CN1089832C - 制造湿纸巾的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供使用时的湿强度提高了的湿纸巾。在湿纸巾的制造过程中,通过在水膨润性相对低的乃至水不溶性的羧甲基纤维素和/或它的盐与水分散性纤维的混合物中,添加碱进行抄浆,在含有得到的水膨润性相对高的乃至水溶性的羧甲基纤维素盐的片状物中浸渍含多价金属离子的液体,得到湿纸巾。
Description
本发明是关于对水分散性或溶解性极佳的水解性的湿纸巾(ウエツトワイプス)的制造方法。
过去,湿纸巾是众所周知的。当投放到水洗厕所等水中时,分散或溶解,直接进行冲洗的具有水分散性或水解性的片状物也是众所周知。此处所说的水分散性和水解性是同一意思。这种湿纸巾是具有水分散性时,必须具有湿润状态下使用时的高强度,同时也必须具有当投放到大量水中时,与所说的快速分散性相反的性质。为了兼有强度和分散性,特开平1-168999号公报中公开的湿纸巾中,使用了水不溶性的羧甲基纤维素,特别是使用了混有它的钙盐的水解性纸。特开平2-149237号公报中公开的湿纸巾中,将水溶性羧甲基纤维素碱金属盐作为一例,在含有水溶性粘合剂的水解纸中,浸渍了含有碱土金属、锰、锌等多价金属离子和有机溶剂的洗涤剂。特开平5-25792号公报中公开的湿纸巾中,在使用了水不溶膨润性羧甲基纤维素碱金属盐的抄浆片中,浸渍了含有碱土金属、镍、铁等多价金属离子的含水有机溶剂。
过去,作为粘合剂而使用的羧甲基纤维素和它的盐,一般随着置换度(D、S)、PH增高,因水不溶性而抑止了向膨润性的物质变化,进而也抑止了向水溶性物质变化。利用粘合剂将羧甲基纤维素和/或它的盐制成浆片的湿纸巾,为使其形成水分散性良好的物质,其粘合剂必须具有很高的膨润性,乃至水溶性,利用上述现有知识才可制造出湿纸巾。
然而,使用了高膨润性乃至水溶性的粘合剂的湿纸巾,在使用时或保存时,粘合剂既膨润又溶解,而使湿强度降低,不能实际应用。
另一方面,如上述的现有技术,添加了多价金属离子的水膨润性乃至水溶性的羧甲基纤维素和/或它的盐,因形成了羧甲基纤维素多价金属盐,所以降低了水引起的膨润性和溶解性。这样,羧甲基纤维素和/或它的盐与多价金属离子生成盐的反应,在羧甲基纤维素和/或它的盐越容易离解的情况下,换言之,也就是在DS、PH越高,进而膨润性乃至水溶性越高的情况下反应进行很快。即,羧甲基纤维素和/或它的盐、DS、PH越高,膨润性乃至水溶性越高,通过添加多价金属离子而产生的效果越显著,由于该效果,在使用DS、PH低的粘合剂时,也可增加湿纸巾的湿强度。
在使用羧甲基纤维素和它的盐作为粘合剂制造湿纸巾用片状物(sheet)的抄浆工序中,如特开平2-149237号公报中公开的,只要羧甲基纤维素和它的盐是水溶性的,当将纤维和粘合剂在水中混合后抄浆时对于获得的片状物来说,粘合剂的附着量很少,只有和粘合剂的用量大体相当时,才能提高片状物的强度。取代这种抄浆的方法,可以利用喷涂将粘合剂附着在抄浆后的片状物上,但由于羧甲基纤维素和它的盐的水溶液,一般粘度很高,难以均匀喷涂。
如特开平5-25792号公报中公开的,在使用水不溶乃至水膨润性的粘合剂时,若粘合剂的膨润性很高,则难以和纤维均匀混合。当粘合剂是水不溶性或膨润性很低时,对于抄浆片的附着量就会增多,这样的粘合剂使纤维相互结合力很弱,难以获得高的湿强度。
因此,本发明的课题是提供一种同时具有良好的湿强度和水分散性的湿纸巾的制造方法。
为了解决上述课题,作为前提,该发明的湿纸巾至少由羧甲基纤维素和/或它的盐和水分散性纤维形成,并在含多价金属离子的液体中进行浸渍。
在这样的前提下,作为该发明的特征是,在水膨润性相对低的乃至水不溶性的羧甲基纤维素和/或它的盐和水分散性纤维的混合物中添加碱进行抄浆,得到含水膨润性相对高的乃至水溶性的羧甲基纤维素盐的片状物,再在其中浸渍含多价金属离子的液体。
作为上述碱,最好使用碳酸钠,通过使用碱,在制片过程中可将水膨润性相对低的乃至水不溶性的羧甲基纤维素和/或它的盐变成膨润性很高的物质、在抄浆片上可有效地附着具有高膨润性乃至水溶性的羧甲基纤维素和/或它的盐。当在这种片状物上浸渍含多价金属离子的液体时,能快速生成羧甲基纤维素多价金属盐。所得到的湿纸巾,由于这样的金属盐存在,所以具有良好的湿强度。羧甲基纤维素的多价金属盐,当投入到水洗厕所池、净化槽、下水道等大量的水中时,会快速离解,溶解乃至膨润,实际上对湿纸巾的水分散性没有损害。
有关本发明制造方法的使用原料,包括羧甲基纤维素和/或它的盐,及与这些同时抄浆而能够片状化的水分散性纤维。作为这种纤维,最好使用纸浆纤维,除此之外,也可以使用亚麻、羊毛等天然纤维和人造丝纤维等再生纤维、醋酸酯等半合成纤维、尼龙、聚酯等合成纤维。
对于这些纤维,使用相对低的水膨润性乃至水不溶性的羧甲基纤维素和/或它的盐,最好是具有D.S.=0.30~0.60、PH≥5.0的羧甲基纤维素和/或它的盐作粘合剂。D.S.低于0.30的粘合剂,通过添加碱提高膨润性的效果很小,所以不能令人满意。D.S.大于0.60的粘合剂极容易膨润,或者,由于形成了水溶性物质,粘合剂对于抄浆片的附着量很少。当PH低于5.0时,为提高粘合剂的膨润性,在抄浆过程中,添加碱的量要增多,所以也不理想。
这些粘合剂和水分散性纤维的重量配比为:2∶98~45∶55,更好是2∶98-20∶80。如果粘合剂的量比这些还少时,作为粘合剂的机能不能充分发挥。而,若多于该范围时,为暂时控制粘合剂的膨润和溶解,加入的多价金属离子的量增多,因而不可避免地要使制造费用上升。
为使粘合剂变成高膨润性乃至水溶性物质而添加的碱,可以是任一种碱,但从制片时的安全和费用等方面考虑,最好使用碳酸钠。碳酸钠的添加量,相对于羧甲基纤维素和/或它的盐,希望为10-400(重量)%。不足10(重量)%时,即使添加碱,也不可能获得好的效果,当超过400(重量)%时,羧甲基纤维素和/或它的盐,膨润性乃至水溶性过高,抄浆变得很困难,除此之外,抄浆过程中,排水对环境的影响也会增大。
添加了碱的这些纤维和粘合剂的混合物,最好在抄浆前静置30分钟以上。当静置不足30分钟进行抄浆时,有可能碱和羧甲基纤维素和/或它的盐不能进行充分反应。
通过在这样得到的片状物上浸渍含多价金属离子的液体,得到本发明的湿纸巾。使用的金属离子是2价的金属离子,其中钙、镁、锌等最好。也可以使用铁离子、铝离子、铜离子等,但使用这些离子时,以极微量,都会使羧甲基纤维素的金属盐变成对水不溶性乃至非膨润性的物质,所以它的使用量难以调节。
为得到含有这些2价金属离子的液体,可将水溶性的2价金属盐、例如氯化钙、硫酸镁、硫酸锌等溶于水中。这些金属盐的浓度,最好为0.1~10(重量)%。浓度低于0.1(重量)%时,湿纸巾得不到必要的湿强度,浓度超过10(重量)%时,又显著地阻碍了湿纸巾的水分散性。
在湿纸巾中浸渍的上述液体,最好含有有机溶剂。通过含有机溶剂,可进一步抑制使用湿纸巾时羧甲基纤维素和/或它的盐进行膨润乃至溶解。作为这些有机溶剂的实例,可举出有甲醇、乙醇、丙醇等一元醇、丙二醇、异丙二醇、聚乙二醇等多元醇、以及它们的衍生物。这些有机溶剂也可以2种以上混合使用。
含有2价金属离子的液体,根据湿纸巾的用途,可含有一种或二种以上的表面活性剂、杀菌剂、抗菌剂、抑菌剂、PH调节剂、研磨剂、着色剂、增粘剂、保湿剂、香料、除臭剂、上胶剂等。
关于本发明的湿纸巾的制造方法,根据实施例进行说明如下。
实施例1-1
将制纸用针叶树浆(NBKP)和羧甲基纤维素钠(ニチリン化学工业制DS=0.43,PH=6.1)以87.5/12.5的干重比制成试料,与自来水混合·分散,形成试料浓度为1%。在该试料液中溶解相对于羧甲基纤维素钠干燥重量为160%的碳酸钠,静置2小时。将这样得到的试料液用小型试验抄浆机进行抄浆,使用旋转鼓型干燥机在110℃下干燥90秒钟,得到单位面积重量为40g/m2的干燥片状物。用由氯化钙/丙二醇/离子交换水=0.5/30/69.5(重量比)形成的液体喷雾浸渍该片状物,喷雾量为片状物干重量的2.5倍,20℃下静置24小时,得到湿纸巾。
实施例1-2除了喷雾浸渍的液体组成为硫酸镁/丙二醇/离子交换水=0.5/30/69.5(重量比)之外,其它和实施例1-1相同,得到湿纸巾。
实施例1-3除了喷雾浸渍的液体组成为硫酸锌/丙二醇/离子交换水=0.5/30/69.5(重量比)之外,其它和实施例1-1相同,得到湿纸巾。
比较例1-1
除了喷雾浸渍液体组成为硫酸钠/丙二醇/离子交换水=0.5/30/69.5(重量比)之外,其它和实施例1-1相同,得到湿纸巾。
比较例1-2
除了喷雾浸渍液体组成为丙二醇/离子交换水=30/70(重量比)之外,其它和实施例1-1相同,得到湿纸巾。
实施例2-1
将制纸用针叶树浆(NBKP)和羧甲基纤维素钠(ニチリン化学工业制DS=0.43,PH=6.1)按87.5/12.5干重比制成试料,混合分散在自来水中,形成试料浓度为1%的试料液,在该试料液中溶解相对于羧甲基纤维素钠干重量为160%的碳酸钠,静置2小时。用小型试验抄浆机将得到的试料液进行抄浆、用旋转鼓型干燥机,在110℃下干燥90秒钟,得到单位面积重量为40g/m2的干燥片状物。用由氯化钙/异丙二醇/离子交换水=3/10/87(重量比)形成的液体喷雾浸渍该片状物,喷雾量的片状物干重量的2.5倍,20℃下静置24小时,得到湿纸巾。
实施例2-2
除了喷雾浸渍液体组成为硫酸镁/异丙二醇/离子交换水=3/10/87(重量比)之外,其它和实施例2-1相同,得到湿纸巾。
实施例2-3
除了喷雾浸渍液体组成为硫酸锌/异丙二醇/离子交换水=3/10/87(重量比)之外,其它和实施例2-1相同,得到湿纸巾。
比较例2-1
除了喷雾浸渍液体组成为硫酸钠/异丙二醇/离子交换水=3/10/87(重量比)之外,其它和实施例2-1相同,得到湿纸巾。
比较例2-2
除了喷雾浸渍液体组成为异丙二醇/离子交换水=10/90(重量比)之外,其它和实施例2-1相同,得到湿纸巾。
实施例3-1
将制纸用针叶树浆(NBKP)和羧甲基纤维素钠(ニチリン化学工业制DS=0.43,PH=6.1)按87.5/12.5的干重比制成试料,混合分散在自来水中,形成试料浓度为1%的料液。在该试料液中溶解相对于羧甲基纤维素钠干重量为160%的碳酸钠,静置2小时。用小型试验抄浆机对所得试料液进行抄浆,用旋转鼓型干燥机,在110℃下干燥90秒钟,得到单位面积重量为40g/m2的干燥片状物。用由氯化钙/丙二醇/离子交换水=0.5/30/69.5(重量比)形成的液体喷雾浸渍该片状物,喷雾量为片状物干重量的2.5倍,在20℃下静置24小时,得到湿纸巾。
实施例3-2
除了试料液中溶解的碳酸钠的量改为相对于羧甲基纤维素钠干重量的80%之外,其它和实施例3-1相同,得到湿纸巾。
比较例3-1
除了在实施例3-1中的试料液中不溶解碳酸钠,静置2小时外,其它和实施例3-1相同,得到湿纸巾。
关于这些实施例和比较例中得到的湿纸巾,评价如下:
(1)水分散性的评价
将10cm×10cm的湿纸巾片放入盛有300ml离子交换水的300ml玻璃烧杯中,用电磁式搅拌器进行搅拌(转数为600rpm),随时观察湿纸巾的分散状态。观察结果评价如下:
A,纸片在100秒内细分散。
B,纸片在200秒内细分散。
C,纸片在200秒内没有细分散。
(2)润湿抗张强度的评价
将25mm宽×150mm长的湿纸巾片以100mm的间隔夹持,测定以100mm/分拉伸速度拉伸时的断裂强度。如断裂强度至少为300g,则湿纸巾在实用中的强度已足够。
实施例和比较例的评价结果如表1所示。通过实施例1-1~1-3和比较例1-1~1-2的对比,和实施例2-1~2-3和比较例2-1~2-2的对比,可知用含多价金属离子液体浸渍的湿纸巾的湿强度显著增大,水分散性也无问题。然而,用只含1价金属离子或完全不含金属离子的液体浸渍的湿纸巾,湿强度却不够理想。
通过实施例3-1~3-2和比较例3-1的对比,在不添加碳酸钠下抄浆的片状物,即使用含多价金属离子的液体浸渍,对于提高湿强度的效果也很小,水分散性却降低了。
表1
碳酸钠添加量 | 含浸液组成(重量比) | 水分散性 | 润湿抗张强度(gf/25mm宽) | |
实施例1-1 | 160 | 氯化钙/丙二醇/水=0.5/30/69.5 | A | 704 |
实施例1-2 | 160 | 硫酸镁/丙二醇/水=0.5/30/69.5 | A | 515 |
实施例1-3 | 160 | 硫酸锌/丙二醇/水=0.5/30/69.5 | B | 816 |
比较例1-1 | 160 | 硫酸钠/丙二醇/水=0.5/30/69.5 | A | 284 |
比较例1-2 | 160 | 丙二醇/水=30/70 | A | 275 |
实施例2-1 | 160 | 氯化钙/异丙二醇/水=3/10/87 | B | 477 |
实施例2-2 | 160 | 硫酸镁/异丙二醇/水=3/10/87 | A | 318 |
实施例2-3 | 160 | 硫酸锌/异丙二醇/水=3/10/87 | B | 503 |
比较例2-1 | 160 | 硫酸钠/异丙二醇/水=3/10/87 | A | 92 |
比较例2-2 | 160 | 异丙二醇/水=10/90 | A | 75 |
实施例3-1 | 160 | 氯化钙/丙二醇/水=0.5/30/69.5 | A | 704 |
实施例3-2 | 80 | 氯化钙/丙二醇/水=0.5/30/69.5 | B | 466 |
比较例3-1 | 0 | 氯化钙/丙二醇/水=0.5/30/69.5 | C | 326 |
本发明的湿纸巾制造方法中,由于将水膨润性相对低的乃至水不溶性的羧甲基纤维素和/或它的盐作粘合剂混合在水分散性纤维中,很容易在所得片状物上附着上需要量的粘合剂。通过添加碱,可使水分散性纤维在制作片状物时形成水膨润性高的物质,或形成水溶性的物质,可使湿纸巾快速溶解乃至分散。在含有添加了这种碱的粘合剂的片状物中浸渍含多价金属离子的液体,由此生成的粘合剂和多价金属离子之间的盐可暂时提高湿纸巾使用时的湿强度。
Claims (4)
1、一种至少由羧甲基纤维素和/或它的盐和水分散性纤维形成的、并含浸有含有多价金属离子的液体的湿纸巾的制造方法,
其特征是通过在水膨润性相对低的乃至水不溶性的羧甲基纤维素和/或它的盐与水分散性纤维的混合物中,添加碱进行抄浆,在所得含有水膨润性相对高的乃至水溶性的羧甲基纤维素盐的片状物中浸渍含多价金属离子的液体。
2、根据权利要求1中记载的制造方法,其特征是其中的碱是碳酸钠,其中的多价金属离子是2价的金属离子。
3、根据权利要求1中记载的制造方法,其特征是含多价金属离子的液体是多价金属盐的水溶液。
4、根据权利要求1中记载的制造方法,其特征是上述液体中含有有机溶剂。
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PB01 | Publication | ||
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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: 20020828 Termination date: 20130725 |