CN108076647A - 可分散性湿擦拭物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种可分散性湿擦拭物包含等于或低于20重量％含量的再生纤维素纤维和等于或大于80重量％含量的天然纤维素纤维。至少50％的所述天然纤维素纤维原纤化。将所述再生纤维素纤维和所述天然纤维素纤维水力缠结，以使得网具有至少200克每英寸的湿CD拉伸强度。一种制备可分散性非织造片材的方法包括：将天然纤维素纤维和再生纤维素纤维在液体介质中分散以形成液体悬浮液，以及将所述液体悬浮液沉积在成型表面上以形成非织造网。所述网的所述天然纤维素纤维和再生纤维素纤维使用多个水力缠结喷射头水力缠结。

Description

可分散性湿擦拭物及其制备方法

技术领域

本发明的领域整体涉及湿擦拭物，更具体地讲，涉及适于冲下厕所的可分散性湿擦拭物和制备这样的湿擦拭物的方法。

背景技术

可分散性湿擦拭物通常希望在使用后冲下厕所。因此，期望这样的可冲散性湿擦拭物具有足以经受使用者将擦拭物从分配器中取出和使用者的擦拭活动的使用中强度，而后在家庭和市政卫生处理系统诸如污水或化粪池系统中相对快地丧失强度。可冲散性湿擦拭物必须与居家卫生洁具和排水管道相容，以及与就地废水处理系统和市政废水处理系统相容。

一些已知的可冲散性湿擦拭物的一项挑战在于：在卫生处理系统中丧失强度所花的时间与常规的干卫生纸相比相对较长，从而产生与废水输送和处理系统的相容性降低的风险。干卫生纸通常在暴露于自来水后相当快地表现出较低的使用后强度，而一些可冲散性湿擦拭物则可能需要相对长的时间和/或在自来水中的用力搅拌才能足以降低其使用后强度以使得它们可以分散。对解决这一问题的尝试(即，使擦拭物更快地在自来水中丧失强度的尝试)通常将可冲散性湿擦拭物的使用中强度降低到被认为可被使用者接受的最低限度以下。

一些已知的可冲散性湿擦拭物至少部分地通过在非织造网中缠结纤维而形成。非织造网是各根纤维层叠形成基质但不是以可识别的重复方式得到的结构。虽然缠结的纤维自身可以相对快地分散，但一些已知的擦拭物需要另外的结构来提高使用中强度。例如，一些已知的擦拭物使用具有随其缠结的纤维的网。该网为缠结的纤维提供额外的内聚力从而增加使用中强度。然而，此类网不能最佳地分散。

一些已知的湿擦拭物通过在非织造网中缠结双组分纤维而得到增加的使用中强度。在缠结后，将双组分纤维热塑性结合在一起以增加使用中强度。然而，热塑性结合的纤维可对湿擦拭物在卫生处理系统(例如，自来水)中以及时的方式丧失强度的能力具有负面影响。也就是说，双组分纤维和因而得到的包含双组分纤维的湿擦拭物在冲下厕所时可能不能容易地丧失强度。

其他已知的可冲散性湿擦拭物添加了可触发性盐敏感性粘结剂。该粘结剂在含有盐溶液的配方中附着到擦拭物的纤维素纤维，从而得到相对高的使用中强度。当将用过的湿擦拭物暴露于厕所和/或污水系统的水中时，粘结剂溶胀，从而允许甚至可能有助于擦拭物瓦解，这使得擦拭物可以相对快地丧失强度。然而，这样的粘结剂相对昂贵。

另外其他已知的可冲散性湿擦拭物结合了相对大量的再生天然纤维和/或合成纤维以增加使用中强度。然而，这样的擦拭物以及时的方式分散的能力相应地降低。此外，再生天然纤维和合成纤维相对于天然纤维更高的成本导致这些已知的湿擦拭物的成本相应升高。

因此，需要提供一种由可分散性非织造网制备的湿擦拭物(及制备这样的擦拭物的方法)，其提供消费者预期的使用中强度(例如，湿CD拉伸强度、湿MD拉伸强度、破裂强度)、足够快地丧失强度并且能经济有效地制备。

发明内容

在一个方面，可分散性湿擦拭物通常包含等于或低于20重量％含量的再生纤维素纤维和等于或大于80重量％含量的天然纤维素纤维。至少50％的天然纤维素纤维原纤化。将再生纤维素纤维和天然纤维素纤维水力缠结，以使得该网具有至少200克每英寸的湿CD拉伸强度。

在另一个方面，可分散性湿擦拭物通常包含介于0重量％与10重量％之间的合成纤维、介于5重量％与20重量％之间的再生纤维素纤维和介于70重量％与95重量％之间的含量的天然纤维素纤维。至少50％的天然纤维素纤维原纤化。将再生纤维素纤维和天然纤维素纤维水力缠结，以使得该网具有至少200克每英寸的湿CD拉伸强度。

在又一个方面，制备可分散性非织造片材的方法通常包括：以约80重量％至约95重量％的天然纤维素纤维和约5重量％至约20重量％的再生纤维素纤维的比率将天然纤维素纤维和再生纤维素纤维分散在液体介质中以形成液体悬浮液。至少50％的天然纤维素纤维原纤化。将液体悬浮液沉积在成型表面上以形成非织造网。非织造网的天然纤维素纤维和再生纤维素纤维使用多个水力缠结喷射头水力缠结。每个喷射头赋予非织造网的压力介于约20巴与约80巴之间。对非织造网进行干燥以形成可分散性非织造片材。

附图说明

图1是用于制备可分散性湿擦拭物的设备的一个合适实施例的示意图。

图2是在图1的设备中的一个位置的非织造网的示意图。

图3是在图1的设备中的另一个位置的非织造网的示意图。

图4是非织造网的一个合适实施例的底视图。

图5是非织造网的一个合适实施例的顶视图。

图6是非织造网的一个合适实施例的侧视图。

图7是用于制备可分散性湿擦拭物的工艺的实施例的流程图。

具体实施方式

本公开的可分散性湿擦拭物具有经受包装和消费者使用的足够强度。它们还足够快地丧失强度。另外，它们可由经济有效的材料和制造方法制成。

用于制备构成一个或多个可分散性湿擦拭物的可分散性非织造片材80的设备(总体以10指示)的一个合适实施例在图1中示出。可以想到的是，片材80可以包含互连的可分散性湿擦拭物的连续网或由设备10制成的多个离散的湿擦拭物的单个可分散性湿擦拭物。设备10被构造成形成包含天然纤维素纤维14和再生纤维素纤维16的混合物的非织造纤维网11。天然纤维素纤维14是来源于木本或非木本植物的纤维素纤维，包括但不限于南方软木牛皮纸、北方软木牛皮纸、软木亚硫酸盐纸浆、棉、棉绒、竹子等。在一些实施例中，天然纤维14具有大于约1毫米的长度加权平均纤维长度。此外，天然纤维14可具有大于约2毫米的长度加权平均纤维长度。在其他合适的实施例中，天然纤维14是具有介于约0.5毫米与约1.5毫米之间的纤维长度的短纤维。

至少一些天然纤维素纤维14原纤化。在一个合适的实施例中，至少50％的天然纤维素纤维14原纤化。在一个优选的实施例中，所有天然纤维素纤维14原纤化。也就是说，在一个优选的实施例中，100重量％的天然纤维素纤维14原纤化。因此，可以想到的是，原纤化的天然纤维素纤维14的重量百分比可以是介于50与100之间的任何值。

天然纤维素纤维14的原纤化导致纤维外表面的区段(或部分)与主纤维结构部分分离，并变成原纤。原纤通常在一端附连到主纤维结构，并从主纤维结构向外延伸到自由端。如可以容易认识到并在下文更详细描述的那样，原纤提供另外的纤维结构以接合或以其他方式结合(例如，缠结、氢键结合)到片材80中的其他纤维(包括其他原纤)。

天然纤维素纤维14的原纤化可使用本领域已知的任何合适的技术进行。因此，天然纤维素纤维14可使用机械搅拌、化学处理或其组合原纤化。在一个合适的实施例中，例如，天然纤维素纤维14的原纤化可使用对纤维进行机械搅拌的精磨机(refiner)进行。应当注意的是，在原纤化过程中应当保持天然纤维素纤维14的长度。因此，天然纤维素纤维14应当在原纤化过程中保持其长度，使得在原纤化后，纤维的长度基本上与原纤化之前的相同。

再生纤维16是通过将得自木本或非木本植物的再生或改性纤维素材料进行挤出或以其他方式处理而得到的人造长丝，如本领域已知的那样。例如但不进行限制，再生纤维16可包括莱赛尔纤维(lyocell)、人造丝等中的一种或多种。在一些实施例中，再生纤维16具有在约3毫米至约20毫米范围内的纤维长度。此外，再生纤维16可具有在约6毫米至约12毫米范围内的纤维长度。另外，在一些实施例中，再生纤维16可具有在约0.7g/10,000m至约2g/10,000m范围内的分特数。此外，该分特数可在约0.9g/10,000m至约1.1g/10,000m的范围内。在一个合适的实施例中，再生纤维16不进行机械处理来改变或以其他方式影响纤维的形状。更具体地讲，再生纤维16不原纤化。

在一些其他合适的实施例中，可以想到的是，与再生纤维16相结合或作为所述再生纤维的替代而使用合成纤维。例如但不进行限制，合成纤维可包括尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等中的一种或多种。在一些实施例中，合成纤维具有在约3毫米至约20毫米范围内的纤维长度。此外，合成纤维可具有在约6毫米至约12毫米范围内的纤维长度。在一个合适的实施例中，合成纤维不进行机械处理来改变或以其他方式影响纤维的形状。更具体地讲，合成纤维不原纤化。

在制备非织造片材80时，如图1中所示，天然纤维14和再生纤维16在液体悬浮液20中分散，通往流浆箱12。用于形成液体悬浮液20的液体介质18可以是本领域已知的与如本文所述的工艺相容的任何液体介质，例如水。在一些实施例中，液体悬浮液20的稠度在约0.02重量％至约0.08重量％纤维的范围内。此外，液体悬浮液20的稠度可在约0.03重量％至约0.05重量％纤维的范围内。在一个合适的实施例中，液体悬浮液20在添加天然纤维14和再生纤维16后的稠度为约0.03重量％纤维。据信，在流浆箱12处液体悬浮液20相对低的稠度增强天然纤维14和再生纤维16的混合，并因此增强非织造网11的匀度质量。

在一个合适的实施例中，在液体悬浮液20中存在的纤维的总重量中，天然纤维14和再生纤维16的比率为约80重量％至约95重量％的天然纤维14和约5重量％至约20重量％的再生纤维16。在另一个合适的实施例中，在液体悬浮液20中存在的纤维的总重量中，天然纤维14和再生纤维16的比率为约90重量％至约95重量％的天然纤维14和约5重量％至约10重量％的再生纤维16。在一个合适的例子中，在液体悬浮液20中存在的纤维的总重量中，天然纤维14可为总重量的90％，而再生纤维16可为总重量的10％。

在另一个合适的实施例中，在液体悬浮液20中存在的纤维的总重量中，合成纤维、天然纤维14和再生纤维16的比率为约0重量％至约10重量％的合成纤维、约5重量％至约20重量％的再生纤维素纤维和约70重量％至约95重量％的天然纤维素纤维。在一个合适的例子中，在液体悬浮液20中存在的纤维的总重量中，天然纤维14可为总重量的90％，再生纤维16可为总重量的5％，而合成纤维可为总重量的5％。如上所述，可以想到的是，片材80可以不含合成纤维。

流浆箱12被构造成将液体悬浮液20沉积到多孔成型线材22上，该多孔成型线材保持纤维而形成非织造纤维网11。在一个实施例中，流浆箱12被构造成如颁发给Skoog等人并转让给Kimberly-Clark Worldwide，Inc.的美国专利号7,588,663中所述以低稠度模式运行，该专利以引用方式并入本文。在另一个合适的实施例中，流浆箱12是使得能够形成非织造薄纸网11以使得其具有至少18的匀度数值的任何流浆箱设计。成型线材22以行进方向(由箭头24指示)载送网11。非织造薄纸网11的纵向轴线与行进方向24对齐并且在下文中称为“纵向”，而与纵向垂直的横向轴线在下文中称为“横向”，其由箭头25指示(图2)。在一些实施例中，设备10被构造成当湿的非织造薄纸网11沿着成型线材22行进时将剩余的液态分散介质18的一部分从该网中吸出，诸如通过操作真空箱26。

设备10还可以被构造成将非织造薄纸网11从成型线材22向转移线材28转移。在一些实施例中，转移线材28将非织造网以纵向24在第一多个喷射头30下载送。第一多个喷射头30可由第一歧管32产生，至少一行第一孔口34沿着横向25间隔开(图2)。第一歧管32被构造成以第一压力向第一孔口34供应液体，诸如水，以在每个第一孔口34处产生柱形喷流30。在一些实施例中，第一压力在约20巴至约125巴的范围内。在一个合适的实施例中，第一压力介于约40巴与60巴之间。

在一个合适的实施例中，每个第一孔口34为圆形的，其直径在约90微米至约150微米的范围内。在一个合适的实施例中，例如，每个第一孔口34具有约120微米的直径。此外，每个第一孔口34沿着横向25通过第一距离36与相邻的第一孔口34间隔开。在一些实施例中，第一距离36使得因第一多个喷射头30的每个喷射头而发生位移的非织造薄纸网11的纤维的第一区域38基本上不与因第一多个喷射头30的相邻一个而发生位移的纤维的第二区域40重叠，如图2中示意性地示出。相反，在第一区域38和第二区域40每一个中的纤维基本上以沿着垂直于非织造网11平面的轴线的方向(在图2中由箭头46指示)发生位移(即，z方向)，但与侧向相邻的纤维无明显水力缠结。在一些实施例中，第一距离36在约1200微米至约2400微米的范围内。在一个合适的实施例中，第一距离36为约1800微米。在其他合适的实施例中，第一多个喷射头30可由第一孔口34产生，第一孔口具有被构造成以类似方式产生一行沿着横向25间隔开的柱形喷流30的任何形状、或任何喷口和增压装置。

第一多个喷射头30中的另外多个喷射头任选地可由在纵向上与第一歧管32间隔开的另外歧管产生，诸如在图1的示例性实施例中示出的第二歧管44。多孔支持织物42被构造成使得非织造薄纸网11可从转移线材28向支持织物42转移。在一个实施例中，支持织物42将非织造薄纸网11以纵向24在第二歧管44下载送。应当理解的是，转运线材或转运织物诸如成型线材22、转运线材28和支持织物42的数量和放置在其他实施例中可以变化。例如但不进行限制，可对第一歧管32定位以处理载送在支持织物42上而不是转移线材28上的非织造薄纸网11，或相反，可对第二歧管44定位以处理载送在转移线材28上而不是支持织物42上的非织造薄纸网11。在另一个例子中，成型线材22、转运线材28和支持织物42之一可与另一者组合成单一线材或织物，或任一者可实施为一系列相互配合的线材和转运织物，而不是实施为单一线材或转运织物。

在一些实施例中，类似于第一歧管32的第二歧管44包括至少一行沿着横向25间隔开的第一孔口34。第二歧管44被构造成以第二压力向第一孔口34供应液体，诸如水，以在每个第一孔口34处产生柱形喷流30。在一些实施例中，第二压力在约20巴至约125巴的范围内。在一个合适的实施例中，第二压力介于约40巴与60巴之间。此外，在一些实施例中，每个第一孔口34为圆形的，并且每个第一孔口34沿着横向25通过第一距离36与相邻的第一孔口34间隔开，如图2针对第一歧管32所示。在其他实施例中，第二歧管44可以按任何其他方式构造以使得因第一多个喷射头30的每个喷射头而发生位移的非织造薄纸网11的纤维的第一区域基本上不与因第一多个喷射头30的相邻一个而发生位移的纤维的第二区域重叠。

再次参照图1，支持织物42将非织造网11以纵向24在第二多个喷射头50下载送。第二多个喷射头50可由第三歧管52产生，至少一行第二孔口54沿着横向25间隔开。第三歧管52被构造成以第三压力向第二孔口54供应液体，诸如水，以在每个第三孔口54处产生柱形喷流50。在一些实施例中，第三压力在约20巴至约125巴的范围内。在一个合适的实施例中，第三压力可在约40巴至约60巴的范围内。

在一些实施例中，每个第二孔口54为圆形的，其直径在约90微米至约150微米的范围内。此外，每个第二孔口54可具有约120微米的直径。此外，每个第二孔口54沿着横向25通过第二距离56与相邻的第二孔口54间隔开，如图3中所示，并且第二距离56使得非织造薄纸网11的纤维变得基本上水力缠结。在一些实施例中，第二距离56在约400微米至约1000微米的范围内。另外，第二距离56可在约500微米至约700微米的范围内。在一个实施例中，第二距离56为约600微米。在其他合适的实施例中，第二多个喷射头50可由第二孔口54产生，第二孔口具有被构造成以类似方式产生一行沿着横向25间隔开的柱形喷流50的任何形状、或任何喷口和增压装置。

第二多个喷射头50中的另外多个喷射头任选地可由另外的歧管产生，诸如在图1的示例性实施例中示出的第四歧管60和第五歧管62。第四歧管60和第五歧管62中的每一个具有至少一行沿着横向25间隔开的第二孔口54。在一个实施例中，第四歧管60和第五歧管62各自被构造成以第三压力(即，在第三歧管52处的压力)向第二孔口54供应液体，诸如水，以在每个第三孔口54处产生柱形喷流50。在其他合适的实施例中，第四歧管60和第五歧管62中的每一个可在第三压力之外的压力下供应液体。此外，在一些实施例中，每个第二孔口54为圆形的，其直径在约90微米至约150微米的范围内，并且每个第二孔口54沿着横向25通过第二距离56与相邻的第二孔口54间隔开，与第三歧管52一样。在其他实施例中，第四歧管60和第五歧管62各自可按任何其他方式构造，以便产生喷射头50，这些喷射头导致非织造薄纸网11的纤维变得基本上水力缠结。

应当认识到，虽然图1中所示的实施例具有两个预缠结歧管32、44和三个水力缠结歧管52、60、62，但可以使用任何数量的另外的预缠结歧管和/或水力缠结歧管。具体地讲，成型线材22、转移线材28和支持织物42中的每一者以相应的速度沿着机器行进方向载送非织造薄纸网11，并且当增大那些相应的速度时，可能必须要有另外的歧管来向非织造网11赋予所需的水力缠结能量。可以想到的是，在一些合适的实施例中，可以省略一个或两个预缠结歧管32、44。还可以想到的是，在其他合适的实施例中，可以提供少于三个水力缠结歧管52、60、62。

合适地，不将粘结剂(即，化学结合剂)用于补充或以其他方式增加片材80的纤维14、16之间的结合。相反，片材80的纤维14、16之间的主要结合通过水力缠结形成。据信，通过使50％或更多(按重量计)的天然纤维素纤维14原纤化而形成的原纤通过增加的水力缠结而有助于纤维之间更大的结合，并因此与使用非原纤化天然纤维素纤维14相比增加了强度。如上所述，再生纤维素纤维16(和如果使用的任何合成纤维)不原纤化。

在一个合适的实施例中，所得的片材80具有大于约200克力(gf)并且更优选地大于约250gf的湿横向拉伸强度。合适地，片材80具有介于约200gf与600gf之间，更优选地介于约250gf与约400gf之间的湿横向拉伸强度。

在一个实施例中，片材80具有大于湿横向拉伸强度的湿纵向拉伸强度。在一个合适的实施例中，例如，湿纵向拉伸强度比湿横向拉伸强度大至少25％。更优选地，湿纵向拉伸强度比湿横向拉伸强度大至少50％，甚至更优选地，大至少75％。在一个合适的实施例中，湿纵向拉伸强度比湿横向拉伸强度大至少100％。合适地，片材80具有大于250gf，更优选地大于约300gf，甚至更优选地大于350gf的湿纵向拉伸强度。在一个合适的实施例中，片材80具有介于约250gf与1000gf之间，更优选地介于约300gf与约800之间的湿纵向拉伸强度。

图1中所示的设备10还可以被构造成在水力缠结工艺以产生可分散性非织造片材80后从非织造薄纸网11除去剩余流体(例如水)的所需部分。在一些实施例中，将水力缠结非织造网11从支持织物42转移到穿透干燥织物72，该织物载送非织造网11通过空气穿透干燥机70。在一些实施例中，穿透干燥织物72是粗糙、高渗透性织物。空气穿透干燥机70被构造成使热空气穿过非织造薄纸网11以移除所需量的流体。因此，空气穿透干燥机70提供了干燥非织造薄纸网11以产生可分散性非织造片材80的相对不压缩的方法。在其他合适的实施例中，其他方法可用作空气穿透干燥机70的替代或与其结合使用，以从非织造薄纸网11中移除所需量的剩余流体以形成可分散性非织造片材80。此外，在一些合适的实施例中，可将可分散性非织造片材80缠在卷轴(未示出)上以有利于在进一步加工之前的储存和/或运输。然后可根据需要对可分散性非织造片材80进行加工，例如，用包含水、润肤剂、表面活性剂、芳香剂、防腐剂、有机或无机酸、螯合剂、pH缓冲剂等的任意组合的润湿组合物灌注，然后切割、折叠并包装成可分散性湿擦拭物。

制备可分散性非织造片材80的方法100的一个合适的实施例在图7中示出。方法100包括102：以约80重量％至约95重量％的天然纤维14(其中至少50％的天然纤维素纤维原纤化)和约5重量％至约20重量％的再生纤维16的比率将天然纤维14和再生纤维16分散在液体介质18中以形成液体悬浮液20。该方法还包括104：将液体悬浮液20沉积在多孔成型线材22上以形成非织造薄纸网11。方法100还包括106：用第一多个喷射头30对非织造薄纸网11进行喷雾，每个喷射头30通过第一距离36与相邻的一个间隔开。另外，方法100还包括108：用第二多个喷射头50对非织造薄纸网11进行喷雾，每个喷射头50通过第二距离56与相邻的一个间隔开，其中第二距离56小于第一距离36。方法100另外包括110：干燥非织造薄纸网11以形成可分散性非织造片材80。

使用上述方法制备的非织造片材80的一个合适的实施例在图4、图5和图6中示出。非织造片材80的一部分的底侧82(即，在制造期间与成型线材22、转移线材28和支持织物42接触的侧)的放大视图在图4中示出。非织造片材80的一部分的顶侧84(即，与底侧82相对的侧)的放大视图在图5中示出。如在图5中最清楚地看出，非织造片材80包括沿着纵向24缠结相对更高的带状结构86，每个带状结构在横向25上以约等于第二多个喷射头50的第二孔口54之间的第二距离56的距离间隔开。此外，在带状结构86之间的一些位置，可以看见孔88，如在图4和图5中所见。由于在水力缠结工艺期间，喷射头30和50对底部表面82附近的转移线材28的高冲击力，孔88通常在底部表面82中更明显。如在图6中的非织造片材80一部分的侧视图中可以看见，非织造片材80的某些区域90在片材80的整个厚度中展示出更少的纤维缠结，并在垂直于片材80平面的方向46中展示出更大的位移。当从顶部或底部观察时，更明显的区域90可表现为孔88。

实例

如下所述制备了多个离散、单独的可分散性非织造片材80(即，单独的湿擦拭物)。对于所有片材，将北方软木牛皮纸选择为天然纤维14，并将细度为1.7旦尼尔的牌莱赛尔纤维选择为再生纤维16。用于每个样品片材的再生纤维16的名义长度在下表1中示出。具体地讲，使用名义长度为6mm和12mm的再生纤维16形成样品。

用于形成每个样品片材的再生纤维和天然纤维的总重量百分比也在表1中示出。如表1中所见，再生纤维16构成每个样品片材的5重量％或10重量％，而天然纤维素纤维构成样品片材的剩余90重量％或95重量％。制备了天然纤维素纤维的样品，其中没有天然纤维素纤维原纤化(即，0重量％)，百分之五十的天然纤维素纤维原纤化(即，50重量％)，以及所有的天然纤维素纤维均原纤化(即，100重量％)。

样品片材的名义基重在约62克每平方米至约69克每平方米的范围内。每个样品片材的名义基重在表1中示出。

对于所有实例，第一多个喷射头30由第一歧管和第二歧管提供，而第二多个喷射头50由第三歧管、第四歧管和第五歧管提供。支持织物行进速率为30米每分钟。第一歧管具有120微米的孔口，这些孔口在横向上间隔开1800微米，并且第二歧管、第三歧管、第四歧管和第五歧管各自具有90微米的孔口，这些孔口在横向上间隔开600微米。第一歧管、第二歧管、第三歧管、第四歧管和第五歧管针对给定的样品各自以相同的压力操作，并且该压力在表1中示出。具体地讲，每个歧管的压力设为20巴、40巴、60巴、80巴或100巴。

表1

通过测量纵向湿拉伸强度、横向湿拉伸强度和湿破裂强度评价了由每个实例产生的可分散性非织造片材80的强度。在将片材浸泡在自来水中4分钟然后将片材在干牌纸巾上进行20秒吸水后，使用具有1英寸钳口宽度(样品宽度)、3英寸测试跨距(隔距长度)和25.4厘米每分钟钳口分离速率的恒定伸长速率CRE)拉力试验机对拉伸强度进行测量。该吸水过程导致水含量为干重的200％+/-50％。通过在每次测试前对样品称重对此进行确认。使用JDC精密样品切割器(Thwing-Albert Instrument Company，Philadelphia，Pa.，型号JDC3-10，序列号37333)以规定的纵向(“MD”)或横向(“CD”)取向从每个样品片材的中心切割一英寸宽的条带。“MD拉伸强度”是当样品以纵向拉至断裂时的峰值负荷，单位为克力每英寸样品宽度。“CD拉伸强度”是当样品以横向拉至断裂时的峰值负荷，单位为克力每英寸样品宽度。

通过使用拉力试验机测定导致样品破裂或撕裂所需的力而测定湿破裂强度。将所测试的样品水平固定并悬挂。试验机的脚降到样品上，直到其撕裂。试验机记录撕裂样品所需的峰值负荷。拉力试验机配有计算机化的数据采集系统，其能够计算两个预定距离(15-60毫米)之间的峰值负荷和能量。试验机的脚为铝制的，并具有4.5英寸的长度、0.50英寸的直径和0.25英寸的端部处的曲率半径。

用于测量每个样品的湿拉伸强度和湿破裂强度的仪器是MTS Systems Sinergie200型，而数据采集软件是可从MTS Systems Corp.，Eden Prairie，Minn.商购获得的for Windows 4.0版。测力传感器是MTS 50牛顿最大值测量传感器。对于湿拉伸强度，钳口之间的隔距长度为4±0.04英寸，而顶部和底部钳口使用气动动作以60P.S.I.最大值操作。断裂灵敏度设为70％。数据采集速率设为100Hz(即，每秒100个样品)。将样品置于仪器的钳口中，在竖直和水平方向上均居中。然后开始测试，并在力下降了峰值的70％时结束。峰值负荷以克力表示，并记录为样本的“MD拉伸强度”或“CD拉伸强度”。位于湿破裂强度，将脚以16英寸每分钟的速率降低到样品上，直到样品撕裂。峰值负荷(克力)便是样品的湿破裂强度。

使用针对INDA/EDANA方法FG502所述的晃动箱试验设备测量每个样品的可分散性。晃动箱试验使用工作台规模的设备评价可冲散性消费品在经过废水收集系统时的分解或分散性。在该试验中，将透明的塑料罐装上产品和自来水。然后通过凸轮系统以规定的转速将容器前后摇晃以模拟废水在收集系统中的运动。将最初的分解点以及产品分散成1英寸×1英寸(25mm×25mm)碎片的时间记录在实验室记录本上。使用该1英寸×1英寸(25mm×25mm)的参数是因为这降低了产品辨识的可能性。

将四(4)升21℃自来水置于塑料容器/罐中。定时器设为三小时，循环速度设为15rpm。将第一次分解的时间和完全分散成1英寸碎片的时间记录在实验室记录本中。还在第一次断裂和1英寸碎片终点采集样品的照片。

当产品达到没有碎片大于1英寸×1英寸(25mm×25mm)平方大小的分散点时或达到3小时(180分钟)时(以先到者为准)终止试验。

湿CD拉伸强度、湿MD拉伸强度、湿破裂强度和晃动箱可分散性试验的结果在表1中报告。如其中所提供，水力缠结压力、再生纤维的重量百分比、再生纤维的长度、天然纤维素纤维的重量百分比和原纤化的天然纤维素纤维的重量百分比均有助于样品的强度和可分散性。据发现，在相对低的压力并因此在相对低的水力缠结能量下形成的在本公开范围内的可分散性非织造片材表现出出人意料地好的强度与可分散性的组合。更具体地讲，样品1、3、8、11、13和15在本发明的范围内。

例如，由10重量％的长度为约12mm的再生纤维和90％的天然、原纤化纤维素纤维(100％的天然纤维素纤维均原纤化)形成的样品1和3展现出良好的强度与可分散性的组合。样品1使用20巴的压力形成，而样品3使用40巴的压力形成。关于强度，样品1和3分别表现出约260gf和360gf的湿CD拉伸强度以及约350gf和430gf的湿MD拉伸强度。样品1和3的破裂强度分别为约610gf和860gf。因此，样品1和3的强度均显然在能经受使用期间置于片材上的力可接受的范围内。关于可分散性，样品1和3分别在晃动箱中在不到24分钟和74分钟的时间内分散成了小于1英寸的碎片。因此，这两个样品均表现出可接受的可分散性。

在60巴下由10重量％的长度为约12mm的再生纤维和90％的天然、原纤化纤维素纤维(100％的天然纤维素纤维均原纤化)形成的样品5展现出良好的强度，但可分散性不可接受。关于可分散性，样品5在晃动箱中在约180分钟内分散成了小于1英寸的碎片。出于本申请的目的，如果晃动箱结果是在不到180分钟内，更优选地不到90分钟内，甚至更优选地不到60分钟内使样品分散成小于1英寸的碎片，则可分散性是可接受的。如可以容易地认识到，样品分散成小于1英寸的碎片越快，结果越好。

在20巴下由10重量％的长度为约6mm的再生纤维和90％的天然、原纤化纤维素纤维(100％的天然纤维素纤维均原纤化)形成的样品6展现出良好的可分散性，但强度不可接受。例如，关于强度，样品6表现出约180gf的湿CD拉伸强度，据信，该值过低而不能经受在使用期间施加在片材上的力。

由5重量％的长度为约6mm的再生纤维和95％的天然、原纤化纤维素纤维(100％的天然纤维素纤维均原纤化)形成的样品8和13展现出良好的强度与可分散性的组合。样品8使用40巴的压力形成，而样品13使用60巴的压力形成。关于强度，样品8和13分别表现出约215gf和225gf的湿CD拉伸强度以及约320gf和345gf的湿MD拉伸强度。样品8和13的破裂强度分别为约330gf和410gf。因此，样品8和13的强度均显然在能经受使用期间置于片材上的力可接受的范围内。关于可分散性，样品8和13分别在晃动箱中在不到31分钟和112分钟的时间内分散成了小于1英寸的碎片。因此，这两个样品均表现出可接受的可分散性。

在40巴下由10重量％的长度为约6mm的再生纤维和90％的天然纤维素纤维(其中一半(即，50％)的天然纤维素纤维原纤化)形成的样品10展现出良好的可分散性，但强度不可接受。例如，关于强度，样品10表现出约170gf的湿CD拉伸强度，据信，该值过低而不能经受在使用期间施加在片材上的力。

由10重量％的长度为约6mm的再生纤维和90％的天然、原纤化纤维素纤维(100％的天然纤维素纤维均原纤化)形成的样品11展现出良好的强度与可分散性的组合。样品11使用40巴的压力形成。关于强度，样品11表现出约210gf的湿CD拉伸强度和约450gf的湿MD拉伸强度。样品11的破裂强度为约510gf。因此，样品11的强度均显然在能经受使用期间置于片材上的力可接受的范围内。关于可分散性，样品11在晃动箱中在不到75分钟内分散成了小于1英寸的碎片。因此，样品11表现出可接受的可分散性。

由10重量％的长度为约6mm的再生纤维和90％的天然纤维素纤维(其中一半(即50％)的天然纤维素纤维均原纤化)形成的样品15展现出良好的强度与可分散性的组合。样品15使用60巴的压力形成。关于强度，样品15表现出约225gf的湿CD拉伸强度和约410gf的湿MD拉伸强度。样品15的破裂强度为约530gf。因此，样品15的强度均显然在能经受使用期间置于片材上的力可接受的范围内。关于可分散性，样品15在晃动箱中在不到82分钟内分散成了小于1英寸的碎片。因此，样品15表现出可接受的可分散性。

在60巴下由10重量％的长度为约6mm的再生纤维和90％的天然、原纤化纤维素纤维(100％的天然纤维素纤维均原纤化)形成的样品16展现出良好的强度，但可分散性不可接受。关于可分散性，样品16在晃动箱中花了超过180分钟的时间才分散成小于1英寸的碎片。

分别在80巴和100巴下由5重量％的长度为约6mm的再生纤维和95％的天然、原纤化纤维素纤维(100％的天然纤维素纤维均原纤化)形成的样品18和20展现出良好的强度，但可分散性不可接受。关于可分散性，样品18和20在晃动箱中花了超过180分钟的时间才分散成小于1英寸的碎片。

因此，本公开的可冲散性湿擦拭物具有足以经受使用者将擦拭物从分配器中取出和使用者的擦拭活动的使用中强度，而后相对快地丧失强度以增强与家庭和市政卫生处理系统诸如污水或化粪池系统的相容性。由于所公开的擦拭物的强度在不使用网片或粘结的热塑性塑料的情况下实现，因此擦拭物的可分散性保持相对较高。此外，因使用90％至95％的天然纤维素纤维和仅5％至约10％的更昂贵的再生纤维，与制造擦拭物相关的成本显著降低。在制造工艺期间因不使用任何粘结剂(例如，可触发性盐敏感性粘结剂)而实现了另外的成本节省。

为了简洁和简明起见，在本公开中所示的任何值的范围均考虑了在该范围内的所有值，并且应被解释为支持列举任何子范围的权利要求，该子范围的端点是在所考虑的规定范围内的全部数值。借助假设的实例，范围是1至5的公开应当被视为支持任何以下范围的权利要求：1至5、1至4、1至3、1至2、2至5、2至4、2至3、3至5、3至4和4至5。

虽然已经示出并描述了本发明的特定实施例，但对本领域的技术人员将显而易见的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出各种其他变化和修改。因此，在所附权利要求书中意图涵盖所有在本发明范围内的这样的变化和修改。

Claims (25)

1.一种可分散性湿擦拭物，包含等于或低于20重量％含量的再生纤维素纤维和等于或大于80重量％含量的天然纤维素纤维，至少50％的所述天然纤维素纤维原纤化，所述再生纤维素纤维和所述天然纤维素纤维水力缠结以使得网具有至少200克每英寸的湿CD拉伸强度。

2.根据权利要求1所述的可分散性湿擦拭物，其中所述再生纤维素纤维的量等于或低于10重量％，并且所述天然纤维素纤维的量等于或大于90重量％。

3.根据权利要求1所述的可分散性湿擦拭物，其中100％的所述天然纤维素纤维原纤化。

4.根据权利要求1所述的可分散性湿擦拭物，其中所述网包含介于5重量％与10重量％之间的再生纤维素纤维和介于90重量％与95重量％之间的天然纤维素纤维。

5.根据权利要求1所述的可分散性湿擦拭物，其中非织造薄纸网具有至少250克每英寸的湿CD拉伸强度。

6.根据权利要求5所述的可分散性湿擦拭物，其中所述非织造薄纸网具有至少300克每英寸的湿CD拉伸强度。

7.根据权利要求1所述的可分散性湿擦拭物，其中所述天然纤维素纤维是软木浆。

8.根据权利要求1所述的可分散性湿擦拭物，其中所述再生纤维素纤维具有在约4毫米至约15毫米范围内的长度。

9.根据权利要求8所述的可分散性湿擦拭物，其中所述再生纤维具有在约6毫米至约12毫米范围内的长度。

10.根据权利要求1所述的可分散性湿擦拭物，其中所述再生纤维具有介于0.7g/10,000m与2g/10,000m之间的分特数。

11.根据权利要求10所述的可分散性湿擦拭物，其中所述再生纤维具有介于0.9g/10,000m与1.1g/10,000m之间的分特数。

12.一种可分散性湿擦拭物，包含介于0重量％与10重量％之间的合成纤维、介于5重量％与20重量％之间的再生纤维素纤维和介于70重量％与95重量％之间的含量的天然纤维素纤维，至少50％的所述天然纤维素纤维原纤化，所述再生纤维素纤维和所述天然纤维素纤维水力缠结以使得网具有至少200克每英寸的湿CD拉伸强度。

13.根据权利要求12所述的可分散性湿擦拭物，其中100％的所述天然纤维素纤维原纤化。

14.根据权利要求12所述的可分散性湿擦拭物，其中所述网具有大于所述网的CD拉伸强度的湿MD拉伸强度。

15.根据权利要求14所述的可分散性湿擦拭物，其中非织造薄纸网具有至少250克每英寸的湿CD拉伸强度。

16.根据权利要求15所述的可分散性湿擦拭物，其中所述非织造薄纸网具有至少300克每英寸的湿CD拉伸强度。

17.根据权利要求12所述的可分散性湿擦拭物，其中所述擦拭物不含合成纤维、包含介于5重量％与20重量％之间的再生纤维素纤维和介于80重量％与95重量％之间的含量的天然纤维素纤维。

18.根据权利要求12所述的可分散性湿擦拭物，其中所述天然纤维素纤维是软木浆。

19.根据权利要求12所述的可分散性湿擦拭物，其中所述再生纤维素纤维具有在约4毫米至约15毫米范围内的长度。

20.根据权利要求19所述的可分散性湿擦拭物，其中所述再生纤维具有在约6毫米至约12毫米范围内的长度。

21.根据权利要求12所述的可分散性湿擦拭物，其中所述再生纤维具有介于0.7g/10,000m与2g/10,000m之间的分特数。

22.根据权利要求21所述的可分散性湿擦拭物，其中所述再生纤维具有介于0.9g/10,000m与1.1g/10,000m之间的分特数。

23.一种制备可分散性非织造片材的方法，所述方法包括：

以约80重量％至约95重量％的天然纤维素纤维和约5重量％至约20重量％的再生纤维素纤维的比率将天然纤维素纤维和再生纤维素纤维分散在液体介质中以形成液体悬浮液，至少50％的所述天然纤维素纤维原纤化；

将所述液体悬浮液沉积在成型表面上以形成非织造网；

使用多个水力缠结喷射头水力缠结所述天然纤维素纤维和再生纤维素纤维，每个所述喷射头赋予所述非织造网的压力介于约20巴与约80巴之间；以及

对所述非织造网进行干燥以形成所述可分散性非织造片材。

24.根据权利要求23所述的方法，其中由所述多个喷射头赋予的总能量介于约0.02千瓦小时每千克与约0.2千瓦小时每千克之间。

25.根据权利要求23所述的方法，其中干燥所述非织造网包括在穿透干燥织物上载送所述非织造网通过空气穿透干燥机。