CN101437997B - 可分散的湿纸巾 - Google Patents

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Abstract

湿纸巾包括无纺织物材料。该无纺织物材料包括纤维材料和粘结剂组合物。该粘结剂组合物包括阳离子型离子敏感性乳液聚合物，该聚合物能够包括已经被溶液聚合法得到的阳离子型离子敏感性聚合物稳定剂所稳定化的至少一种疏水性单体的乳液聚合产物。在一些方面，溶液聚合法得到的阳离子型离子敏感性聚合物粘结剂能够与已经形成的阳离子型离子敏感性乳液聚合物进行溶液掺混，以得到额外益处。在其它方面，溶液聚合法得到的阳离子型离子敏感性聚合物粘结剂与溶液聚合法得到的阳离子型离子敏感性聚合物稳定剂相同。

Description

可分散的湿纸巾
背景技术
多年来，可废弃性的问题已经困扰了提供一次性用品如尿布、湿纸巾、失禁衣服和女性护理产品的工业。理想地，当一次性产品希望在下水道或腐烂系统中废弃时，该产品或该产品的指定部分应该“分散”并且由此在水中充分地溶解或崩解，以便在家用或市政卫生处理系统中典型见到的条件下不出现问题。尽管在解决这一问题方面已经取得进步，但是薄弱环节中的一个是不能产生经济的无纺织物材料，该材料容易分散在水中但仍具有足够的使用性能如强度、厚度、不透明性、吸收性、柔软度、柔性、清洗性、易用性等等，以制造消费者可接受的产品。这些无纺织物材料可通过湿或干(空气)铺设工艺来形成，这些工艺一般得到以粘合方式和/或物理方式结合在一起的无规的多根纤维。在合适的条件下，一些无纺织物材料能够溶解或崩解于水中，如通过在过量的水中简单稀释或通过在施加合适剪切力的情况下在过量水中稀释。
美国专利申请10/830,558，10/251,610和9/900,698举例说明了形成以粘合方式粘结的可分散的无纺织物网幅的数种方法。美国专利4,755,421举例说明了形成以物理方式粘结的可分散的无纺织物的多种方法，如通过水力缠结方法形成的那些。
通常，离子敏感性聚合物是不溶于含有至少约0.3wt％的无机盐的水溶液中但由水如自来水稀释时变得可溶的聚合物。离子敏感性聚合物能够在制造可分散的无纺织物和薄纸型可冲洗制品中用作粘合剂。由现有技术中已知通过溶液聚合方法制造的离子敏感性聚合物，特别在包括有机溶剂的反应介质中，在为所需产品提供所需使用强度和分散性要求上是高度有效的。然而，这些溶液聚合方法是费时和高花费的。另外，相对于在目前的湿纸巾技术中使用的传统的交联、不可分散的粘结剂而言，常常需要更高水平的离子敏感性聚合物来实现目标使用性能。考虑到这些因素，尽管具有优异的性能，但溶液聚合法得到的离子敏感性聚合物在可冲洗的一次性产品中的使用是在成本上不划算的。
在克服与溶液聚合法得到的离子敏感性聚合物有关的负面效果的尝试中，已经发现，能够实现将较低成本的乳液聚合物(常常指助粘结剂)与离子敏感性聚合物进行溶液掺混，则能够减少离子敏感性聚合物在无纺织物材料中的使用并因此降低其成本。然而，在不会对产品使用性能和分散性两者导致显著的负面影响的情况下，能够与离子敏感性聚合物共混的乳液聚合物助粘结剂的量常常限于低于45％和更典型地在20-35％范围。这些负面影响应归因于在不相似的离子敏感性聚合物和乳液聚合物之间的一般是弱的粘结或相互作用，以及乳液聚合物的一般更为疏水的特性。因此，乳液聚合物的有益成本影响被能够用于无纺织物材料中的低用量所限制。
乳液聚合方法提供比溶液聚合方法更加节省成本的生产离子敏感性聚合物的途径，但是难以由乳液聚合法得到的离子敏感性聚合物产生足够的湿强度。此类材料已经先前描述在US6,562,892中，但是材料显示出弱的颗粒间的粘结，因此降低了它作为替代品的可行性。
因此，需要一种离子敏感性聚合物，该聚合物将溶液聚合法得到的聚合物的性能优势引入以乳液聚合物的成本优势。仍然进一步需要可分散的但节省成本的湿纸巾。
发明概述
响应于以上讨论的需要，本发明的湿纸巾包括无纺织物材料。无纺织物材料包括纤维材料和粘结剂组合物。该粘结剂组合物包括阳离子型离子敏感性乳液聚合物(以下简称“CISEP”)。该CISEP能够包括已经被溶液聚合法得到的阳离子型离子敏感性聚合物稳定剂所稳定化的至少一种疏水性单体的乳液聚合产物。因此，该CISEP引入了“溶液聚合法得到的阳离子型离子敏感性聚合物”(以下简称“s-CISP”)和乳液聚合技术的有益性能。该s-CISP稳定剂，如描述在Chang等人的美国专利出版物2003/0026963、Bunyard等人的2004/0058600和Bunyard等人的2004/0063888中的那些，是表面活性的并且因此适合用作聚合物稳定剂，这些文献的每一份通过在此引用以相符合的方式被引入本文。在一些方面，该CISEP包括在1wt％和55wt％之间的s-CISP稳定剂。在一些特殊的方面，该s-CISP稳定剂是丙烯酸甲酯和[2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵的聚合产物。
在一些方面，该CISEP进一步包含亲水性单体。在其它方面，s-CISP粘结剂能够与已经形成的CISEP进行溶液掺混。该s-CISP粘结剂，如描述在Chang等人的美国专利出版物2003/0026963，Bunyard等人的2004/0058600和Bunyard等人的2004/0063888中的那些，是表面活性的并且因此适合用作聚合物稳定剂，这些文献的每一份通过在此引用以相符合的方式被引入本文。在其它方面，该s-CISP粘结剂与该s-CISP稳定剂相同。在一些方面，该CISEP包含在1wt％和55wt％之间的s-CISP粘结剂。在一些特殊的方面，该s-CISP粘结剂是丙烯酸甲酯和[2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵的聚合产物。
本发明的湿纸巾能够被润湿组合物所饱和。在一些方面，该润湿组合物包括具有约0.3wt％-约10wt％无机盐，如约0.5wt％-2wt％无机盐的水溶液。在一些特征中，该无机盐是氯化钠。在一些特殊的特征中，该氯化钠以1wt％和2wt％之间的量存在于润湿组合物中。
当与s-CISP(从它得到s-CISP)和一种具有相同组成的但使用常规的表面活性剂或聚合物稳定剂包生产的乳液聚合物的溶液掺混物相比时，本发明的湿纸巾能够在降低的成本下提供类似的性能。当与s-CISP(从它得到s-CISP)和一种具有相同组成的但使用常规的表面活性剂或聚合物稳定剂包生产的乳液聚合物的溶液掺混物相比时，CISEP也能够得到湿强度的改进。在一些方面，本发明的湿纸巾能够具有大于150g/in的使用拉伸强度。在其它方面，在水中浸泡4.5小时之后湿纸巾具有低于100g/in的拉伸强度。在另外其它方面，在去离子水中浸泡24小时之后湿纸巾能具有低于50g/in的拉伸强度。在另外其它方面，湿纸巾能具有至少300g/in的使用湿拉伸强度，和在去离子水中浸泡约1个小时之后，湿纸巾能具有低于使用湿拉伸强度的35％的拉伸强度。
本发明的很多其它特征和优点将从下面的叙述看出来。在该描述中，涉及本发明的举例性的实施方案。此类实施方案没有代表本发明的全范围。为了解释本发明的完整范围应该参见权利要求。
详细说明
在这里公开具有改进的原料成本的湿纸巾，如折叠的湿纸巾，其中该湿纸巾令人想望地是可分散的。在一个实施方案中，该湿纸巾可以令人想望地用阳离子型离子敏感性乳液聚合物(以下称作“CISEP”)以粘合方式粘结。该乳液聚合物能够有选择地向湿纸巾提供所需使用强度的，同时还使之能够损失足够的强度，使得当废弃在水(例如在马桶中遇到的水)中时该湿纸巾将分散。
该湿纸巾可以包括用称作“润湿组合物”的水溶液润湿的无纺织物材料。在一些方面，该无纺织物材料是包括纤维材料和粘结剂组合物的无纺网幅。本发明的粘结剂组合物能够包含本发明的CISEP。
在一些方面，本发明的粘结剂组合物包含被溶液聚合法得到的阳离子型离子敏感性聚合物(以下称作“s-CISP”)稳定剂所稳定化的乳液聚合物。在一些方面，该粘结剂组合物进一步包含能够与已经形成的CISEP混合的s-CISP粘结剂。在其它方面，该s-CISP粘结剂与用于形成CISEP的s-CISP稳定剂相同。
该润湿组合物令人想望地维持粘结剂组合物的不溶解性并且可包括含有不能溶解试剂的水性组合物。当该湿纸巾暴露于水如自来水或去离子(DI)水时，该润湿组合物稀释和该粘结剂组合物令人想望地去稳定化。结果是湿纸巾强度的下降，导致湿纸巾的伴随碎裂和分散。因此，粘结剂组合物和润湿组合物的组合能够提供维持湿纸巾的使用强度和性能所需要的结构完整性或内聚力，同时还允许在所希望的条件下湿纸巾的选择性碎裂或分散。
该粘结剂组合物可以使用各种技术施加于纤维材料或基材上以形成无纺网幅。在本发明的一个方面，湿纸巾的无纺网幅可通过用粘结剂组合物喷雾网幅的纤维材料来生产。然而，本发明不局限于喷雾并且包括施加粘结剂组合物的其它方法，如现有技术中已知的那些方法。
无纺织物材料
在许多个人护理产品中，无纺织物材料是优选的基材，特别就湿纸巾而言。无纺织物材料可以包括无纺织物或无纺织物网幅。无纺织物包括纤维材料。无纺织物网幅可以包括纤维材料，如无纺织物，和粘结剂组合物。本发明的无纺织物网幅包括具有以毡状式样无规排列的单根纤维或长丝的一种结构的纤维材料或基材。无纺织物可以由各种工艺制备，其中包括但不限于，气流成网工艺，湿铺工艺(如用纤维素型薄纸或毛巾)，水力缠结工艺，短纤维起绒和粘结，和溶液纺丝。
用于形成无纺网幅的纤维材料在用粘结剂组合物处理之前可令人想望地具有较低的湿内聚强度。因此，当纤维基材由粘结剂组合物粘结在一起时，无纺网幅将在置于水(如在马桶和水槽中遇到的)中时优选分裂开来。
用于形成纤维材料的纤维可以从包括天然纤维、合成纤维和它们的组合的各种材料制备。纤维的选择取决于例如成品基材的所预期的最终用途以及纤维成本。例如，合适的纤维可包括，但不限于，天然纤维如棉花、亚麻、黄麻、大麻、羊毛、木质浆，等等。类似地，合适的纤维也可包括，但不限于，再生的纤维素纤维，如粘胶人造丝和铜铵法人造丝；改性纤维素纤维，如乙酸纤维素；或合成纤维，如从聚丙烯、聚乙烯、聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸系物等等形成的那些。以上简短讨论的再生纤维素纤维包括全部品种的人造纤维，以及从粘胶或化学改性纤维素形成的其它纤维，其中包括再生纤维素和溶剂纺丝纤维素，如溶液纺丝。
在木质浆纤维之中，可以使用任何已知的造纸纤维，其中包括软木和硬木纤维。纤维，例如，可以是化学上制浆或机械制浆的、漂白的或未漂白的、原始的或再生的、高产率的或低产率的，等等。能够使用化学处理过的天然纤维素纤维，如碱液处理的纸浆，化学上变硬或交联的纤维，或磺化纤维。
另外，能够使用由微生物和其它纤维素衍生物生产的纤维素。在这里使用的术语“纤维素”在含义上包括有纤维素作为主要成分的任何材料，和，具体地说，包括至少50wt％纤维素或纤维素衍生物。因此，该术语包括棉、典型的木质浆、非木质的纤维素纤维、乙酸纤维素、三乙酸纤维素、人造纤维、热机法的木质浆、化学法木质浆、去粘结的化学木浆、马利筋属植物，或细菌纤维素。也可以使用任何以上所述的纤维中的一种或多种的掺混物，如果希望的话。
该纤维材料可以从单层或多个层形成。对于多层的情况，这些层一般以并列或面对面关系来定位并且这些层的全部或一部分可以粘结于相邻层。该纤维材料也可以从多根的单独纤维状材料形成，其中单独纤维状材料的每一根可以从不同类型的纤维形成。对于纤维材料包括多个层的那些情况，本发明的粘结剂组合物可以施加于纤维材料的整个厚度上，或各个单层可以单独地处理和然后与其它层以并列相互关系相结合而形成成品纤维材料。
气流成网的无纺织物特别地适合用于湿纸巾。气流成网的无纺织物的基重可以是约20-约200克/平方米(gsm)，其中短纤维具有约0.5-10的旦尼尔和约6-15毫米的长度。湿纸巾一般具有约0.025g/cc到约0.2g/cc的纤维密度。湿纸巾可以一般具有约20gsm到约150gsm的基重，如在约30到约90gsm或约50gsm到约60gsm之间。
粘结剂组合物
粘结剂组合物是湿纸巾的用于增强在无纺网幅内的纤维和/或长丝的内聚性以便提供使用强度的一种组分。该粘结剂组合物希望是离子敏感性的，使得在具有低于0.3wt％有机或无机盐含量的水存在下，它变成可溶性的，因此允许该无纺网幅发生分散。在本发明的一个方面，该粘结剂组合物能够包括本发明的CISEP。在另一个方面，该粘结剂组合物能够包括CISEP和s-CISP粘结剂。在又一其它方面，s-CISP粘结剂与用于形成CISEP的s-CISP稳定剂相同。
除了为湿纸巾在润湿组合物存在下提供使用强度以及在水(如自来水)中的有选择的分散性，本发明的粘结剂组合物优选具有各种的其它所需性能。例如，粘结剂组合物能够在工业规模上加工(即，该粘结剂能够大规模快速施加，如通过喷雾)并且也希望是不太便宜的，与仅仅使用s-CISP粘结剂或s-CISP/助粘结剂体系的湿纸巾相比，如以上所讨论。该粘结剂组合物能够进一步提供可接受水平的片材可润湿性。另外优选的是，湿纸巾的全部组分，其中包括粘结剂组合物，希望是无毒的和相对经济的。
在一些方面，在无纺网幅中存在的粘结剂组合物的量能够是约5-约65wt％，如在约7-约35wt％，或在约10-约25wt％之间或在约15-20wt％之间，以无纺网幅的总重量为基础。足够量的粘结剂组合物导致具有所需使用完整性但当浸泡在水中时快速分散的无纺网幅。
阳离子型离子敏感性乳液聚合物(CISEP)
本发明的粘结剂组合物包含阳离子型离子敏感性乳液聚合物。这一CISEP利用现有技术中已知的方法，使用s-CISP作为聚合物稳定剂由乳液聚合来形成。用于形成CISEP的乳液聚合方法可以是间歇、半间歇或连续过程。
CISEP的乳液聚合物包含至少一种疏水性单体和任选的一种或多种亲水性单体的聚合产物。疏水性单体可以选自现有技术中已知的多种单体。例如，疏水性单体可以选自，但不限于，(甲基)丙烯酸酯类如(甲基)丙烯酸甲基酯、(甲基)丙烯酸乙基酯、(甲基)丙烯酸丁基酯；(甲基)丙烯酰胺类如N-辛基(甲基)丙烯酰胺和N-丁基甲基丙烯酰胺；乙烯基酯类如乙酸乙烯酯、叔碳酸乙烯基酯(vinyl versetate)、新壬酸乙烯基酯、新癸酸乙烯基酯、叔碳酸(versatic acid)的乙烯基酯(VeoVATM10，11，12)乙烯基-2-乙基-己酸酯；不饱和烃如乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯；苯乙烯；丙烯腈；或它们的组合。
该亲水性单体可以选自，但不限于，氮-官能化的乙烯基单体如[2-((甲基)丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵、(3-(甲基)丙烯酰胺基丙基)三甲基氯化铵、N，N-二烯丙基二甲基氯化铵、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙基酯、乙烯基吡啶、(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-[3-(二甲基氨基)丙基](甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮，和N-乙烯基己内酰胺；羟基官能化单体如(甲基)丙烯酸羟乙基酯、丙烯酸羟丙基酯、丙烯酸羟丁基酯；聚氧化烯官能化乙烯基单体；或它们的组合。
在单体添加和乳液聚合之前或可替换性地在连续或单注进料方式的聚合反应的过程中，将总量的s-CISP稳定剂添加到反应介质中。在另一个方面，多种的s-CISP稳定剂能够用于乳液聚合中，它们在分子量和/或组成上不同。
尽管不希望受理论束缚，但是，作为可分散的湿纸巾的粘结剂的s-CISP的有益性能应归因于此类水溶性聚合物的成膜性能。水溶性聚合物如s-CISP在干燥成膜时形成缠结的聚合物网络，并且这些缠结的聚合物网络在润湿组合物(如下所述)存在下为无纺织物网幅提供使用强度。在将润湿组合物稀释在水中时，s-CISP的缠结聚合物网络再溶解，由此使得无纺网幅的强度损失和崩裂。比较起来，作为稳定化的水不溶性聚合物颗粒存在的非化学交联的乳液聚合物在干燥时需要一定程度的聚合物颗粒的聚结以提供膜强度。在典型的无纺网幅制造期间经历的条件下，此类乳液聚合物颗粒的明显颗粒聚结是困难的，因为颗粒聚结需要的时间长度典型地短于60秒并因此导致弱的颗粒间结合和弱的乳液聚合物膜。与以上乳液聚合物相反，用CISEP获得的有益性能应归因于s-CISP稳定剂在乳液聚合物中的引入。在乳液聚合过程中，接枝、物理截留和/或物理吸附会导致位于乳液聚合物颗粒的表面上的s-CISP的更大优势。在CISEP颗粒的干燥和成膜过程中，位于CISEP颗粒表面上的s-CISP稳定剂与结合于相邻CISEP颗粒上的s-CISP稳定剂缠结，由此在CISEP颗粒之间形成互联、连续的网络。在CISEP颗粒表面上的所引入的s-CISP稳定剂由此为所形成的CISEP膜赋予离子敏感性强度性能。CISEP颗粒的一些聚结会在成膜过程中发生，这取决于乳液聚合物的组成，并因此相对于s-CISP稳定剂的膜自身，可降低CISEP膜在水中的溶解度。本发明的CISEP膜或者分散在水中进入到可滤过的颗粒聚集物中或者显著地溶胀(离子敏感性溶胀)而形成弱的聚合物膜，但不会象对于s-CISP稳定剂所述的那样完全地溶解。
该s-CISP稳定剂能够选自现有技术中已知的各种s-CISP。例如，s-CISP公开在以下美国专利申请出版物：Bunyard等人的2004/0063888，Bunyard等人的2004/0055704，Branham等人的2004/0058606，和Branham等人的2004/0062791，所有的这些文献通过在此引用以相符合的方式被引入本文。这些例子包括，但不限于，乙烯基官能化阳离子单体和具有至多4个碳原子长度的烷基侧链尺寸的一种或多种疏水性乙烯基单体的溶液聚合产物。在一些方面，本发明的离子敏感性阳离子聚合物是乙烯基-官能化阳离子单体和以无规方式引入的具有至多4个碳原子长度的烷基侧链尺寸的一种或多种疏水性乙烯基单体的溶液聚合产物。另外，可以使用少量的具有4个或4个以上碳原子的直链或支链烷基、烷基羟基、聚氧化烯或其它官能团的另一种乙烯基单体。该s-CISP稳定剂应该显示出在用于润湿该湿纸巾的润湿组合物中的不溶解性和在水如自来水中的溶解性。在一个方面，该s-CISP稳定剂是阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯，它是96mol％丙烯酸甲酯和4mol％[2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵的聚合产物。
在阳离子型离子敏感性乳液聚合物中存在的s-CISP稳定剂的量能够是从约1wt％和55wt％的范围，如在约5wt％和30wt％之间的范围。在一个实例中，在CISEP中存在的s-CISP稳定剂的量是9wt％。在另一个实例中，在CISEP中存在的s-CISP稳定剂的量是10wt％。在又一另一个实例中，在稳定化CISEP中存在的s-CISP稳定剂的量是16.5wt％。在又一个实例中，在CISEP中存在的s-CISP稳定剂的量是23wt％。在还另一个实例中，在CISEP中存在的s-CISP稳定剂的量是28wt％。
在另一个方面，除s-CISP稳定剂之外还能使用助表面活性剂，如非离子型表面活性剂或阳离子表面活性剂。该非离子型表面活性剂优选是乙氧基化醇，其中许多可从市场上买得到并且是现有技术中已知的。优选的非离子型表面活性剂是非烷基酚型表面活性剂。阳离子表面活性剂的例子包括但不限于十六烷基吡啶鎓氯化物，和十六烷基三甲基铵氯化物。
除了通过替代或部分替代典型在用于可分散的湿纸巾的粘结剂组合物中使用的更高成本的s-CISP粘结剂来降低原料成本之外，CISEP能够为无纺网幅提供其它所希望的品质。例如，与仅仅施用了s-CISP粘结剂的无纺网幅的劲度相比，CISEP可以降低无纺网幅的劲度。施加。如果CISEP具有乳液聚合物组合物，该组合物的玻璃化转变温度Tg低于s-CISP粘结剂的Tg，则能够实现降低的劲度。
溶液聚合法得到的阳离子型离子敏感性聚合物粘合剂(s-CISP粘结剂)
在一些方面，该粘结剂组合物包含能够与CISEP掺混的s-CISP粘结剂。各种s-CISP组合物能够用作粘结剂聚合物。阳离子型离子敏感性粘结剂聚合物的例子公开在以下美国专利申请出版物：Bunyard等人的2004/0063888，Bunyard等人的2004/0055704，Branham等人的2004/0058606，和Branham等人的2004/0062791，所有的这些文献通过在此引用以相符合的方式被引入本文。这些例子包括，但不限于，乙烯基官能化阳离子单体和具有至多4个碳原子长度的烷基侧链尺寸的一种或多种疏水性乙烯基单体的溶液聚合产物。在一些方面，本发明的s-CISP粘结剂是乙烯基-官能化阳离子单体和以无规方式引入的具有至多4个碳原子长度的烷基侧链尺寸的一种或多种疏水性乙烯基单体的溶液聚合产物。
该s-CISP粘结剂应该显示出在含有不能溶解的试剂如无机盐的润湿组合物中的不溶解性和在水例如自来水中的溶解性。另外，可以使用少量的具有4个碳原子或更长的直链或支链烷基、烷基羟基、聚氧化烯或其它官能团的另一种乙烯基单体。在一个例子中，该s-CISP粘结剂是阳离子型聚丙烯酸酯，它是96mol％丙烯酸甲酯和4mol％[2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵的聚合产物。
该粘结剂组合物具有的总s-CISP聚合物含量等于在CISEP和s-CISP粘结剂中s-CISP稳定剂的总量。例如，当粘结剂组合物主要包含CISEP时，总s-CISP含量是以用于形成CISEP的s-CISP稳定剂的量为基础的。当粘结剂组合物包含CISEP和s-CISP粘结剂的掺混物时，总s-CISP含量是以所存在的s-CISP稳定剂(用于形成CISEP)和s-CISP粘结剂两者的量为基础的。例如，在一些方面，该粘结剂组合物能够具有在约1wt％和55wt％之间，如在约25wt％和70wt％之间，或在约10wt％和55wt％之间的总s-CISP含量。在一个实例中，该粘结剂组合物具有28wt％的总s-CISP含量。在另一个实例中，该粘结剂组合物具有50wt％的总s-CISP含量。
通常，希望将尽可能最高量的CISEP用于粘结剂组合物中以提供最大的原材料成本益处，而不危害湿纸巾的分散性和使用强度性能。
润湿组合物
与无纺织物材料相组合使用的润湿组合物可希望包括含有不能溶解的试剂的水性组合物，该试剂维持粘结剂组合物的内聚力和因此维持湿纸巾的使用强度，直至不能溶解的试剂用足够的水稀释以提供足够的强度损失为止。
令人想望地，该粘结剂组合物可不溶于润湿组合物，其中该润湿组合物包括至少约0.3wt％的不能溶解的试剂，该试剂可以含有一种或多种含有一价和/或二价离子的无机和/或有机盐。更令人想望地，该粘结剂组合物可不溶于润湿组合物，其中该润湿组合物包括约0.3％到约10％(重量)的不能溶解的试剂，该试剂可以含有一种或多种含有一价和/或二价离子的无机和/或有机盐。甚至更令人想望地，该粘结剂组合物可不溶于润湿组合物，其中该润湿组合物包括约0.5％到约5％(重量)的不能溶解的试剂，该试剂包含一种或多种含有一价和/或二价离子的无机和/或有机盐。特别令人想望地，该粘结剂组合物可不溶于润湿组合物，其中该润湿组合物包含约1.0％到约4.0％(重量)的不能溶解的试剂，该试剂包括一种或多种含有一价和/或二价离子的无机和/或有机盐。
合适的一价离子包括，但不限于，Na+离子、K+离子、Li+离子、NH4 +离子、低分子量季铵化合物(例如，在任何侧基上具有少于5个碳原子的那些)，和它们的组合。合适的二价离子包括，但不限于，Zn2+、Ca2+和Mg2+。这些一价和二价离子可以来源于有机和无机盐类，该盐类包括但不限于，NaCl、NaBr、KCl、NH4Cl、Na2SO4、ZnCl2、CaCl2、MgCl2、MgSO4，和它们的组合。典型地，因为成本，纯度，低毒，和可得性，碱金属卤化物是最令人想望的一价或二价离子。特别令人想望的盐是NaCl。
该润湿组合物可以包括各种添加剂或组分，其中包括公开在美国专利出版物No.2002/0155281中的那些，该文献通过在此引用以相符合的方式被引入本文。可能的添加剂可以包括，但不限于皮肤护理添加剂、气味控制添加剂、润湿剂和/或清洗剂；表面活性剂、pH控制剂、防腐剂和/或抗微生物剂。
在这里公开的湿纸巾不需要有机溶剂来保持使用强度，并且该润湿组合物可以基本上不含有机溶剂。有机溶剂会产生油性的触后感并引起较大的刺激。然而，为了保持使用湿强度之外的其它目的，少量的有机溶剂可以包含在润湿组合物中。在一个实施方案中，少量的有机溶剂(低于约1％)可以用作香料或防腐剂增溶剂以改进润湿组合物的加工和贮存稳定性。该润湿组合物可以令人想望地含有低于约5wt％的有机溶剂，如丙二醇和其它二醇，多羟基醇，等等，基于湿润组合物的总重量。更令人想望地，该润湿组合物可以含有低于约3wt％的有机溶剂。甚至更令人想望地，该润湿组合物可以含有低于约1wt％的有机溶剂。
相对于干基材的重量，该湿纸巾可以令人想望地含有约10wt％-约600wt％的润湿组合物，如约50wt％-约500wt％的润湿组合物，或约100wt％-约400wt％的润湿组合物，或约200wt％-300wt％的润湿组合物。
制造湿纸巾的方法
该粘结剂组合物可以由现有技术中已知的方法被施加到纤维材料上。施加该粘结剂组合物的合适方法包括，但不限于，印刷、喷雾、静电喷雾、计量的压辊的使用以及浸渍。粘结剂组合物的量可以计量和均匀地分布到纤维材料上或可以非均匀地分布到纤维材料上。
为了便于施加，该粘结剂组合物可以与溶剂、溶液或混合物相组合施加到纤维材料上，其中水是优选的溶剂。在溶剂中粘结剂组合物的量可根据各种因素发生变化，这些因素包括CISEP和所使用的任选的s-CISP粘结剂的属性和物理特性，以及施加粘结剂组合物所施加的纤维材料的属性和物理特性。令人想望地，粘结剂组合物的混合物或溶液可以含有至多约50wt％的粘结剂组合物固体，如约10wt％到30wt％或约12wt％到25wt％粘结剂组合物固体。
一旦该粘结剂组合物被施加于该纤维材料上，如果必要，可以由现有技术中任何常规方法进行干燥。一旦干燥，该无纺织物材料可以显示出改进的拉伸强度(当与未处理的纤维材料的拉伸强度相比时)，并且还应该在置于水中时能够快速地“瓦解”或崩解。
许多的技术可以用于制造湿纸巾。在一个实施方案中，这些技术可以包括下面步骤：
1.提供纤维材料(例如，未粘结的气流成网织物，薄纸网幅，梳理纤维网，短纤浆，等等)。
2.将粘结剂组合物施加到该纤维材料上，典型地以液体，悬浮液或泡沫的形式以形成无纺网幅。
3.干燥该无纺网幅。
4.将润湿组合物施加到该无纺网幅上以产生该湿纸巾。
5.将湿纸巾以卷材形式或堆叠体形式放置并包装该产品。
也可通过将粘结剂组合物施加到纤维材料上，随后将所得无纺网幅干燥并卷绕成卷材来制备纸巾。在这方面，该润湿组合物可以在晚些时间添加。例如，大卷装的干燥无纺网幅可以制备成中间材料。这一程序可以有利地用作制造方法的一部分。
成品湿纸巾可以分别地包装(令人想望地以折叠状态)，在防潮的封袋中或包装在容器中，该容器容纳任何所需数量的片材在水密性包装材料中，其中润湿组合物施加于纸巾上。该湿纸巾能够以折叠或展开的构型被堆叠在容器中。例如，湿纸巾的容器是可以使用的，其中湿纸巾的每一个以折叠构型排列，该构型包括但不限于，本领域中的那些技术人员公知的c-折叠、z-折叠或四分之一折叠的构型。有时该折叠湿纸巾也与湿纸巾的堆叠体中的上下紧临的湿纸巾交错折叠。在又一其它构型中，该湿纸巾能够以连续无纺织物材料的形式置于容器中。在这种情况下，各独立湿纸巾或片材可以利用类似穿孔的削弱的线或利用粘合剂粘结相连(从第一片到最后一片)。这些湿纸巾能够以扇折叠方式堆叠在彼此之上或能够卷绕成卷材构型。能够用于制造折叠湿纸巾的一些实例方法已描述在Kopacz等人的美国专利5,540,332和Sosalla的6,905,748中，所述文献通过在此引用以相符合的方式被引入本文。成品纸巾也可以作为单独片材的卷材被包装在防潮容器中，该容器容纳在卷材上的任何所需数量的片材，其中润湿组合物施加于纸巾上。该卷材能够是无芯的以及是中空或实心的。无芯的卷材，其中包括有空心或没有实心的卷材，能够用已知的无芯卷材卷绕机来生产，这些卷绕机包括：SRP Industry，Inc.(具有位于美国加利福尼亚州的San Jose的营业场所)的那些；Shimizu Manufacturing(具有位于日本的营业场所)，和在Geitman，Jr的美国专利4,667,890中公开的设备，该文献通过在此引用以相符合的方式被引入本文。Gingras等人的美国专利6,651,924也提供生产湿纸巾的无芯卷材方法的实例，该文献通过在此引用以相符合的方式被引入本文。
湿纸巾性能
在这里公开的湿纸巾希望可被制成具有足够的使用湿抗拉强度、湿厚度、不透明性，和分散性。它们还应当可被制成可使用的且在使用时不破裂或撕裂，是消费者可接受的，和提供一旦在家用卫生系统中废弃之后无问题的废弃性。
在这里公开的湿纸巾希望具有至少约100g/in到约1000g/in范围，如在约200g/in到约800g/in之间，或在约300g/in到约600g/in或在约350g/in到约550g/in之间的使用湿强度。
该湿纸巾可以通过使用单层或多层湿纸巾产品来经过构型设计以提供全部所想望的物理性能，其中无纺织物材料的两层或多层通过现有技术中已知的方法连在一起形成多层纸巾。
在最终湿纸巾产品中由单层或多层的无纺织物材料组成的无纺织物材料的总基重可以是在至少约25gsm至约120gsm范围，如在约40gsm和90gsm之间，或在约60gsm和80gsm之间或在约70gsm和75gsm之间。
湿纸巾的湿不透明性或湿纸巾防止光的透射的趋势希望是较高的(即更少的透射光)，因为这提供一种指征：该湿纸巾能够发挥其所需功能但不破裂或撕裂。令人想望地，在这里公开的湿纸巾可具有大于约20％，如大于约35％或大于约45％的湿不透明性。
湿纸巾的平均厚度可以是在至少约0.25mm至约1.5mm之间，如在0.3mm和1.0mm或在0.5mm和1.0mm之间。
如前面已经提到的，在这里公开的湿纸巾可以是充分可分散的，这样它们在典型的家用或市政卫生系统中经历的条件下在自来水中损失足够的强度而分裂。测量不论干燥还是预湿的无纺织物材料的分散性的先前方法通常依赖于一些系统，在该系统中材料在水中的同时接受剪切，如在由机械混合器搅拌的同时测量材料破碎的时间。该较高的、不断承受的非受控剪切梯度将为被设计在马桶中冲洗的产品提供不切实际的和过分乐观的试验，马桶中剪切的水平是极其弱的或简短的。剪切速率可以是可忽略的，例如一旦该材料进入腐化池。因此，对于湿纸巾分散性的实际评价，该试验方法应该模拟该产品一旦被冲洗到马桶中所经历的较低剪切速率。
静态浸泡试验，例如，应该显示在湿纸巾被来自马桶的水完全润湿之后和它经历可以忽略的剪切(如在腐化池中)时湿纸巾的分散性。令人想望地，当在具有至多500ppm的总溶解固体和至多约250ppm的CaCO3当量硬度的水中浸泡时，该湿纸巾在5小时浸泡后可具有低于约100g/in的拉伸强度。更令人想望地，当在具有至多500ppm的总溶解固体和至多约250ppm的CaCO3当量硬度的水中浸泡时，该湿纸巾在3小时浸泡后可具有低于约100g/in的拉伸强度。甚至更令人想望地，当在具有至多500ppm的总溶解固体和至多约250ppm的CaCO3当量硬度的水中浸泡时，该湿纸巾在1小时浸泡后具有低于约100g/in的拉伸强度。
令人想望地，在这里公开的湿纸巾在24小时或更短的时间之后，令人想望地在约1小时之后，可具有至少约150g/in的使用湿抗拉强度(当被10wt％-400wt％的润湿组合物润湿时，相对于无纺织物材料的重量计)，和低于约100g/in的拉伸强度(当在具有至多500ppm的总溶解固体和至多约250ppm的CaCO3当量硬度的水中浸泡时)。
最令人想望地，在这里公开的湿纸巾在24小时或更短的时间之后，令人想望地在约1小时之后，可具有大于约300g/in的使用湿抗拉强度(当被10wt％-400wt％的润湿组合物润湿时，相对于无纺织物材料的重量计)，和低于约100g/in的拉伸强度(当在具有至多500ppm的总溶解固体和至多约250ppm的CaCO3当量硬度的水中浸泡时)。
该湿纸巾优选在仓储、运输、零售展示和消费者存储中的牵涉的时间周期内保持它的所需特性。在一个实施方案中，储存期限可以是两个月到两年。
实施例
材料
试剂丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯、N-乙烯基己内酰胺、2，2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸化物和月桂基硫醇全部从Sigma-AldrichCorp.(具有位于美国密苏里州的St.Louis的营业场所)获得。在下面实施例中描述的阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯是具有在二甲基甲酰胺/LiCl移动相中由凝胶渗透色谱法测定的140,000-200,000g/mol的重均分子量的由丙烯酸甲酯(96mol％)和[(2-丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵(4mol％)形成的共聚物。用于实验中的阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯是在75/25丙酮/水混合物中通过溶液聚合法合成的，然后由蒸馏法溶剂交换成大约23wt％水溶液。除非另有说明，阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯既用作s-CISP稳定剂又用作s-CISP粘结剂。
气流成网无纺网幅基片的实验室制备
将强度弱的，50gsm，1.0mm厚度的热粘结的气流成网纤维材料切成25.4cm×33.0cm抄片(handsheet)。该气流成网材料具有30g/in的残余湿抗拉强度。这一热粘结的气流成网材料按照在Bunyard等人的美国专利申请出版物2004/0063888中描述的方法制备，该文献通过在此引用以相符合的方式被引入本文。通过使用这里所述的粘结剂组合物，该热粘结的气流成网的抄片通过使用加压喷雾装置用粘结剂组合物的15wt％混合物处理，以便在抄片中达到粘结剂组合物的最终24wt％总含量。所得到的实验室制备的气流成网的无纺织物网幅然后手工揭下并在WERNER MATHI S，Model LTV Through-Air Dryer(TAD)中在100％风扇转速下在180℃下干燥23秒。
实验室制备的湿纸巾制备和老化规程
每一25.4cm×33.0cm实验室制备的气流成网的无纺网幅被模切成两个19.1cm×14.0cm的干燥纸巾，其中较短的方向是纵向(MD)。各干燥纸巾然后用250wt％加上量(add-on)的一种包含2wt％氯化钠(不能溶解的试剂)的润湿组合物喷雾，得到实验室制备的湿纸巾。形成6片实验室制备的湿纸巾的堆叠体并放入可再密封的塑料袋内。在可再密封的塑料袋中的6片实验室制备的湿纸巾的堆叠体在没有施加附加负荷的情况下使用ATLAS实验室压榨机(可以从Atlas Electric DevicesCompany商购，在美国伊利诺州的芝加哥具有营业场所)来压缩。热粘结的气流成网湿纸巾的压缩堆叠体然后在1000克的砝码下老化72小时。
湿纸巾拉伸测量
带有TESTWORKS4.08版软件的SINTECH1/D拉伸试验机(或等同拉伸试验机)，和有气动的夹具的100牛顿负载池被用于全部试样试验。在从可再密封的塑料袋中取出之后，湿纸巾在MD方向上在中心被切开而形成2.5cm×14.0cm湿纸巾长形条的堆叠体，6层厚度。
湿纸巾使用拉伸强度测量
使用湿拉伸强度和残余浸泡拉伸测量值通过使用5.1cm的气动夹具量件距离和30.1cm/min的十字头速度来测定。至少6个样品重复件的峰值负载值(g/cm)被记录并取平均值，然后作为纵向湿抗拉强度(MDWT)或交叉定纸框湿抗拉强度(CDWT)来报道。结果能够在下表中看出。
湿纸巾分散性-浸泡测量
通过将湿纸巾长形条浸泡在规定体积的水溶液中来测定湿纸巾的分散性。水溶液的体积(mL)被调节到等于410mL/湿纸巾长形条。例如，12个湿纸巾长形条需要4920mL的水性试验溶液。六个样品重复件用于每一拉伸测量。在使用如上所述的拉伸方法记录残余浸泡强度测量之前，将湿纸巾长形条在水性试验溶液中浸泡所设定的时间长度(1、4.5和24小时)。去离子水用作分散性测量的试验溶液。将试验长形条浸泡在过量的去离子水中提供了粘结剂组合物是否能够提供随时间的推移的拉伸损失而没有自来水离子的附加影响的一种测量手段。
离子敏感性溶解度测定
从以下实施例1-7中描述的CISEP来流延形成膜并进行空气干燥。将大约1.0克的干膜放入到含有4wt％NaCl溶液或去离子水的密封20mL管形瓶中。将该管形瓶在振动的振荡器上放置24小时并检测外观的变化。
实施例1
将用量350克的去离子水和70克的阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯(s-CISP稳定剂)的23.1％溶液加入到装有冷凝器、热电偶和特氟隆(TEFLON)桨式搅拌器的1-L圆柱形、外套水管的玻璃反应器中。反应混合物被加热至80℃，同时用平缓的氮气流吹洗至少15分钟并在200转/分(rpm)下搅拌。然后，通过将0.47克的2，2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸化物溶解在4.53克的去离子水中来形成引发剂溶液。一旦反应混合物达到80℃的温度，将150克的乙酸乙烯酯和引发剂溶液通过单独的入口分别经过3小时和3.5小时同时泵抽到反应混合物中。在将单体和引发剂溶液添加到反应混合物中之后，反应混合物保持另外1.5小时。所得稳定化的阳离子型离子敏感性乳液聚合物(CISEP)有大约29wt％固体物，其中固体的约10wt％由阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯组成。流延薄膜在4％NaCl溶液中保持不溶、澄明和强劲，在外观或尺寸上没有变化。在去离子(DI)水中，该流延薄膜在20小时中保持完整无损的同时还保持不溶但变成半透明的和强度较弱的。
实施例2
将用量350克的去离子水和65克的阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯(s-CISP稳定剂)的23.1％溶液加入到装有冷凝器、热电偶和特氟隆(TEFLON)桨式搅拌器的1-L圆柱形、外套水管的玻璃反应器中。反应混合物被加热至80℃，同时用平缓的氮气流吹洗至少15分钟并在200rpm下搅拌。然后，通过将0.47克的2，2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸化物溶解在4.53克的去离子水中来形成引发剂溶液。一旦反应混合物达到80℃的温度，将150克的丙烯酸甲酯和引发剂溶液通过单独的入口分别经过3小时和3.5小时同时泵抽到反应混合物中。在将单体和引发剂溶液添加到反应混合物中之后，反应混合物保持另外1.5小时。所得稳定化的阳离子型离子敏感性乳液聚合物(CISEP)有大约29wt％固体物，其中固体的约10wt％由阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯组成。流延薄膜在4％NaCl溶液中保持不溶、澄明和强劲，在外观或尺寸上没有变化。在去离子水中，在24小时中保持完整无损的同时该流延薄膜显著地溶胀且变成不透明和强度较弱的。
实施例3
将用量335克的去离子水和130克的阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯(s-CISP稳定剂)的23.1％溶液加入到装有冷凝器、热电偶和特氟隆(TEFLON)桨式搅拌器的1-L圆柱形、外套水管的玻璃反应器中。反应混合物被加热至80℃，同时用平缓的氮气流吹洗至少15分钟并在200rpm下搅拌。然后，通过将0.47克的2，2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸化物溶解在4.53克的去离子水中来形成引发剂溶液。一旦反应混合物达到80℃的温度，将152g的乙酸乙烯酯的单体溶液和引发剂溶液通过单独的入口分别经过3小时和3.5小时同时泵抽到反应混合物中。在将单体和引发剂溶液添加到反应混合物中之后，反应混合物保持另外1.5小时。所得阳离子型离子敏感性乳液聚合物(CISEP)有大约29wt％固体物，其中固体的约16.5wt％由阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯组成。流延薄膜在4％NaCl溶液中保持不溶、澄明和强劲，在外观或尺寸上没有变化。在去离子水中，在24小时中保持完整无损的同时该流延薄膜显著地溶胀且变成半透明的和强度较弱的。
实施例4
将用量325克的去离子水和196克的阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯(s-CISP稳定剂)的23.1％溶液加入到装有冷凝器、热电偶和特氟隆(TEFLON)桨式搅拌器的1-L圆柱形、外套水管的玻璃反应器中。反应混合物被加热至60℃，同时用平缓的氮气流吹洗至少15分钟并在200rpm下搅拌。然后，通过将0.47克的2，2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸化物溶解在4.53克的去离子水中来形成引发剂溶液。一旦反应混合物达到60℃的温度，将152g的乙酸乙烯酯的单体溶液和引发剂溶液通过单独的入口分别经过3小时和3.5小时同时泵抽到反应混合物中。在将单体和引发剂溶液添加到反应混合物中之后，反应混合物保持另外1.5小时。所得阳离子型离子敏感性乳液聚合物(CISEP)有大约29wt％固体物，其中固体的约23wt％由阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯组成。流延薄膜在4％NaCl溶液中保持不溶、澄明和强劲，在外观或尺寸上没有变化。在去离子水中，在24小时中保持完整无损的同时该流延薄膜显著地溶胀且变成半透明的和强度较弱的。
实施例5
将用量310克的去离子水和260克的阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯(s-CISP稳定剂)的23.1％溶液加入到装有冷凝器、热电偶和特氟隆(TEFLON)桨式搅拌器的1-L圆柱形、外套水管的玻璃反应器中。反应混合物被加热至60℃，同时用平缓的氮气流吹洗至少15分钟并在200rpm下搅拌。然后，通过将0.47克的2，2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸化物溶解在4.53克的去离子水中来形成引发剂溶液。一旦反应混合物达到60℃的温度，将153g的乙酸乙烯酯的单体溶液和引发剂溶液通过单独的入口分别经过3小时和3.5小时同时泵抽到反应混合物中。在将单体和引发剂溶液添加到反应混合物中之后，反应混合物保持另外1.5小时。所得稳定化阳离子型离子敏感性乳液聚合物(CISEP)有大约28wt％固体物，其中固体的约23wt％由阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯组成。流延薄膜在4％NaCl溶液中保持不溶、澄明和强劲，在外观或尺寸上没有变化。在去离子水中，在24小时中保持完整无损的同时该流延薄膜显著地溶胀且变成半透明的和强度较弱的。
实施例6
将用量311克的去离子水和259克的阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯(s-CISP稳定剂)的23.1％溶液加入到装有冷凝器、热电偶和特氟隆(TEFLON)桨式搅拌器的1-L圆柱形、外套水管的玻璃反应器中。反应混合物被加热至60℃，同时用平缓的氮气流吹洗至少15分钟并在216rpm下搅拌。接着，通过混合113克的乙酸乙烯酯和39克的N-乙烯基己内酰胺形成溶液来制备单体溶液。然后，通过将0.43克的2，2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸化物溶解在4.53克的去离子水中来形成引发剂溶液。一旦反应混合物达到60℃的温度，将单体溶液和引发剂溶液通过单独的入口分别经过3小时和3.5小时同时泵抽到反应混合物中。在将单体和引发剂溶液添加到反应混合物中之后，反应混合物保持另外1.5小时。所得阳离子型离子敏感性乳液聚合物(CISEP)有大约29wt％固体物，其中固体的约28wt％由阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯组成。流延薄膜在4％NaCl溶液中保持不溶，变成不透明但保持强度。在去离子水中，该流延薄膜破裂成乳状、白色的分散体。
实施例7
将用量313克的去离子水和260克的阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯(s-CISP稳定剂)的23.1％溶液加入到装有冷凝器、热电偶和特氟隆(TEFLON)桨式搅拌器的1-L圆柱形、外套水管的玻璃反应器中。反应混合物被加热至60℃，同时用平缓的氮气流吹洗至少15分钟并在216rpm下搅拌。接着，通过混合155克的丙烯酸甲酯和0.15克的月桂基硫醇形成溶液来制备单体溶液。然后，通过将0.43克的2，2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸化物溶解在4.53克的去离子水中来形成引发剂溶液。一旦反应混合物达到60℃的温度，将单体溶液和引发剂溶液通过单独的入口分别经过3小时和3.5小时同时泵抽到反应混合物中。在将单体和引发剂溶液添加到反应混合物中之后，反应混合物保持另外1.5小时。所得阳离子型离子敏感性乳液聚合物(CISEP)有大约29wt％固体物，其中固体的约28wt％由阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯组成。流延薄膜在4％NaCl溶液中保持不溶、澄明和强劲，在外观或尺寸上没有变化。在去离子水中，在24小时中保持完整无损的同时该流延薄膜显著地溶胀且变成半透明的和强度较弱的。
在实施例5，6，7中描述的乳液聚合物用于气流成网的无纺织物网幅的粘结剂组合物中，其中粘结剂组合物或者由1)单独CISEP组成或者由2)CISEP与s-CISP粘结剂的混合物组成，如下表1中所述。用含有2wt％NaCl的润湿组合物获得湿强度值。在将各湿纸巾沉浸在过量的去离子水中之后，在1小时、4.5小时和24小时之后获得残余浸泡强度。从这些气流成网的无纺织物网幅得到的实验室制备的湿纸巾的拉伸特性在下面进行讨论并示于表1中。
在表1中的对比实施例A由在湿纸巾中作为粘结剂组合物的唯一组分的阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯(s-CISP粘结剂)组成。用含有2wt％NaCl的润湿组合物获得高的使用湿强度。在将湿纸巾浸泡在过量的去离子水中之后，在1小时后获得了低于使用强度的残余浸泡强度，浸泡强度在4.5小时之后进一步降低，在24小时之后更进一步降低。
粘结剂组合物B由实施例5中描述的本发明的CISEP组成。实施例5的CISEP包括28wt％阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯(s-CISP稳定剂)和72wt％聚(乙酸乙烯酯)。包括粘结剂组合物B的湿纸巾显示出高的使用湿强度(>400g/in)，因此显示了无纺网幅被CISEP良好粘结。残余浸泡强度在1小时后下降到使用湿强度的85％，然后在24小时后另外降低5％。
粘结剂组合物C由70wt％的实施例5的CISEP和30wt％阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯(s-CISP粘结剂)的共混物组成，其中总阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯含量(即，s-CISP粘结剂和s-CISP稳定剂)是50wt％。包括粘结剂组合物C的湿纸巾由于高使用湿强度而显示出与粘结剂组合物B相比而言的无纺网幅的良好粘结，并且在4.5小时和24小时之后显示出与粘结剂组合物B相比而言的改进的残余浸泡强度。阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯粘结剂与CISEP的共混改进了该粘结剂组合物的分散性。
粘结剂组合物D由实施例6中描述的CISEP组成。实施例6的CISEP包括28wt％阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯和72wt％的乙酸乙烯酯/N-乙烯基己内酰胺共聚物。包括粘结剂组合物D的湿纸巾显示出具有约280g/in的使用湿强度的无纺网幅的良好粘结。与粘结剂组合物B和C相比残余浸泡强度得到改进，其中在4.5小时后残余浸泡强度下降到低于使用湿强度的28％。亲水性单体N-乙烯基己内酰胺在乳液聚合物中的引入看起来改进了粘结剂组合物的分散性。这也表明，在水中分散成可过滤的颗粒聚集物的CISEP能够在粘结剂组合物中用作主要粘结剂组分以产生可分散的湿纸巾。
粘结剂组合物E由70wt％的实施例6的CISEP和30wt％阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯粘结剂聚合物组成，其中总阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯含量是50wt％。包括粘结剂组合物E的湿纸巾显示出与粘结剂组合物D相比而言的无纺网幅的改进粘结，这通过从大约280g/in到大约420g/in的使用湿强度增大来表明。与粘结剂组合物D的分散性相比粘结剂组合物E的分散性得到改进，这通过在4.5小时之后组合物E的残余浸泡强度降低到低于初始湿强度的12％来表明，与在4.5小时后组合物D的降低至低于28％相比。
粘结剂组合物F由实施例7中描述的CISEP组成。实施例7的CISEP包括28wt％阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯和72wt％聚(丙烯酸甲酯)。包括粘结剂组合物F的湿纸巾显示出具有高的使用湿强度(>400g/in)的无纺网幅的良好粘结。在24小时后实现了至使用强度72％的残余浸泡强度降低。
粘结剂组合物G由70wt％的实施例7的CISEP和30wt％阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯粘结剂聚合物组成，其中在粘结剂组合物中总阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯含量是50wt％。粘结剂组合物G的湿纸巾显示出与粘结剂组合物F的使用湿强度相当的使用湿强度(>400g/in.)。然而，与粘结剂组合物F相比在粘结剂组合物G中获得改进的分散性，这通过在24小时之后粘结剂组合物G的残余浸泡强度下降到使用湿强度的5％来表明。提高在粘结剂组合物中的总阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯含量显著地改进粘结剂组合物的分散性，同时仍然只包括50wt％的该阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯。这表明，不分散在水中形成可过滤的颗粒聚集物但仅仅显示离子敏感性溶胀和吸水性的CISEP能够用于粘结剂组合物中以产生可分散的湿纸巾。
结果总结在下表1中。
前面的实施例使用粘结剂组合物，其中CISEP部分地包括阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯。不包括s-CISP稳定剂的助粘结剂的使用需要在粘结剂组合物中有更高含量的阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯粘结剂以便维持足够的使用湿强度和分散性。这在下面的表2中说明，其中粘结剂组合物I和J包括阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯粘结剂和RESYN-225A(它是可从National Starch and Chemical Company(具有位于美国新泽西州的Bridgewater的营业场所)获得的阳离子型聚(乙酸乙烯酯)乳胶)的混合物。RESYN-225A没有用s-CISP稳定剂稳定化，而是用常规的表面活性剂包来稳定化。从表2中能够看出，将在粘结剂组合物中阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯的量从100wt％减少至65wt％导致使用湿强度降低22％。仅仅由助粘结剂乳液聚合物组成的粘结剂组合物K显示了使用湿强度的显著降低，因此揭示了在无纺织物加工条件下聚(乙酸乙烯酯)乳液聚合物颗粒的弱粘结和差的分散性(由浸泡之后>89％湿强度保留率证明)。相反，实施例B和实施例C的粘结剂组合物，它们也含有聚(乙酸乙烯酯)但用s-CISP稳定剂稳定化，分别以仅仅有28wt％和50wt％阳离子型离子敏感性聚丙烯酸酯含量保持与对比实施例A的粘结剂组合物的使用湿强度相当的使用湿强度。因此，本发明的湿纸巾显示出与仅仅具有s-CISP粘结剂的湿纸巾相当的特性且具有降低的成本(基于粘结剂组合物组分)。
表2
Figure G2007800151673D00231
*括号代表与初始使用湿强度相比的剩余百分强度。例如，使用实施例H，在去离子水中1小时浸泡时间之后残余浸泡湿强度是111克/英寸，它代表初始428g/in使用湿强度的26％。
应当认识到，为了举例说明的目的给出的前述实施例的细节不被认为限制本发明的范围。虽然以上详细描述了本发明的只有少数几个举例性的实施方案，本领域中的那些技术人员容易地认识到在不脱离本发明的新颖教导和优点的情况下在实施例中许多改进是可能的。例如，对于一个实施例描述的特征可以引入到本发明的任何其它实施例中。
因此，所有这些改进被认为包括在本发明的范围内，本发明的范围在所附权利要求及其全部等同物中定义。此外认识到，可以想到没有实现一些实施方案(特别是优选实施方案)的全部优点的许多实施方案，特殊优点的不存在不应该认为一定意味着该实施方案偏出本发明的范围。因为在不脱离本发明的范围的情况下在以上结构中可以有各种变化，希望在以上叙述中的全部事件应该解释为举例性质的并且没有限制意义。

Claims (19)

1.包括无纺织物材料的湿纸巾；
其中该无纺织物材料包括粘结剂组合物，其在无纺织物材料中存在的量为5-65wt％；和
其中该粘结剂组合物包含阳离子型离子敏感性乳液聚合物，其包括已经被溶液聚合法得到的阳离子型离子敏感性聚合物稳定剂所稳定化的至少一种疏水性单体的乳液聚合产物，并且所述阳离子型离子敏感性乳液聚合物包括1wt％-55wt％的溶液聚合法得到的阳离子型离子敏感性聚合物稳定剂。
2.权利要求1的湿纸巾，其中疏水性单体选自(甲基)丙烯酸酯类、(甲基)丙烯酰胺类、乙烯基酯类、不饱和烃、苯乙烯、丙烯睛；或它们的组合。
3.权利要求2的湿纸巾，其中(甲基)丙烯酸酯类疏水性单体包括(甲基)丙烯酸甲基酯、(甲基)丙烯酸乙基酯、(甲基)丙烯酸丁基酯；(甲基)丙烯酰胺类疏水性单体包括N-辛基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基甲基丙烯酰胺；乙烯基酯类疏水性单体包括乙酸乙烯酯、叔碳酸乙烯基酯、新壬酸乙烯基酯、新癸酸乙烯基酯、叔碳酸的乙烯基酯；不饱和烃疏水性单体包括乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯。
4.权利要求1的湿纸巾，其中该阳离子型离子敏感性乳液聚合物进一步包括亲水性单体。
5.权利要求1的湿纸巾，其中溶液聚合法得到的阳离子型离子敏感性聚合物稳定剂是丙烯酸甲酯和[2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵的聚合产物。
6.权利要求1的湿纸巾，其中该粘结剂组合物进一步包含溶液聚合法得到的阳离子型离子敏感性聚合物粘合剂。
7.权利要求6的湿纸巾，其中溶液聚合法得到的阳离子型离子敏感性聚合物粘合剂与溶液聚合法得到的阳离子型离子敏感性聚合物稳定剂相同。
8.权利要求6的湿纸巾，其中该粘结剂组合物具有在1wt％和55wt％之间的总共溶液聚合法得到的阳离子型离子敏感性聚合物含量。
9.权利要求6的湿纸巾，其中溶液聚合法得到的阳离子型离子敏感性聚合物粘合剂是丙烯酸甲酯和[2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵的聚合产物。
10.权利要求1的湿纸巾，其中该湿纸巾用润湿组合物饱和。
11.权利要求10的湿纸巾，其中该润湿组合物包含具有0.3wt％-10wt％之间无机盐的水溶液。
12.权利要求11的湿纸巾，其中该润湿组合物包含具有0.5wt％-2wt％之间无机盐的水溶液。
13.权利要求11的湿纸巾，其中该无机盐是氯化钠。
14.权利要求13的湿纸巾，其中氯化钠以1wt％-2wt％之间的量存在于该润湿组合物中。
15.权利要求1的湿纸巾，具有大于150g/in的使用拉伸强度。
16.权利要求1的湿纸巾，其中该无纺织物材料包括纤维材料。
17.权利要求1的湿纸巾，在去离子水中浸泡4.5小时之后具有低于100g/in的拉伸强度。
18.权利要求1的湿纸巾，在去离子水中浸泡24小时之后具有低于50g/in的拉伸强度。
19.权利要求1的湿纸巾，具有至少300g/in的使用湿拉伸强度，并且在去离子水中浸泡约1个小时之后，具有低于使用湿拉伸强度的35％的拉伸强度。
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