CN1118598C - 包含纤维长度不同的纤维的水解性纤维片 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水解性良好、并且强度较高的水解性纤维片。另外，当制造水解性的纤维片时，如果采用水溶性的粘接剂，则必须单独进行添加该粘接剂的步骤，从而制造工艺复杂。本发明的解决方案是制造下述水解性的纤维片，该纤维片包含这样的纤维以及粘接该纤维的水不溶性或水膨胀性的粘接剂，该纤维包括由阔叶树纸浆(阔叶树纸浆)形成的纤维和由其平均纤维长度大于阔叶树纸浆的针叶树纸浆(针叶树纸浆)的纤维。所获得的纤维片的水解性良好，另外具有耐受使用操作时的强度。此外，由于即使在不采用水解性的粘接剂的情况下，仍可获得水解性和强度优良的纤维片，这样可使制造方法简化。
Description
本发明涉及容易通过水流分散的水解性纤维片。具体来说，本发明涉及其水解性和强度优良、并且制造方法简便的水解性纤维片。
为了擦拭人体的臀部等肌肉，或为了对厕所周边进行清扫，人们采用纤维片。该纤维片最好按照下述方式采用水解性的纤维片，该方式为：其可在厕所按照原样冲掉。但是在厕所等地方冲掉的场合，如果不是水解性良好的纤维片，则为了在净化槽中分散开，需花费较长的时间。此外，还具有将厕所等地方的排水沟堵塞的危险性。一般，在通过清洗药液等润湿的状态下所包装的纤维片必须具有下述足够的强度，该强度可耐受在含浸有清洗药液等的状态下进行的擦拭作业，并且在厕所中冲掉时其必须分解。因此，人们寻求一种下述的水解性的纤维片，其水解性良好、并且具有耐受使用操作的强度。
比如，在日本特开平1-168999号文献中公开了一种水易分散性清扫物品，其包含水不溶性的羧甲基化纸浆和钙盐。但是，当为了提高纤维片的强度，采用大量的羧甲基化纸浆时，其水解性会变差。
另外，在日本特开平2-229295号文献中公开了一种水解纸，其包含具有羧基的水溶的粘接剂，以及金属。在日本特公平7-24636号文献中公开了一种水解性清扫物品，其包含具有羧基的水溶性粘接剂、金属离子和有机溶剂。但是用作粘接剂的水溶性羧甲基纤维素不能与纤维一起混合于水中实现造纸处理。比如，使造纸后的纤维片干燥，之后通过喷雾器等装置将羧甲基纤维素散布于纤维片上。另外，必须进行对该纤维片再次进行干燥等多个步骤。
日本特开平9-132896号文献和日本特开平9-132897号文献中公开了一种水解片，其在水不溶性或水膨胀性的羧甲基纤维素中添加有碳酸钠。但是，由于采用水不溶性或水膨胀性的粘接剂，这样其水解性变差。
本发明的目的在于提供一种纤维片，其水解性良好、并且具有可耐受使用操作的强度。
本发明的其它目的在于提供一种制造方法简便的纤维片。
本发明的上述目的和优点通过下述的水解性的纤维片来实现，该纤维片的特征在于：在纤维织物中，包含粘接纤维的水不溶性或水膨胀性的粘接剂，该纤维织物包含由阔叶树纸浆形成的纤维和由其平均纤维程度大于阔叶树纸浆的针叶树纸浆形成的纤维。
本发明中的针叶树纸浆是以针叶树为原料制造的针叶树纸浆。作为针叶树纸浆，具有代表性的包括有针叶树漂白牛皮纸浆。另外，包括有其它的针叶树牛皮纸浆等。
本发明中的阔叶树纸浆是以阔叶树为原料制造的阔叶树纸浆。作为阔叶树纸浆，具有代表性的包括有阔叶树漂白牛皮纸浆。另外，包括有其它的阔叶树牛皮纸浆等。
在这里应注意的是阔叶树纸浆和针叶树纸浆中的平均纤维长度不同。由于采用纤维长度不同的纤维，这样可制造水解性优良的纤维片。
下面按照这样的方式对其作用进行具体说明，该作用指在本发明中，通过在针叶树纸浆中添加阔叶树纸浆，提高纤维片的水解性。为了增强纸力，对针叶树纸浆进行打浆处理。由此，原纤维化的纤维之间通过氢键牢固结合。通过在其中添加阔叶树纸浆这样的纤维长度较短、结合力较弱的纤维，则可改变纤维素分子的结合力。由此，因存在大量的水，纤维片便顺利地分散。
在这里所称的“相对水的分散性”的含义与“水解性”的含义相同，其指通过与大量的水相接触而细分化的性质。
对于本发明所采用的纤维，其以针叶树纸浆和阔叶树纸浆为主体，在纤维片中还可包含棉花等天然纤维、人造丝、聚丙烯、聚乙烯醇、聚酯或聚丙烯腈等合成纤维、聚乙烯等形成的合成纸浆以及玻璃纤维等无机纤维等。本发明所采用的纤维作为纤维织物而形成纤维片。该纤维织物指纤维方向在某种程度上对齐的纤维块的片状的织物。
对于本发明的纤维片，最好纤维的称重(目付，即日本织物单位面积的重量)为10～100g/m2。如果称重小于上述的下限，当将纤维片用作擦拭作业用的片时，无法获得必要的强度。如果称重大于上述的上限，则缺少作为纤维片的柔性。在用作用于屁股擦拭用或清扫用的擦拭作业的纤维片的场合，从强度和柔性的观点来看，特别优选的纤维的称重在20～60g/m2的范围内。
在本发明中，阔叶树纸浆的配比最好是这样的，当纤维总量为100％时，最好阔叶树纸浆所占的比例按重量百分比计为60％。当阔叶树纸浆的含量大于上限时，纤维片的强度较小，无法抵抗擦拭作业等的使用操作。当纤维量为100％时，则特别优选的阔叶树纸浆的配比按重量百分比计，在10～50％的范围内。对于上述含量，强度和水解性良好。
本发明的纤维片的结构可为由将针叶树纸浆和阔叶树纸浆进行混抄处理而形成的一层构成的纤维片。作为制造由将针叶树纸浆阔叶树纸浆进行混抄处理而形成的一层构成的纤维片的方法的实例，包含有下述的方法。将针叶树纸浆和阔叶树纸浆以及水不溶性或水膨胀性的粘接剂与水混合，以纸浆和分散有水不溶性或水膨胀性的粘接剂的溶液作为原料。可通过抄纸机制造纤维片。
为了提高纤维片的强度，在本发明的水解性的纤维片中，添加粘接纤维的水不溶性或水膨胀性的粘接剂。
在本发明中，最好粘接剂为水不溶性的羧甲基纤维素。该羧甲基纤维素包括有多种，它们的醚化度(DS)或pH值不同，并且对水的溶解性不同。对于水不溶性或水膨胀性的羧甲基纤维素来说，其醚化度在0.3～0.6的范围内。此外，pH值在5.0以上。
此外，在羧甲基纤维素的种类中，还包括有称为“羧甲基化纸浆”的种类。在本发明中，羧甲基化纸浆也可用作水不溶性或水膨胀性的粘接剂。在羧甲基化纸浆中，具有酸型、钠盐、钙盐、铝盐、钡盐、锌盐、铜盐、锰盐等各种盐的类型，但是本发明可采用任何一种盐。
在制造含有粘接纤维的粘接剂的纤维片的场合，必须要有在纤维片中添加粘接剂的工艺。比如，在采用水溶性的粘接剂的场合，必须通过喷雾器等装置，将通过使上述粘接剂溶解于水或有机溶剂中而形成的溶液直接添加于纤维片中。但是，在采用水不溶性或水膨胀性的粘接剂的场合，由于可在混抄该纸浆时添加粘接剂，这样可使制造简化。因此，在纤维片的制造工艺中，不必要求对粘接剂进行喷射等单独的步骤。在这里所称的“混抄”指纤维片的制造工艺中的一个步骤，即将作为纤维片的原料的纸浆或纤维分散于水中进行混合的步骤。
如果采用本发明的水解性的纤维片，则即使在采用水不溶性或水膨胀性的粘接剂的情况下，仍可获得作为水解性的纤维片的水解性以及耐受擦拭作业等使用操作的强度。因此，在将羧甲基纤维素用作粘接剂的场合，按照已有方式，为了使羧甲基纤维素的水解性保持良好，不必进行对羧甲基纤维素的添加量、改质等级、醚化度或pH值等调节的操作。因此，可在不必特别对水不溶性的羧甲基纤维素进行调节的情况下，在纤维片中添加羧甲基纤维素。
如果本发明中的粘接剂具有水不溶性或水膨胀性，并且具有水分散性，则可采用任何的粘接剂。比如，还可采用水不溶性的聚乙烯醇等粘接剂。
在本发明的纤维片中可添加碳酸钠和/或碳酸氢钠。当在纤维片中添加碳酸钠和/或碳酸氢钠时，羧甲基纤维素便高效率地附着于纤维片上。因此，可获得强度较高的水解性的纤维片。
作为添加碳酸钠和/或碳酸氢钠的方法，包括将其添加于这样的原料中，该原料中添加有纤维和羧甲基纤维素，对该纤维片进行抄纸处理的方法。另外，包括在经过抄纸处理的纤维片中添加羧甲基纤维素以及碳酸钠和/或碳酸氢钠的方法等。
在本发明中，最好在纤维片中包含下述金属盐，该金属盐实现对羧甲基纤维素的交联。由于上述金属盐实现交联，这样纤维片的强度较高。
作为金属盐，包括如镁、钙、钡、锶、锰、锌、钴和镍等盐。另外，其中特别是最好采用从由钙、锌和镁构成的组中选择出至少一种的金属盐。当采用这些盐时，可进一步提高纤维片的水解性和强度。
在金属盐从镁、钙、钡、锶、锰、锌、钴和镍等盐中选择的场合，当纤维为100g时，最好包含0.5g以上的金属盐。当金属盐少于上述量时，湿润的状态下的强度是不够的，并且水解性较差。
在本发明中，为了提高纤维片的强度，最好使有机溶剂含浸于纤维片中。本发明的水解性的纤维片中所含浸的有机溶剂包括有乙醇、异丙醇等元醇类或丙二醇、聚乙二醇、丙二醇单甲醚等多元醇类等。
从水解性的纤维片的强度方面来看，当纤维片的重量为100g时，最好这些有机溶剂的添加量在5～95g的范围内。另外，在该纤维片用于擦臀部用或清扫用的擦拭作业时，为了防止使用感变差和使用者的手部皮肤皱裂的增加，特别优选的添加量在5～60g的范围内。
本发明的水解性的纤维片中可在不妨碍本发明的效果的范围包含其它的物质。比如，可包含表面活性剂、杀菌剂、保存剂、除臭剂、保湿剂、酒精等。另外，由于这些物质包含于含浸于纤维片中的有机溶剂或水中，这样还可对纤维片进行调整。
本发明的水解性的纤维片可用作湿式卫生纸，另外可用于对厕所周边进行清扫等场合。在将本发明的水解性的纤维片作为预先润湿的制品并对其进行包装的场合，该纤维片按照不干燥的方式，密封包装销售。
或者，本发明的水解性的纤维片也可按照在使用时含浸药液的方式来使用。
此外，在本发明的纤维片的结构中，还可形成纤维层呈多层叠置状的纤维片。
比如，在阅叶树纸浆和针叶树纸浆中包含水不溶性或水膨胀性的粘接剂的纤维片中，可包括仅仅由针叶树纸浆形成的纤维层。在仅仅由针叶树纸浆形成的纤维层中，可包含粘接剂，也可不包含该粘接剂。
另外，水解性的纤维片的结构还可呈多层叠置状，该形状是将针叶树纸浆和阔叶树纸浆的纤维的比例改变了的纤维层按照两层以上叠置的方式形成的。
在本发明的水解性的纤维片的结构为双层结构的场合，还可按照下述方式制造，该方式为：在不包含阅叶树纸浆的层中添加碳酸钠和/或碳酸氢钠，在包含阔叶树纸浆的层中不添加碳酸钠和/或碳酸氢钠。即使在未于双层中添加的情况下，由于羧甲基纤维素高效率地附着于其中的一层上，这样仍可充分获得保持纤维片的强度的效果。
【实施例】
下面通过实施例对本发明进行更加具体的描述，但是本发明不限于这些实施例。
〖第1实施例〗
原料纤维采用针叶树漂白牛皮纸浆(NBKP，在加拿大标准排水度试验(CSF)中，滤水量＝570ml)和阔叶树漂白牛皮纸浆(LBKP，在加拿大标准排水度试验(CSF)中，滤水量＝720ml)。水不溶性或水膨胀性的粘接剂采用ニチリン化学工业(株)公司生产的羧甲基纤维素(DS＝0.42，pH值为5.8)。
将针叶树漂白牛皮纸浆和阔叶树漂白牛皮纸浆以及羧甲基纤维素与水混合。将该溶解后的溶液作为第1-1实施例的原料。另外，在将针叶树漂白牛皮纸浆和阔叶树漂白牛皮纸浆以及羧甲基纤维素与水混合后，在纤维与羧甲基纤维素分散开的溶液中，按照50g的碳酸钠对100g的羧甲基纤维素的比例，添加碳酸钠。以该溶解后的溶液作为第1-2
实施例的原料。
在将第1-1实施例和第1-2实施例的原料静置后，通过抄纸机(倾斜短网—杨克式—机器)分别制造称重为22.5g/m2、绉纹率为40％的纤维片。
按照100g纤维含浸有200g的溶液的比例，使下述溶液含浸于所制造的纤维片中，该溶液是按照丙二醇单甲醚∶氯化钙∶水＝20∶0.5∶79.5的比例混合而形成的，从而获得水解性的纤维片。
将所获得的水解性的纤维片在20℃的温度下静置24小时，对其水解性和湿润强度进行测定。
水解性的试验是根据JIS P4501的卫生纸易解性试验进行的。具体来说，将水解性的纤维片按照长度为10cm、宽度为10cm的尺寸切割，将所切制成的制品投入加入有300ml的去离子水的烧杯中，借助搅拌子进行搅拌。其旋转次数为600rpm。经时地对此时的纤维片的分散状态进行观察，测定至分散所需的时间(在下面的表中，其单位为秒)。
湿润强度是这样测定的，即将通过上述方法所获得的纤维片按照宽度为25mm、长度为150mm的尺寸切割，将所切制成的制品作为试样，采用试验机，其卡盘间距为100mm，其拉伸速度为100mm/min。该测定是分别沿纸的纵向(MD：Machine Direction)和纸的横向(CD：Cross Direction)进行的。此时的断裂强度(gf)作为湿润强度的试验结果的数值(在下面表中，以g/25mm表示)。
对于比较例，纤维仅仅采用针叶树漂白牛皮纸纸浆，添加与前面的实施例相同的羧甲基纤维素，按照与前述方法相同的方式制造纤维片。按照100g的纤维片含浸有200g的溶液的比例，使与前述方法相同的溶液含浸于所获得的纤维片中，从而获得水解性的纤维片。与前面的实施例相同，对所获得的水解性的纤维片测定水解性和湿润强度。
其结果列于表1中。
表1
| 纤维种类与配比(重量％) | 碳酸氢钠 | 水解性(秒) | 湿润强度(g/25mm) | |||
| NBKP | LBKP | MD | CD | |||
| 第1-1实施例 | 5050 | 5050 | 无有 | 5632 | 98145 | 5277 |
| 第1-2实施例 | ||||||
| 比较例 | 100 | 0 | 无 | 106 | 139 | 80 |
从表1可知，含有阔叶树漂白牛皮纸浆的水解性的纤维片具有优良的水解性。
〖第2实施例〗
与第1实施例相同，将羧甲基纤维素以及针叶树漂白牛皮纸浆(NBKP)和阔叶树漂白牛皮纸浆(LBKP)与水混合，之后在纤维和羧甲基纤维素分散开的溶液中，以羧甲基纤维素为100％，添加按重量百分比计为200％的碳酸钠。此时，改变阔叶树漂白牛皮纸浆相对针叶树漂白牛皮纸浆的配比，分别调整原料。在表2中的第2-1、2、3、4、5实施例中给出了针叶树漂白牛皮纸浆的重量以及阔叶树漂白牛皮纸浆的重量相对纤维的总重量的相应实施例中的配比(重量百分比)。
在将相应的原料静置后，与第1实施例相同，分别制造称重为22.5g/m2、绉纹率为40％的纤维片。
与第1实施例相同，对于所制成的纤维片，使纤维片含浸有这样的水溶液，该水溶液包含丙二醇单甲醚和氯化钙，从而获得水解性纤维片。
将所获得的水解性的纤维片在20℃的温度下静置24小时，之后与第1实施例相同，测定其水解性和湿润强度。
在比较例中，纤维仅仅采用针叶树漂白牛皮纸浆，与第2实施例相同，添加水不溶性的羧甲基纤维素，此外添加碳酸钠，按照与第2实施例相同的方式，制成纤维片。按照200g的溶液对100g的纤维片的比例，使所获得的纤维片含浸有与第2实施例相同的溶液，从而获得水解性纤维片。按照与第2实施例相同的方式，对所获得的水解性的纤维片测定水解性和湿润强度。
表2
| 纤维种类与配比(重量％) | 水解性(秒) | 湿润强度(g/25mm) | |||
| NBKP | LBKP | MD | CD | ||
| 第2-1实施例第2-2实施例第2-3实施例第2-4实施例第2-5实施例 | 9080706050 | 1020304050 | 7771666153 | 116104959081 | 7368645952 |
| 比较例 | 100 | 0 | 81 | 137 | 86 |
在本发明中，即使在采用水不溶性或水膨胀性的粘接剂的情况下，仍可获得水解性和强度良好的水解性的纤维片。此外，由于采用水不溶性或水膨胀性的粘接剂，这样可在抄纸步骤中，与纤维一起在水中进行混抄，从而使得制造工艺简化。
Claims (12)
1.一种水解性纤维片，其特征在于，在纤维织物中，包含粘接纤维的水不溶性或水膨胀性的粘接剂，该纤维织物包含由阔叶树纸浆形成的纤维和由针叶树纸浆形成的纤维，其中上述水不溶性或水膨胀性的粘接剂为羧甲基纤维素，其醚化度(D.S)在0.3～0.5的范围内。
2、根据权利要求1所述的水解性纤维片，其特征在于，上述羧甲基纤维素的pH值在5.0以上。
3、根据权利要求1或2所述的水解性纤维片，其特征在于，其添加有碳酸钠和/或碳酸氢钠。
4、根据权利要求1或2所述的水解性纤维片，其特征在于，上述阔叶树纸浆与纤维片中的纤维总重量的比例按重量百分比计在5～50％的范围内。
5、根据权利要求3所述的水解性纤维片，其特征在于，上述阔叶树纸浆与纤维片中的纤维总重量的比例按重量百分比计在5～50％的范围内。
6、根据权利要求1或2所述的水解性纤维片，其特征在于，其包含金属盐。
7、根据权利要求5所述的水解性纤维片，其特征在于，其包含金属盐。
8、根据权利要求6所述的水解性纤维片，其特征在于，该金属盐为从由钙、锌和镁构成的组中选择出的至少一种化合物。
9、根据权利要求7所述的水解性纤维片，其特征在于，该金属盐为从由钙、锌和镁构成的组中选择出的至少一种化合物。
10、根据权利要求1或2所述的水解性纤维片，其特征在于，其包含有机溶剂。
11、根据权利要求10所述的水解性纤维片，其特征在于，该有机溶剂为从一元醇和多元醇构成的组中选择出的至少一种化合物。
12、根据权利要求1或2所述的水解性纤维片，其特征在于，上述阔叶树纸浆为阔叶树漂白牛皮纸浆，并且上述针叶树纸浆为针叶树漂白牛皮纸浆。
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