CZ114796A3 - Article made of multilayer thin paper for paper handkerchiefs containing biologically degradable chemical softening compositions and binding agents - Google Patents

Description

Oblast techniky

Tento vynález se týká výrobků z vícevrstvého tenkého papíru papíru na papírové kapesníky. Tento vynález se zvláště týká výrobků z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky, obsahujícího biodegradovatelné chemické změkčovaci kompozice a kombinaci dlouhodobě a krátkodobě působících pojiv, zvyšujících pevnost za mokra a pojiv zvyšujících pevnost za sucha.

Dosavadní stav techniky

Pásy nebo listy papíru, který je někdy označován jako tenký papír na papírové kapesníky, nalézají významné upotřebení v moderní společnosti. Papírové kapesníky a toaletní papír v moderní společnosti běžným spotřebním zbožím. Je známo, že existují čtyři důležité fyzikální vlastnosti těchto výrobků, kterými jsou jejich pevnost, měkkost, absorpční schopnost včetně schopnosti absorbovat vodné systémy a odolnosti proti uvolňování vláken a včetně odolnosti proti uvolňování vláken za mokra. Cílem výzkumu a vývoje je zlepšení těchto čtyř vlastností bez toho, že by byly ovlivněny vlastnosti jiné, jakož i současné zlepšení dvou nebo tří z těchto vlastností zároveň.

Pevnost je schopnost výrobku a materiálu, ze kterého zhotoven, zachovávat celistvost a odolávat přetržení, prs.duutí a rozpadu za podmínek užívání, zvláště za mokra.

Měkkost je vlastnost vnímaná uživatelem nebo uživatelkou při uchopení určitého výrobku a tření pokožky tímto výrobkem nebo mačkání tohoto výrobku v dlani. Tento pocit při dotyku je vyvoláván kombinací několika fyzikálních vlastností. Za důležité fyzikální vlastnostmi, které mají vztah k měkkosti, jsou odborníky v dané oblasti považovány tuhost a hladkost povrchu papíru, ze kterého je příslušný výrobek zhotoven. Tuhost je naopak považována za přímo závislou na pevnosti vláken tohoto materiálu za sucha.

Nasáklivost je mírou schopnosti výrobku a materiálu, ze kterého je tento výrobek zhotoven, absorbovat určité množství kapaliny, zvláště kapalných roztoků a disperzí. Celková nasáklivost vnímaná spotřebitelem je zpravidla kombinací celkového množství kapaliny, která je absorbována vícevrstvým tenkým papírem na papírové kapesníky do jeho nasycení kapalinou a rychlosti, kterou tento materiál tuto kapalinu absorbuje.

Odolnost proti uvolňování vláken je vlastnost vláknitého výrobku materiálu, ze kterého je vyroben, spočívající ve schopnosti vláken udržovat vzájemné spojení za podmínek, při kterých je výrobek používán. Vyjádřeno jinými slovy, čím je vyšší odolnost proti uvolňování celulózových vláken, tím nižší je stupeň desintegrace celulózového vláknitého materiálu na jednotlivá vlákna.

Použití pryskyřic zvyšujících pevnost za mokra ke zvýšení pevnosti papíru je všeobecně známo. Tak například popisuje Vestfeld řadu takových materiálů a jejich chemické složeni v publikaci Cellulose Chemistry and Technology, sv. 13, str. 813 až 825 (1979). V patentu USA č. 3 755 220, vydaném 28. srpna

1973, jehož autory jsou Freimark a kol. se uvádí, že určitá chemická aditiva, nazývaná aditivy snižujícími soudržnost vláken, snižují přirozenou soudržnost vláken, vznikající při tvorbě papírového pásu.

Toto snížení soudržnosti má za následek vznik měkčího, resp. méně drsného papíru. Freimark a spoluautoři shora zmíněného patentu popisují dále použití pryskyřic zvyšujících pevnost za mokra v souvislosti s použitím aditiv, snižujících soudržnost vláken, aby byl eliminován nežádoucí vliv aditiv snižujících soudržnost vláken. Tato aditiva, snižující soudržnost vláken, snižují pevnost za sucha i za mokra.

V patentu USA č. 3 821 068, autor Shaw, vydaném 28. července

1974, je rovněž popsáno snížení tuhosti, resp. zvýšení měkkostí tenkého papíru na papírové kapesníky pomocí chemických aditiv, snižujících soudržnost vláken.

Chemická aditiva snižující soudržnost vláken, jsou popsána v různých publikacích jako např. v patentu USA č 3 554 862, autoři Hervey a kol., vydaném 12. ledna 1971. Těmito aditivy jsou kvartérní amoniové soli jako trimethylalkylamoniumchloridy s alkyly odvozenými od mastných kyselin kokosového oleje, trimethyloktadecenylamonimchlorid, dimethyldialkylamoniumchlorid s alkyly odvozenými od hydrogenovaných kyselin hovězího loje, a trimethyloktadecenylamonimchlorid.

V patentu USA č 4 144 122, autoři Emanuelsson a kol., vydaném

13. března 1979, je popsáno použití komplexních kvartérních amoniových solí, jako bis[alkoxy(2-hydroxypropylen)]amoniumchloridů ke změkčování papíru. Autoři tohoto patentu se rovněž pokusili zabránit poklesu nasáklivosti, způsobenému aditivy, snižujícími soudržnost vláken použitím neiontových povrchově aktivních látek jako například aduktů mastných alkoholů a ethylenoxidu, příp. propylenoxidu.

V Bulletinu 76-17 (1977) firmy Armac Co., Chicago, Illinois je popsána úprava jak měkkosti, tak nasáklivosti, použitím dimethyldialkylamoniumchloridů s alkyly odvozenými od hydrogenovaných karboxylových kyselin hovězího loje v kombinaci s estery mastných kyselin a polyethylenglykolů.

Příklad výzkumů prováděných s cílem zlepšit kvalitu vyráběného papíru je popsán v patentu USA č. 3 301 746, autoři Sanford a Sison, vydaného 31. ledna 1967. Bez ohledu na vysokou kvalitu papíru vyráběného způsobem popsaným v tomto patentu, a bez ohledu na obchodní úspěch produktů vyráběných podle tohoto patentu, pokračují výzkumy zaměřené na získání zlepšených produktů.

Tak například je v patentu USA č. 4 158 594, autoři Becker a kol., vydaném 19. ledna 1979, popsán způsob, pomocí kterého aá být vyroben pevný, měkký vláknitý papír. Přesněji vyjádřeno, autoři tohoto patentu popisují způsob, při kterém může být pevnost tenkého papíru na papírové kapesníky (který byl případně změkčen přídavkem chemického aditiva snižujícího soudržnost vláken), zvýšena během procesu, při kterém je vytvářen krepovaný povrch s jemným profilem, přitisknutím jednoho povrchu papírového pásu na lepivý materiál (jako je akrylátový latex, vodorozpustná pryskyřice nebo elastoraerní adhezivum) na krepovacím povrchu, a krepováním tohoto materiálu za vzniku krepovaného materiálu.

:innými prostředky snižujícími soudržnost vláken sou obvyklé kvartérní amoniové soli jako je dimethyldialkylaraoniumchlorid s alkyly odvozenými od karboxylových kyselin hovězího loje, dimethyldialkylamoniummethylsulfát s alkyly odvozenými od karboxylových kyselin hovězího loje, dimethyldialkylamoniumchlorid s alkyly odvozenými od hydrogenovaných karboxylových kyselin hovězího loje atd. Tyto kvartérní amoniové soli však jsou hydrofobní, nejsou biodegradovatelné a mohou nepříznivě ovlivňovat nasáklivost upravovaného papíru..

Podstata vynálezu

Autoři tohoto vynálezu zjistili, že míšením biodegradovatelných mono- a diesterů těchto kvartérních amoniových solí s polyhydroxysloučeninami (např. s glycerolem, polyglyceroly nebo s polyethylenglykoly) se zvýší jak měkkost, tak rychlost absorpce vláknitých celulózových materiálů.

Použití biodegradovatelných chemických změkčovacích kompozic obsahujících biodegradovatelné kvartérní amoniové solí a polyhydroxysloučeniny však může snižovat pevnost materiálu a jeho odolnost proti uvolňování vláken. Autoři tohoto vynálezu zjistili, že jak pevnost, tak odolnost proti uvolňování vláken může být zlepšena pomocí vhodných pojiv, jako jsou pryskyřice zvyšující pevnost za sucha a za mokra a prostředky ke zvyšování retence, známé v papírenství.

Tento vynález je možno použít obecně pro tenký papír na papírové kapesníky, jeho aplikace je však zvláště výhodná při zhotovování výrobků z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky, jako jsou tyto výrobky popsané v patentu USA č 3 994 771, autoři Morgan Jr. a kol., vydaném 30. listopadu 1976 a v patentu USA č. 4 300 981, autor Carstens, vydaném 17.

listopadu 1981.

Výrobky z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle tohoto vynálezu obsahují účinné množství aditiv zlepšujících pevnost za mokra s krátkodobým nebo dlouhodobým účinkem, spolu s aditivy, zlepšujícími pevnost za Sucha, jejichž účelem je ovlivňovat odolnost proti uvolňování vláken a zabraňovat snižování pevnosti, způsobenému použitím biodegradovatelných chemických změkčovacích prostředků, pokud k němu dochází. Překvapivě bylo zjištěno, že kombinace aditiv zlepšuj ících pevnost za mokra s krátkodobým nebo dlouhodobým účinkem aditiv zlepšujících pevnost za sucha, zlepšuje retenci chemické změkčovací kompozice v papíru. Tím je zvyšována měkkost vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky. V důsledku tohoto zvýšení měkkosti dochází dále ke zvýšení jedné nebo více těchto vlastností: poddajnosti papíru, slip-stick koeficientu a/nebo fyziologické hladkosti povrchu (viz Ampulski a kol. Proceedings of the International Paper Physics Conference, sv. 1, str. 19 až 30 (1991), zde uvedeno jako odkaz). Zvýšená retence změkčovadla má za následek jen malý nebo žádný dodatečný pokles pevnosti oproti pevnosti tenkého papíru na papírové kapesníky, který neobsahuje kombinaci pojiv. To má za následek maximalizaci změkčujícího účinku s minimálním dodatečným negativním vlivem na výrobek a na způsob jeho výroby.

Předmětem tohoto vynálezu je měkký vícevrstvý nasáklivý tenký papír na papírové kapesníky, který se vyznačuje odolností proti uvolňování vláken.

Předmětem tohoto vynálezu je dále způsob přípravy měkkého vícevrstvého nasáklivého tenkého papíru na papírové kapesníky, který se vyznačuje odolností proti uvolňování vláken.

Stručný popis vynálezu

Předmětem tohoto vynálezu je měkký vícevrstvý nasáklivý tenký papír na papírové kapesníky, který se vyznačuje odolností proti uvolňování vláken, a který sestává z celulózových vláken a obsahuje biodegradovatelné chemické změkčovací kompozice a kombinaci pojiv, zvyšujících pevnost za mokra s dlouhodobými nebo krátkodobými účinky, s pojivém zvyšujícím pevnost za sucha.

Chemická změkčovací kompozice je tvořena směsí

a) 0,01 % až 3 % kvartérní amoniové soli obecného vzorce

R.

R₃-^Y-(CH₂)_n

N⁺-(CH2)n-^Y-R3

X

R.

nebo

R₁- N⁺-(CH₂)_n-Y-R₃ Xr₂ nebo r₃-y-ch₂ ch-ch₂-n⁺(r₂)₃ X r₃-Ý kde substituenty R₂ jsou alkyly a hydroxyalkyly C^-Cg, benzyly, nebo jejich směsi, substituenty jsou uhlovodíkové zbytky nebo substituované uhlovodíkové zbytky C₁₄-C₂₂ nebo jejich směsi, R₃ je uhlovodíkový zbytek nebo substituovaný uhlovodíkový zbytek nebo jejich směsi, Y jsou skupiny -O-CO- nebo

-C0-0 nebo -NH-CO- nebo -CO-NH- nebo jejich směsi, n je 1 až 4, X je vhodný anion, například anion chloridový, bromidový, methylsulfátový, ethylsulfátový, nitrátový a podobně, a

b) 0,01 až 3,0 % vodorozpustné polyhydroxysloučeniny, zvolené s výhodou ze skupiny, sestávající z glycerolu, sorbitolů, polyglycerolů s hmotnostním průměrem molekulových hmotností 150 až 800 a polyethylenglykolů a polypropylenglykolů s hmotnostním průměrem molekulových hmotností 200 až 1000.

S výhodou je hmotnostní poměr biodegradovatelných kvartérních amoniových a polyhydroxysloučenin 1,0:0,1 až 0,1:1,0. Bylo zjištěno, že biodegradovatelná chemická změkčovací kompozice je účinnější, jsou-li polyhydroxysloučenina a zmíněná biodegradovatelná kvartérní amoniová sloučenina smíseny při teplotě, při které jsou zmíněná biodegradovatelná kvartérní amoniová sloučenina a zmíněná polyhydroxysloučenina mísitelné.

Příklady preferovaných kvartérních amoniových sloučenin obsahujících esterové skupiny jsou sloučeniny s těmito obecnými vzorci:

(ch₃)₂n⁺((ch₂)₂-o-co-r₃)₂ Cl' (CH₃)₇N⁺R¹(CH₂)₂-O-CO-R₃ Cl' (CH₃)₂N⁺R¹(CH₂)₂-O-CO-R₃ ch₃so₄' r₃-co-o-ch₂

CH-CH₂-N⁺(R₂)₃ Cl' r₃-co-o kde substituenty R₂ jsou C^-Cg alkyly a hydroxyalkyly, benzylové skupiny nebo jejich směsi, substituenty R-^ jsou nesubsti tet · nebo substituované uhlovodíkové zbytky C\₂-C₂₂ nebo jejich směsi, substituenty R₃ jsou nesubstituovaná nebo substituované uhlovodíkové zbytky C^-C^ nebo jejich směsi.

Tyto látky je možno považovat za mono- a diesterderiváty známých dialkyldimethylamoniových solí jako je diester dimethyldialkylamoniumchloridu s alkyly odvozenými od karboxylových kyselin hovězího loje, diester dimethyldialkylamoniummethylsulfátu s kyselin hovězího loje, s alkyly odvozenými od alkyly odvozenými od karboxylových diester dimethyldialkylamoniumchloridu hydrogenovaných karboxylových kyselin hovězího loje, monoester dimethyldialkylamoniumchloridu s alkyly odvozenými od hydrogenovaných karboxylových kyselin hovězího loje a jejich směsi, přičemž jsou preferovány diesterderiváty nehydrogenovaného dimethyldialkylamoniumchloridu s alkyly odvozenými od karboxylových kyselin hovězího loje, mírně hydrogenovaného dimethyldialkylamoniumchloridu s alkyly odvozenými od karboxylových kyselin hovězího loje (Di(Touch Hydrogenated)Tallow DiMethyl Ammonium Chloride - DEDTHTDMAC) a hydrogenovaného dimethyldialkylamoniumchloridu s alkyly odvozenými od karboxylových kyselin hovězího loje (Di(Hydrogenated)Tallow DiMethyl Ammonium Chloride - DEDHTDMAC) a jejich směsi. V závislosti na požadavcích kladených na jakost výrobků může být měněn stupeň hydrogenace dimethyldialkylamoniumchloridu s alkyly odvozenými od karboxylových kyselin hovězího loje od nehydrogenovaného (měkkého), přes mírně hydrogenovaný, částečně hydrogenovaný, až na zcela hydrogenovaný (tuhý).

Aniž by tato domněnka byla vázána na teoretické předpoklady, lze předpokládat, že esterové skupiny jsou zdrojem biodegradovatelnosti těchto látek. Významnou skutečností je to, že esterové deriváty kvartérních amoniových sloučenin užívané v postupech podle tohoto vynálezu, podléhají rychlejší biodegradaci, než obvyklá dialkyldimethylamoniová chemická změkčovadla.

Příklady polyhydroxysloučenin, vhodných pro použití podle tohoto vynálezu, jsou glycerol, polyglyceroly s hmotnostním průměrem molekulových hmotností 150 až 800 a polyethylenglykoly s hmotnostním průměrem molekulových hmotností 200 až 1000, přičemž jsou preferovány polyethylenglykoly s hmotnostním průměrem molekulových hmotností 200 až 600.

Termín pojivo se týká různých aditiv, zvyšujících pevnost za sucha a za mokra a aditiv zvyšujících nasáklivost, používaných v příslušné oblasti techniky. Tyto materiály zvyšují odolnost proti uvolňování vláken tenkého papíru na papírové kapesníky podle tohoto vynálezu a působí proti snížení pevnosti v tahu, způsobeného biodegradovatelnými chemickými změkčovacími kompozicemi. Příklady vhodných pojiv jsou pojivá dlouhodobě zvyšující pevnost za mokra (např. Kymene^li 557H vyráběný firmou Hercules Inc. Vilmington DE), pojivá krátkodobě zvyšující pevnost za mokra (např. Caldas vyráběný firmou Japan Carlet nebo Cobond 1000, vyráběný firmou National Starch), a pojivá zvyšující pevnost za sucha (např. karboxymethylcelulóza dodávaná firmou Hercules Inc. Vilmington DE, a přípravek Redibond 5320, dodávaný National Starch and Chemical Corporation, Bridgewater NJ).

Výrobky z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle tohoto vynálezu obsahují 0,01 až 3,0 % pojivá, zvyšujícího pevnost za mokra s krátkodobými a/nebo dlouhodobými účinky a 0,01 až 3,0 % pojivá, zvyšujícího pevnost za sucha.

Aniž by byla zkoumána fyzikální podstata příslušného jevu, je možno biodegradovatelné kvartérní amoniové sloučeniny používané jako změkčovadla považovat za účinné prostředky snižující soudržnost vláken, které způsobují zánik vodíkových vazeb mezi molekulami, tvořícími jednotlivá vlákna. Současně probíhající zánik vodíkových vazeb působením změkčovadla a vznik chemických vazeb působením pojiv zvyšujících pevnost za mokra a za sucha, snižuje celkovou hustotu vazeb v materiálu tenkého papíru na papírové kapesníky bez toho, že by docházelo ke snížení pevnosti a odolnosti proti uvolňování vláken. Snížená hustota vazeb způsobuje, že materiál je celkově méně tuhý a jeho povrch je měkčí. Důležitými veličinami, charakterizujícími změny těchto fyzikálních vlastností jsou FFE-index (Carstens), celková poddajnost papíru, slip-stick koeficient a/nebo fyziologická hladkost povrchu popsaná Ampulskim a j . , viz Proceedings íhe International Paper Physics Conference, sv. 1, str. 19 až 30 (1991), zde uvedeno jako odkaz.

Stručně vyjádřeno, jsou jednotlivými stupni způsobu výroby vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle tohoto vynálezu stupeň, ve kterém probíhá příprava (angiosperms), zatímco buničinami z měkkého dřeva se rozumí buničiny získané z jehličnatých stromů (gymnosperms). Buničiny z tvrdého dřeva, jako například z eukalyptu, jsou zvláště vhodné jako materiál vnějších vrstev dále popsaného vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky, zatímco severní sulfátová buničina z měkkého dřeva je s výhodou používána pro vnitřní vrstvu (vrstvy) vícevrstvého systému. Pro použití při postupech podle tohoto vynálezu jsou rovněž vhodná vlákna z recyklovaného papíru, která mohou obsahovat všechny shora popsané druhy vláken, jakož i složky, které nemají vláknitý charakter, jako jsou plniva a adheziva, používané jako pomocné látky při výrobě papíru.

Chemické zmékčovací kompozice

Podstatnými složkami vynálezu jsou směsi a polyhydroxysloučenin. k polyhydroxysloučenině hmotnostní poměr a polyhydroxysloučeniny hmotnostní poměr a polyhydroxysloučeniny může být proměnlivý v při provádění postupů podle tohoto kvartérních amoniových sloučenin

Poměr kvartérní amoniové látky je 1,0:0,1 až 0,1:1,0, s výhodou je kvartérní 1,0:0,3 až kvartérní

1,0:0,7 až závislosti amoniové sloučeniny

0,3:1,0, výhodněj i je amoniové sloučeniny

0,7:1,0, tento poměr však na molekulové hmotnosti příslušné polyhydroxysloučeniny a/nebo kvartérní amoniové seli Dále jsou podrobně popsány jednotlivé typy těchto látek.

Kvartérní amoniové sloučeniny

Chemická změkčovací kompozice je 3,00 hmot. %, s výhodou 0,01 hmot amoniové soli obecného vzorce (viz tvořena směsí 0,01 hmot, % až % až 1,00 hmot. % k.s.rtérní další strana):

RR₁ X

R11 kde jsou uhlovodíkové zbytky C₁₄-C₂2 ^s výhodou uhlovodíkové zbytky, odvozené od mastných kyselin hovězího loje, substituenty R₂ jsou alkyly nebo hydroxyalkyly C^-Cg nebo jejich směsi, X~ je vhodný anion, kterým může být halogenidový anion (např. chlorid nebo bromid), nebo methylsulfátový anion. Jak je popsáno v publikaci Industrial Oil and Fat, autor Bailey

Slovní spojení tenký papír na papírové kapesníky, papírový pás, list papíru a výrobek z papíru, jak jsou užívána v tomto dokumentu, se týkají papíru vytvářeného postupem, spočívajícím v přípravě jednovrstvé nebo vícevrstvé vodné zanášky ze zmíněných komponent, nanesení této zanášky na děrovaný povrch jako je podélné síto papírenského stroje a odstranění vody z takto nanesené zanášky působením gravitace nebo odsátím pomoGÍ sníženého tlaku se současným stlačováním nebo bez něj a odpařením vody.

Slovní spojení vodná zanáška, jak je používáno v tomto dokumentu, znamená vodnou suspenzi vláken, ze kterých je vytvářen papír a dále uvedených látek.

Slovní spojení vícevrstvý tenký papír na papírové kapesníky, vícevrstvý papírový pás, vícevrstvý list papíru a vícevrstvý výrobek z papíru se týkají papíru vytvářeného postupem, spočívajícím v přípravě jednovrstvé nebo vícevrstvé vodné zanášky, s výhodou obsahující různé typy vláken, kterými obvykle jsou dlouhá vlákna z měkkého dřeva a poměrně krátká vlákna ze dřeva tvrdého, přičemž každá z vrstev je s s výhodou vytvářena nanesením zředěné suspenze vláken o určitém složení na jedno nebo více děrovaných sít papírenského stroje. Po vytvoření vrstev na jednotlivých sítech jsou tyto vrstvy (za mokra) kombinovány a tím je vytvářen vrstvený pás.

Slovní spojení výrobky z vícevrstvého tenkého pac , na papírové kapesníky” se týká tenkého papíru, sestávajícího alespoň ze dvou vrstev. Každá z těchto hlavních vrotav je vytvářena z papírového pásu, složeného z jedné nebo více elementárních vrstev. Tyto vícevrstvé struktury jsou vyráběny spojováním jednotlivých papírových pásů lepením nebo vtlačováním vzorů.

rovněž použít jiné vláknité bagasa, umělé hedvábí atd. při postupech podle tohoto

Prvním krokem způsobu popsaného v tomto dokumentu je příprava vodné zanášky. Tato zanáška je složena z vláken buničiny (dále občas zmiňovaných jako dřevná buničina) a ze směsi alespoň jedné kvartérní amoniové soli, jedné polyhydroxysloučeniny a kombinace aditiva zvyšujícího pevnost za mokra a aditiva zvyšujícího pevnost za sucha. Všechny tyto látky jsou dále popsány.

Předpokládá se, že dřevná buničina o různém složení bude obsahovat různá vlákna buničiny, používaná v postupech podle tohoto vynálezu. Je však možné buničiny jako je bavlněný lintr.

Dřevnými buničinami, používanými vynálezu, mohou být chemické buničiny jako sulfátová a sulfitová buničina, mechanické buničiny včetně mletého dřeva, themomechanické vlákniny, chemicko-thermomechanické vlákniny (Chemi-ThermoMechanical Pulp - CTMP). Mohou být použity buničiny získané z listnatých i jehličnatých stromů.

Lze použít buničin z tvrdého i měkkého dřeva, jakož i jejich směsí. Slovní spojení buničina z tvrdého dřeva je používáno v tomto dokumentu pro označení vláknitých buničin, získaných z dřevné substance z listnatých dřevin (angiosperms), zatímco buničinami z měkkého dřeva se rozumí buničiny získané z jehličnatých stromů (gymnosperms). Buničiny z tvrdého dřeva, jako například z eukalyptu, jsou zvláště vhodné jako materiál vnějších vrstev dále popsaného vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky, zatímco severní sulfátová buničina z měkkého dřeva je s výhodou používána pro vnitřní vrstvu (vrstvy) vícevrstvého systému. Pro použití při postupech podle tohoto vynálezu jsou rovněž vhodná vlákna z recyklovaného papíru, která mohou obsahovat všechny shora popsané druhy vláken, jakož i složky, které nemají vláknitý charakter, jako jsou plniva a adheziva, používané jako pomocné látky při výrobě papíru.

Biodegradovatelné chemické změkčovací kompozice

Podstatnými složkami při provádění postupů podle tohoto vynálezu jsou směsi biodegradovatelných kvartérních amoniových sloučeniny a polyhydroxysloučenin. Hmotnostní poměr biodegradovatelné kvartérní amoniové látky k polyhydroxysloučenině je 1,0:0,1 až 0,1:1,0, s výhodou je hmotnostní poměr biodegradovatelné kvartérní amoniové sloučeniny a polyhydroxysloučeniny 1,0:0,3 až 0,3:1,0, výhodněji je hmotnostní poměr biodegradovatelné kvartérní amoniové sloučeniny a polyhydroxysloučeniny 1,0:0,7 až 0,7:1,0, tento poměr však může být proměnlivý v závislosti na molekulové hmotnosti příslušné polyhydroxysloučeniny a/nebo biodegradovatelné kvartérní amoniové sloučeniny.

Dále jsou podrobně popsány jednotlivé typy těchto látek.

A. Biodegradovatelné kvartérní amoniové sloučeniny

Biodegradovatelná chemická změkčovací kompozice je tvořena směsí 0,01 hmot. % až 3,00 hmot. %, s výhodou 0,01 hmot. % až

1,00 hmot. s výhodou vzorce:

% biodegradovatelné kvartérní amoniové soli, biodegradovatelné kvartérní amoniové soli obecného ₃-Y-(CH₂)_n- N⁺-(CH₂)_n-Y-R₃ XR.

nebo

R.

R₁~ N⁺- (CH₂)_n-Y-R₃ X'

I

Ro nebo r₃-co-o-ch₂ ch-ch₂-n⁺(r₂)₃ x~ r₃-co-o kde substítuenty R₂ jsou alkyly nebo hydroxyalkyly C^-Cg nebo jejich směsi, R-^ jsou uhlovodíkové zbytky C-^₂-C₂₂, substítuenty R₃ jsou substituované nebo nesubstituované uhlovodíkové zbytky nebo jejich směsi, Y jsou skupiny -0-C0-, -C0-0-, -NH-CO-, -CO-, -NH- nebo jejich směsi, n je 1 až 4, a X je vhodný anion, např. chloridový nebo bromidový, methylsulfátový, ethylsulfátový, nitrátový nebo jiný anion. Jak je popsáno v kompendiu Industrial Oil and Fat Products (Bailey), Ed. Svern, 3. vydání, John Viley and Sons, New York 1994, je hovězí lůj přírodní materiál s proměnlivým složením. Z tabulky 6.13 ve shora uvedené publikaci vyplývá, že 78 % nebo více mastných kyselin hovězího loje obsahuje 16 nebo 18 uhlíkových atomů. Obvykle jsou mastnými kyselinami obsaženými v hovězím loji z více než poloviny nenasycené mastné kyseliny, především se jedná o kyselinu olejovou. Při postupech podle tohoto vynálezu jsou použitelné syntetické a přírodní loje. Je rovněž známo, že v závislosti na požadavcích, které jsou kladeny na jednotlivé výrobky je možno volit stupeň hydrogenace příslušných dimethyldialkylamoniových solí s alkyly odvozenými od hydrogenovaných kyselin hovězího loje od nehydrogenovaných (měkkých), přes mírně hydrogenované, částečně hydrogenované až po úplně hydrogenované (tvrdé). Všechny tyto stupně hydrogenace spadají do předmětu tohoto vynálezu.

Jak vyplyne z dalšího, mohou být substítuenty R^, R₂ a R₃ dále substituovány různými skupinami jako alkoxylovými skupinami, hydroxyly, nebo mohou být rozvětvené. Tyto materiály však nemají žádnou výhodu při použití pro postupy podle tohoto vynálezu. S výhodou jsou skupiny R^ alkyly a/nebo alkenyly Ci2^_Ci8< nej výhodněji jsou skupiny R-^ nerozvětvené alkyly a/nebo alkenyly C-^g-C-^g. Skupinami R₂ jsou s výhodou methyly nebo hydroxyethyly. Skupiny alkenyly C₁^-C-_l7, nejvýhodněji C-, c-C jsou s výhodou alkyly a/nebo 3 **· ^Λ J^e jsou skupiny nerozvětvené

17 alkyly a/nebo alkenyly ^C15“^C17 a X je chlorid nebo methylsulfát. Kvartérní amoniové sloučeniny s esterovými -funkčními skupinami mohou být s výhodou tvořeny až 10 % derivátů obsahujících jeden dlouhý alkylový řetězec, např. (R2) 2N⁺ ( (CH2) ₂OH) ((CH₂) ₂0C(0) R₃)X^- . Tyto látky obsažené v menším množství mohou v postupech podle tohoto vynálezu působit jako emulgátory.

Příklady esterderivátů kvartérních amoniových sloučenin, vhodných pro použití v postupech podle tohoto vynálezu jsou známé dimethyldialkylamoniové soli jako jsou diester dimethyldialkylamoniumchloridu s alkyly odvozenými od karboxylových kyselin hovězího loje, monoester dimethyldialkylamoniumchloridů s alkyly odvozenými od karboxylových kyselin hovězího loje, diester dimethyldialkylamoniummethylsulfátu s alkyly odvozenými od karboxylových kyselin hovězího loje, dimethyldialkylamoniummethylsulfát s alkyly odvozenými od hydrogenovaných karboxylových kyselin hovězího loje, dimethyldialkylamoniumchlorid s alkyly odvozenými od hydrogenovaných karboxylových kyselin hovězího loje a jejich směsí. Preferovanými sloučeninami tohoto typu jsou diester dimethyldialkylamoniumchloridu s alkyly odvozenými od karboxylových kyselin hovězího loje a diester dimethyldialkylamoniumchloridů s alkyly odvozenými od hydrogenovaných karboxylových kyselin hovězího loje. Tyto látky vyrábí Vitco Chemical Company, Inc., Dublin, Ohio pod obchodní značkou ADOGEN DDMC™.

Mohou být rovněž použity kvartérní amoniové sloučeniny se dvěma kvartérními dusíkovými atomy jejichž použití je rovněž předmětem tohoto vynálezu. Tyto látky mají obecný vzorec:

^R2 ^R2 χ^- r3-co-o-(ch2)2-n⁺-(ch2)_n-N⁺-(ch₂)₂-o-co-r₃ X'

I I ^R2 ^R2 alkyly nebo uhlovodíkové anion, např.

V uvedeném vzorci jsou skupinami R2 hydroxyalkyly C-^-Cg, Skupiny jsou alkyly zbytky C₁₁-C₂2. ⁿ j^e 1 až 4, j^e vhodný halogenidový (chloridový nebo bromidový) nebo methylsulfátový, Skupinami R3 jsou s výhodou alkyly a/nebo alkenyly ^C13'^C17’ nejvýhodněji jsou skupiny nerozvětvené alkyly a/nebo alkenyly C25-C-^γ a R₂ je methyl.

B. Polyhydroxysloučeniny

Biodegradovatelná chemická změkčovací kompozice obsahuje jako podstatnou složku 0,01 hmot. % až 3,00 hmot. %, s výhodou 0,001 hmot. % až 1,00 hmot. %, vodorozpustné polyhydroxysloučeniny.

Příklady polyhydroxysloučenin vhodných pro použití při postupech podle tohoto vynálezu jsou glycerol, polyglyceroly s hmotnostními průměry molekulových hmotností 150 až 800 a polyethylengylkoly a polypropylenglykoly s průměry molekulových hmotností 200 až 4000, s výhodou 200 až 1000, nejvýhodněji 200 až 600. Mohou být rovněž použity směsi uvedených polyhydroxysloučenin. Takovými směsmi jsou například směsi glycerolu a polyethylenglykolu s hmotnostním průměrem molekulových hmotností 200 až 1000, výhodněji 200 až 600. S výhodou je poměr glycerolu k polyethylenglykolu v těchto směsích 10:1 až 1:10.

Zvláště výhodnou polyhydroxysloučeninou je polyoxyethylen s hmotnostním průměrem molekulových hmotností blízkým 4000. Tuto látku je možno získat od firmy Union Carbide Company of Danbury, Connecticut, pod obchodním označením PEG-400.

Zde popsané biodegradovatelné chemické změkčovací kompozice, t.j. směsi biodegradovatených kvartérních amoniových sloučenin a polyhydroxysloučenin, jsou před přidáním do suspenze vláken pro výrobu papíru s výhodou zředěny na vhodnou koncentraci za tvorby disperze směsi kvartérní amoniové soli a polyhydroxysloučeniny. Zředěné změkčovací kompozice mohou být rovněž přidávány na vhodném místě mokrého konce papírenského stroje před podélným sítem nebo před tvorbou listu. Případné sloučeniny s výhodou přidání shora popsané chemické změkčovací kompozice, následující až po vytvoření papírového pásu a před sušením tohoto pásu, rovněž dodávají materiálu výraznou měrou měkkost a zlepšují pevnost za mokra, a jsou tedy bezpochyby rovněž součástí předmětu tohoto vynálezu.

Bylo zjištěno, že biodegradovatelná chemická změkčovací kompozice je účinnější, jsou-li kvartérni amoniové sloučeniny a polyhydroxysloučeniny nejdříve smíseny a poté přidány do zanášky. S výhodou používanou metodou, která je dále podrobně popsána v příkladu 1, je zahřátí polyhydroxysloučeniny na teplotu 66 °C a následující přidání biodegradovatelné kvartérni amoniové sloučeniny k horké polyhydroxysloučenině za vzniku homogenní kapaliny. Hmotnostní poměr kvartérni amoniové k polyhydroxysloučenině je 1,0:0,1 až 0,1:1,0, je hmotnostní poměr biodegradovatelné kvartérni amoniové sloučeniny k polyhydroxysloučenině 1,0:0,3 až 0,3:1,0, výhodněji je hmotnostní poměr biodegradovatelné kvartérni amoniové sloučeniny k polyhydroxysloučenině 1,0:0,7 až 0,7:1,0 Tento poměr však může být proměnlivý v závislosti na molekulové hmotnosti příslušné polyhydroxysloučeniny a/nebo biodegradovatelné kvartérni amoniové soli.

Překvapivě bylo zjištěno, že adsorpce polyhydroxysloučeniny na papír se podstatně zvyšuje, je-li polyhydroxysloučenina předem smísena s biodegradovatelnou kvartérni amoniovou solí a přidána k papíru shora popsaným způsobem.

Důležité je, že adsorpce nastává při koncentracích a v časových intervalech, které jsou použitelné v technologickém procesu výroby papíru. Aby bylo možno lépe pochopit překvapivě vysokou retenci polyhydroxysloučeniny na papír, byly za pomoci fyzikálních metod studovány kapalné směsi a vodné disperze dimethyldialkylaraoniumchloridu s alkyly, odvozenými od sire; hydrogenovaných karboxylových kyselin hovězího loje (DEDTHTDMAC) a polyethylenglykolu 400.

Bez teoretických úvah, týkajících se fyzikální podstaty příslušných jevů, a bez jakéhokoliv omezování předmětu tohoto vynálezu, je v dalším textu poskytnuto vysvětlení zvýšené adsorpce polyhydroxysloučenin na papír v přítomnosti esterderivátů kvartérních amoniových sloučenin.

Studie fázových stavů při postupném zřeďování, prováděné s těmito dvěma sloučeninami ukazují, že jejich fyzikální chování je podobné fyzikálnímu chování dimethyldialkylamoniumchlloridu s alkyly, odvozenými od hydrogenovaných karboxylových kyselin hovězího loje. Tyto sloučeniny jsou mísitelné v širokém rozmezí teplot (50°C), což ukazuje, že z těchto směsí mohou být připravovány disperze ve srovnatelném rozmezí teplot. Neexistuje horní teplotní hranice mísitelnosti. Data získaná difrakci paprsků X ukazují, že ve směsích DEDTHTDMAC/PEG-400 existují vedle sebe krystalická a kapalná fáze.

Směsi DEDTHTDMAC s glycerolem

Směs DEDTHTDMAC s glycerolem v hmotnostním poměru 1:1 se jeví (na základě přímého vyhodnocení rentgenografických dat) jako kapalná fáze. Zatímco glycerol je v kombinacích s jinými surfaktanty schopen vytvářet kapalné krystaly, v této kombinaci k tomu zřejmě nedochází.

Směsi DEDTHTDMAC s PEG-400

Fázové studie těchto dvou materiálů za užití metody postupného zřeďování ukazují, že jejich fyzikální chování je podobné jako chování DEDTHTDMAC. Tyto sloučeniny jsou mísitelné v širokém rozmezí teplot (> 67 °C), což ukazuje, že z těchto směsí mohou být připraveny disperze ve srovnatelných teplotních intervalech. Neexistuje horní teplotní hranice mísitelnosti.

Fyzikální stav směsí kvartérních amoniových sloučenin s polyhydroxysloučeninami a vodou

Disperze kteréhokoliv z těchto materiálů mohou být připraveny zředěním směsi udržované při teplotě, při které jsou polyhydroxysloučenina a esterderivát kvartérní amoniové solí mísitelné s vodou. DEDTHTDMAC ani DEDHTDMAC nejsou rozpustné ve vodě, takže zřeďování kterékoliv z pevných fází vodou by vedlo k vysrážení esterderivátu kvartérní amoniové soli ve formě malých částeček. Polyhydroxysloučenina se rozpouští ve vodě ve všech poměrech, takže nedochází k jejímu vysrážení.

Přidáváním směsi přibližně a polyhydroxysloučeniny (např.

stej ných glycerolu, množství

PEG-400

DEDTHTDMAC a pod.) do vody, kterým se vytváří směs obsahující asi 1 % DEDTHTDMAC, dochází k vysrážení této sloučeniny. S největší pravděpodobností existuje DEDTHTDMAC v oblasti teplot blízké teplotě místnosti ve formě lamelárních kapalných krystalů.

Koloidní struktura disperzí

Kapalné krystaly ve zředěných směsích existují ve formě váčků, které ve většině případů jsou uzavřené a mají kulový tvar. Vytváření takových disperzí je pravděpodobně důsledkem vysokých gradientů osmotických tlaků, které krátkodobě vznikají během tohoto postupu. Původ těchto tlakových gradientů je ve vznikajících místních rozdílech koncentrací (a v termodynamické aktivitě) vody. Protože kapalné směsi DEDTHTDMAC/glycerol mohou existovat v širokém rozmezí teplot, je možno rovněž v širokém rozmezí teplot získávat příslušné disperze.

Zkoumáním pomocí elektronové mikroskopie za nízkých teplot bylo zjištěno, že velikost částeček, přítomných v disperzích, je 0,1 až 1,0 mikrometrů a že tyto částečky se navzájem značně liší svou strukturou. Tvar některých z nich je plochý (zakřivený nebo rovný), zatímco jiné existují ve formě váčků. Stěny všech těchto částeček jsou tvořeny membránami ve formě molekulárních dvojvrstev. Molekuly v těchto molekulárních dvojvrstvách jsou uspořádány tak, že jedním koncem jsou orientovány směrem k vodné fázi, opačné konce jsou obráceny k sobě navzájem. Předpokládá se, že PEG je s těmito částečkami asociován. Aplikací takto připravených disperzí na papír dochází k navázání esterderivátů kvartérních amoniových solí na papír, které silně podporuje adsorpcí polyhydroxysloučenin na papír a způsobuje žádané zvýšení měkkosti při zachování smáčenlivosti .

Fyzikální stav disperzí

Jsou-li shora popsané disperze ochlazeny, může docházet k částečné krystalizací materiálu uvnitř těchto koloidních částic. Je však pravděpodobné, že k dosažení rovnovážného stavu je třeba dlouhého času (může se jednat i o měsíce), takže membrány těchto částeček, které přicházejí do styku s papírem, jsou v neuspořádaném stavu. Před dosažením tohoto rovnovážného stavu se s výhodou aplikují biodegradovatelné chemické změkčovaci kompozice.

Předpokládá se, že váčky obsahující biodegradovatelné kvartérní amoniové soli a polyhydroxysloučeniny (např. PEG, giycerol a pod.) jsou při sušení vláknitého celulózového materiálu rozrušovány. Jakmile dojde k rozrušení váčku, může převážná část PEG proniknout dovnitř celulózových vláken, což způsobí zvýšení poddajnosti vláken. Důležité je, že část PEG zůstane na povrchu vláken a tím zvyšuje rychlost absorpce do materiálu vláken. V důsledku iontových interakcí zůstává převážná část biodegradovatelných kvarterních amoniových solí na povrchu celulózových vláken a tím zlepšuje pocit při styku s papírem a jeho měkkost.

Pojivá zvyšující pevnost za mokra

V postupech podle tohoto patentu jsou používána pojivá dlouhodobě a/nebo krátkodobě zlepšující pevnost za mokra v koncentracích 0,01 až 3,0 hmot. %, s výhodou v koncentracích 0,01 až 1,0 hmot. %.

A. Pojivá dlouhodobě zvyšující pevnost za mokra

Pojivá dlouhodobě zvyšující pevnost za mokra jsou zvolena ze skupiny těchto látek: polyamid-epichlorhydrinové pryskyřice, polyakrylamidy, styren-butadienové latexy, desolubilizovaný polyvinylalkohol, močovinoformaldehydové pryskyřice, polyethyleniminy, chitosanové polymery a směsi uvedených látek. S výhodou jsou pojivá dlouhodobě zvyšující pevnost za mokra zvolena ze skupiny těchto látek: polyamid-epichlorhydrinové pryskyřice, polyakrylamidové pryskyřice a jejich směsi. Pojivá dlouhodobě zvyšující pevnost zvyšují odolnost proti uvolňování vláken a rovněž působí proti ztrátě pevnosti, pokud by tato ztráta pevnosti nastávala v důsledku přítomnosti chemických biodegradovatelných změkčovacích kompozic.

Polyamid-epichlorhydrinové pryskyřice jsou kationtové pryskyřice, zvyšující pevnost za mokra, které se ukázaly být obzvlášť dobře použitelnými. Vhodné typy těchto pryskyřic jsou popsány v patentu USA č. 3 700 623, vydaném 24. října 1972, a v patentu USA č. 3 772 076, vydaném 13. listopadu 1973, jejichž autorem je v obou případech Keim a které jsou zde uvedeny jako odkaz. Polyamid-epichlorhydrinové pryskyřice mohou být získány od firmy Hercules lne., Vilmington, Delaware, která 'Τ’Κί je dodává pod obchodním názvem Kymene¹ 557H.

Jako pryskyřice zlepšující pevnost za mokra nalezly rovněž uplatnění polyakrylamidové pryskyřice. Tyto pryskyřice jsou popsány v patentech USA č. 3 556 932, autor Coscia a kol., vydaném 19. ledna 1971 ač. 3 556 933, autor Villiams a kol., vydaném rovněž 19. ledna 1971, které jsou zde uvedeny jako odkaz. Polyakrylamidové pryskyřice mohou být získány cd firmy Cyanamid Co, Stanford, Connecticut, která jednu z těchto pryskyřic dodává pod obchodním názvem Pařez 631 NC.

Dalšími vodorozpustnými kationtovými pryskyřicemi, které nacházejí uplatnění při postupu podle tohoto vynálezu jako pryskyřice zvyšující pevnost za mokra, jsou močovinoformaldehydové pryskyřice a melaminformaldehydové pryskyřice. Běžnými funkčními skupinami těchto pryskyřic jsou funkční skupiny, obsahující dusík, jako jsou aminoskupiny a methylolové skupiny vázané na dusík. V postupech podle tohoto vynálezu mohou být rovněž použity polyethyleniminové pryskyřice.

B. Poj iva krátkodobě zvyšující pevnost za mokra

Pokud je třeba krátkodobé zvýšení pevnosti za mokra, může být pojivo zvoleno ze skupiny pryskyřic krátkodobě zvyšujících pevnost za mokra na bázi škrobu, sestávající z kationtových dialdehydových pryskyřic na bázi škrobu (jako je Caldas vyráběný japonskou firmou Carlet, nebo Cobond 1000 vyráběný firmou National Starch) a/nebo pryskyřice popsané v patentu USA č. 4 981 557, autor Bjorkquist, vydaném 1. ledna 1991 a zde uvedeném jako odkaz.

Pojivá zvyšující pevnost za sucha guarová pryskyřice karboxymethylcelulóza a/nebo výrobce guma

CMC,

V postupu podle tohoto vynálezu je používáno 0,01 až 3,0 hmot. %, s výhodou 0,01 až 1,0 hmot. % aditiva zvyšujícího pevnost za sucha, zvoleného z této skupiny látek: polyakrylamid (jako např. kombinace přípravků Cypro 514 a Accostrength 711, vyráběných firmou American Cyanamid, Vayne, NJ), škrob (jako např. Redibond 5320 a 2005, vyráběné National Starch and Chemical Company, Bridgewater, NJ), polyvinylalkohoí (jako např. Airvol 540, vyráběný firmou Air Products Inc Allentown, PA), nebo karubová (jako například

Hercules Inc., Vilmington, DE). S výhodou jsou aditiva zvyšující pevnost za sucha vybrána ze skupiny sestávající z karboxymethylcelulózových pryskyřic, nemodifikovaných pryskyřic na bázi škrobu a jejich směsí. Aditiva zvyšující pevnost za sucha zvyšují odolnost proti uvolňování vláken a působí proti snížení pevnosti, pokud by nastala v důsledku použití chemických změkčovacích kompozic.

Škrob vhodný pro použití při postupu podle tohoto vynálezu se obecně vyznačuje rozpustností ve vodě a hydrofilitou. Příklady škrobových materiálů jsou škrob získávaný z kukuřice a bramborový škrob. Tímto však nemá být omezen předmět tohoto vynálezu, týkající se použití vhodných škrobových materiálů Zvláště vhodným je voskovitý kukuřičný škrob, který je znám pod názvem amiokový škrob. Amiokový škrob se liší od běžných kukuřičných škrobů tím, že je to v podstatě amylopektin, zatímco běžný kukuřičný škrob obsahuje vedle amylopektinu amylózu. Různé specifické vlastnosti amiokového škrobu jsou popsány v článku Η.H.Shopmeyer, Amioca - The Starch from Vaxy Corn, Food

Industries, prosinec 1945, str. 106-108, (odpovídá str.

1476-1478 příslušného ročníku). Škrob může být v granulované nebo práškovíté formě, granulovaná forma je však preferována. Škrob je s výhodou dostatečně vařen, aby se dosáhlo zbotnání granulí. Ještě výhodněji jsou granule škrobu zbotnány bezprostředně před dispergací. Tyto vysoce zbotnalé granule jsou označovány jako zcela vařené. Podmínky pro dispergací se obecně liší v závislosti na velikosti granulí škrobu, na krystalinitě granulí a na množství amylózy, obsažené ve škrobu. Zcela vařený amiokový škrob může být například připraven zahřátím vodné suspenze granulí škrobu na přibližně 88 °C po dobu 30 až 40 minut. Jinými příklady látek na bázi škrobu, které mohou být užity, jsou modifikované kationtové škroby, například škroby obsahující aminoskupiny a methylolové skupiny vázané na dusík, které jsou dodávány National Starch and Chemical Company (Bridgewater, New Jersey). Tyto modifikované škroby jsou používány hlavně jako látky přidávané do zanášky pro zvýšení pevnosti za sucha a za mokra. Vzhledem k tomu, že tyto modifikované škroby jsou dražší než škroby nemodifikované, je preferováno použití nemodifikovaných škrobů.

Způsoby použití jsou stejné jako v předchozím případě, kdy byla popsáno použití jiných aditiv s výhodou přidáním k zanášce před jejím vysoušením, sprej ováním a případně i potiskováním, které je však méně výhodné. Pojivo může být přidáváno k pásu tenkého papíru na papírové kapesníky separátně, zároveň s chemickou změkčovací kompozicí, před přidáním této kompozice nebo po něm.

Je třeba, aby bylo přidáno účinné množství kombinace prostředku zvyšujícího pevnost za mokra s dlouhodobými a/nebo krátkodobými účinky a prostředku zvyšujícího pevnost za sucha, s výhodou kombinace prostředku zvyšujícího pevnost za mokra,

O jako je Kymene 557H a prostředku zvyšujícího pevnost za sjchs,, jako je karboxymethylcelulóza, a tím byla zvýšena odolnost proti uvolňování vláken a soudržnost vláken ve srovnání s jinak stejným pásem tenkého papíru na papírové kapesníky, který však nebyl upravován. S výhodou je obsah poj iv v suchém pásu tenkého papíru na papírové kapesníky 0,01 až 3,0 hmot. %, výhodněji je tento obsah 0,1 až 1,0 hmot. %..

Druhým stupněm postupu podle tohoto vynálezu je nanášení jednovrstvé nebo vícevrstvé zanášky, obsahující jako aditiva shora uvedené chemické změkčovací kompozice a pojivá, na děrovaný povrch a třetím stupněm je odstranění vody z této zanášky. Způsob, kterým mohou být provedeny ...tyto dva kroky, je odborníkům v příslušné oblasti dobře znám. Preferovaná provedení vícevrstvých tenkých papírů na papírové kapesníky podle tohoto vynálezu obsahují 0,01 až 3,0 hmot. %, s výhodou 0,1 až 1,0 hmot. %. chemické změkčovací kompozice a pojivá. Získaný jednovrstvý nebo vícevrstvý tenký papír na papírové kapesníky se kombinuje s jedním nebo dvěma dalšími tenkými papíry z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky.

Postup podle tohoto vynálezu je obecně použitelný pro vícevrstvé papíry na papírové kapesníky upravované stlačováním pomocí plstěnců, vícevrstvé tenké papíry na papírové kapesníky se vtlačovaným profilem a vícevrstvé nestlačované tenké papíry na papírové kapesníky. Vrstvené tenké papíry na papírové kapesníky, připravované postupem podle tohoto vynálezu, mohou sestávat z jedné nebo více hlavních vrstev. Konstrukce výrobků z tenkého papíru na papírové kapesníky jsou popsány v patentu USA č. 3 994 771, autor Morgan Jr. a kol., vydaném 30. listopadu 1976, který je zde uveden jako odkaz. Obecně je za mokra připravovaná kompozitní struktura absorpčního papíru tvořena dvěma nebo třemi vrstvami zanášky, které obvykle obsahují různé druhy vláken. Tyto vrstvy jsou obvykle vytvářeny nanášením oddělených proudů zředěných suspenzí vláken, přičemž těmito vlákny jsou zpravidla poměrně dlouhá vlákna měkkého dřeva a poměrně krátká vlákna tvrdého dřeva a je použit postup pro výrobu vícevrstvých tenkých papírů na papírové kapesníky na jednom nebo více nekonečných děrovaných sítech. Jsou-li jednotlivé pásy papíru nejprve vyrobeny na oddělených sítech, zkombinují se (za mokra) tyto jednotlivé pásy za vzniku vícevrstvého kompozitního papírového pásu. Povrch takto získané vrstvené struktury je poté dále upravován přitisknutím na sušící a potiskovací tkaninu s otvory, načež je tato struktura na zmíněné tkanině předsušena způsobem, který je součástí výroby papíru s malou hustotou. Vrstvená struktura může mít oddělené části s různým typem vlákniny, nebo může být obsah vláken v příslušných vrstvách v podstatě stejný. Vrstvený tenký papír o

na papírové kapesníky má s výhodou plošnou hmotnost 10 g/m až g/m , hustotu 0,60 g/cm nebo nižší. Nejvýhodnější je hustota a v rozmezí 0,04 až 0,20 g/cm .

V preferovaném provedení tohoto vynálezu jsou tenké papíry na papírové kapesníky vyráběny z vícevrstvého papírového pásu způsobem popsaným v patentu USA č. 4 300 981, autor Carstens, vydaném 17 listopadu 1981, který je zde uveden jako odkaz. Podle Carstense má takový papír vysoký stupeň subjektivně pociťované měkkosti v důsledku toho, že je vícevrstvý a jeho vrchní vrstva obsahuje alespoň 60 %, s výhodou alespoň 85 % nebo více krátkých vláken z tvrdého dřeva, že má hodnotu HTR-textury (HTR - Human Textuře Response) povrchové vrstvy 1,0 nebo nižší, s výhodou 0,7 nebo nižší a nejvýhodněji 0,1 nebo nižší, že má hodnotu FFE-indexu (FFE - Free Fiber End) povrchové vrstvy 60 a vyšší, s výhodou 90 a vyšší. Součástí způsobu výroby takového papíru je krok, při kterém je rozrušováno dostatečné množství vazeb mezi krátkými vlákny tvrdého dřeva, čímž je způsobeno, že vrchní vrstva obsahuje dostatečné množství volných konců vláken a dosáhne se požadovaného FFE-indexu vrchní vrstvy tenkého papíru na papírové kapesníky. Toto přerušení vazeb je dosaženo pomocí krepování za sucha tenkého papíru na papírové kapesníky z krepovacího povrchu, na který byla spolehlivě připevněna horní vrchní vrstva, přičemž toto krepování má být prováděno při obsahu sušiny (suchosti) alespoň 80 % s výhodou alespoň 95 %, Takovýto tenký papír na papírové kapesníky může být vyráběn za pomoci běžných plstěnců děrovaných nosných tkanin. Takový tenký papír na papírové kapesníky může mít relativně vysokou celkovou hustotu, to však není bezpodmínečně nutné.

Jednotlivé hlavní vrstvy výrobků z tenkého papíru na papirtvs kapesníky podle tohoto vynálezu jsou obvykle tvořeny alespoň dvěma superponovanými elementárními vrstvami, kterými isou vnitřní vrstva a k ní přiléhající vnější vrstva. Vnější vrstvy jsou obvykle tvořeny základním vláknitým materiálem s vlákny o délce 0,2 mm až 1,5 mm. Těmito krátkými vlákny jsou obvykle vlákna z tvrdého dřeva, s výhodou eukalyptová vlákna. Jako vnitřní vrstva je s výhodou dřeva. Tyto dvě vrstvy jsou materiál vnější vrstvy nebo jako příměs do vnitřní vrstvy mohou být použity rovněž levnější zdroje krátkých vláken jako vlákna sulfitové vlákniny thermomechanické vlákniny nebo chemothermomechanické vlákniny (CTMP), recyklovaná vlákna a směsi těchto vláknitých materiálů. Vnitřní vrstva s výhodou sestává z primárního vláknitého materiálu, obsahujícího 60 hmot.% a více relativně dlouhých vláken, o délce alespoň 2,0 mm. Těmito dlouhými vlákny jsou obvykle vlákna z měkkého dřeva, s výhodou vlákna severní sulfátové buničiny.

V preferovaném provedení tohoto vynálezu jsou výrobky z vícevrstvého jemného papíru vyráběny alespoň ze dvou navzájem se překrývajících hlavních vrstev, z nichž každá je dále tvořena více elementárními vrstvami. Tak například může dvouvrstvý tenký papír na papírové kapesníky, jehož jednotlivé hlavní vrstvy jsou složeny vždy ze dvou elementárních vrstev, být vyroben překrytím prvé hlavní vrstvy, složené ze dvou elementárních vrstev, druhou vrstvou, složenou rovněž ze dvou elementárních vrstev. Vnější vrstva je s výhodou tvořena krátkými vlákny ze tvrdého dřeva, tvořena dlouhými vlákny z měkkého kombinovány tak, že krátká vlákna v obou vrstvách jsou na vnější straně těchto vrstev a dlouíiá vlákna na jejich vnitřní straně. Vyjádřeno jinými slovy, vytvářejí vnější elementární vrstvy každé z vrstev výrobku vnější povrch tenkého papíru, zatímco vnitřní vrstvy se nacházejí uvnitř tohoto výrobku, obráceny k sobě navzájem.

Obrázek 1 je schematickým znázorněním řezu dvouvrstvého výrobku z tenkého papíru na papírové kapesníky podle tohoto vynálezu, jehož každá hlavní vrstva je tvořena dyěma elementárními vrstvami. U dvouvrstvého papírového pásu 20. znázorněného na obr. 1, je každá z jeho dvou překrývajících se hlavních vrstev 15 dále složena z jedné vnitřní elementární vrstvy 19 a z jedné vnější elementární vrstvy 18.. Vnější elementární vrstvy 18 jsou složeny převážně z krátkých papirotvorných vláken 16, zatímco vnitřní elementární vrstvy 19 jsou složeny převážně z dlouhých papírotvorných vláken.

V alternativním preferovaném provedení tohoto vynálezu jsou vícevrstvé výrobky z jemného papíru tvořeny třemi překrývajícími dvou vrstev na papírové nej sou dále se hlavními vrstvami, které již žádné elementární vrstvy neobsahují. Každá z těchto vrstev je tvořena vlákny měkkého nebo tvrdého dřeva. S výhodou jsou materiálem vnějších vrstev krátká vlákna a materiálem vnitřních vrstev vlákna dlouhá. Na obr. 2 je schematicky znázorněn řez třívrstvého výrobku z jemného papíru 10 podle tohoto vynálezu, jehož jednotlivé vzájemně se překrývající hlavní vrstvy nejsou již dále tvořeny vrstvami elementárními. Vnější hlavní vrstvy 11 jsou tvořeny převážně krátkými papírotvornými vlákny 16., zatímco vnitřní hlavní vrstva 12 je tvořena převážně dlouhými papírotvornými vlákny 17. Variace tohoto provedení (není znázorněna) spočívá v konstrukci, ve které obě vnější hlavní vrstvy jsou složeny vždy ze dvou elementárních superponovaných vrstev.

Z předchozího popisu by nemělo být vyvozováno, že tento vynález je omezen na dvouvrstvý tenký papír na papírové kapesníky, jehož každá vrstva je složena ze elementárních, případně na trojvrstvý papír kapesníky, jehož jednotlivé hlavní vrstvy již tvořeny elementárními vrstvami, a pod. Předmětem tohoto vynálezu jsou všechny výrobky z tenkého papíru na papírové kapesníky, sestávající z jedné nebo více hlavních vrstev, přičemž každá z těchto vrstev může být dále složena z vrstev elementárních. S výhodou je převážná část biodegradovatelných kvartérních amoniových sloučenin a polyhydroxysloučenin obsažena v alespoň z jedné z vnějších elementárních vrstev výrobku (nebo v jedné z vnějších hlavních vrstev třívrstvého výrobku), zhotoveného z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle tohoto vynálezu. Výhodněji je převážná část kvartérních amoniových sloučenin a polyhydroxysloučenin obsažena v obou vnějších elementárních vrstvách výrobku podle tohoto vynálezu (nebo ve vnějších hlavních vrstvách třívrstvého výrobku). Bylo zjiaí-šno, že chemická změkčovací kompozice je nejúčinnější, je-li přidána do vnějších elementárních vrstev nebo do vnějších hlavních vrstev. Zde působí směs kvartérních amoniových sloučenin a polyhydroxysloučenin tak, že zvyšuje jak měkkost, tak absorpční schopnosti vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky. Na obr. 1 a 2 je chemická změkčovací kompozice složená ze směsi a polyhydroxysloučeniny kroužky 14.. Z obr. 1 a 2 amoniové sloučeniny znázorněna tmavými převážná část chemické vnějších elementárních

Proto jsou ke zvýšení obsažena ve pevnosti za mokra sloužící ke zvýšení znázorněna bílými pevnosti za sucha Z obr. 1 obsažena kvartérní schematicky vyplývá, že změkčovací kompozice 14 je obsažena ve vrstvách 18 a ve vnějších hlavních vrstvách 11.

Bylo však rovněž zjištěno, že odolnost proti uvolňování vláken vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky v důsledku přítomnosti biodegradovatelných kvartérních amoniových sloučenin a polyhydroxysloučenin klesá pro snížení náchylnosti k uvolňování vláken a pevnosti používána pojivá. S výhodou jsou pojivá vnitřní elementární vrstvě (nebo ve vnitřní hlavní vrstvě trojvrstvého materiálu) a alespoň jedna z těchto vnějších elementárních vrstev (nebo vnějších hlavních vrstev trojvrstvých materiálů) výrobku z tenkého papíru na papírové kapesníky obsahuje tato pojivá. Na obr. 1 a 2 jsou pojivá sloužící krátkodobému nebo dlouhodobému zvýšení kroužky 13 a pojivá jsou znázorněna čtverci s úhlopříčkami 21. a 2 je zřejmé, že převážná část pojiv 13 a 21 je jak ve vnitřních elementárních vrstvách 19 . tak ve vnitřních hlavních vrstvách 12.

Kombinace biodegradovatelné chemické změkčující kompozice sestávající z kvartérní amoniové soli a z polyhydroxyloučeniny s pojivém poskytuje výrobky z tenkého papíru na papírové kapesníky, vyznačující se výbornou měkkostí, absorpčními schopnostmi a odolností proti uvolňování vláken. Účinnost zvyšuje selektivní přidání převážné části biodegradovatelné chemické změkčovací kompozice do vnějších elementárních vrstev nebo do vnějších hlavních vrstev tenkého papíru na papírové kapesníky. Obvykle jsou pojivá rozptýlena v celém objemu jemného tenkého papíru, aby bylo dosaženo snížení stupně uvolňování vláken. Podobně jako u chemické změkčovací kompozice je však možné selektivní přidání pojivá do té části výrobku, kde je jeho přítomnost nejvíce potřebná.

Postupy výroby tenkého papíru na papírové kapesn iky s obvyklým způsobem stlačování papírového pásu jsou známy z dosavadního stavu techniky. Tento papír je obvykle vyráběn nanesením zanášky na děrované formovací síto. Toto formovací síto je často nazýváno podélným sítem. Po nanesení zanášky na formovací síto dochází k vytvoření papírového pásu. Tento papírový pás je odvodňován přenesením na odvodňovací plstěnec a jeho stlačováním a sušením za zvýšené teploty. Technologické postupy a zařízení používaná při výrobě papírového pásu tímto způsobem jsou odborníkům v příslušné oblasti dobře známy. Při provádění obvykle používaného způsobu je přítomna zanáška o nízké koncentraci v tlakové nárokové skříni.

opatřena otvorem, kterým je vypouštěna tenká podélné síto a tím je vytvářen mokrý papírový pás. Tento papírový pás je potom obvykle odvodňován do té míry , že koncentrace vláken je 7 až 25 hmot. % (vztaženo k celkové hmotnosti papírového pásu), přičemž odvodnění se provádí pomocí odsávání a dále stlačováním, při kterém je pás vystaven tlaku mechanickým prostředkům, například

Nátoková skříň je vrstva zanášky na je dále během jeho transportu který je nazýván Yankee může být působícímu proti protilehlým proti otáčejícím se válcům.

Odvodněný papírový pás stlačován a je sušen na bubnu vyhřívaném párou sušič Yankee. Pás přecházející přes sušič vystavován tlaku vyvolávanému mechanickými prostředky jako je protilehlý válcovitý buben. Současně může být na pás rovněž působeno podtlakem. Je možné i použití více sušičů Yankee, přičemž je případně možno papírový pás stlačovat mezi těmito jednotlivými bubnovými sušiči. Vznikající vícevrstvý tenký papír na papírové kapesníky je obvykle nazýván běžným stlačovaným vícevrstvým tenkým papírem na papírové kapesníky. Tento papír je obvykle označován jako stlačovaný, protože je podroben výraznému mechanickému stlačování za mokra a následujícímu sušení stlačených vláken.

Vícevrstvý tenký papír na papírové kapesníky s vytlačovaným vzorem se vyznačuje tím, že obsahuje poměrně velké oblasti s relativně nízkým stupněm stlačení a dále oblasti s vyšší objemovou hmotností, získané stlačováním, vytvářející vzorek. Oblasti s nízkou objemovou hmotností jsou rovněž nazývány polštářky a oblasti s vysokým stupněm stlačení jsou rovněž označovány klouby. Stlačené oblasti mohou být odděleny oblastmi s nízkou objemovou hmotností, nebo mohou být částečně nebo zcela spojeny. Způsoby výroby vícevrstvých tenkých papírů na papírové kapesníky s vytlačovaným vzorem jsou popsány v patentu USA č. 3 301 746, autoři Sanford a Sisson, vydaném 31. ledna 1967, v patentu USA č. 3 974 025, autor Peter G. Ayers, vydaném 10. srpna 1976, a v patentu USA č. 4 191 609, autor Paul D. Trokhan, vydaném 20. ledna 1987, které jsou zde všechny uvedeny jako odkazy.

Obecně jsou vícevrstvé tenké papíry na papírové kapesníky s vytlačovaným vzorem vyráběny nanesením zanášky na formovací síto jako je podélné síto, čímž se vytvoří mokrý papírový pás a poté přilačováním tohoto pásu proti výstupkům uspořádaným do vzorku. Tím jsou v mokrém papírovém pásu vytvářeny stlačené oblasti v místech, které odpovídají poloze výstupků. Zbývající část papírového pásu, která nebyla stlačena, se nazývá oblastí s nízkou objemovou hmotností. Objemová hmotnost těchto oblastí s nízkou objemovou hmotností může být dále snížena použitím tlaku kapaliny ve vakuovém zařízení nebo pomocí sušicího profukovacího zařízení. Papírový pás je odvodněn a případně předsušen takovým způsobem, aby v podstatě bylo zabráněno stlačení oblastí s nízkou objemovou hmotností. To se provádí za použití tlaku kapaliny ve vakuovém zařízení, nebo pomocí sušicího profukovacího zařízení nebo případně mechanickým stlačováním pásu proti výstupkům tvořícím vzorek, přičemž oblasti s nízkou objemovou hmotností nejsou stlačovány. Operace, při kterých je prováděno odvodnění, případné předsušení a vytvoření oblastí s vyšší objemovou hmotností, mohou být navzájem spojeny, nebo mohou být spojeny částečně, aby se snížil celkový počet výrobních operací. Po vytvoření oblastí s vyšší objemovou hmotností, odvodnění a případném předsušení se papírový pás úplně vysuší, s výhodou bez použití mechanického tlaku. S výhodou je 8 až 55 % vícevrstvého tenkého papíru ns papírové kapesníky tvořeno klouby, jejichž objemová hmotnost je alespoň 125 % objemové hmotnosti oblastí s nízkou objemovou hmotností.

Výstupky, vytvářející vzorek, jsou s výhodou tvořeny

Friedberg a kol., č. 3 473 576, autor se vytvoří a s výhodou obtiskovací nosnou tkaninou, u které při působení tlaku výstupky jejího povrchu způsobují tvorbu oblastí se zvýšenou objemovou hmotností. Obtiskovací nosné tkaniny jsou popsány v patentu USA č. 3 301 746, autoři Sanford a Sisson, vydaném 31. ledna 1967, v patentu USA č. 3 821 068, autor Salvucci, Jr. a kol., vydaném 21. května 1974, v patentu USA č. 3 974 025, autor Ayers, vydaném 10. srpna 1976, v patentu USA č. 3 573 164, autor vydaném 30. března 1971, v patentu USA Amneus, vydaném 21. října 1969 a v patentu

USA č. 4 528 239, autor Trokhan, vydaném 9. července 1985, které jsou zde všechny uvedeny jako odkazy.

S výhodou se postupuje tak, že se nejdříve zanáška přemění na děrovaném nosiči, jakým je například podlouhlé síto, na mokrý papírový pás. Tento pás se odvodní a přenese se na obtiskovapí tkaninu. Zanáška může případně být přímo nanesena na děrovaný nosič, který zároveň funguje jako obtiskovací tkanina. Jakmile mokrý papírový pás, započne jeho odvodňování je tento pás tepelně předsušován na určitou koncentraci vláken, která je 40 až 80 %. Odvodňování může být prováděno pomocí sacích skříní nebo jiných vakuových zařízení nebo pomocí profukovacích sušičů. Výstupky na obtiskovací tkanině se před vysušením obtisknou do papírového pásu, jak bylo uvedeno dříve. Jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je působením mechanického tlaku. To je možno například provádět přetlačováním přítlačného válce, který přitlačuje obtiskovací tkaninu na sušicí buben, jako například na sušič Yankee, přičemž sušený papírový pás prochází mezi přítlačným válcem a sušicím bubnem. S výhodou je rovněž možno použít postup, při kterém je papírový pás přetlačován na obtiskovací tkaninu před dokončením sušení použitím tlaku kapaliny ve vakuovém zařízení jako je sací skříň, nebo pomocí profukovacího sušiče. Tlak kapaliny může kýt rovněž použit ke vtlačení oblastí s vysokou objemovou hmotností během počátečního odvodňování v odděleném následujícím kroku technologického postupu, nebo v kombinaci zmíněných kroků.

Nezhutněné vícevrstvé tenké papíry na papírové kapesníky bez vtlačeného vzorku jsou popsány v patentu USA č. 3 812 000, autoři Joseph L. Salvucci Jr. a Peter N. Yiannos, vydaném

21. května 1974 a v patentu USA č. 4 208 458, autoři Henry E, Becker, Albert L. McConnel a Richard Schutte, vydaném 17. června 1980, které jsou zde uvedeny jako odkazy. Obecně jsou nezhutněné vícevrstvé tenké papíry na papírové kapesníky bez vtlačeného vzorku vyráběny nanesením zanášky na děrované formovací síto, jako je podlouhlé síto, a vytvořením mokrého papírového pásu, odvodněním tohoto pásu a odstraněním přebytečné vody bez mechanického stlačování, až je dosaženo koncentrace vláken alespoň 80 % a krepováním takto získaného papírového pásu. Voda je z tohoto papírového pásu odstraňována odvodňováním působením sníženého tlaku a sušením za tepla. Výslednou strukturou je měkký papírový pás o malé objemové hmotnosti, složený z relativně nezhutněných vláken, který však není pevný. Před krepováním tohoto papírového pásu se s výhodou aplikují ija některé části tohoto papírového pásu.

Vrstvený tenký papír na papírové kapesníky podle tohoto vynálezu může být použit k jakémukoliv účelu, při kterém jsou potřebné výrobky z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky. Zvláště výhodné použití nacházejí vícevrstvé tenké papíry na papírové kapesníky podle tohoto vynálezu jako toaletní papír a jako materiál papírových kapesníků.

Stanovení molekulové hmotnosti

A. Úvod

Podstatnou vlastností polymerních materiálů je velikost jejích molekul. Vlastnosti polymerů, které umožnily jejich uplatnění ve velkém množství, jsou takřka výhradně závislé na je-jich makromolekulárním charakteru. Aby bylo možno tyto materiály charakterizovat, je třeba, aby byly k dispozici prostředky pro definování a určování molekulových hmotností a distribucí molekulových hmotností. Správnější je užívat termínu relativní molekulová hmotnost, než molekulová hmotnost, posledně zmíněný termín je však v technologii polymerů běžněji užíván. Není nutno, aby ve všech případech byly stanovovány distribuce molekulových hmotností, při užívání chromatografických metod se to však toto stanovení stalo běžným. Obvyklým způsobem vyjadřování velikosti molekul polymerů je stanovení průměrů molekulových hmotností.

B. Průměry molekulových hmotností

Uvažujeme-li jednoduchou distribuci molekulových hmotností, kterou je závislost hmotnosti (w^) frakce molekul o molekulové hmotnosti na této molekulové hmotnosti (M^), je možno definovat několik průměrných hodnot. Určení průměru na základě počtu molekul (N^) ve frakci o určité molekulové hmotnosti (M^) umožňuje stanovení číselného průměru molekulových hmotností:

Σ N_iMi M_n = Σ N_±

Důležitým důsledkem této definice je to, že množství polymeru v gramech, které se číselně shoduje s hodnotou číselného průměru molekulových hmotností, obsahuje počet molekul rovný Avogadrovo číslu. Významnější je skutečnost, že je-li znám počet molekul v určitém množství polymeru, pokud tento počet je možno nějakým způsobem určit, je možno snadno stanovit M_n. Na tom jsou založeno měření koligativních vlastností.

Pokud je průměr stanovován na základě hmotnosti (w£) frakce o určité molekulové hmotnosti (Mi), získá se hmotnostní průměr molekulových hmotností

Σ w_iNi

Σ NíMí²

Σ NíMí'

M_w je vhodnějším prostředkem pro vyjádření molekulových hmotností polymerů, protože přesněji obráží takové vlastnosti polymeru, jako je viskozita taveniny a mechanické vlastnosti polymeru, a v tomto dokumentu je proto uváděn tento průměr.

Analytické a zkušební postupy

Analýza množství biodegradovatelných chemických látek, které jsou použity při postupech popisovaných v tomto dokumentu, nebo které jsou obsaženy ve výrobcích z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky, může být prováděna jakýmkoliv způsobem, který je znám z dosavadního stavu techniky a je pro tento účel vhodný.

A. Kvantitativní analýza esterderivátů kvarterních amoniových sloučenin a polyhydroxysloučenin

Koncentrace esterderivátů kvartérní amoniové sloučeniny, jako například diesteru dimethyldialkylamoniurachloridu s alkyly odvozenými od hydrogenovaných karboxylových kyselin hovězího loje (DEDHTDMAC) (t.j. ADOGENu DDMC^), obsaženého ve vícevrstvém tenkém papíru na papírové provedena extrakcí DEDHTDMAC po které následuje titrace dimidiumbronmidu jako polyhydroxysloučeniny jako je kapesníky, může být například vhodným organickým rozpouštědlem, aniontu nebo kationtů za užití indikátoru. Koncentrace

PEG-400 může být provedena ve vodném rozpouštědle jako je voda, po které následuje stanoveni obsahu PEG-400 v extraktu pomocí plynové chromatografie. Tyto metody jsou uvedeny jako příklady, použití jiných metod, vhodných pro stanovení koncentrací obsažených ve vícevrstvém tenkém papíru není tím vyloučeno.

jednotlivých látek, na papírové kapesníky

B. Hydrofilita

Hydrofilitou vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky se obecně rozumí jeho schopnost být smáčen vodou. Hydrofilita vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky může býx do určité míry kvantifikována stanovením doby, která je nutná pro to, aby tento suchý vícevrstvý jemný papír byl zcela smočen vodou. Tato doba je nazývána dobou smáčení. Pro provedení konsistentního a reprodukovatelného stanovení doby smáčení je možno použít dále popsaný postup: připraví se kondiciovaný vzorek zkoušeného materiálu (podmínky pro zkoušení vzorků papíru jsou 23±1 °C a 50±2 % relativní vlhkosti, stanovené TAPPI metodou T 402) o velikosti asi 11 x 12 cm. Vzorek se dvakrát přeloží, takže jeho čtvrtiny se nacházejí v poloze, ve které se vzájemně překrývají, a poté se tento vzorek zmačká do tvaru koule o průměru 1,9 až 2,5 cm, která se při teplotě 23±1 °C položí na hladinu destilované vody a zároveň se spustí měření času. V okamžiku, kdy nastane úplné smočení vzorku, se měření času ukončí. Smáčení vzorku je hodnoceno vizuálně.

Hydrofilita vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky může být měřena bezprostředně po vyrobení tohoto papíru. Během prvých dvou týdnů po jeho výrobě však může dojít k podstatnému zvýšení jeho hydrofility. Doby smáčení jsou proto s výhodou měřeny na konci této dvoj týdenní doby. Doby smáčení, měřené na konce této dvoj týdenní doby, se proto nazývají dvoj týdenní doby smáčení.

C. Biodegřadabilita

V podstatě bezvodá samoemulzifikovatelná biodegradovatelná chemická změkčovací kompozice vhodná pro použití při postupech podle tohoto vynálezu je biodegradovatelná. Termín biodegřadabilita, jak je užíván v tomto dokumentu znamená úplný rozklad sloučeniny mikroorganismy na oxid uhličitý, vodu, biomasu a anorganické látky. Biodegřadabilita může jýt odhadována na základě uvolňování oxidu uhličitého a odstraňování rozpustných organických látek z media obsahuj ícího testovanou látku jako jediný zdroj uhlíku a energie a zředěnou bakteriální kulturu získanou z vody zdekantované z aktivovaného kalu. Viz publikaci Larson, Estimation of Biodegradation Potential of Xenobiotic Organic Chemicals, Applied and Environmental

Microbiology, 38., 1153-61 (1979), ve které je popsána vhodná metoda pro stanovení biodegradovatelnosti. Podle této metody je za dobře biodegradovatelnou považována látka, ze které se během 28 dní vyloučí více než 70 % oxidu uhličitého a jejíž koncentrace se za tuto dobu biologickým rozkladem sníží více než o 90 %. Změkčovadla používaná podle tohoto vynálezu vyhovují tomuto kriteriu biodegradovatelnosti.

C. Hustota

Hustota vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky je průměrná hustota, vypočtená jako plošná hmotnost dělená tloušťkou, při odpovídajícím přepočtu použitých jednotek. Tloušťkou vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky §e pro účely tohoto dokumentu rozumí tloušťka tohoto papíru vystaveného tlaku 1,5 kPa.

D. Uvolňování vláken

Uvolňování vláken za sucha

Uvolňování vláken za sucha může být měřeno za použití Sutherlandova měřiče oděru, kousku černé plsti, dvoukilového závaží a Hunterova přípravku pro hodnocení barev. Sutherlandův měřič oděru je motorem poháněný přístroj, který může smýkat zatíženým materiálem tam a nazpět přes vzorek, který se nepohybuje. Na dvoukilové závaží je připevněn kousek černé plstí. Měřič oděru poté smýká zatíženou plst tam a zpět napříč vzorku tak, že zatížená plst přejde přes vzorek celkem pětkrát. Před touto procedurou a po ní je stanovována Hunterova barevná hodnota L černé plsti. Rozdíl těchto dvou naměřených hodnot js hodnota charakterizující uvolňování vláken za sucha. Mohou být použity i jiné známé způsoby měření uvolňování vláken za sucha.

Vhodný způsob měření uvolňování vláken za mokra je popsán v patentu USA č. 4 950 545, autor Valter a kol., vydaném 21. srpna 1990, který je zde uveden jako odkaz. Způsob tohoto měření spočívá v podstatě v průchodu měřeného tenkého papíru na

- 37 papírové kapesníky přes dva ocelové válce, z nichž jeden je částečně ponořen do vodní lázně. Vlákna uvolněná z měřeného vzorku se přenášejí na ocelový válec, který je zvlhčován vodní lázní. Otáčením tohoto ocelového válce způsobuje, že uvolněná vlákna jsou ukládána ve vodní lázni. Vlákna se izolují a počítají. Bližší viz sloupec 5 ř. 45 a sloupec 6, ř. 27 Valterova patentu. Mohou být použity i jiné známé způsoby měření uvolňování vláken za mokra.

Případné další přísady

K biodegradovatelné změkčovací kompozici popsané v tomto dokumentu nebo k zanášce mohou být přidány i jiné chemické látky, obvykle používané při výrobě papíru, pokud výrazným způsobem nepříznivě neovlivňují změkčující vliv, absorpční schopnost a jiné zlepšení vlastností vyvolávané touto biodegradovatelnou chemickou změkčovací kompozicí.

Pro úpravu vícevrstvých tenkých papírů na papírové kapesníky podle tohoto vynálezu mohou být přidávány například povrchově aktivní látky. Pokud je povrchově aktivní látka používána, je její koncentrace s výhodou 0,01 až 2,0 hmot. %, vztaženo k hmotnosti vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky. Povrchově aktivními látkami jsou s výhodou látky s alkylovými řetězci s osmi a více uhlíkovými atomy. Příkladem aniontových látek jsou lineární alkylsulfonáty

Příkladem neiontových povrchově aktivních látek jsou alkylglykosidy, včetně esterů alkylglykosidů, jako je přípravek Crodesta SL-40, dodávaný firmou Croda lne. (New York, NY), ethery alkylglykosidů popsané 4 011 389, autor V.K. Langdon, vydaném 8. a alkylpolyethoxylované estery jako dodávaný firmou Glyco Chemicals lne.

IGEPAL RC-520 dodávaný firmou Rhone Pouleno

Corporation (Cranbury, NJ). Shora uvedený výčet dalších případných aditiv je míněn pouze jako ilustrativní a jeho účelem není omezit předmět tohoto vynálezu.

Následující příklady jsou ilustrací praktického provedení povrchově aktivních a alkylbenzensulfonáty.

v patentu USA č. března 1977, Pegosperse 200 ML, (Greenwich CT) a tohoto vynálezu a neslouží k jeho omezení.

Příklady provedení vvnálezu

Příklad 1

Účelem tohoto příkladu je popsat způsob, kterým může být připravována v podstatě bezvodá samoemulzifikovatelná biodegradovatelná chemická změkčovací kompozice, sestávající ze směsi diesteru dimethyldialkylamoniumchloridu s alkyly odvozenými od mírně hydrogenovaných karboxylových kyselin hovězího loje (DiEster Di(TouchHardened)Tallow DiMethyl Ammonium Chloride - DEDTHTDMAC) a polyethylenglykolu 400 (PEG 400).

V podstatě bezvodá samoemulzifikovatelná biodegradovatelná chemická změkčovací kompozice se připraví tímto způsobem; 1. Separátně jsou navážena ekvivalentní množství DEDTHTDMAC a PEG-400. 2. PEG se zahřeje na 66 °C. DEDTHTDMAC se při 66 °C rozpustí v PEG za tvorby kapalného roztoku. 4. Přiměřeno intenzivním mícháním se připraví homogenní směs DEDTHTDMAC a PEG. 5. Homogenní směs připravená podle bodu 4 tohoto předpisu se ochlazením na teplotu místnosti ponechá ztuhnout.

Příprava v podstatě bezvodé samoemulzifikovatelné biodegradovatelné chemické změkčovací kompozice popsana v předchozích bodech 1 až 5 může být provedena přímo dodavatelem chemických komponent (např. firmou Vitco, Dublin, Ohio) a tato kompozice může být zaslána konečným uživatelům, kteří ji mohou zředit na požadovanou koncentraci.

Příklad 2

Účelem tohoto příkladu je popsat způsob, kterým může být připravována v podstatě bezvodá samoemulzifikovatelná biodegradovatelná chemická změkčovací kompozice sestávající ze směsi diesteru dimethyldialkylamoniumchloridů s alkyly odvozenými od mírně hydrogenovaných karboxylových kyselin hovězího loje DiEster Di(TouchHardened) Tallow DiMethyl Ammonium Chloride - DEDTHTDMAC) s glycerolem s polyethylenglykolem 400 (PEG 400).

V podstatě bezvodá samoemulzifikovatelná biodegradovatelná chemická změkčovací kompozice se připraví tímto způsobem: 1. Glycerol se smísí s PEG-400 v hmotnostním poměru 75:25

2. Separátně se naváží ekvivalentní množství DEDTHTDMAC a směsi připravené v kroku 1. 3. Směs připravená v kroku 1 se zahřeje na 66 °C. 4. DEDTHTDMAC se rozpustí ve směsi připravené v kroku 3 za tvorby kapalného roztoku. 5. Přiměřeně intenzivním mícháním se připraví homogenní směs DEDTHTDMAC a směsi připravené v kroku 3. 6. Homogenní směs, připravená v kroku 5, se ochlazením na teplotu místnosti ponechá ztuhnout.

Příprava v podstatě bezvodé samoemulzifikovatelné biodegradovatelné chemické změkčovací kompozice, popsaná v předchozích bodech 1 až 6, může být provedena přímo dodavatelem chemických komponent (např. firmou Vitco, Dublin, Ohio) a tato kompozice může být zaslána konečným uživatelům, kteří ji mohou zředit na požadovanou koncentraci.

Příklad 3

Účelem tohoto příkladu je popsat způsob, používající sušení profukováním a technologické postupy výroby vícevrstvých papírů na papírové kapesníky, vyznačujícího se vysokou absorpční schopností a odolností proti uvolňování vláken, upraveného chemickou změkčovací kompozicí sestávající z diests:ru dimethyldialkylamoniumchloridů s alkyly odvozenými od nirne hydrogenovaných karboxylových kyselin hovězího loje DiEstsr Di(TouchHardened) Tallow DiMethyl Ammonium Chloride

- DEDTHTDMAC), polyethylenglykolů 400 (PEG 400), z pryskyřice zvyšující pevnost za mokra a z pryskyřice zvyšující pevnost za sucha.

Pro provedení způsobu podle tohoto vynálezu byl použit poloprovozní papírenský sxroj s podélným sítem. Nejdříve se připraví chemická změkčovací kompozice způsobem popsaným v příkladu 1, přičemž homogenní tuhá směs DEDTHTDMAC a polyhydroxysloučenin se znovu roztaví při teplotě 66 °C. Tato roztavená směs se poté disperguje v nádrži s vodou o teplotě 50 °C a pH = 3 za vzniku submikronové disperze. Velikost částeček této disperze, určovaná pomocí optického mikroskopu, se pohybuje v rozmezí od 00.,1 do 1 gm.

Dále se v běžném typu rozvlákňovače připraví vodná suspenze severní sulfátové buničiny z jehličnanů (northern softwood Kraft - NSK) o koncentraci 3 hmot. %. Suspenze NSK se mírně defibruje a do této suspenze se přidá 2 % roztok pryskyřice zvyšující pevnost za mokra (např. pryskyřice Kymene™ 557H, vyráběné firmou Hercules lne., Vilmington DE) v množství, odpovídajícím 0,75 hmot. % suchých vláken. Adsorpce této pryskyřice zvyšující pevnost za mokra se zvýší použitím in-line mísiče. Před vstupem do odstředivého čerpadla se k suspenzi NSK přidá 1 % roztok pryskyřice zvyšující pevnost za sucha (např. pryskyřice CMC, vyráběné firmou Hercules lne., Vilmington, DE). V tomto čerpadle se koncentrace suspenze NSK sníží na přibližně 0,2 %

V běžném typu rozvlákňovače se dále připraví suspenze eukalyptových vláken o koncentraci 3 hmot. %. Do této suspenze se přidá 2 % roztok pryskyřice zvyšující pevnost za mokra (např. pryskyřice Kymene^ 557H) , . , v množství odpovídajícím 0,2 hmot. % suchých vláken a dále se přidá 1 % roztok karboxymethylcelulózy v množství, odpovídajícím 0,05 hmot. % suchých vláken. Před vstupem do in-line mísiče se přidá do této suspenze eukalyptových vláken 1 % roztok směsi chemických změkčovadel v množství odpovídajícím 0,25 hmot. % suchých vláken. V odstředivém čerpadle se koncentrace suspenze eukalyptových vláken zředí na hodnotu přibližně 0,2 %.

Tyto dva odděleně připravené proudy zanášky (proud 1 = 100 % NSK/proud 2 = 100 % eukalyptových vláken) procházejí separ^á*ně nátokovou skříní a jsou ukládány na podlouhlé síto, čímž se vytváří dvojvrstvý zárodečný pás, sestávající ze stejných množství NSK a eukalyptových vláken. Odvodňování se provádí na podélném sítu a je urychlováno deflektorem a sacími skříněmi.

Vazba podélného síta je pětiprošlupová, saténového typu se 43 vlákny na centimetr ve směru stroje a 37 vlákny na centimetr napříč směru stroje. Zárodečný mokrý papírový pás se při koncentraci asi 15 % přenáší na bodu obratu na fotopolymerový pás vyrobený podle patentu USA č. 4 528 239, autor Trokhan, vydaného 9. července 1985. Tento pás, znázorněný na obr. 3 má 66 oddělených průhybových pásů 31 na centimetr, opakující se vzorek ve formě vlnovek 32, základní pole fotopolymeru 33. zabírající 35 % procent plochy, a tloušťka polymeru nad tkaným zpevňujícím elementem 34 je 0,13 mm. Další odvodnění se provede odvedením vody za pomoci sníženého tlaku, které je prováděno až do dosažení koncentrace vláken rovné 28 %. Papírový pás s profilovým vzorkem se předsuší profukováním vzduchu na koncentraci vláken rovnou 65 hmot. %. Papírový pás se poté přilepí na povrch sušiče Yankee pomocí adheziva nanášeného rozprášením, kterým je 0,25 % roztok polyvinylalkoholu (PVA). Poté, co se koncentrace vláken se zvýší na přibližně 96 %, provádí se krepování za sucha pomocí škrabákového nože. Škrabákový nůž má úhel úkosu přibližně 25° a zaujímá vůči sušiči Yankee takovou polohu, že jeho sklon je asi 81°, obvodová rychlost sušiče Yankee je asi 244 m/min. a suchý papírový pás je navíjen na roli rychlostí 208 m/min.

Z vyrobeného papírového pásu je zhotoven dvojvrstvý tenký papír na papírové kapesníky, jehož každá hlavní vrstva se skládá ze dvou vrstev elementárních. Tento vícevrstvý tenký papír na papírové kapesníky obsahuje přibližně 0,475 % pryskyřice pevnost za mokra, pevnost za sucha a chemické změkčovací kompozice. Získaný vícevrstvý tenký papír na papírové kapesníky je měkký, má vysokou absorpční kap?ti f:, dobrou odolnost proti uvolňování vláken a je vhodný pro ýrcbro papírových kapesníků.

dlouhodobě zvyšující pryskyřice zvyšující přibližně 0,125 % přibližně 0,125 %

Příklad 4

Účelem tohoto příkladu je popsat způsob, používající běžný typ sušení a technologické postupy výroby vícevrstvých papírů pro přípravu měkkého vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky, vyznačujícího se vysokou absorpční schopností proti uvolňování vláken, upraveného chemickou diesterů od mírně sestávající z s alkyly odvozenými kyselin hovězího loje DiEster DiMethyl Ammonium Chloride a odolností změkčovací kompozicí dimethyldialkylamoniumchloridu hydrogenovaných karboxylových Di(TouchHardened) Tallow

- DEDTHTDMAC), polyethylenglykolů 400 (PEG 400), z pryskyřice zvyšující pevnost za mokra a z pryskyřice zvyšující pevnost za sucha. Pro provedení způsobu podle tohoto vynálezu byl použit poloprovozní papírenský stroj s podélným sítem. Nejdříve se připraví chemická změkčovací kompozice způsobem popsaným v příkladu 1, přičemž tuhá homogenní směs DEDTHTDMA,C a polyhydroxysloučenin se znovu roztaví při teplotě 66 °C. Tato roztavená směs se poté disperguje v nádrži s vodou o teplotě 50 °C a pH = 3 za vzniku submikronové dispeze. Velikost částeček této disperze, určovaná pomocí optického mikroskopu, se pohybuje v rozmezí od 0,1 do 1 gm.

Dále se v běžném typu rozvlákňovače připraví vodná suspenze NSK o koncentraci 3 hmot. %. Tato suspenze NSK se mírně defibruje a přidá se do ní 2 % roztok pryskyřice zvyšující pevnost za mokra (např. pryskyřice Kymene^ 557H, vyráběné firmou Hercules lne., Vilmington DE), v množství odpovídajícím 0,3 hmot. % suchých vláken. Adsorpce této pryskyřice zvyšující pevnost za mokra se zvýší použitím in-line mísiče. Před vstupem do odstředivého čerpadla se k suspenzi NSK přidá 1 % roztok pryskyřice, zvyšující pevnost za sucha (např. pryskyřice CMC, vyráběné firmou Hercules lne., Vilmington, DE). V tomto čerpadle se koncentrace suspenze NSK sníží na přibližně 0,2 %

V běžném typu rozvlákňovače se dále připraví suspenze eukalyptových vláken o koncentraci 3 hmot. %. se přidá 2 % roztok pryskyřice, (např. pryskyřice Kymene™ 557H) , . , v množství odpovídajícím 0,2 hmot. % suchých vláken a dále se přidá 1 % roztok karboxymethylcelulózy, v množství odpovídajícím 0,05 hmot. % suchých vláken. Před vstupem do in-line mísiče se přidá do této

Do této suspenze zvyšující pevnost za mokra suspenze eukalyptových vláken roztok směsi chemických v množství odstředivém změkčovadel vláken. V vlákny na centimetr papírový pás se při odpovídajícím 0,25 hmot. % suchých čerpadle se koncentrace suspenze eukalyptových vláken zředí na hodnotu přibližně 0,2 %.

Tyto dva-odděleně připravené proudy zanášky (proud 1 = 100 % NSK/proud 2 = 100 % eukalyptových vláken) procházej i separátně nátokovou skříní a jsou ukládány na podlouhlé síto, čímž se vytváří dvojvrstvý zárodečný pás, sestávající ze stejných množství NSK a eukalyptových vláken. Odvodňování se provádí na podélném sítu a je urychlováno deflektorem a sacími skříněmi. Vazba podélného síta je pětiprošlupová, saténového typu se 43 vlákny na centimetr ve směru stroje a napříč směru stroje. Zárodečný mokrý koncentraci asi 8 % přenáší na bodu obratu na obvyklý plstěný pás. Další odvodnění se provede odvedením vody za pomoci sníženého tlaku, které je prováděno až do dosažení koncentrace vláken rovné 35 %. Papírový pás se poté přilepí na povrch sušiče Yankee. Koncentrace vláken se potom dále zvýší na přibližně 96 % a provádí se krepování za sucha pomocí škrabákového nože. Škrabákový nůž má úhel úkosu přibližně 25° a zaujímá vůči sušiči Yankee takovou polohu, že jeho sklon je asi 81°, obvodová rychlost sušiče Yankee je asi 244 m/min. a suchý papírový pás je navíjen na roli rychlostí 200 m/min.

Z vyrobeného papírového pásu je zhotoven dvojvrstvý tenký buničitý papír na papírové kapesníky, jehož každá vrstva se skládá ze dvou vrstev elementárních. Tento vícevrstvý tenký papír na papírové kapesníky obsahuje přibližně 0,2 % pryskyřice dlouhodobě zvyšující pevnost za mokra, přibližně 0,0375 % pryskyřice zvyšující pevnost za sucha a přibližně 0,125 % chemické změkčovací kompozice. Získaný vícevrstvý tenký papír na papírové kapesníky je měkký, má vysokou absorpční kapaoróO, dobrou odolnost proti uvolňování vláken a je vhodný pro výrobu papírových kapesníků.

i V ^z r LZJ_Z

Claims (38)

1. PATENTOVÉ

   1. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky vyznačující se t í m, že obsahuje

   a) papírotvorná vlákna,

   b) 0,01 až 3 hmot.% biodegradovatelné kvartérní amoniové soli,

   c) 0,01 až 3,0 hmot.% vodorozpustné polyhydroxysloučeniny,

   d) 0,01 až 3,0 hmot. % pojivá zvyšujícího pevnost za mokra s krátkodobými nebo s dlouhodobými účinky a

   e) 0,01 až 3,0 hmot. % pojivá, zvyšujícího pevnost za sucha.
2. 2. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 1, vyznačující se tím, že je složen alespoň ze dvou hlavních vrstev, z nichž každá je dále tvořena alespoň dvěma překrývajícími se elementárními vrstvami, kterými jsou vnitřní vrstva a s ní spojená vnější vrstva.
3. 3. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 2,vyznačuj ící se tím, že sestává ze dvou hlavních vrstev, které jsou orientovány proti sobě tak, že zmíněná vnější elementární vrstva každé z hlavních vrstev tvoří jeden vnější povrch zmíněného vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky a že každá zmíněná vnitřní elementární vrstva zmíněných hlavních vrstev je obrácena směrem dovnitř zmíněného výrobku z tenkého papíru na papírové kapesníky.
4. 4. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 3, vyznačující se tím, že převážná část zmíněné biodegradovatelné kvartérní amoniové sloučeniny a zmíněné polyhydroxysloučeniny je obsažena v alespoň jedné ze zmíněných vnějších elementárních vrstev, ze kterých jsou složeny hlavní vrstvy.
5. 5. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 4, vyznačující se tím, že převážná část zmíněných pojiv, zvyšujících pevnost za mokra a za sucha je obsažena v alespoň jedné ze zmíněných vnitřních elementárních vrstev.
6. 6. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 3, vyznačující se tím, že převážná část zmíněné biodegradovatelné kvartérni amoniové sloučeniny a zmíněné polyhydroxysloučeniny je obsažena ve zmíněných obou vnějších elementárních vrstvách.
7. 7. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 5, vyznačující se tím, že převážná část zmíněných pojiv je obsažena v obou zmíněných vnitřních elementárních vrstvách.
8. 8. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 6, vyznačující se tím, že převážná část zmíněných pojiv je obsažena v obou zmíněných vnitřních elementárních vrstvách.
9. 9. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 3,vyznačuj ící se tím, že každá ze zmíněných dvou vnitřních elementárních vrstev sestává z relativně dlouhých papirotvorných vláken s průměrnou délkou vláken alespoň 2,0 mm a tím, že každá ze zmíněných dvou vnějších elementárních vrstev sestává z relativně krátkých papirotvorných vláken s průměrnou délkou 0,2 až 1,5 mm.
10. 10. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 9,vyznačující se tím, že zmíněné vnitřní elementární vrstvy obsahují vlákna z měkkého dřeva a zmíněné vnější elementární vrstvy obsahují vlákna z tvrdého dřeva.
11. 11. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 10, vyznačující se tím, že zmíněná vlákna z měkkého dřeva jsou vlákna z měkkého dřeva severních jehličnanů a zmíněná vlákna z tvrdého dřeva jsou vlákna z eukalyptu.
12. 12. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 9,vyznačuj ící se tím, že zmíněné vnitřní elementární vrstvy obsahují vlákna z měkkého dřeva nebo směsi vláken z měkkého dřeva a levných vláken a že alespoň jedna ze zmíněných vnějších elementárních vrstev obsahuje levná vlákna nebo směs vláken z tvrdého dřeva a levných vláken.
13. 13. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 12, vyznačující se tím, že zmíněná levná vlákna jsou zvolena ze skupiny sestávající ze sulfitových vláken, vláken z thermomechanické vlákniny, vláken z chemothermomechanické vlákniny, vláken z recyklovaných vláknin a směsí těchto materiálů.
14. 14. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 3,vyznačuj ící se tím, že zmíněná pojivá zvyšující pevnost za mokra s dlouhodobými účinky, jsou zvolena ze skupiny sestávající z polyamid-epichlorhydrinových pryskyřic, polyakrylamidových pryskyřice a jejich směsí.
15. 15. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 14, vyznačující se tím, že zmíněná pojivá zvyšující pevnost za mokra s dlouhodobými účinky, jsou polyamid-epichlorhydrinové pryskyřice.
16. 16. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 3,vyznačuj ící se tím, že zmíněná pojivá zvyšující pevnost za mokra s krátkodobými účinky jsou zvolena ze skupiny sestávající z kationtových dialdehydových pryskyřic na bázi škrobu, dialdehydové pryskyřice na bázi škrobu a jejich směsi.
17. 17. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 16, vyznačující se tím, že zmíněná pojivá zvyšující pevnost za mokra s krátkodobými účinky jsou kationtové dialdehydové pryskyřice na bázi škrobu.
18. 18. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 3,vyznačuj ící se tím, že zmíněná pojivá zvyšující pevnost za sucha jsou zvolena ze skupiny látek sestávající z karboxymethylcelulózových pryskyřic, pryskyřic na bázi škrobu a jejich směsí.
19. 19. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 18, vyznačující se tím, že zmíněná pojivá zvyšující pevnost za sucha jsou karboxymethylcelulózové pryskyřice.
20. 20. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 3,vyznačuj ící se tím, že zmíněné biodegradovatelná kvartérní amoniová sloučenina má obecný vzorec

    R₃-^Y-<^CH2>n- N⁺-(CH₂)_n-Y-R₃ X’ nebo

    R.

    R^- N⁺-(CH₂)_n-Y-R₃ X' kde substituenty R₂ jsou alkyly nebo hydroxyalkyly C C,-, benzyly nebo jejich směsi, substituenty R^ jsou nesubstituované nebo substituované uhlovodíkové zbytky Ci2C₂2 nebo jejich směsi, substituenty R^ jsou nesubstituované nebo substituované uhlovodíkové zbytky C₃₃~C₂₂ nebo jejich směsi, Y jsou skupiny

    -O-CO-, —CO—O—, -NH-CO-, -CO-NH- nebo jejich směsi, n je 1 až 4, a X“ je vhodný anion.
21. 21. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 20,vyznačuj ící se tím, že R₂ je methyl, R₃ je alkyl nebo alkenyl C15-C17 a R-^ je alkyl nebo alkenyl C16-C18.
22. 22. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 20, vyznačující se tím, že Y je -O-CO- nebo -C0-0-.
23. 23. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 20,vyznačuj ící se tím, že X“ je chloridový nebo methylsulfátový anion.
24. 24. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 3,vyznačuj ící se tím, že zmíněná biodegradovatelná kvartérní amoniová sůl má obecný vzorec r₃-y-ch₂

    I

    CH-CH₂-N⁺(R₂)₃ X^- kde substituenty R₂ jsou alkyly nebo hydroxyalkyly C-^-C^ benzyly nebo jejich směsi, substituenty R₃ jsou nesubstituované nebo substituované uhlovodíkové zbytky C-^-C^ nebo jejich směsi, Y jsou skupiny -O-CO-, -C0-0-, -NH-CO-, -CO-NH- nebo jejich směsi, n je 1 až 4, a X” je vhodný anion.
25. 25. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 24,vyznačuj ící se tím, že R₂ je methyl, R₃ je alkyl nebo alkenyl C15-C17 a R^ je alkyl nebo alkenyl C16-C18.
26. 26. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 24, vyznačující se tím, že Y je -0-C0- nebo -C0-0-.
27. 27. Výrobek z vícévrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 24,vyznačuj ící se tím, že X je chloridový nebo methylsulfátový anion.
28. 28. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky .

    podle nároku 3,vyznačuj ící se tím, že zmíněné polyhydroxysloučeniny, jsou zvoleny ze skupiny sestávající * z glycerolu, polyglycerolů s hmotnostním průměrem molekulových hmotností 150 až 800, z polyethylenglykolů a polylpropylenglykolů s hmotnostním průměrem molekulových hmotností 200 až 1000, a jejich směsí.
29. 29. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 3, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr zmíněné biodegradovatelné kvartérní amoniové sloučeniny ke zmíněné polyhydroxysloučeniné je 1,0:0,1 až 0,1:1,0.
30. 30. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 28, vyznačující se tím, že zmíněnou polyhydroxysloučeninou je polyethylenglykol s hmotnostním průměrem molekulových hmotnostní 200 až 600.
31. 31. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky se t í m, že zmíněnou je diester dimethylodvozenými od raírne hovězího loje, zmíněnou polyamid-epichlorhydrinová zvyšuj ícím pevnost za podle nároku 3, vyznačuj ící kvartérní amoniovou sloučeninou dialkylamoniumchloridu s alkyly hydrogenovaných karboxylových kyselin polyhydroxysloučeninou je polyethylenglykol s hmotnostním průměrem molekulových hmotností 200 až 600, zmíněným pojivém zvyšujícím pevnost za mokra s dlouhodobými účinky je pryskyřice a zmíněným pojivém sucha je karboxymethylcelulózová pryskyřice, přičemž převážná část zmíněné biodegradovatelné kvartérní amoniové sloučeniny a zmíněné polyhydroxysloučeniny je obsažena v obou zmíněných vnějších elementárních vrstvách a převážná část zmíněného pojivá je obsažena v obou zmíněných vnitřních elementárních vrstvách.
32. 32. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 1, vyznačující se tím, že tento výrobek je složen ze tří na sebe přiléhajících hlavních vrstev, z nichž dvě jsou vnější a jedna vnitřní, zmíněná vnitřní hlavní vrstva se nachází mezi zmíněnými vnějšími hlavními vrstvami a zmíněná jednotlivé hlavní vrstvy nejsou již složeny z dalších elementárních vrstev.
33. 33. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 32, vyznačující se tím, že každá z vnějších hlavních vrstev je tvořena dvěma překrývajícími se elementárními vrstvami.
34. 34. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 32, vyznačující se tím, že zmíněná vnitřní hlavní vrstva je tvořena dlouhými vlákny z měkkého dřeva a zmíněná vnější hlavní vrstva je tvořena krátkými vlákny z tvrdého dřeva.
35. 35. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 33, vyznačující se tím, že převážná část zmíněné biodegradovatelné kvartérní amoniové sloučeniny a zmíněné polyhydroxysloučeniny je obsažena v obou zmíněných vnějších hlavních vrstvách a převážná část zmíněného pojivá zvyšujícího pevnost za mokra s dlouhodobými účinky a zmíněného pojivá zvyšujícího pevnost za mokra s krátkodobými účinky je obsažena ve zmíněné vnitřní hlavní vrstvě.
36. 36. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 33,vyznačuj ící se tím, že převážná část zmíněné biodegradovatelné kvartérní amoniové sloučeniny a zmíněné polyhydroxysloučeniny je obsažena v obou zmíněných vnějších hlavních vrstvách a převážná část zmíněného pojivá zvyšujícího pevnost za mokra s dlouhodobými účinky a zmíněného pojivá zvyšujícího pevnost za mokra s krátkodobými účinky je obsažena ve zmíněné vnitřní hlavní vrstvě.
37. 37. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 35, vyznačující se tím, že zmíněná kvartérní amoniová sloučenina je diesterderivát mírně hydrogenovaného dimethyldialkylamoniumchloridu s alkyly odvozenými od karboxylových kyselin hovězího loje, zmíněná polyhydroxysloučenina je polyethylenglykol s hmotnostním průměrem molekulových hmotností 200 až 600, zmíněné pojivo zvyšující pevnost za mokra s dlouhodobými účinky je polyamid-epichlorhydrinová pryskyřice a zmíněné pojivo zvyšující pevnost za sucha je karboxymethylcelulózová pryskyřice.
38. 38. Výrobek z vícevrstvého tenkého papíru na papírové kapesníky podle nároku 35, vyznačující se tím, že zmíněná kvartérní amoniová sloučenina je diesterderivát mírně hydrogenovaného dimethyldialkylamoniumchloridu s alkyly odvozenými od karboxylových kyselin hovězího loje, zmíněná polyhydroxysloučenina je polyethylenglykol s hmotnostním průměrem molekulových hmotností 200 až 600, zmíněné pojivo zvyšující pevnost za mokra s dlouhodobými účinky je polyamid-epichlorhydrinová pryskyřice a zmíněné pojivo zvyšující pevnost za sucha je karboxymethylcelulózová pryskyřice.

    . W 4 ή yif. _