所述胚纤维网从而形成所述干燥纤维结构
其中金合欢纤维占纤维结构的总纤维的至少20%至最高10 0%重量,其中所述纤维结构比没有金合欢纤维的纤维结构具有更好的柔软性,并且其中所述纤维结构的起毛值大于3.5。
8. 如权利要求7所述的方法,其中步骤a中的所述纤维配料包含湿强度树脂。
9. 如权利要求7所述的方法,其中在步骤b中将湿强度树脂施用到所述胚纤维网上。
10. 如权利要求7所述的方法,其中步骤c中所述的干燥步骤的特征在于包括将所述胚纤维网转移到通气干燥带上和/或采用Yankee干燥机。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/374,559 | 2003-02-25 | ||
US10/374,559 US7381297B2 (en) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | Fibrous structure and process for making same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1754021A CN1754021A (zh) | 2006-03-29 |
CN100415988C true CN100415988C (zh) | 2008-09-03 |
Family
ID=32868899
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2004800050912A Expired - Fee Related CN100415988C (zh) | 2003-02-25 | 2004-02-25 | 纤维结构及其制备方法 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7381297B2 (zh) |
EP (1) | EP1597431A2 (zh) |
JP (1) | JP2006518813A (zh) |
CN (1) | CN100415988C (zh) |
AU (1) | AU2004214976B2 (zh) |
CA (1) | CA2516846C (zh) |
CL (1) | CL2004000362A1 (zh) |
MX (1) | MXPA05008027A (zh) |
WO (1) | WO2004076741A2 (zh) |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7381297B2 (en) * | 2003-02-25 | 2008-06-03 | The Procter & Gamble Company | Fibrous structure and process for making same |
MX2007008857A (es) * | 2005-01-31 | 2007-08-14 | Procter & Gamble | Un conjunto de articulos de fabricacion. |
US8921244B2 (en) | 2005-08-22 | 2014-12-30 | The Procter & Gamble Company | Hydroxyl polymer fiber fibrous structures and processes for making same |
US7820874B2 (en) * | 2006-02-10 | 2010-10-26 | The Procter & Gamble Company | Acacia fiber-containing fibrous structures and methods for making same |
US8057636B2 (en) * | 2006-07-17 | 2011-11-15 | The Procter & Gamble Company | Soft and strong fibrous structures |
US8236135B2 (en) * | 2006-10-16 | 2012-08-07 | The Procter & Gamble Company | Multi-ply tissue products |
US9327888B2 (en) | 2007-02-23 | 2016-05-03 | The Procter & Gamble Company | Array of sanitary tissue products |
US20090022960A1 (en) * | 2007-07-17 | 2009-01-22 | Michael Donald Suer | Fibrous structures and methods for making same |
US10024000B2 (en) * | 2007-07-17 | 2018-07-17 | The Procter & Gamble Company | Fibrous structures and methods for making same |
US20090022983A1 (en) | 2007-07-17 | 2009-01-22 | David William Cabell | Fibrous structures |
US8852474B2 (en) | 2007-07-17 | 2014-10-07 | The Procter & Gamble Company | Process for making fibrous structures |
US7972986B2 (en) | 2007-07-17 | 2011-07-05 | The Procter & Gamble Company | Fibrous structures and methods for making same |
US8267681B2 (en) | 2009-01-28 | 2012-09-18 | Donaldson Company, Inc. | Method and apparatus for forming a fibrous media |
ES2551230T3 (es) * | 2009-11-02 | 2015-11-17 | The Procter & Gamble Company | Estructuras fibrosas de baja formación de deshilachados y métodos para fabricarlas |
AU2010313169A1 (en) * | 2009-11-02 | 2012-05-24 | The Procter & Gamble Company | Fibrous structures that exhibit consumer relevant property values |
WO2011053677A1 (en) | 2009-11-02 | 2011-05-05 | The Procter & Gamble Company | Fibrous structures and methods for making same |
CA2779719C (en) | 2009-11-02 | 2014-05-27 | The Proctor & Gamble Company | Fibrous elements and fibrous structures employing same |
WO2011123584A1 (en) | 2010-03-31 | 2011-10-06 | The Procter & Gamble Company | Fibrous structures and methods for making same |
FR2962933B1 (fr) * | 2010-07-22 | 2012-09-14 | Hexcel Reinforcements | Nouveau materiau intermediaire de renfort constitue d'un ensemble de fils voiles espaces |
US9382664B2 (en) | 2011-01-05 | 2016-07-05 | Georgia-Pacific Consumer Products Lp | Creping adhesive compositions and methods of using those compositions |
CN103328710B (zh) | 2011-01-28 | 2017-05-03 | 唐纳森公司 | 用于形成纤维介质的方法以及装置 |
CN103328720B (zh) | 2011-01-28 | 2016-12-07 | 唐纳森公司 | 用于形成纤维介质的方法和设备 |
US8426031B2 (en) | 2011-09-21 | 2013-04-23 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Soft tissue product comprising cotton |
BR112014026107A2 (pt) | 2012-04-19 | 2017-06-27 | Procter & Gamble | elementos fibrosos compreendendo tensoativos de rápido umedecimento e métodos para fabricar os mesmos |
CA2870874C (en) | 2012-04-19 | 2018-08-07 | The Procter & Gamble Company | Fibrous elements comprising a non-hydroxyl polymer and methods for making same |
RU2014137039A (ru) | 2012-04-23 | 2016-04-10 | Дзе Проктер Энд Гэмбл Компани | Волокнистые структуры и способы их получения |
CN103866647B (zh) * | 2014-03-27 | 2016-03-16 | 潍坊恒联美林生活用纸有限公司 | 一种彩色吸水衬纸制造工艺 |
CN107313283A (zh) * | 2016-04-27 | 2017-11-03 | 上海东冠纸业有限公司 | 一种可湿水纸巾的制作方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1306124A (zh) * | 2001-03-20 | 2001-08-01 | 张国兴 | 擦手纸生产工艺 |
CN1357070A (zh) * | 1999-06-16 | 2002-07-03 | 宝洁公司 | 具有改善抗掉毛性的柔软薄页纸产品及其制备方法 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3994771A (en) * | 1975-05-30 | 1976-11-30 | The Procter & Gamble Company | Process for forming a layered paper web having improved bulk, tactile impression and absorbency and paper thereof |
US4300981A (en) | 1979-11-13 | 1981-11-17 | The Procter & Gamble Company | Layered paper having a soft and smooth velutinous surface, and method of making such paper |
USH1672H (en) * | 1988-03-28 | 1997-08-05 | Kimberly-Clark Corporation | Tissue products made from low-coarseness fibers |
US5147505A (en) * | 1991-05-24 | 1992-09-15 | Union Camp Corporation | Multilayer paper and method for the manufacturing thereof |
US5241850A (en) * | 1991-11-01 | 1993-09-07 | Texas Instruments Incorporated | Sensor with programmable temperature compensation |
US5405499A (en) * | 1993-06-24 | 1995-04-11 | The Procter & Gamble Company | Cellulose pulps having improved softness potential |
US5405501A (en) | 1993-06-30 | 1995-04-11 | The Procter & Gamble Company | Multi-layered tissue paper web comprising chemical softening compositions and binder materials and process for making the same |
US5397435A (en) | 1993-10-22 | 1995-03-14 | Procter & Gamble Company | Multi-ply facial tissue paper product comprising chemical softening compositions and binder materials |
US6074527A (en) | 1994-06-29 | 2000-06-13 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Production of soft paper products from coarse cellulosic fibers |
US5573637A (en) * | 1994-12-19 | 1996-11-12 | The Procter & Gamble Company | Tissue paper product comprising a quaternary ammonium compound, a polysiloxane compound and binder materials |
US5635028A (en) * | 1995-04-19 | 1997-06-03 | The Procter & Gamble Company | Process for making soft creped tissue paper and product therefrom |
BR9707176A (pt) | 1996-01-26 | 1999-03-23 | Novo Nordisk As | Processo para a fabricação de papel sanitário |
CA2204453A1 (en) | 1996-05-09 | 1997-11-09 | R. Heath Reeves | Method of rendering wood pulp keratotic and a method of making an ultra soft, high basis weight tissue and product produced thereby |
CA2204452C (en) | 1996-05-09 | 2007-03-27 | Joseph C. Leege | Method of making an ultra soft, high basis weight tissue and product produced thereby |
US6419790B1 (en) * | 1996-05-09 | 2002-07-16 | Fort James Corporation | Methods of making an ultra soft, high basis weight tissue and product produced thereby |
AU732870B2 (en) | 1996-11-26 | 2001-05-03 | Research Foundation Of The State University Of New York, The | Method of making sanitary paper products from recycled newspapers |
US5785813A (en) | 1997-02-24 | 1998-07-28 | Kimberly-Clark Worldwide Inc. | Method of treating a papermaking furnish for making soft tissue |
US6277241B1 (en) | 1997-11-14 | 2001-08-21 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Liquid absorbent base web |
US6149769A (en) | 1998-06-03 | 2000-11-21 | The Procter & Gamble Company | Soft tissue having temporary wet strength |
FI104002B1 (fi) | 1998-10-29 | 1999-10-29 | Valmet Corp | Monikerrosrainaus yksinkertaista perusmassasysteemiä käyttäen |
US6413363B1 (en) * | 2000-06-30 | 2002-07-02 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method of making absorbent tissue from recycled waste paper |
US6896768B2 (en) * | 2001-04-27 | 2005-05-24 | Fort James Corporation | Soft bulky multi-ply product and method of making the same |
US20040163782A1 (en) * | 2003-02-25 | 2004-08-26 | Hernandez-Munoa Diego Antonio | Fibrous structure and process for making same |
US7381297B2 (en) * | 2003-02-25 | 2008-06-03 | The Procter & Gamble Company | Fibrous structure and process for making same |
US20040221975A1 (en) * | 2003-05-05 | 2004-11-11 | The Procter & Gamble Company | Cationic silicone polymer-containing fibrous structures |
US7820874B2 (en) * | 2006-02-10 | 2010-10-26 | The Procter & Gamble Company | Acacia fiber-containing fibrous structures and methods for making same |
-
2003
- 2003-02-25 US US10/374,559 patent/US7381297B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-02-25 JP JP2005518586A patent/JP2006518813A/ja active Pending
- 2004-02-25 CA CA002516846A patent/CA2516846C/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-02-25 CL CL200400362A patent/CL2004000362A1/es unknown
- 2004-02-25 EP EP04714544A patent/EP1597431A2/en not_active Withdrawn
- 2004-02-25 CN CNB2004800050912A patent/CN100415988C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-02-25 AU AU2004214976A patent/AU2004214976B2/en not_active Ceased
- 2004-02-25 MX MXPA05008027A patent/MXPA05008027A/es active IP Right Grant
- 2004-02-25 WO PCT/US2004/005311 patent/WO2004076741A2/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1357070A (zh) * | 1999-06-16 | 2002-07-03 | 宝洁公司 | 具有改善抗掉毛性的柔软薄页纸产品及其制备方法 |
CN1306124A (zh) * | 2001-03-20 | 2001-08-01 | 张国兴 | 擦手纸生产工艺 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
七种南方速生纸浆材制浆性能. 沈葵忠,周玉兴,林中柠,裴文军,房桂干.西南造纸,第3期. 2002 |
七种南方速生纸浆材制浆性能. 沈葵忠,周玉兴,林中柠,裴文军,房桂干.西南造纸,第3期. 2002 * |
纤维粗度对浆张性能的影响. 洪传真.林产工业,第24卷第6期. 1997 |
纤维粗度对浆张性能的影响. 洪传真.林产工业,第24卷第6期. 1997 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2004214976A1 (en) | 2004-09-10 |
JP2006518813A (ja) | 2006-08-17 |
EP1597431A2 (en) | 2005-11-23 |
CA2516846C (en) | 2009-10-27 |
CA2516846A1 (en) | 2004-09-10 |
US20040163781A1 (en) | 2004-08-26 |
MXPA05008027A (es) | 2005-09-20 |
WO2004076741A3 (en) | 2005-06-30 |
CN1754021A (zh) | 2006-03-29 |
US7381297B2 (en) | 2008-06-03 |
CL2004000362A1 (es) | 2005-01-14 |
WO2004076741A2 (en) | 2004-09-10 |
AU2004214976B2 (en) | 2007-06-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100415988C (zh) | 纤维结构及其制备方法 | |
US6149769A (en) | Soft tissue having temporary wet strength | |
KR100917520B1 (ko) | 다겹 티슈 생성물 | |
EP0835344B1 (en) | Creped tissue paper exhibiting unique combination of physical attributes | |
US7867362B2 (en) | Textured cellulosic wet wipes | |
US6241850B1 (en) | Soft tissue product exhibiting improved lint resistance and process for making | |
US6911114B2 (en) | Tissue with semi-synthetic cationic polymer | |
EP3261501B1 (en) | Soft, strong and bulky tissue | |
US7820874B2 (en) | Acacia fiber-containing fibrous structures and methods for making same | |
US7749355B2 (en) | Tissue paper | |
US11047090B2 (en) | Process for producing strong and soft tissue and towel products | |
KR102624012B1 (ko) | 엠보싱된 여러 겹 티슈 제품 | |
US20030111196A1 (en) | Tissue products and methods for manufacturing tissue products | |
AU750550B2 (en) | Soft tissue having temporary wet strength |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080903 Termination date: 20110225 |