CN103153147A - 可冲走的湿擦巾或卫生棉纸 - Google Patents

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Abstract

一种可冲走的湿擦巾或卫生棉纸，包括用浸润组合物浸渍的水刺法交缠无纺材料。所述无纺材料含有长度至少6mm的按纤维重量计算70%的纸浆纤维以及按纤维重量计算至少5%的人造纤维和/或天然纤维。所述湿擦巾或卫生棉纸包括至少两层所述水刺法交缠无纺材料，每层具有30到50g/m2的基重，并且各所述层通过摩擦力保持在一起，没有额外的机械结合诸如压花、针刺和水刺法交缠并且没有粘合剂。

Description

可冲走的湿擦巾或卫生棉纸
技术领域
本发明涉及一种湿擦巾或卫生棉纸，其包括用浸润组合物浸渍的水刺法交缠无纺材料。尤其涉及预期在下水道中可冲走的湿润的厕纸以及其他擦巾或卫生棉纸。
背景技术
预湿润的擦巾或卫生棉纸通常用于清洁人体的各不同部位。具体使用的例子为用于婴儿护理、手部擦拭、女性护理和作为厕纸或者作为厕纸的补充。
由于从生产预湿润的擦巾之时直至使用时刻，经常会有一段很长的时间流逝，因而所述擦巾须在该时间段内具有为其预期的擦拭作用的足够的结构完整性。添加湿强剂到该擦巾中将提供该潮湿完整性。然而，特别是当用作厕纸时，强烈期望该擦巾或棉纸能够在下水道被冲掉而不会导致阻塞管道或过滤器的问题。当在传统的家庭厕所系统中被冲走时，具有高的湿强度的擦巾或棉纸将不会解体或分解为小的纤维簇，这可能导致排水系统的堵塞。
今天市场上大部分的可冲走的预湿润厕纸是因其小的尺寸而可冲走。其能够沿排水道或污水管移动，但却不易分散并因此可能导致阻塞管道或过滤器的问题。
之前还公知的是制造当在水中被冲走时会分散的可冲走的多层预湿润擦巾。多层擦巾中的各单独的层能够被制造得更薄且具有比在单层擦巾中更低的强度特性，并且因而更易分散。
EP0903997公开了一种水分散式湿擦巾，该水分散式湿擦巾包括含有湿强剂并且通过边缘压花被机械附接在一起的至少两片空气穿透干燥棉纸片层。所述边缘压花足以在使用期间保持该擦巾的完整性，但当被冲走时该擦巾将容易分散。
US3881210公开了一种可冲走的湿擦巾，该可冲走的湿擦巾包括两层纤维材料以及其间的可水分散的热塑性薄膜增强层，该增强层通过在间隔区域压花而粘附于纤维材料层。
US6187141公开了一种具有如湿擦巾般有用的分层结构的可水解体的纤维片层。各所述层可通过水溶型粘合剂保持在一起。
US6782589公开了一种可冲走的无纺物叠层。该叠层通过在交替的强结合区和非结合区中将两片无纺物层以图案水刺法交缠在一起来形成。这将允许该叠层在污水系统中失去其完整性并且分层。
发明内容
本发明的目的是提供一种湿擦巾或卫生棉纸，所述湿擦巾或卫生棉纸具有用于预期用途的强度特性，但当在污水系统中被冲走时容易分散。此目的根据本发明已通过如下事实得到解决：所述湿擦巾或卫生棉纸包括用浸润组合物浸渍的水刺法交缠无纺材料，所述无纺材料含有长度至少6mm的按纤维重量计算70-95%的纸浆纤维以及按纤维重量计算5-30%的人造纤维和/或天然纤维，其中，所述湿擦巾或卫生棉纸包括至少两层所述水刺法交缠无纺材料，每层具有30到50g/m2之间的基重，并且各所述层通过摩擦力被保持在一起，没有额外的机械结合诸如压花、针刺和水刺法交缠并且没有粘合剂。
所述人造纤维或天然纤维可具有达20mm的纤维长度。
所述湿擦巾或卫生棉纸可含有基于干重计算的不多于0.1%重量百分比的湿强剂。
潮湿条件下在所述水刺法交缠无纺材料的各层之间的动摩擦系数（μD）可为至少1.6，优选地为至少1.7。
所述湿擦巾或卫生棉纸可含有布置在所述水刺法交缠无纺材料的各层之间的至少一层棉纸。
所述湿擦巾或卫生棉纸可为湿润的厕纸。
每张独立的湿擦巾或卫生棉纸可折叠成使得其包括前缘裁片、后缘裁片和其间的可选中间裁片，其中前缘裁片可具有额外的折叠以便提供双折叠的前缘裁片唇缘。
附图说明
本发明的各实施例将在下面结合附图描述。
图1是折叠的擦巾的实施例的示意剖视图。
图2是用于测量无纺材料的摩擦的装置的示意图。
具体实施方式
根据本发明的预湿润擦巾或卫生棉纸包括用浸润组合物浸渍的水刺法交缠无纺材料。该浸润组合物可含有大部分水和取决于预期用途的其他成分。在湿擦巾和卫生棉纸中有用的浸润组合物在本领域内是众所周知的。
水刺法交缠或射流喷网是20世纪七十年代期间引进的用于形成无纺物幅的技术，见加拿大专利no.841938。该方法涉及形成一种纤维幅，该形成过程或者是干法的或者是湿法的，之后该纤维通过高压下的极细水射流进行缠结。数排水射流对准该纤维幅，该纤维幅被可移动的多孔支撑件或穿孔滚筒支撑。在此工艺中该纤维彼此缠结，为纤维幅提供足够的结合强度，而不用化学粘合剂。缠结的纤维幅随后被干燥。所述材料中使用的纤维可以是天然纤维，尤其是有纤维质的纸浆纤维、人造短纤维，以及纸浆纤维和短纤维的混合物。射流喷网材料能够以对于合理成本而言高的质量生产，并且其具有高的吸收能力。
根据本发明的所述湿擦巾和卫生棉纸中使用的纤维为长度至少6mm的按纤维重量计算至少70-95%的纸浆纤维以及5-30%的人造纤维和/或天然纤维。所述人造纤维可为合成物，例如聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸以及其共聚物，或者再生纤维素的短纤维，例如纤维胶、粘胶、莱赛尔纤维等。具有纤维长度至少6mm的天然纤维可为棉纤维、剑麻、大麻、苎麻、亚麻等等。
纤维素纸浆纤维能选自任何种类的纸浆及其混合物。优选地，该纸浆的特征在于全部是天然有纤维质的纤维并且能包括木纤维和棉。尽管可使用硬木纸浆和非木纸浆，例如大麻和剑麻，首选的纸浆纤维是软木造纸纸浆。纸浆纤维的长度可从对于硬木纸浆和回收纸浆而言的小于1mm直至对于特定种类的软木纸浆而言的达6mm之间变动。使用纸浆纤维有利，因为纸浆纤维廉价、容易获得并有吸收性。
然而短的纸浆纤维在水刺法交缠期间具有相当差的彼此捻合和缠结的性能，因而通常与更长的纤维混合以生产具有足够强度的水刺法交缠幅。这些具有平均至少6mm纤维长度的更长的纤维可为前述的人造纤维和/或天然纤维。优选地，所述更长的纤维具有不大于15mm的纤维长度。更长纤维的细度可在0.3dtex到6dtex之间变动。
纤维被混合并形成为纤维幅。该纤维幅或者是干法形成或者是湿法的。在湿法处理中该纤维以与造纸工艺相似的方式在液体（通常是水）中被分散，并且稀释的纤维分散物在多孔支撑构件上沉淀，在多孔支撑构件上该稀释的纤维分散物被脱水以形成连续的幅状材料。该纤维分散物可被稀释为传统造纸工艺中典型使用的任意稠度。泡沫形成工艺为湿法工艺的一种变化并且表面活性剂被添加到发泡的该纤维分散物中，并且发泡的纤维分散物在多孔支撑构件上沉淀。在泡沫形成工艺中获得非常均匀的纤维分布并且还可使用比传统湿法工艺中更长的纤维。
形成的纤维幅随后由数排喷嘴进行水刺法交缠，来自数排喷嘴的高压下的水射流被引向纤维幅，同时该纤维幅被多孔支撑构件支撑。该纤维幅经过抽吸箱被排水。因此，该水射流实现了该纤维幅的水刺法交缠，即该纤维的捻合。水刺法交缠喷嘴中的合适的压力适应于纤维材料、该纤维幅的每平方米克重等等。来自水刺法交缠喷嘴的水通过抽吸箱被除去并泵送入水净化设备，并随后再循环至缠结站位。
为了对水刺法交缠，或者又称为射流喷网技术进行进一步描述，参考例如加拿大专利No.841938。
水刺法交缠可在一个或多个步骤中并且从幅的一侧或其两侧发生。该幅可在两个连续的水刺法交缠步骤之间被传递至另一个多孔支撑件。
缠结的材料被脱水并被送至干燥站位以在完成的材料被卷起并转换之前干燥。干燥可通过鼓动热空气穿过该纤维幅、通过IR干燥机或者其他非压缩干燥技术进行。
该幅可起皱、被压花或其他方式被纹理化以提高产品的柔软度。通常，加工该幅以提高柔软度会趋于降低该幅的湿强度。
缠结的幅被转换为合适尺寸的擦巾或卫生棉纸。对于可冲走的擦巾或卫生棉纸的适当尺寸为：长度在9到25cm之间且宽度在7到15cm之间。
对于该幅的合适的基重在30到50g/m2之间。两张或多张幅结合为多层擦巾或卫生棉纸，其中多层产品的强度特性比对于各独立层而言高得多。该幅可在其被转换为擦巾或卫生棉纸之前或之后结合为多层产品。
各层仅通过摩擦力和自然的氢键合（natural hydrogen bonding）被保持在一起，没有额外的机械结合诸如压花、针刺和水刺法交缠并且没有粘合剂。已经证明各层在潮湿条件下至少1.6的动摩擦系数，优选地至少1.7，将足以实现各层彼此紧贴并且在湿擦巾的正常操作下不易分层，该正常操作例如从包中将其拿起、展开并使用该湿擦巾。平均负载下的摩擦通过如下给出的测试方法进行测量。对于“潮湿条件”此处意为擦巾的被浸润的条件，其中该擦巾已用基于擦巾干重计算的150%重量百分比的水浸润。
该幅特定的纤维成分，尤其是大量的纸浆纤维和具有从幅表面突出的纤维末端的水刺法交缠结构，将确保各层之间的摩擦力对于本发明的目的是足够的。
当擦巾或卫生棉纸在大量水中处理或者在污水系统中被冲走时，各层将容易分离。具有相对低的基重的各独立层将比叠层更加容易冲走。
该擦巾或卫生棉纸用含有取决于产品预期用途的成分的浸润组合物浸渍。该浸润组合物的主要部分通常是水。其他成分取决于预期用途可包括清洁剂、皮肤护理剂、杀细菌剂、杀真菌剂、润肤剂、香料、防腐剂等等。
根据本发明的该擦巾或卫生棉纸的一种使用是作为湿润的厕纸。作为举例，湿润的厕纸中适当的浸润组合物可为水基的并且可含有如丙二醇、苯氧乙醇、椰油基葡糖苷（coco-glycocide）、聚氨丙基双胍、脱氢乙酸、香精、椰油酰胺基丙基甜菜碱(cocoamidopropyl betaine)、洋甘菊(chamomilla recutita)、没药醇、柠檬酸、戊基肉桂基(amylcinnamal)、citonellol、己基肉桂醛(hexylcinnamaldehyd)、丁苯基甲基丙基(butylphenylmethylpropional)等成分。
该擦巾或卫生棉纸可不含有或含有极少量湿强剂。此处“少量”限定为基于该擦巾或卫生棉纸干重计算的达0.1wt%的湿强剂。大量湿强剂将降低擦巾的可冲走性并使其在下水道中难以分解和分散。
湿擦巾或卫生棉纸或者独立地包装在能被使用者撕开的密封包里，或者包装在分配器中，该分配器含有可从分配器的分配器开口中被分配的大量擦巾或卫生棉纸。
尤其是当包装在包括多个湿擦巾或卫生棉纸的分配器中时，每个独立的擦巾或卫生棉纸可按特定方式折叠以方便无使其分层的风险地抓紧并从分配器中取出单个擦巾。图1示出具有前缘裁片2、后缘裁片3和其间的中间裁片4的折叠的擦巾1。该前缘裁片2配有额外的折叠5以提供双折叠的前缘裁片唇缘6。从分配器中将其取出时，此双折叠的前缘裁片唇缘6将方便无分层风险地抓紧擦巾的边缘。
该擦巾或卫生棉纸可按任意期望的构型折叠和交错，例如适用于所谓的弹出式分配系统。
本发明将结合测试结果例证如下。
示例
测试材料依下述产生。
纤维分散物由纸浆纤维和人造短纤维的混合物以及水制造。纤维幅从一侧进行水刺法交缠。该纤维幅随后通过真空抽吸箱脱水并通过空气穿透干燥法干燥。用于形成纤维幅的纤维具有如下组分：
例1：30wt%的来自Kuraray Fibers的聚酯，1.7dtex/18mm；
70wt%的纤维素（来自International Paper的漂白后的硫酸盐纸浆纤维GSM超软加）。该幅从一侧进行水刺法交缠。该幅速度为144m/min。
例2：30wt%的如例1中的聚酯。
70wt%的如例1中的纤维素。
该幅从一侧进行水刺法交缠。该幅速度为144m/min。
例3：30wt%的如例1中的聚酯。
70wt%的如例1中的纤维素。
该幅从一侧进行水刺法交缠。该幅速度为144m/min。
涉及潮湿条件下的强度特性和摩擦的评估在如下呈现的表1中给出结果：
表1
样品 1 2 3
每平方米克重（g/m2） 33.7 44.6 58.7
厚度（μm） 468 524 628
纵向湿强度（N/m） 52 119 235
横向湿强度（N/m） 15 26 58
平均负载积分下的力（N） 3.83 3.45 4.25
动摩擦系数（潮湿） 1.97 1.78 2.19
动摩擦系数（干燥） 1.11
使用了如下测试方法：
每平方米克重：SS-EN-ISO12625-6:2005；
厚度：SS-EN ISO12625-3:2005。与标准方法的偏差：a）厚度在25-30秒之后测量；b）该厚度在样品的五个不同位置测量；c）精确载重千分尺下降速度为1.0mm/s。
湿强度：SS-EN ISO12625-5:2005（水中测量）。
摩擦：见下述方法。
摩擦的测量
该方法在受控的条件下测量材料的摩擦系数，该材料例如无纺物或薄膜。该摩擦以摩擦系数表示并且测量动摩擦。图2示出该方法中使用的装置。
测试材料的样品附着于橇板7上。用拉伸测试仪使该样品在具有明确限定的表面的摩擦台8上滑过并且记录该力。
使用了如下测试设备：
拉伸测试仪：Instron型号4301
            梁速度：200mm/min
橇板重量：198g（200±5g）
平衡精度：±0.3g。
测试步骤
样品通过将无纺材料切割成65×100mm和250×150mm的块来进行准备。该样品随后被浸润并在潮湿条件下测试。长的一侧为机器方向（纵向）。应当仔细检查各样品是光滑的且未起皱或打褶裥。应当避免各样品上的指纹。
橇板7被称重且记录该重量。摩擦台8和橇板7根据装置说明安装好。使用10N的负载单元。应当避免不必要的手指与该样品和摩擦台的接触。样品9（较小的一个）通过用双面胶带将其贴在前沿9a上来附着于橇板7。后端9b是不受约束的。较大的样品8用双面胶带附着于摩擦台的后沿。应当检查该样品光滑地平放在摩擦台上。各样品的机器方向应当为装置的牵拉方向。
该拉伸测试仪在橇板平放在摩擦台上并没有负载的状态下设置为零。该橇板7的线11跨过摩擦轮12引导并且线被拉紧至0.05N。该拉伸测试仪再次设置为零。该拉伸测试仪随后启动并且橇板7允许在摩擦台10上滑过。
计算
F=通过拉伸测试仪记录并且在牵拉方向上45到95mm之间测量的，单位是N的平均负载（积分）下的力。
W=橇板的重量（kg）
μD=动摩擦系数
μD=F/（W·9.81）

Claims (7)

1.一种可冲走的湿擦巾或卫生棉纸，包括用浸润组合物浸渍的水刺法交缠无纺材料，所述无纺材料含有长度至少6mm的按纤维重量计算70-95%的纸浆纤维以及按纤维重量计算5-30%的人造纤维和/或天然纤维，
其特征在于，
所述湿擦巾或卫生棉纸包括至少两层所述水刺法交缠无纺材料，每层具有30到50g/m2之间的基重，并且各所述层通过摩擦力保持在一起，没有额外的机械结合诸如压花、针刺和水刺法交缠并且没有粘合剂。
2.如权利要求1所述的湿擦巾或卫生棉纸，
其特征在于，
所述人造纤维或天然纤维具有达20mm的纤维长度。
3.如权利要求1或2所述的湿擦巾或卫生棉纸，
其特征在于，
所述湿擦巾或卫生棉纸含有基于干重计算的不多于0.1%重量百分比的湿强剂。
4.如前述任意一项权利要求所述的湿擦巾或卫生棉纸，
其特征在于，
潮湿条件下在各所述水刺法交缠无纺材料层之间的动摩擦系数（μD）为至少1.6，优选地为至少1.7。
5.如前述任意一项权利要求所述的湿擦巾或卫生棉纸，
其特征在于，
所述湿擦巾或卫生棉纸含有布置在各所述水刺法交缠无纺材料层之间的至少一层棉纸。
6.如前述任意一项权利要求所述的湿擦巾或卫生棉纸，
其特征在于，
所述湿擦巾或卫生棉纸为湿润的厕纸。
7.如前述任意一项权利要求所述的湿擦巾或卫生棉纸，
其特征在于，
每张独立的湿擦巾或卫生棉纸被折叠成包括前缘裁片（2）、后缘裁片（3）和其间的可选中间裁片（4），其中前缘裁片具有额外的折叠（5）以便提供双折叠的前缘裁片唇缘（6）。
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