DE69909444T2

DE69909444T2 - Tissueprodukte aus baumwoll-linter und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE69909444T2
Application number: DE69909444T
Authority: DE
Inventors: Tim Paterson-Brown; Benjamin T. Painter; Simon T. Brockenhurst ZUANIC; Thomas A. White
Original assignee: Purely Cotton Inc
Current assignee: Purely Cotton Inc
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1999-03-02
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2019-03-03
Also published as: NO20004335D0; KR20010041525A; AU744349C; EP1058751B1; ID28176A; WO1999045204A1; CN1139692C; JP3530862B2; KR100480871B1; CN1299426A; AU2979799A; CA2322439C; AU744349B2; BR9908485A; JP2002506138A; US6174412B1; EP1058751A1; ATE244790T1; DE69909444D1; CA2322439A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Baumwolllinter-Tissue-Papierprodukte. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Baumwolllinter-Tissue-Produkte, die eine Ausgewogenheit der Eigenschaften, einschließlich Weichheit oder verminderte Grobkörnigkeit und Festigkeit, zeigen. Die vorliegende Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung solcher Tissue-Produkte.
Hintergrund der Erfindung
Tissue-Produkte, wie Gesichts-Tissues und Toiletten-Tissues, sind relativ leichtgewichtige Papiere geringer Dichte, die unzweifelhaft als grundlegender Stapelgebrauchsartikel anerkannt sind. Die Hauptquelle von bei der Herstellung dieser Tissue-Produkte verwendeten Fasern sind Holzpulpefasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von weniger als 1 Millimeter (<1 mm) bis ungefähr 2 mm. Solche Fasern schließen chemische Holzfasern, wie Sulfit und Sulfat-Prozess-Holzpulpen (d. h. Kraft) und mechanische Holzpulpen, wie gemahlenes Holz, Thermo-Mechanische Pulpe (TMP) und Chemi-Thermo-Mechanische Pulpe (CTMP), ein. Pulpen, die sowohl von Laub- (d. h. Hartholz-) als auch Nadel- (d. h. Weichholz-)Bäumen abgeleitet sind, werden als Faserquellen verwendet, zusätzlich zu von recyceltem Papier abgeleiteten Fasern. Diese Tissue-Produkte des Stands der Technik umfassen weiter kleinere Mengen an chemischen funktionellen Mitteln, die Nassfestigkeits- und Trockenfestigkeitsbindemittel, Retentionshilfsmittel, Tenside, Leim, chemische Weichmacher und dergleichen einschließen und wie berichtet eine Ausgewogenheit der Eigenschaften, einschließlich Festigkeit und Weichheit, zeigen. Es wird darauf hingewiesen, dass einige dieser auf Holz basierenden Tissue-Produkte des Stands der Technik einen hohen Grad an Stäubung und Linterung aufweisen. Darüber hinaus führt der diesen eigene Grad der Grobkörnigkeit in Zusammenhang mit dieser Faserquelle, gekoppelt mit dem Vorhandensein von restlichen Verarbeitungshilfsstoffen, zu einem Tissue-Produkt, das als Reizmittel für den Verwender dienen könnte.
Die oben stehend angeführten Tissue-Produkte des Stands der Technik bestehen aus Papierblättern unter Anwendung herkömmlicher Papierherstellungsverfahren und -techniken, welche die Schritte des Formens einer Pulpe oder wässrigen Faseraufschlämmung, des Abscheidens der Aufschlämmung auf einer foraminösen Oberfläche, wie einem Fourdrinier-Draht oder der Oberfläche eines Formungszylinders, der bei einer Zylinderform-Papierherstellungsmaschine zum Einsatz kommt, des Entfernens von Wasser von der abgeschiedenen Aufschlämmung beispielsweise durch schwerkraft- oder vakuumunterstützte Drainage, gefolgt von einem Verhaften des resultierenden halbtrockenen Blatts mit der Oberfläche eines Yankee-Trockners, des vollständigen Entfernens des Wassers von dem halbtrockenen Blatt durch Verdampfung, Entfernens des im Wesentlichen trockenen Blatts von dem Yankee-Trockner und Wickelns des resultierenden Blatts auf einen Roller bzw. einen Aufrollapparat einschließen.
Papierherstellungsfasern, die in diesen Tissue-Produkten verwendet werden, werden hergestellt durch Befreien einzelner Fasern von der Holzpulpe in eine wässrige Aufschlämmung unter Anwendung herkömmlicher Holzschliff-, bzw. Pulpeherstellungsverfahren und durch Aufschlagen, sofern erforderlich, zur Reduzierung der Faserlänge.
Die Tissue-Industrie erkannte und versuchte seit langer Zeit einen Teil der allgemeinen Öffentlichkeit zu befriedigen, der an existierenden Erkrankungen leidet, wie an äußeren körperlichen Störungen und Beschwerden (z. B. geschwollenes Gewebe), oder die eine Neigung zu Überempfindlichkeitsreaktionen auf existierende Tissue-Produkte zeigten. Versuche, um diesen Personen entgegenzukommen, schließen das Angebot von Tissue-Produkten ein, die frei von Duftstoffen, Konservierungsmitteln und anderen nicht-essentiellen Komponenten oder Bestandteilen sind, welche vorhandene Erkrankungen verschlimmern können oder welche eine allergische oder andere körperliche Reaktion darauf beschleunigen oder unterstützen können. Jedoch bedeuten selbst diese veränderten Produkte, vermutlich aufgrund zum Teil des ihnen eigenen Grades der Grobkörnigkeit, weiter Probleme für diesen Teil der allgemeinen Öffentlichkeit.
Wirtschaftliche und umweltbedingte Bedenken förderten neuerdings einen Trend in der Tissue-Papierindustrie, die Menge an Holzpulpen, die in Produkten wie Gesichts- und Toiletten-Tissues verwendet werden, zu reduzieren. Verfahren zur Erzielung einer Reduzierung schließen den Ersatz von Holzpulpefasern durch Fasern mit hoher Ausbeute oder durch Fasern, die recycelt wurden, ein. Ein weiteres solches Verfahren ist in dem US-Patent 5 611 890 von Vinson et al., offenbart und beinhaltet den Ersatz von Holzpulpe durch ein billigeres, leicht verfügbares Füllmaterial, wie Kaolinton und Calciumcarbonat. Leider tendieren diese Verfahren allgemein dazu, die Weichtheit oder das taktile Empfinden dieser Produkte negativ zu beeinflussen.
Das angenehme taktile Empfinden von Baumwolle ist seit langem anerkannt und die Verwendung von Baumwollfasern war in einigen Teilen der Papierindustrie für eine ganze Reihe von Jahren üblich. Allerdings bedeutet die Ausweitung der Verwendung dieser Faserquelle auf Tissue-Produkte beträchtliche technische und herstellungsbedingte Hürden in jeder Stufe des Herstellungsverfahrens von der Auswahl von Rohbaumwolllinters bis zu dem Linters-Holzschliffherstellungsverfahren und dem Tissue-Herstellungsverfahren.
Rohbaumwolllinters, die aus Baumwollsamen erhalten werden, sind durch Güteklassen gekennzeichnet, die beträchtlich bezüglich der Länge, Fremdpartikel- oder des Schmutzgehalts und bezüglich des Grades an Reststapelfaser und von Entkörnungsmaschinenverunreinigungen schwanken. Zum Beispiel sind zum ersten Mal geschnittene Linters, die hauptsächlich in Banknoten und Schreib- und Dokumentenpapier hoher Qualität verwendet werden, lang (d. h. >10 mm) und enthalten Stapelfaser- und Entkörnungsmaschinenverunreinigungsreste. Die Folge ist, dass sich signifikante Aufschlag- und Reinigungsprobleme einstellen, wenn die Herstellung einer Baumwolllinterpulpe versucht wird. Zusätzliche Verarbeitungsprobleme stellen sich ein, wenn diese Linterpulpen zur Herstellung von Gesichts- und Toiletten-Tissues verwendet werden. Es wurde durch den Erfinder der vorliegenden Anmeldung festgestellt, dass eine übermäßige "Gewebestrangbildung" der Fasern auftritt, wenn eine wässrige Faseraufschlämmung, welche solche Rohbaumwolllinters enthält, durch Pumpen und Reinigungseinrichtungen in einem herkömmlichen Tissue-Herstellungsverfahren geleitet wird. Es wurde ebenfalls festgestellt, dass, selbst wenn die Fasern im Anschluss durch Mahlen und Aufschlagen verkürzt werden in einem Versuch zur Verbesserung der physikalischen Charakteristika des erhaltenen Blatts, das Blatt mit harten Pillings "mit Pusteln versehen ist".
Zum zweiten und zum dritten Mal geschnittene Linters variieren in Abhängigkeit von dem Ursprungsland. Zum Beispiel sind zum zweiten Mal geschnittene Linters aus Asien und Europa deutlich länger als amerikanische, zum zweiten Mal geschnittene Linters und neigen dazu Pillings aufzuweisen, allerdings in einem geringeren Grad als weiter oben angegeben. Asiatische und europäische, zum dritten Mal geschnittene Linters sind kürzer als amerikanische, zum zweiten Mal geschnittene, weisen aber einen höheren Schmutzgehalt auf.
Die lange Natur der Baumwolllinterfasern wurde als ein Beitrag zu dem festgestellten Verstopfen von Scheiben-Aufschlagvorrichtungen, die in inländischen Pulpemühlen und Tissue-Mühlen verwendet werden, bezeichnet. Speziell in Hinsicht auf Doppelscheiben-Aufschlagvorrichtungen, die in inländischen Pulpemühlen zum Einsatz kommen, wurde festgestellt, dass, wenn der Zwischenraum zwischen den Stäben der Schläger zu schmal und zu flach ist, um ein reibungsloses Passieren der Faser zu ermöglichen, diese Zwischenräume mit harten Faserklumpen verstopft werden, was zu einem Verlust an Aufschlagfähigkeit und zu Fehlern in den Pulpeblättern in der Form von harten Nits, Pillings und Fäden führt.
Unterschiedliche Güteklassen von Baumwolllinterpulpen sind kommerziell verfügbar. Jedoch wird darauf hingewiesen, dass keine einzige Güteklasse dieser kommerziell verfügbaren Pulpen zur Herstellung von Tissue-Produkten verwendet werden kann, die eine Ausgewogenheit bezüglich der Eigenschaften einschließlich der Weichheit oder einer verminderten Grobkörnigkeit und Festigkeit zeigen. Überdies sind die von Pulpeherstellern gemachten Zahlenangaben bezüglich der Faserlängen sowohl unzureichend als auch irreführend. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass eine scheinbar offensichtliche Äquivalenz zwischen kommerziell verfügbaren Pulpen nicht die Herstellung von äquivalenten Tissue-Produkten garantiert.
Zwei Instrumente (d. h. ein Clark-Klassierer und ein Bauer McNett-Klassierer) werden in der Linterindustrie zur Quantifizierung der relativen Faserlänge verwendet. Beide Instrumente arbeiten nach dem Prinzip des Sammelns von Fasern von verdünnten Aufschlämmungen auf Sieben zur Verringerung der Grobkörnigkeit. Zum Beispiel ist ein Clark-Klassierer in der Regel mit Sieben von US 14-, 30-, 50- und 100-Mesh ausgerüstet. Eine wässrige Faseraufschlämmung wird zuerst durch das 14-Mesh-Sieb passieren gelassen. Lange Fasern werden auf dem Sieb oder in einem dem Sieb vorgeschalteten Behälter zurückgehalten. Dieses Verfahren wird danach auf den 30-, 50- und 100-Mesh-Sieben wiederholt. Jeder Behälter wird danach trockengelegt und die Fasern werden gesammelt und gewogen. Die Gewichtsprozent an Fasern, die auf jedem Sieb und damit verbundenen Behälter zurückgehalten werden, sind eine nummerische Angabe der relati ven Faserlänge. Allgemein werden die auf dem 14-Mesh-Sieb zurückgehaltenen Prozentwerte in den Spezifikationen für die verschiedenen Pulpegüteklassen angegeben.
Wie hierin zuvor angegeben, können trotz ähnlicher Spezifikationen Baumwolllinterpulpen stark unterschiedliche Charakteristika aufweisen. Zum Beispiel beginnt eine als "aufgeschlagene, zum ersten Mal geschnittene Baumwolllinterpulpe" vertriebene Güteklasse mit einer relativ langen Faser, wird aber stark aufgeschlagen und geschnitten, bevor die Pulpe getrocknet wird. Die Güteklassenspezifikationen schließen eine Faserlänge von 45 bis 55% auf einem US-14-Mesh ein. Diese so genannte "auf dem ersten Schnitt basierende Pulpe" hat eine eindeutige Tendenz zur Gewebestrangbildung und zur Bildung von Pilling, ergibt aber ein Tissue-Produkt mit einer guten Papierfestigkeit. Im Vergleich beginnt eine als Filterpulpe vertriebene Güteklasse mit der Herstellung mit einer relativ kurzen Fasermischung, wird aber nur ausreichend aufgeschlagen zur Bildung eines Blatts auf dem Pulpetrockner. Güteklassenspezifikationen schließen eine Faserlänge von 40 bis 50% ein. Diese Filterpulpe-Güteklasse bildet nur wenige Streifen oder Pillings, ergibt aber ein Tissue-Produkt mit relativ schlechter Papierfestigkeit.
Zusätzlich zu den Unsicherheiten durch die jeder Rohbaumwolllintergüteklasse eigene Vielzahl und jeder kommerziellen Güteklasse von Baumwolllinterpulpe wird weiter darauf hingewiesen, dass Baumwollfasern dafür bekannt sind, sich leichter als Holzfasern verschlingen, wodurch noch weitere Verarbeitungshürden entstehen.
Herkömmliche Tissue-Mühlen-Gerätschaft soll relativ saubere Holzpulpefasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von <1 mm bis ungefähr 2 mm aufnehmen oder verarbeiten. Die Folge ist, dass die Verwendung von Baumwolllinterpulpen bei der Herstellung von Tissue-Produkten unter Einsatz solcher herkömmlicher Gerätschaft unverzüglich zu einem Problem wird. Die Verfahrensbereiche, in welchen die Verwendung von Baumwolllinterpulpe die am wenigsten kompatible mit herkömmlicher Tissue-Mühlengerätschaft ist, sind die Verfahrensbereiche der Papierbreiherstellung, der Holzschliffherstellung, des Pumpens, des Aufschlagens und des Siebens. Es wurde festgestellt, dass die Verwendung dieser Pulpen zu einem ziemlich unmittelbaren Verstopfen der Gerätschaft führt, wo die darin eingesetzten Siebe und Aufschlagvorrichtungen) nicht den erforderlichen Grad der Reinigung und des schweren Aufschlagens ohne Verstopfung vorsehen können. Es wird darauf hingewiesen, dass die in herkömmlichen Tissue-Mühlen eingesetzten Aufschlagvorrichtungen allgemein unterdimensioniert sind im Hinblick darauf, dass sie nicht die erforderliche Leistung bereitstellen können, um solche Baumwolllinterpulpen zu verarbeiten.
Die SU-A-417 566 (SU'566) offenbart eine Papierpulpe zur Erzeugung von Papier für Sanitär-Hygiene- und Haushaltsanwendungen. Das durch diese Referenz in Betracht gezogene Papier ist ein Papier mit einen Grundgewicht von 60 ± 5 g/m² und stellt als solches keine Art von Tissue-Papier dar. De facto soll das Papier der SU'566 angeblich für die Herstellung von Papierartikeln für Sanitär-Hygiene und Haushaltsanwendungen für die kurzzeitige Verwendung ohne Wäschewaschen annehmbar sein (Unterwäsche, Leinen(stoffe), sehr einfache Arten von Bekleidungsstücken).
Die SU'566 offenbart weiter die Verwendung sowohl von Baumwollverarbeitungsabfällen als auch von Flachsverarbeitungsabfällen in ihrer Papierpulpe. Der Ausdruck "Baumwollverarbeitungsabfälle – Lint der Typen III und IV" ist in dieser Referenz nicht definiert, soll sich jedoch auf Abfallprodukte der Textilindustrie beziehen, nämlich Mischungen von Ausschuss und kurzen Stapelfasern, die 6,5 bis 19 mm messen. Die Länge der Fasern (d. h. 6 bis 8 mm) wird während des Mahlens nicht reduziert.
Die EP-A-0 824 160 (EP'160) betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Papierpulpe, die bei der Herstellung von Papieren mit einem hohen Grundgewicht einschließlich Sicherheitspapieren hoher Qualität, wie Banknoten und dergleichen, verwendet wird. Die Pulpe der EP'160 wird aus Fasern von einjährigen Pflanzen, einschließlich Baumwolle, Flachs, Stroh, Bagasse, Bananenstauden, Linters, Hanf etc., hergestellt.
Wo die EP'160 mit bei der Herstellung von Papieren auf Basis eines hohen Grundgewichts verwendeten Pulpen befasst ist, sind Fragen hinsichtlich des Grades der Faserverkürzung und der Charakteristika der Faserquelle nicht kritisch für die Integrität von aus diesen Pulpen hergestellten Blättern und werden daher durch diese Referenz nicht angesprochen.
GARY A. Smook: "Handbook for Pulp and Paper Technologists", Seiten 195–196, zeigt, dass Schläger vom Holländer-Typ für die Verarbeitung von Baumwollausrüstungen verwendet werden. Diese Referenz lehrt oder schlägt jedoch nicht vor, dass solche Ausrüstungen bei der Her- stellung von Papieren oder Tissue-Papieren von leichtem Gewicht und geringer Dichte verwendet werden können.
N. K. AHUJA et al.: "Pulp and Paper Manufacture" (Pulpe- und Papierherstellung), Seiten 111-112, erläutert, was Baumwolllinterfasern sind; die Behandlung (einschließlich das Aufschlagen) solcher Fasern; die durchschnittlichen Faserlängen von Mahlläufen und der ersten und zweiten Schnitte und die Verwendung von Baumwolllintern in baumwollhaltigen Papieren.
Diese Referenz lehrt und schlägt jedoch nicht die Verwendung von Baumwolllinters in Tissue-Produkten vor. Es ist daher nicht überraschend, dass, obwohl diese Referenz die Tatsache ausweist, dass die Linterqualität schwankt, sie nicht die erforderlichen Charakteristika dieser Faserquelle lehrt (z. B. Fremdpartikel- oder Schmutzgehalt und den Grad an restlicher Stapelfaser und Entkörnungsmaschinenverunreinigungen).
Die GB 1 239 311 A (GB'311), ein englisches Äquivalent der DE-A-1 916 063, betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Nicht-Holz-Fasermaterialien von geringem Ligningehalt für die Verwendung in der Papierherstellung. Das verbesserte Verfahren beinhaltet insbesondere die Verwendung einer modifizierten Waschmaschine vom Taumel-Extraktor-Typ zur Verarbeitung dieser Fasermaterialien vor deren Übertragung zu einer Schlägermaschine. Diese Referenz lehrt oder schlägt jedoch nicht vor, dass solche Fasermaterialien in der Herstellung von leichtgewichtigen Papieren oder Tissue-Papieren geringer Dichte verwendet werden können.
Das US-Patent Nr. 3 737 369 (US'369) betrifft allgemein ein verbessertes Bagassepapier. Gemäß dieser Referenz besitzen Bagasse und ähnliche Fasern aus pflanzlichem Material einen relativ hohen Hemicellulosegehalt und ein beträchtlicher Anteil dieses Materials wird nach einer herkömmlichen Natron-Holzschliffverarbeitung zurückbehalten. Aufgrund dieser Charakteristik sollen Bagassepulpen angeblich relativ rasch hydratisieren und werden, wie zu beobachten ist, zu leicht aufgeschlagen und an sich schwächer, insbesondere im Hinblick auf die Reißfestigkeit von daraus hergestelltem Papier.
Um dieses Problem anzugehen, lehrt die US'369 die Herstellung von Papierpulpen aus Verschnitten oder Mischungen von 98 bis 85 Gew.-% Lignocellulosefasern von pflanzlichen Materialien, wie Zuckerrohrbagasse und 2 bis 15 Gew.-% Baumwolllinters. Pulpe aus solchen Ver schnitten solle angeblich Aufschlagungsenergie annehmen und Papier mit verbesserten Festigkeitscharakteristika im Vergleich mit 100% Bagasse-Pulpeausrüstung ergeben. Baumwolllinters werden für den einzigen Zweck der Herabsetzung der Hydratisationsrate der Bagassefasern eingesetzt.
Die US'369 lehrt etwas anderes als die Verwendung von Pulpen, die aus Baumwolllinters allein hergestellt werden. Wie in Tabelle IV dieser Referenz klar gezeigt ist, sind die Schlagzeiten eines äquivalenten kanadischen Standard-Entwässerungsgrads von 650 ml und 500 ml für Pulpen, die aus Baumwolllinters allein hergestellt werden (d. h. Vergleichsläufe B und C), über dreimal so groß wie die Schlagzeiten, die für gemäß der offenbarten Erfindung hergestellte Pulpen niedergeschrieben sind. Was noch wichtiger ist, Papiere, die aus Pulpen, die aus 4 mm kurzen Baumwolllinters hergestellt werden, erzeugt wurden (d. h. Vergleichsbeispiel C) zeigten beträchtlich herabgesetzte Zugbruch- und Berstfaktorwerte im Vergleich mit Papieren aus Pulpen, die aus Bagasse/Baumwolllinterfaserverschnitten der betreffenden Erfindung hergestellt werden (d. h. Beispiele 1, 2 und 3.)
Die JP-A-56 068 178 (JP'178) offenbart ein Verfahren zum Aufschließen von Celluloserohmaterial in einer Wasserstoffperoxid enthaltenden Alkalilösung. Das Verfahren dient zur Vermeidung der Erzeugung von übelriechenden Gasen und dient, im Gegensatz zu dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, der Eliminierung der Notwendigkeit einer mechanischen und chemischen Vorbehandlung.
Die JP-A-61 012 991 (JP'991) offenbart ein Verfahren zur kontinuierlichen Aufschließung einer Mischung von Baumwolllinters, Blättern, Samenschalen und Baumwollflaum mit Sauerstoff und Alkali (z. B. Natriumhydroxid, Natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat).
Es besteht in dem Fachbereich ein Bedarf nach einem Produkt auf Baumwollfaserbasis, das die Ansprüche von Personen mit bestehenden medizinischen Problemen und die Präferenzen von Durchschnittsverbrauchern erfüllt. Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Einschränkungen und Nachteile, wie oben stehend ausführlich angegeben, zu beheben.
Es ist ein spezifischeres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein aus Baumwolllinterfasern hergetelltes Tissue-Papierprodukt bereitzustellen.
Es ist ein noch spezifischeres Ziel, ein Tissue-Papierprodukt bereitzustellen, welches eine Ausgewogenheit der Eigenschaften einschließlich der Weichheit oder der verminderten Grobkörnigkeit und Festigkeit zeigt.
Es ist ein noch spezifischeres Ziel, ein Tissue-Papierprodukt bereitzustellen, welches jegliche nachteiligen Reaktionen vermindert oder eliminiert, die aus der Verwendung eines solchen Produkts durch Einzelpersonen mit bestehenden medizinischen Erkrankungen oder Überempfindlichkeiten resultieren.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Baumwolllinter-Tissueprodukten bereitzustellen, welches die signifikanten technischen und herstellungsbedingten Probleme, welche diese Faserquelle mit sich bringt, überwindet.
Die vorliegende Erfindung stellt ein weiches, starkes Tissue-Papierprodukt bereit, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt ein Grundgewicht von etwa 1 bis etwa 35 g/m² besitzt und vorwiegend aus Rohbaumwolllinterfasern mit einer durchchnittlichen Faserlänge von etwa 2 bis etwa 16 mm hergestellt wird und das Folgendes umfasst: Baumwolllinterfasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von etwa 0,3 bis etwa 3,0 mm und einer wirksamen Menge eines kationischen Stärkederivats.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt weiter ein Verfahren zur Herstellung des oben stehend beschriebenen Tissue-Papierprodukts bereit, umfassend:
Auswählen von Rohbaumwolllinterfasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von etwa 2 bis etwa 16 mm;
mechanisches Reinigen der ausgewählten Fasern;
Aufschließen der mechanisch gereinigten Fasern zur Bildung einer Pulpe;
Bleichen der Pulpe;
Mahlen oder Aufschlagen der gebleichten Pulpe, bis eine durchschnittliche Faserlänge von etwa 0,3 bis etwa 3,0 mm erzielt wird;
Zugeben einer wirksamen Menge eines kationischen Stärkederivats zu der aufgeschlagenen Pulpe; und
Formen der gebleichten und aufgeschlagenen Pulpe zu einem Blatt mit einem Grundgewicht von etwa 1 bis etwa 35 g/m².
Die vorgenannten und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachstehenden Beschreibung noch offensichtlicher.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die 1 ist eine Abtastelektronenmikroaufnahme (1100-fach vergrößert) des Badezimmer- oder Toiletten-Tissue-Papierprodukts der vorliegenden Erfindung;
die 2 ist eine Abtastelektronenmikroaufnahme (1100-fach vergrößert) eines Badezimmer- oder Toiletten-Tissue-Papierprodukts, hergestellt von The Procter & Gamble Company, Inc., unter der Handelsbezeichnung "CHARMIN" ("CHARMIN Badezimmer-Tissue");
die 3 ist eine Abtastelektronenmikroaufnahme (1100-fach vergrößert) eines Badezimmer- oder Toiletten-Tissue-Papierprodukts, hergestellt von der Kimberly-Clark Corporation unter der Handelsbezeichnung "COTTONELLE" ("COTTONELLE Badezimmer-Tissue");
die 4 ist eine Abtastelektronenmikroaufnahme (1100-fach vergrößert) des Gesichts-Tissue-Papierprodukts der vorliegenden Erfindung; und
die 5 ist eine Abtastelektronenmikroaufnahme (1100-fach vergrößert) eines Gesichts-Tissuepapierprodukts, hergestellt von Kimberly-Clark Corporation unter der Handelsbezeichnung "KLEENEX" ("KLEENEX-Gesichts-Tissue");
die 6 ist eine 8-mm-elektronenmikroskopische Aufnahme (8900 × 3,7-fache Vergrößerung) einer Hautprobe, erhalten durch eine 2-mm-Ausstanzbiospsie von Gesichtsbereichen, welche die Stratum-corneum- und die Hautschichten der lebensfähigen Epidermis zeigt;
die 7 ist eine 8-mm-elektronenmikroskopische Aufnahme (8900 × 3,7-fache Vergrößerung) einer Hautprobe, erhalten durch eine 2-mm-Ausstanzbiospsie von Gesichtsbereichen, welche die Veränderungen der Ultrastruktur bei der Stratum-corneum-Hautschicht zeigt, die sich aus einer 5-tägigen Verwendung von KLEENEX-Gesichts-Tissue ergeben;
die 8 ist eine 8-mm-elektronenmikroskopische Aufnahme (8900 × 3,7-fache Vergrößerung) einer Hautprobe, erhalten durch eine 2-mm-Ausstanzbiospsie von Gesichtsbereichen, welche die Veränderungen der Ultrastruktur bei der Stratum-corneum-Hautschicht zeigt, die sich aus einer 5-tägigen Verwendung eines Gesichts-Tissue-Papierprodukts, hergestellt von The Procter & Gamble Company, Inc., unter der Handelsbezeichnung "PUFFS PLUS" ("PUFFS PLUS-Gesichts-Tissue") ergeben; und
die 9 ist eine 8-mm-elektronenmikroskopische Aufnahme (8900 × 3,7-fache Vergrößerung) einer Hautprobe, erhalten durch eine 2-mm-Ausstanzbiospsie von Gesichtsbereichen, welche die Veränderungen der Ultrastruktur bei der Stratum-corneum-Hautschicht zeigt, die sich aus einer 5-tägigen Verwendung des Gesichts-Tissue-Papierprodukts der vorliegenden Erfindung ergeben.
Bester Weg zur Durchführung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung beinhaltet die überraschende Erkenntnis, dass die Verwendung von Baumwolllinterfasern als einzige und vorwiegende Faserquelle bei der Herstellung von Tissue-Produkten, wie Gesichts- und Toiletten-Tissue und anderen Nonwoven-Produkten, nicht nur praktikabel ist, sondern der Bereitstellung von Produkten, die unerwartete medizinische Nutzen oder Vorteile zusätzlich zu der Ausgewogenheit der Eigenschaften zeigen, dient. Obwohl die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Baumwolllinterfasern und Pulpe unten stehend hauptsächlich in Verbindung mit der Herstellung von Tissue-Produkten beschrieben werden, unterliegt die Erfindung keiner so großen Beschränkung. Die hierin verwendeten Baumwolllinterfasern und die daraus hergestellte erfindungsgemäße Baumwolllinterpulpe können zur Herstellung anderer gekreppter und nicht gekreppter Nonwoven-Produkte, wie von weiblichen Hygienepro dukten, anderen Gesundheitsprodukten, Windelliners bzw. -decklagen und dergleichen, verwendet werden.
Medizinische Voruntersuchungen, welche die Verwendung des vorliegenden erfindungsgemäßen Tissue-Produkts durch Personen mit bestimmten entzündlichen Erkrankungen beinhalten, schlagen vor, dass die Verwendung dieses Produkts zur Verbesserung solcher Erkrankungen bei einer Vielzahl der untersuchten Personen dient. Insbesondere lieferte in einer Pilotvoruntersuchung, die sich mit der Anwendung der vorliegenden Erfindung durch Frauen befasste, die von chronischen oder wiederholt auftretenden Infektionen der Vulva und der Vagina und anderen entzündlichen Erkrankungen betroffen sind, Ergebnisse, welche eine statistisch signifikante Verbesserung solcher Erkrankungszustände hinsichtlich Rissbildung, Sekundärinfektion, Schmerzen und Ausfluss bzw. Eiterung zeigen.
Ein kritischer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Auswahl und die Identifizierung einer/von brauchbaren Güteklasse(n) von Rohbaumwolllinterfasern zusätzlich zu der Herstellung einer brauchbaren Baumwolllinterpulpe. Wie oben stehend angedeutet, bestimmen die physikalischen Charakteristika von Rohbaumwolllinterfasern und die resultierende Pulpe die Fähigkeit von herkömmlicher Tissue-Mahlgerätschaft, das Material zu verarbeiten, zusätzlich zu den physikalischen Charakteristika des erhaltenen Blatts.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Rohbaumwolllinterfasern besitzen eine durchschnittliche Faserlänge von etwa 2 bis etwa 16 mm und umfassen vorzugsweise zum zweiten Mal geschnittene Baumwolllinters aus Amerika oder Mexiko oder Verschnitte von zum zweiten und zum dritten Mal geschnittenen asiatischen Baumwolllinters. Wenn Verschnitte von zum zweiten und zum dritten Mal geschnittenen asiatischen Baumwolllinters verwendet werden, wird darauf hingewiesen, dass Verschnittverhältnisse im Bereich von etwa 1 : 4 bis etwa 1 : 1 (d. h. von etwa 20 bis etwa 50 Gew.-% Zweitschnitten und von etwa 80 bis etwa 50 Gew.-% Drittschnitten) bevorzugt sind.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Ausdruck "zum zweiten Mal geschnittene Baumwolllinters" Fasern, die von Baumwollsamen während der zweiten Passage der Baumwollsamen durch eine Delinting-Säge einer herkömmlichen Lintermaschine entfernt werden, während der Ausdruck "zum dritten Mal geschnittene Baumwolllinters" Fasern bedeutet, die von Baumwollsamen wäh rend einer dritten Passage der Baumwollsamen durch eine solche Delinting-Säge entfernt werden.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Rohbaumwolllinterfasern zeigen allgemein die folgenden physikalischen Charakteristika:
Wie die oben stehend angeführten physikalischen Charakteristika nahelegen, liefert Baumwolllinterpulpe aus amerikanischen oder mexikanischen, zum zweiten Mal geschnittenen Baumwolllinters Tissue mit der besten Blattbildung, dem geringsten Pilling und dem geringsten Schmutzgehalt. Weiterhin weist diese Pulpe die besten Handhabungscharakteristika in Tissue-Mahlgerätschaft auf.
In einer stärker bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzen die Rohbaumwolllinterfasern eine durchschnittliche Faserlänge von etwa 2 bis etwa 10 mm und stärker bevorzugt von etwa 4 bis etwa 6 mm.
In einer noch stärker bevorzugten Ausführungsform besitzen die Rohbaumwolllinterfasern eine durchschnittliche Grobkörnigkeitsmessung von etwa 25% bis etwa 70%, und stärker bevorzugt von etwa 35 bis etwa 55%. Der Ausdruck "Grobkörnigkeit", wie hierin verwendet, bedeutet das prozentmäßige Äquivalent des Quotienten der Faserzellwanddicke, geteilt durch die Summe der Faserzellwanddicke und des Lumendurchmessers. Der Erläuterung halber zeigen Linterfasern, welche ein mehr kreisförmig geformtes Lumen besitzen, typischerweise einen Faserdurchmesser von etwa 0,7 bis etwa 1,1 mils und eine Zellwanddicke von etwa 0,16 bis etwa 0,40 mils.
Es ist hierin angegeben, dass die Festigkeit und Opazität der vorliegenden erfindungsgemäßen Tissue-Produkte erhöht werden kann durch Verwendung kleinerer Mengen von Fasern mit durchschnittlichen Faserlängen, die außerhalb der oben angeführten Bereiche liegen. Insbesondere können längere Fasern von langen, zum zweiten Mal geschnittenen Baumwolllinters und Mahlläufe zur Verleihung von Festigkeit zur Anwendung kommen. Allerdings dürfen solche Fasern nicht zu lang sein oder in einer Menge vorliegen, die ausreicht, um eine Gewebestrangbildung in der Tissue-Mahlgerätschaft zu verursachen. Außerdem können kürzere Fasern, wie kurze Zweitschnitte, Drittschnitte oder Hüllenfaser, zum Ausfüllen von Tissue-Blatt-Hohkäumen und dadurch zur Erhöhung der Opazität des erhaltenen Blatts verwendet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform werden etwa 48 bis etwa 72 Gew.-% der längeren Fasern von amerikanischen, zum zweiten Mal geschnittenen Baumwolllinters und von etwa 38 bis etwa 52 Gew.-% von kürzeren Fasern aus Asien in Verbindung mit den hierin zuvor beschriebenen Rohbaumwolllinterfasern verwendet.
Der Ausdruck "Mahlläufe", wie hierin verwendet, bedeutet einen Verschnitt von zum ersten Mal und zum zweiten Mal geschnittenen Linterfasern. Der Verschnitt kann in einem einzigen Durchgang der Samen durch eine Lintermaschine durch Einstellen der Delinting-Sägeblattabstände in einer Weise, um beide Typen von Fasern zu entfernen, erhalten werden. Ein solcher Verschnitt kann auch durch manuelles Vermischen von zum ersten Mal geschnittenen Baumwolllinters mit zum zweiten Mal geschnittenen Linters jeweils in einem Verhältnis von ungefähr 1 : 4 erhalten werden.
Der Ausdruck "Hüllenfaser", wie hierin verwendet, bedeutet sehr kurze Fasern, die von Baumwollsamenhüllen durch Aufschlagen von faserbeladenen Hüllen in einem Defibrator getrennt werden.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete kationische Stärkederivat ist eine natürlich abgeleitete Stärke, die chemisch modifiziert wurde, um eine kationische Gruppe vorzusehen. Die Stärke ist vorzugsweise von Mais oder Kartoffeln abgeleitet. In einer stärker bevorzugten Ausfihrungsform ist das in der vorliegenden Erfindung verwendete kationische Stärkederivat Kartoffelstärke.
Die betreffende Stärke kann in granulärer Form, vorgelatinisierter granulärer Form oder dispergierter Form vorliegen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine 15 bis 35%ige Aufschlämmung eines Kartoffelstärkederivats in Wasser verwendet. Geeignete Stärken können von The National Starch and Chemical Company, Bridgewater, New Jersey, unter den Handelsbezeichnungen REDI-BOND 2038, 5330 und 5330A erhalten werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das kationische Stärkederivat einer wässrigen Faseraufschlämmung, welche gebleichte, aufgeschlagene Baumwolllinterpulpe in einer Menge im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 5,6 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Baumwolllinterpulpe bei einem etwa 6%-igen Feuchtigkeitsgehalt, und stärker bevorzugt in einer Menge im Bereich von etwa 0,3 bis etwa 1,3 Gew.-% enthält, zugegeben.
Wenn das Tissue-Papierprodukt der vorliegenden Erfindung für die Verwendung als Gesichts-Tissue bestimmt ist, werden vorzugsweise etwa 0,05 bis etwa 3,0 Gew.-%, und stärker bevorzugt etwa 0,1 bis etwa 1,0 Gew.-% eines Harzes mit Nassfestigkeit ebenfalls der wässrigen Faseraufschlämmung zugegeben. Ein bevorzugtes Harz mit Nassfestigkeit kann von Hercules Incorporated, Wilmington, DE 19894-0001 unter der Handelsbezeichnung KYMENE 557H Nassfestigkeitsharz erhalten werden.
Andere Materialien können der wässrigen Faseraufschlämmung zugegeben werden, um die Einfachheit der Herstellung zu fördern oder um den Tissue-Produkten andere Charakteristika oder Attribute zu verleihen, solange sie sich auf die Weichheit und/oder Festigkeit des erfindungsgemäßen Tissue-Produkts oder dessen Kompatibilität mit Personen mit existierenden medizinischen Erkrankungszuständen oder Überempfindlichkeiten nicht nachteilig auswirken oder diese beeinträchtigen.
Die Tissue-Produkte der vorliegenden Erfindung können aus einzelschichtigen oder mehrschichtigen Tissue-Papierbahnen hergestellt werden und können die Form einlagiger Tissue-Produkte oder mehrlagiger Tissue-Produkte aufweisen.
In einer Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Tissue-Produkt ein zweilagiges Tissue-Produkt, bei welchem jede Lage eine Einzelschicht bildet, umfassend: Baumwolllinterfasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von etwa 0,3 bis etwa 3,0 mm; und eine wirksame Menge einer kationischen Stärke.
In einer weiteren Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Tissueprodukt ein einlagiges Tissue-Produkt, welches drei aneinander grenzende Schichten umfasst: eine innere oder zentrale Schicht, welche herkömmliche Holzpulpefasern umfassen, und zwei äußere Schichten, die jeweils Baumwolllinterfasern umfassen, wie oben stehend beschrieben, und mit einer Ausdehnung oder einer Dicke im Bereich von etwa 0,06 bis etwa 0,35 mm.
In noch einer weiteren Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Tissue-Produkt ein zweilagiges Tissue-Produkt, bei welchem jede Lage ein doppelschichtiges Blatt bildet, das eine erste Schicht aus Baumwolllinterfasern, wie oben stehend beschrieben, umfasst und eine Ausdehnung oder eine Dicke von etwa 0,02 bis etwa 0,50 mm aufweist, sowie eine zweite Schicht aus herkömmlichen Holzpulpefasern umfasst und eine Ausdehnung oder Dicke von etwa 0,08 bis etwa 0,80 mm aufweist. Die doppelschichtigen Blätter sind aufeinander geschichtet, wobei die Holzpulpefaserschichten einander gegenüberliegen, so dass jede Baumwolllinterfaserschicht eine Außenschicht bildet.
Bevorzugte Tissue-Produkte gemäß der vorliegenden Erfindung besitzen ein Grundgewicht von etwa 6 bis etwa 30 g/m². Die Dichte der bevorzugten Tissue-Produkte beträgt zwischen etwa 0,02 und etwa 0,39 Gramm pro Kubikzentimeter (g/cm³) und stärker bevorzugt zwischen etwa 0,08 und 0,29 g/cm³.
Die Zugfestigkeit von bevorzugten Tissue-Produkten beträgt ≥140 Gramm pro Inch (g/in.) (≥55 Gramm pro Zentimeter) für die Zugfestigkeit in Maschinenrichtung (2-lagige Blätter, Tappi-Verfahren #494) und stärker bevorzugt etwa 190 bis 330 g/in. Während quadratische Blätter (d. h. Zugfestigkeit in Maschinenrichtung = Zugfestigkeit in Querrichtung) durch die vorliegende Erfindung in Betracht gezogen werden, ist es bevorzugt, dass die Zugfestigkeit in Querrichtung etwa 60 bis etwa 70% der Zugfestigkeit in Maschinenrichtung beträgt.
Um die Tissue-Produkte der vorliegenden Erfindung herzustellen, ist es erforderlich, zuerst eine wässrige Faseraufschlämmung oder Pulpe herzustellen, die unten stehend beschrieben ist.
Herstellung einer wässrigen Faseraufschlämmung oder Pulpe
Zunächst werden Rohbaumwolllinterfasern mechanisch gereinigt, um Feldabfall, Samenhülsen, Baumwollsamen und Sand zu entfernen. Mechanische Reinigungstechniken sind Fachleuten auf dem Gebiet wohlbekannt und schließen Luft-Trenntechniken ein, wobei Fasern von den Abfallpartikeln als eine Folge der Dichteunterschiede zwischen diesen Komponenten getrennt werden, zusätzlich zu mechanischen Mahltechniken. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Rohfasern mechanisch durch mechanisches Vier-Stufen-Mahlsystem mit Luftstrombeförderungs- und Dichte-Trennschritten zwischen jeder Stufe gereinigt. Das mechanische Reinigen erfolgt für einen Zeitraum im Bereich von etwa 1 bis etwa 4 Minuten, bis die Masse der Abfallpartikel höherer Dichte von den Fasern geringerer Dichte abgetrennt wurde.
Nachdem die Rohfasern mechanisch gereinigt wurden, werden sie vorzugsweise mit einer 1,8 bis 5,6-%igen Lösung von Natriumhydroxid und raffiniertem Tallöl durchtränkt. Insbesondere werden die Rohfasern mit der Ätzlösung besprüht und danach mechanisch gepresst, um die überschüssige Lösung zu entfernen und um das Eindringen der Lösung in die Fasern zu erzwingen, wodurch das Verhältnis von Faser zu Lösung eingestellt wird. Es ist bevorzugt, dass der Faserzu-Lösung-Verhältnisbereich etwa 1 : 3 bis etwa 1 : 5 beträgt.
Die durchtränkten Fasern werden danach zu einem Digestor übertragen, wo sie durch direkte Dampfinjizierung erwärmt werden. Der Zweck des Digerierungs- bzw. Aufschließungsschritts ist ein dreifacher. Erstens, es werden Baumwollsamenöle und -wachse durch Verseifung zu den Natriumsalzen von Fettsäuren wasserlöslich gemacht. Zweitens, es werden Samen und Hüllenfragmente aufgelöst. Drittens, die Viskosität oder das Molekulargewicht der Cellulose wird eingestellt.
Die Stärke der Ätzlösung, das Faser-zu-Lösung-Verhältnis und die Digester-Temperaturen, -Drücke und -Kochzeiten sind alles Faktoren, welche die Linter-Viskosität bestimmen oder re gulieren. Außerdem beeinflussen die Digester-Temperaturen, -Drücke und -Kochzeiten die Helligkeit, den Schmutzgehalt und die Festigkeit des am Ende erhaltenen Baumwolllinter-Tissueprodukts. Insbesondere, wenn der Aufschließungsprozess zu schonend ist, ist die Helligkeit des erhaltenen Tissue-Produkts zu gering und der Schmutzgehalt ist zu hoch. Wenn andererseits der Aufschließungsprozess zu hart ist, besitzen die Fasern eine verminderte Festigkeit. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die durchtränkten Fasern bei Temperaturen im Bereich von etwa 140°C bis etwa 195°C und bei Drücken im Bereich von etwa 0,28 MPa bis etwa 1,24 MPa für einen Zeitraum im Bereich von etwa 25 Minuten bis etwa drei Stunden aufgeschlossen. Die aufgeschlossenen Linters besitzen vorzugsweise eine Viskosität im Bereich von etwa 50 bis etwa 5000 Sekunden und besitzen stärker bevorzugt eine Viskosität im Bereich von 100 bis etwa 1000 Sekunden, wie durch das ACS-Verfahren, das in Industrial and En gineering Chemistry Analytical Edition, Bd. 1, Seite 49 vom 15. Januar 1929, veröffentlicht ist, gemessen. Alle in dieser Patentschrift angegebenen Viskositätswerte sind die Sekunden, die das kalibrierte Kügelchen benötigt, um 20 cm durch eine Lösung von 2,5 Gramm Cellulose, die in einem Lösungsmittel gelöst ist, welches eine Zusammensetzung von 165 Gramm Ammoniak, 30 Gramm Kupfer und 10 Gramm Saccharose besitzt, zu fallen.
In einer stärker bevorzugten Ausführungsform werden die durchtränkten Fasern ebenfalls einem Oxidationsschritt in dem Digester unterworfen. Es wird in der Theorie angenommen, dass Lignin in Verbindung mit der Linterverarbeitung aus den Samenhüllen stammt und zur Bildung von gefärbten Verbindungen führt, wenn die Baumwollsamenhüllen sich während der Aufschließung auflösen. Es wurde festgestellt, dass die Hinzufügung eines Oxidationsschritts bei dem Digester die gefärbten Verbindungen verringert und eine hellere Papiermasse bzw. Pulpe ergibt. Wie für Fachleute auf dem Gebiet leicht offensichtlich wird, ermöglicht ein solcher Schritt eine Reduzierung, wenn nicht Eliminierung, der Menge an Bleichmitteln auf Chlorbasis, die anschließend für die Erzeugung eines annehmbaren Grades an Helligkeit in der erhaltenen Pulpe verwendet werden müssten.
Der oben stehend angeführte Oxidationsschritt wird vorzugsweise durch eines von zwei Verfahren durchgeführt. In dem ersten Verfahren wird Wasserstoffperoxid (H₂O₂) als Delignifizierungsmittel verwendet und wird einer 1,8%- bis 5,6%igen Lösung von Natriumhydroxid und raffiniertem Tallöl zugegeben, um so eine 1 bis 5%ige Lösung von H₂O₂ zu erhalten. Die resultierende Peroxid-Lösung wird den Linters zugegeben, wenn sie in den Digester gefüllt werden.
Die Aufschließung erfolgt gemäß den oben stehend beschriebenen Verfahrensparametern. Eine gute Bleichwirkung von dem Peroxid wird durch das gute Mischen und die hohe Aufschließungstemperatur erleichtert. Es wird darauf hingewiesen, dass ein solches Verfahren zu einer gewissen Zersetzung des Peroxids führt, was sich auf die Effizienz dieses Verfahrens auswirkt.
In dem zweiten Verfahren wird Sauerstoff als Delignifizierungsmittel verwendet. Insbesondere wird Sauerstoff in einer Menge im Bereich von etwa 0,11 bis etwa 0,78 MPa pro metrischer Tonne Rohfaser dem Digester vor der Dampfbeheizung oder am Ende des Digesterzyklus hinzugegeben. Wie für Fachleute auf dem Gebiet leicht ersichtlich wird, hängt die Menge an zugesetztem Sauerstoff von der Druckbeschränkung des Digesters und dem Dampfdruck, der zum Kochen der Linters verwendet wird, ab.
In einer noch stärker bevorzugten Ausführungsform wird Sauerstoff als Delignifizierungsmittel verwendet und wird dem Digester vor der Dampfbeheizung zugegeben. Es wurde weiter festgestellt, dass Sauerstoff in Kombination mit der Ätzlösung und der während der Aufschließung angewandten hohen Temperatur die Viskosität der Cellulose in einem größeren Maße vermindert als die Aufschließung mit lediglich der Ätzlösung bei hohen Temperaturen. Die Folge ist, dass eine 20- bis 28%ige Verminderung des Dampfdrucks und damit der Temperatur während des Aufschließungszyklus bewerkstelligt werden kann, wodurch die Effizienz des gesamten Aufschließungsprozesses erhöht wird.
Als letzter Schritt vor der Übertragung der aufgeschlossenen Rohbaumwolllinters von dem Digester ist es bevorzugt, dass Kohlendioxid als Neutralisationsmittel für die restliche Ätzlauge eingesetzt wird. Die Verwendung von Kohlendioxid spielt eine Rolle bei der Erzeugung einer Pulpe mit geringem Aschegehalt. Wie leicht augenscheinlich wird, kann der resultierende Calciumgehalt durch Waschen der aufgeschlossenen Linters mit entionisiertem Wasser verringert werden, um das durch eine Neutralisationsreaktion gebildete Bicarbonatsalz zu entfernen.
Nachdem die Rohbaumwolllinterfasern aufgeschlossen wurden, wird die resultierende Pulpe an ein Bleichsystem übertragen. Das Bleichen kann entsprechend den herkömmlichen Bleichtechniken unter Verwendung reduzierter Mengen an elementarem Chlor durchgeführt werden. Es ist bevorzugt, dass solche herkömmlichen Techniken durchgeführt werden, um eine Viskositätsabnahme im Bereich von etwa 30 bis etwa 55% herbeizuführen. Abnahmen innerhalb dieses Be reichs führen zu einer Pulpe mit hoher Helligkeit bei geringeren Verminderungen der Pulpestärke.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Einsatz von elementarem Chlor eliminiert. Insbesondere wird eine Mischung von Natriumchlorit und Natriumhyporchlorit mit einem pH-Wert von etwa 2,0 bis etwa 4,5 den aufgeschlossenen Fasern oder der Pulpe in einer Menge von etwa 4 bis etwa 12 Kilogramm Natriumchlorit pro metrischer Tonne Faser zugesetzt. Die Temperatur in dem Bleichsystem oder der Vorrichtung wird danach von etwa 48 auf etwa 60°C angehoben, und diese Temperatur wird etwa 35 bis etwa 55 Minuten lang beibehalten. Es wird darauf hingewiesen, dass diese Kombination von Chemikalien Chlordioxid erzeugt, welches das Hauptbleichmittel wird.
Als Nächstes wird Wasserstoffperoxid in Mengen im Bereich von etwa 0,4 bis etwa 1,4 Gew.-% auf Pulpe der oben stehend angeführten Bleichmischung oder -lauge zugesetzt, um das Hypochlorit-Bleichen in der zweiten Stufe zu ersetzen. Ein Puffer für eine pH-Regulierung (z. B. Natriumsilicat-Natriumhydroxid-Lösung) in Mengen im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 0,7 Gew.-% auf Pulpe wird ebenfalls der Bleichflüssigkeit zugesetzt, ebenso wie Maskierungsmittel (z. B. Magnesiumsulfat) in Mengen im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 0,3 Gew.-% auf Pulpe. Die Temperatur in der Bleichvorrichtung wird danach auf etwa 74 bis etwa 88°C angehoben und die Temperatur wird etwa 45 bis etwa 70 Minuten lang beibehalten. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Prozentanteil an Festsubstanzen der Bleichflüssigkeit im Bereich von etwa 12 bis etwa 19% Festsubstanzanteil.
Schließlich wird die Pulpe auf einen pH-Wert von etwa 2,5 bis etwa 3,5 angesäuert, um den Aschegehalt zu reduzieren. Alternativ werden etwa 2 bis etwa 5 Kilogramm einer 3 : 1-Mischung von Natriumchlorit und Natriumhypochlorit der gebleichten Pulpe zugesetzt, um eine solche Verringerung des Aschegehalts herbeizuführen. Vorzugsweise wird der Aschegehalt auf einen Anteil von etwa 0,05 bis etwa 0,65 Gew.-% Trockenpulpe verringert.
In einer stärker bevorzugten Ausführungsform wird das Bleichen mit chlorfreien Chemikalien durchgeführt. Insbesondere wird Wasserstoffperoxid den aufgeschlossenen Fasern oder der Pul-pe in einer Menge von etwa 35 bis etwa 90 Kilogramm Peroxid pro metrischer Tonne Faser zugegeben. Die Temperatur in der Bleichvorrichtung wird von etwa 71 auf etwa 88°C angehoben und die Temperatur wird etwa 50 bis etwa 90 Minuten lang beibehalten. Der Peroxid-Bleichschritt kann bei Bedarf wiederholt werden, um den gewünschten Grad an Helligkeit zu erreichen. Nachdem der gewünschte Grad an Helligkeit erreicht ist, werden die Fasern in saurem Wasser mit einem pH-Wert von etwa 3 bis etwa 5 zum Zweck der Entfernung der Bleichchemikalien gewaschen.
Überraschenderweise besitzen die Baumwolllinterpulpen, die unter Sauerstoffbehandlung während der Aufschließung hergestellt werden und mit Wasserstoffperoxid gebleicht werden, Helligkeitswerte, die den Linterpulpen entsprechen, die durch herkömmliche Bleichtechniken hergestellt werden. Darüber hinaus sind mit Sauerstoff und Peroxid erzeugte Pulpen stärker als Pulpen von identischer Helligkeit, die durch herkömmliche Bleichtechniken hergestellt werden. Nachdem die Pulpe gebleicht wurde, wird sie zu einer Aufschlagungsvorrichtung übertragen, wo die Fasern geschnitten werden und fibrilliert werden.
Die Menge und die Art der Aufschlagung besitzt eine signifikante, wenn nicht kritische, Auswirkung auf die Qualität des Endprodukts. Es wurde festgestellt, dass ein mäßiges, verlängertes Aufschlagen beispielsweise mit Hilfe eines Schlägers vom Holländer-Typ eine aufgeschlagene Pulpe vorsieht, die durch inländische Tissue-Mühlen verarbeitbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Fasern für einen Zeitraum von etwa 2 bis etwa 3 Stunden in einem Schläger vom Holländer-Typ aufgeschlagen, bis eine durchschnittliche Faserlänge von etwa 0,3 bis etwa 3,0 mm erhalten wird.
Nach dem Aufschlagen wird eine wirksame Menge an kationischem Stärkederivat und anderen Komponenten, falls gewünscht, der aufgeschlagenen Pulpe zugesetzt.
Herstellung einer Tissue-Papierbahn
In einem nicht integrierten System (d. h. dort, wo die Pulpemühle sich weit von der Tissue-Mühle entfernt befindet), werden die gebleichten und aufgeschlagenen Pulpefasern zu einer Pul-peschicht bzw. einem Pulpeblatt geformt und einer Tissue-Mühle zugeführt. In einem integrierten System (d. h. dort, wo die Pulpe-Mühle mit der Tissue-Mühle verbunden ist), werden die gebleichten und aufgeschlagenen Pulpefasern in der Form einer wässrigen Faseraufschlämmung typischerweise über eine Rohrleitung von dem Bleich-/Aufschlagungsbereich der Pulpe-Mühle der Tissue-Mühle zugeführt.
Es wird darauf hingewiesen, dass Papierbreiaufschlämmungspumpen, die in Tissue-Mühlen zum Zweck der Bewegung wässriger Faseraufschlämmungen von einem Verarbeitungspunkt zu einem anderen zum Einsatz kommen, typischerweise mit nach vorne geöffneten, mehrflügeligen Impellern, wie einem 2-4-Typ, ausgerüstet sind und bei geringer UpM-Zahl (U/min) (nämlich ≤1800) betrieben werden. Es wird weiter darauf hingewiesen, dass bei höheren Geschwindigkeiten und mit 5- und 6-flügeligen Impellern betriebene Pumpen verstopfen, wenn sie wässrigen Baumwolllinteraufschlämmungen ausgesetzt werden. Es wurde festgestellt und ist daher bevorzugt, dass die Papierbreiaufschlämmungspumpen, die bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen, Niedergeschwindigkeits- (d. h. 880 bis 1200 U/min), Hochvolumenpumpen mit großem Abstand (d. h. 4,4 bis 7,6 Zentimeter) zwischen den Flügeln umfassen.
Nachdem die gebleichten und aufgeschlagenen Pulpefasern innerhalb der Tissue-Mühle aufgenommen wurden, werden sie mechanisch zum Zwecke der Fasertrennung zum Halbstoff bzw. chemisch aufgeschlossen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine 3,0 bis etwa 4,2 %ige wässrige Baumwolllinteraufschlämmung mechanisch bei Umgebungstemperatur für mindestens 60 Minuten in einem System zum Halbstoff aufgeschlossen, welches zur Herbeiführung eines Bewegungsmusters fähig ist, das dazu dient, tote Zonen unterhalb der Oberfläche der Aufschlämmung und des auf der Aufschlämmungsoberfläche treibenden nicht bewegten Papierbreis zu verhindern. In einer stärker bevorzugten Ausführungsform wird eine 3,4- bis etwa 4,4 %ige wässrige Baumwolllinteraufschlämmung, wie oben stehend beschrieben, bei einer Temperatur im Bereich von etwa 49 bis etwa 57°C mindestens 40 Minuten lang mechanisch zum Halbstoff aufgeschlossen.
Die mechanisch zum Halbstoff aufgeschlossenen Fasern werden danach entweder einem oder zwei Aufschlagungsschritten unterzogen, wobei die Fasern vorzugsweise auf einen Entwässerungsgrad nach kanadischem Standard von 400 bis 680 Millimetern Drainage aufgeschlagen werden.
Für Tissue-Mühlen, die mit nur einer Doppelscheiben-Aufschlagvorrichtung ausgerüstet sind, ist es bevorzugt, dass die darin eingesetzte Aufschlagvorrichtung eine ausreichende Größe aufweist, um eine angewandte Tagesnettopferdestärke pro Tonne verarbeitete Faser von 4,5 bis 6,0 zu lie fern ("Netto-HPD/T"). Zur Erläuterung besitzt eine Doppelscheiben-Aufschlagvorrichtung zwei Reihen von zwei übereinander gelegten Aufschlagplatten, die zwei Grenzflächen bilden. Jede Reihe von Aufschlagplatten besitzt eine drehbare Platte und eine fixierte Platte, wobei der Abstand zwischen jeder Reihe von Platten einstellbar ist. Wie Fachleuten auf dem Gebiet allgemein bekannt ist, wird eine Faseraufschlämmung durch jede Grenzfläche gepumpt, wo Fasern geschnitten werden und durch die Schnittoberfläche jeder Aufschlagplatte aufgeschlagen werden. Wenn die Aufschlagplatten enger zusammen bewegt werden, werden mehr Fasern geschnitten und aufgeschlagen und mehr Energie wird auf die Faser angewandt. Die "angewandte Nettopferdestärke" ist ein Maß für die auf die Faser angewandte Energie und bedeutet, wie hierin verwendet, die Differenz zwischen der verfügbaren Pferdestärke und der "Leerlauf-Pferdestärke" oder die benötigte Menge an Pferdestärke, um die Platten zu drehen, wenn der Abstand oder der Zwischenraum zwischen den Platten so groß ist, dass kein Aufschlagen stattfindet. Als eine allgemeine Regel entspricht die "angewandte Nettopferdestärke" ungefähr 80 bis 85% der verfügbaren Pferdestärke. Zum Beispiel könnte eine Aufschlagvorrichtung, die mit einem Motor von 600 Pferdestärken ausgerüstet ist, eine angewandte Nettopferdestärke von 480 bis 510 liefern. Deshalb würde, wenn eine Tissue-Mühlen-Tissue-Herstellungsmaschine mit 3,0 Tonnen pro Stunde oder 72 Tonnen pro Tag betrieben wird, die Netto-HPD/T zwischen 6,67 und 7,08 betragen.
Für Tissue-Mühlen, die mit zwei Aufschlagvorrichtungen ausgerüstet sind, ist es bevorzugt, dass die Aufschlagvorrichtungen in Reihe angeordnet sind und dass eine erste Aufschlagvorrichtung mit Platten ausgerüstet ist, die dazu dienen, um mehr Schneideleistung als Fibrillierung vorzusehen. Solche Platten weisen etwas größere Zwischenräume zwischen den Stäben auf, im Vergleich mit Platten, die für mehr Fibrillierungs- als Schneideleistung sorgen und daher weniger einem Verstopfen mit Linterfasern unterliegen. Dieser Plattentyp ist von J&L Machine Company, Waukesha, Wisconsin, unter der Handelsbezeichnung 24-EJ 109/110-Muster und 24-EJ 127/128-Muster verfügbar. Es ist weiter bevorzugt, dass eine zweite Aufschlagvorrichtung mit Platten ausgerüstet ist, die mäßig für mehr Fibrillierung sorgen als die in der ersten Aufschlagvorrichtung eingesetzten Platten. Solche Platten sind von J&L Machine Company unter den Produktbezeichnungen 24-101/102-Muster und 24-EJ 103/104-Muster verfügbar. Wie leicht offensichtlich wird, kann der Schneidegrad und der Fibrillierungsgrad durch zwei in Reihe angeordnete Aufschlagvorrichtungen eingestellt werden, um einen Bereich an Faserverschnitten zu verarbeiten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird eine Aufschlagvorrichtung mit einer Doppelscheibenkonfiguration, welche das Fließen von Papierbrei durch eine erste Grenzfläche und danach durch eine zweite Grenzfläche ermöglicht, eingesetzt. Wie leicht offensichtlich wird, erlaubt eine solche Konfiguration die Verwendung eines Plattentyps zur Bildung der ersten Grenzfläche und eines zweiten Plattentyps zur Bildung der zweiten Grenzfläche.
In einer stärker bevorzugten Ausführungsform kommen zwei Systeme zur Papierbreiherstellung, wobei jedes System eine ihm zugewiesene Aufschlagvorrichtung besitzt, zum Einsatz. Eine solche Anordnung ermöglicht die getrennte Behandlung oder Verarbeitung verschiedener Typen von Baumwolllinterpulpe und deren anschließende Vermischung im Gegensatz dazu, dass man zuerst die Fasern vermischt und anschließend den vermischten Papierbrei schneidet und fibrilliert.
Nachdem die Fasern aufgeschlagen sind, wird die aufgeschlagene Fasern enthaltende wässrige Aufschlämmung mit recyceltem Wasser verdünnt, bis eine Faserkonzentration von etwa 0,1 bis etwa 0,4% erreicht ist. Die verdünnte Aufschlämmung wird danach durch Drucksiebe mit Schlitzen von etwa 1,0 bis etwa 1,9 mm und/oder Löcher von etwa 1,0 bis etwa 2,4 mm geleitet. Die Aufschlämmung wird danach zu einem Stoffauflaufkasten einer Papierherstellungsmaschine geleitet, wo sie gründlich gemischt wird unter Vorsehung einer homogenen Aufschlämmung, bevor sie auf einem Formungsdraht oder -zylinder abgeschieden wird. Die abgeschiedene Aufschlämmung wird danach schrittweise auf etwa 30% Feststoffgehalt mittels Schwerkraft, vakuumgestützter Drainage und mechanischem Pressen entwässert und dann an einer zylindrischen Oberfläche eines dampfbeheizten Yankee-Trockners, der durch einen aufgebrachten Klebstoff unterstützt wird, festgemacht. Das Trocknen wird auf einem Yankee-Trockner zu Ende geführt. Die erhaltene trockene Bahn wird danach von dem Yankee-Trockner durch eine Schaberklinge oder Kreppklinge "gekreppt", welche in einem Winkel von etwa 8 bis etwa 30° im Verhältnis zu der Trockneroberfläche positioniert ist, und dann zu einer Rolle gewickelt.
Für Ausführungsformen, bei welchen das erfindungsgemäße Produkt ein zweilagiges Produkt ist (z. B. wo jede Lage eine Einzelschicht bildet, welche Baumwolllinterfasern und kationische Stärke oder Stärkederivat umfasst), und/oder für Ausführungsformen, bei welchen das erfindungsgemäße Tissue-Produkt ein einlagiges Tissue-Produkt ist, welches drei aneinander grenzende Schichten umfasst (z. B. eine innere oder zentrale Schicht, welche herkömmliche Holzpul pefasern umfasst, und zwei äußere Schichten, welche Baumwolllinterfasern umfassen), können zwei Papierbreiherstellungssysteme und ein Doppelschicht-Stoffauflaufkasten verwendet werden, um die individuelle Gestaltung jeder Schicht zu ermöglichen. Zudem können zwei Papierbreiherstellungssysteme und ein Einzelschicht-Stoffauflaufkasten ebenfalls verwendet werden, um zwei Typen von Papierbrei zuzulassen, die im Anschluss zu Einzelschichten in verschiedenen Verhältnissen abgemessen werden.
Im Detail nun Bezug nehmend auf die Zeichnungen, sind rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der vorliegenden erfindungsgemäßen Badezimmer- und Gesichts-Tissue-Papierprodukte zusammen mit rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen von CHARMIN- und COTTO-NELLE-Badezimmer-Tissues und KLEENEX-Gesichts-Tissue gezeigt. Die 1 bis 5 zeigen die auffälligen Unterschiede in der Faserorientierung und Struktur zwischen den Baumwolllinterfaser-Tissue-Papierprodukten der vorliegenden Erfindung und den Holzfaser-Tissue-Papierprodukten des Stands der Technik. Insbesondere weisen die in den 1 und 4 gezeigten Fasern eine glatte "bandförmige" Struktur auf und zeigen einen größeren Grad der Fibrillierung. Diese Fasern sind in gleichmäßigeren Windungen als die stärker desorganisierten Holzpulpefasern der Tissue-Papierprodukte des Stands der Technik angeordnet und erscheinen flexibler, was auf einen größeren Faser-zu-Faser-Kontakt und ein besseres Verhaften schließen lässt. Im deutlichen Gegensatz dazu zeigen die 2, 3 und 5 Holzfasern, die dazu tendieren, gerader und steifer zu bleiben, weniger "konform" bzw. anpassungsfähig im Kontakt mit anderen Fasern sind und einen geringeren Grad der Fibrillierung zeigen.
Spezifische Beispiele
Beispiel Nr. 1
Eine Pilotstudie wurde zum Zweck der Bestimmung durchgeführt, ob die Verwendung des vorliegenden erfindungsgemäßen Tissue-Produkts (im Vergleich mit herkömmlichen Tissue-Produkten auf Holzbasis) durch Frauen, die vor kurzem normale vaginale Entbindungen hatten, dazu dienen würde, eine perineale Reizung nach einer perinealen Reparatur zu verringern. Perineale Reizungen oder Beschwerden im Anschluss an eine perineale Reparatur sind nach einer vaginalen Entbindung üblich. Eine korrekte Vernähung der Episiotomien oder perinealen Risse kann dazu beitragen, die Beschwerden zu vermindern, doch können auch andere Faktoren von Bedeutung sein.
In die betreffende Studie wurden einhundert Frauen, die eine normale vaginale Entbindung mit einer perinealen Reparatur (entweder ein Riss zweiten Grades oder eine Episiotomie) am Queen Charlotte's und Chelsea Hospital in London, England, in den Monaten von August bis Dezember 1996 hatten, aufgenommen. Frauen mit einem Riss ersten oder dritten Grades oder die in der Vergangenheit perineale Probleme hatten, wurden ausgeschlossen. Die Frauen wurden am ersten Tag nach der Geburt mit schriftlicher Zustimmung nach Aufklärung rekrutiert. Die Randomisierung erfolgte durch rechnergenerierte Zufallszahlen und jeder Teilnehmer erhielt zehn Rollen entweder von dem vorliegenden erfindungsgemäßen Tissue-Produkt oder einem herkömmlichen Tissue-Produkt auf Holzbasis in versiegelten, mit dem Label A (48 Frauen) bzw. B (52 Frauen) versehenen Packungen. Sowohl die Untersucher als auch die Versuchsteilnehmer wurden blind gemacht für die Art des zugeteilten Tissues, und die Identitäten der Tissues A und B wurden nicht preisgegeben, bis nachdem die Resultate analysiert worden waren.
Ein Fragebogen wurde 24 Stunden nach der Entbindung mit einer visuellen Analog-Punktbewertung (Skala von 0–100 Millimeter) ausgefüllt zur Bewertung der perinealen Schmerzen. Ein zweiter postalischer Fragebogen wurde jeder Frau acht Wochen nach der Geburt zugesandt. Erneut wurde eine visuelle Analog-Punktbewertung angewandt, um die perinealen Beschwerden zu bewerten, und die Untersucher stellten Fragen hinsichtlich eines perinealen Juckens und Anschwellens, der Wiederaufnahme des Geschlechtsverkehrs, des Stuhlgangverhaltens und des Bruststillens.
Die Untersucher erhielten 92 ausgefüllte Fragebögen, 46 von der Gruppe A und 46 von der Gruppe B. Die Ergebnisse wurden durch Chi²-Tests für die Vergleichsdaten und t-Tests für die durchschnittlichen Schmerzpunktzahlen analysiert. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt:
Tabelle 1 Zusammenfassung der Pilotstudienergebnisse
Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen den zwei Gruppen von Frauen bezüglich der durchschnittlichen Geburtsgewichte, der Parität oder des Auftretens von Hämorrhoiden 24 Stunden nach der Entbindung. Es wurden wesentlich mehr Episiotomien in Gruppe B als in Gruppe A durchgeführt, doch es gab keine Unterschiede bezüglich des verwendeten Nähmaterials oder der angewandten Technik, und es wurden vergleichbare Zahlen durch Hebammen und Ärzte vernäht.
Ähnliche Zahlen in jeder Gruppe klagten über Verstopfung, stillten niemals mit der Brust oder stillten nach acht Wochen immer noch mit der Brust und hatten den Geschlechtsverkehr wieder aufgenommen. Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen den zwei Gruppen bei den durchschnittlichen perinealen Schmerz-Punktbewertungen 24 Stunden nach der Geburt, und es gab keinen Unterschied in der Verbesserung bei den Schmerz-Punktbewertungen oder perinealen Anschwellungen. Weniger Frauen, die das erfindungsgemäße Tissue-Produkt verwendeten, klagten über perineale Schmerzen oder ein Anschwellen nach acht Wochen. Es gab wesentlich weniger Frauen mit perinealem Jucken nach acht Wochen bei denjenigen, die das erfindungsgemäße Tissue-Produkt verwendet hatten, nämlich 4 von 46(9%), im Vergleich zu 11 von 46(24 %) bei denjenigen, die das Papierprodukt auf Holzbasis verwendet hatten (P > 0,05).
Diese Studie lässt darauf schließen, dass die Verwendung des vorliegenden erfindungsgemäßen Tissue-Produkts die perineale Reizung vermindern kann, wie durch weniger Schmerzen, Jucken und Anschwellen nach acht Wochen nach der perinealen Reparatur im Anschluss an eine normale vaginale Entbindung nachgewiesen ist.
Beispiel Nr. 2
Tests zum Absorptionsvermögen
1. Hydrophilie
Die Hydrophilie eines Tissue-Produkts bezieht sich auf die Neigung des Tissue-Papierprodukts, mit Wasser angefeuchtet zu werden. Das Absorptionsvermögen oder die Hydrophilie kann durch Bestimmen der Menge des durch Tissue-Papierproben absorbierten Wassers innerhalb festgelegter Zeiträume und durch Bestimmen der Gesamtzeit, die erforderlich ist, damit jede Probe das maximale Absorptionsvermögen erreicht, quantifiziert werden.
Für das vorliegende Beispiel wurde die in ASTM D5801-95 ausführlich festgelegte Prozedur angewandt zur Bestimmung des Absorptionsvermögens von: den vorliegenden erfindungsgemäßen Gesichts- und Badezimmer-Tissue-Papierprodukten; CHARMIN und COTTONELLE-Badezimmer-Tissues; und PUFFS und KLEENEX-Gesichts-Tissues.
Proben wurden auf eigene horizontale Testplatten gelegt, so dass eine Bodenoberfläche auf der Platte ruhte und eine obere Oberfläche durch ein Testgewicht bedeckt war. Jede Testplatte wurde mit einem eigenen Flüssigkeitsbehälter mittels eines Stechhebers verbunden. Jeder Flüssigkeitsbehälter wurde auf eine elektronische Waage gestellt. Flüssigkeit wurde in die Probe absorbiert. Die sich ergebende Verringerung der in dem Behälter vorhandenen Flüssigkeit wurde durch die Waage gemessen und durch einen angeschlossenen Computer erfasst.
Die Testbedingungen in dieser Prozedur schließen einen negativen Flüssigkeitskopfdruck ein. Die Oberfläche der Flüssigkeit in dem Behälter lag unterhalb der Bodenoberfläche der mit der Testplatte in Kontakt befindlichen Probe.
Für die betreffende Bewertung wurden fünf Probenblätter von 50 ± 1 mm Durchmesser für jede zu testende Tissue-Papierprobe vorgesehen. Der Flüssigkeitsbehälter, welcher ungefähr 200 ml Wasser enthielt, wurde auf die elektronische Waage gestellt. Eine 60-ml-Spritze wurde am Ende des mit dem Behälter verbundenen Schlauchs befestigt und dazu verwendet, um Wasser durch den Schlauch einzuziehen, bis dieser gefüllt war. Der Schlauch wurde dann mit einem Schlauchwiderhaken auf einer Testplatte von 50 mm Durchmesser verbunden, die auf einer Plattform positioniert war, und die Waage wurde tariert. Ein Probenexemplar wurde auf die Platte gestellt und ein 50-g-Gewicht wurde auf das Probenexemplar darauf gestellt, um einen gleichmäßigen Kontakt zwischen dem Probenexemplar und der Flüssigkeit sicherzustellen.
Die Plattform wurde ausgerichtet, bis das Wasser in dem Schlauch mit dem Probenexemplar in Kontakt kam. Der negative Flüssigkeitskopfdruck wurde beibehalten, indem das Probenexemplar ungefähr 4 mm unter der Oberfläche des Wassers in dem Flüssigkeitsbehälter gehalten wurde. Die Waage und der Rechner wurden eingestellt, um das Gewicht des Wassers in dem Flüssigkeitsbehälter alle 3 Sekunden aufzuzeichnen. Das Probenexemplar wurde Wasser absorbieren gelassen, bis die Absorptionsrate weniger als 0,01 g pro 15 Sekunden betrug, zu welchem Zeitpunkt davon ausgegangen wurde, dass das Probenexemplar durchtränkt war.
Die Menge des absorbierten Wassers gemäß der elektronischen Waage wurde durch den Rechner aufgezeichnet. Das durchtränkte Probenexemplar wurde entfernt. Die Testplatte wurde getrocknet, und die Flüssigkeit wurde nachgefüllt. Die Verfahrensweise wurde mit den restlichen vier Probenblättern wiederholt, und die Ergebnisse wurden gemittelt. Die Verfahrensweise wurde danach mit den restlichen Testexemplaren wiederholt.
Die Ergebnisse der oben stehend angeführten Absorptionsvermögens- oder Hydrophilietests sind in Tabelle 2 unten stehend tabellarisch aufgeführt:
Tabelle 2 Gewicht von Wasser (g), absorbiert nach:
Die in Tabelle 2 ausführlich aufgeführten Absorptionsvermögens- oder Hydrophilie-Tests zeigen, dass die vorliegenden erfindungsgemäßen Badezimmer- und Gesichts-Tissue-Papierprodukte eine größere Neigung zur Befeuchtung mit Wasser aufweisen im Vergleich mit kommerziellen Badezimmer- und Gesichts-Tissues des Stands der Technik.
2. Bakterien-Absorptionsvermögenstest
a. Staphylococcus Aureus
Für diesen Test wurde die oben stehend angeführte Prozedur (d. h. ASTM D5801-95) unter Verwendung von Staphylococcus aureus ATCC #6538 als der flüssigen Testlösung wiederholt. Die Ergebnisse des oben stehend angeführten Staphylococcus aureus-Absorptionsvermögens-Tests sind unten stehend tabellarisch in Tabelle 3 aufgeführt:
Tabelle 3 Staphylococcus aureus – Flüssig-Testlösung (g), absorbiert nach:
In Übereinstimmung mit den oben stehend ausführlich aufgeführten Hydrophilie-Testresultaten zeigen die in Tabelle 3 ausführlich angegebenen Staphylococcus aureus-Absorptionsvermögens-Testergebnisse, dass die vorliegenden erfindungsgemäßen Badezimmer- und Gesichts-Tissue- Papierprodukte wesentlich größere Mengen an Staphylococcus aureus-Bakterien absorbieren im Vergleich mit kommerziellen Badezimmer- und Gesichts-Tissues des Stands der Technik.
b. Candida albicans
Für diesen Test wurde die oben stehend angeführte Prozedur (d. h. ASTM D5801-95) unter Verwendung von Candida albicans ATCC #10231 als der flüssigen Testlösung wiederholt.
Die Ergebnisse des oben stehend angeführten Candida albicans-Absorptionsvermögens-Tests sind unten stehend tabellarisch in Tabelle 4 aufgeführt:
Tabelle 4 Candida albicans Flüssig-Testlösung (g), absorbiert nach:
Die ausführlich in Tabelle 4 aufgeführten Candida albicans-Absorptionsvermögens-Testresultate zeigen, dass das erfindungsgemäße Gesichts-Tissue wesentlich größere Mengen an Candida al-bicans-Bakterien im Vergleich zu PUFFS und KLEENEX-Gesichts-Tissues absorbiert. Außerdem absorbierte das erfindungsgemäße Badezimmer-Tissue-Produkt mehr Candida albicans-Bakterien als COTTONELLE-Badezimmer-Tissue. Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl CHARMIN-Badezimmer-Tissue in dem 3-Sekunden-Test eine bessere Leistung erbrachte, das vorliegende erfindungemäße Badezimmer-Tissue-Produkt eine bessere Leistung als CHARMIN und COTTONELLE in den 6- und 9-Sekunden-Tests erbrachte.
3. Urin-Absorptionsvermögenstest
Für diesen Test wurde die oben stehend angeführte Prozedur (d. h. ASTM D5801-95) unter Verwendung von synthetischem Urin als der flüssigen Testlösung wiederholt.
Die Ergebnisse des oben stehend angeführten Urin-Absorptionsvermögens-Tests sind unten stehend tabellarisch in Tabelle 5 aufgeführt: Tabelle 5 Urin (g) absorbiert nach:

PROBEN 3 Sekunden

Badezimmer-Tissue

Vorliegende Erfindung 0,46

CHARMIN 0,36

COTTONELLE 0,03

Gesichts-Tissue

Vorliegende Erfindung 0,46

PUFFS 0,04

KLEENEX 0,07
Die ausführlich in Tabelle 5 aufgeführten Wasserabsorptions-Testresultate zeigen, dass die erfindungsgemäßen Badezimmer- und Gesichts-Tissue-Papierprodukte größere Mengen an Urin im Vergleich zu kommerziellen Badezimmer- und Gesichts-Tissues des Stands der Technik absorbieren.
Beispiel Nr. 3
Scheuertests
Für das vorliegende Beispiel wurde die folgende Verfahrensweise angewandt, um den Grad des Oberflächenabriebs auf einer Polycarbonat-Linse zu bestimmen, der erhalten wurde für: die Ge sichts- und Badezimmer-Tissue-Papierprodukte der vorliegenden Erfindung; CHARMIN-Badezimmer-Tissue; und KLEENEX-Gesichts-Tissue. Für diese Verfahrensweise wurden 12 Probenblätter mit den Maßen 21,75 cm × 21,3 cm für jede zu testende Tissue-Papierprobe vorgesehen. Jedes Probenblatt wurde in der Mitte gefaltet und danach wieder in der Mitte gefaltet, und das gefaltete Blatt wurde auf eine auf einem mechanischen Scheuerapparat platzierte Unterlage gelegt. Der mechanische Scheuerapparat wurde digitalisiert, um eine spezifische Anzahl an Zyklen in einem bestimmten Zeitraum zu vollenden. Eine unbeschichtete Polycarbonat-Linse wurde danach auf die Eintrübung hin mit Hilfe eines BKY Gardner Hazemeter Plus gemessen und danach an der Abriebmaschine in fixierbarer Weise befestigt. Die Unterlage, auf welche das gefaltete Blatt gelegt wurde, wurde mit der Linse bei einem spezifizierten Druck in Kontakt gebracht, wobei am besten normaler Wischdruck simuliert wurde. Das gefaltete Blatt wurde danach gegen die Linse für insgesamt 1200 Zyklen gerieben. Die Linse wurde danach wiederum bezüglich der Eintrübung gemessen. Die vor und nach dem Abreiben vorgenommenen Eintrübungsmessungen wurden voneinander subtrahiert. Die Verfahrensweise wurde für die restlichen elf Probenblätter wiederholt, und es wurde danach der Durchschnittswert der Messungen des Grades des Oberflächenabriebs oder der Zunahme der Eintrübung für die zwölf Probenblätter berechnet. Die oben stehend angeführte Prozedur wurde danach für die restlichen Tissue-Papierprodukte wiederholt.
Die Resultate sind tabellarisch in der unten stehenden Tabelle 6 aufgeführt.
Tabelle 6 Zunahme der Eintrübung (nach 1200 Zyklen) PROBEN-NR.
Die Höhe der in Tabelle 6 ausführlich angegebenen Oberflächenabriebtestresultate zeigt, dass die vorliegenden erfindungsgemäßen Badezimmer- und Gesichts-Tissue-Papierprodukte weniger abscheuern als die getesteten Badezimmer- und Gesichts-Tissue-Papierprodukte nach dem Stand der Technik.
Beispiel Nr. 4
Schmutz- und Reinigungstests
Für das vorliegende Beispiel wurde die folgende Verfahrensweise angewandt, um den Grad der Schmutz- und Fleckenentfernung von der Oberfläche einer harten Harzlinse zu bestimmen, herbeigeführt durch: die Gesichts- und Badezimmer-Tissue-Papierprodukte der vorliegenden Erfindung; CHARMIN und COTTONELLE-Badezimmer-Tissues; und PUFFS und KLEENEX-Gesichts-Tissues. Für diese Verfahrensweise wurden Schmutz und Öl auf eine harte Harzlinse in einer spezifizierten Weise gegeben, so dass die gleiche Menge und Stelle präzise für jede verwendete Linse während des Tests wiederholbar waren. Eine andere Linse und Tissue-Papierprobe wurden jedes Mal verwendet. Die für diesen Test eingesetzte Maschine ließ das Tissue mit der Linse bei einem vorbestimmten Druck für 5 Zyklen in Kontakt kommen. Die Linse mit der Dispersion aus Schmutz und Öl darauf wurde anfangs in Bezug auf die Eintrübung mit Hilfe eines BKY Gardner Hazemeter Plus gemessen. Die Linse wurde danach an der Maschine zur Vollendung von 5 Zyklen befestigt. Die Linse wurde dann von der Maschine entfernt und es wurde deren Eintrübung gemessen. Die Linse wurde danach für weitere 5 Zyklen in die Maschine platziert. Diese Verfahrensweise wurde für insgesamt 60 Zyklen wiederholt.
Gemäß dem Oben stehenden wurden 36 Probenblätter mit den Maßen 21,75 cm × 21,3 cm für jede zu testende Tissue-Papierprobe vorgesehen. Jedes Probenblatt wurde in der Mitte gefaltet und danach wiederum in der Mitte gefaltet. Das gefaltete Blatt wurde danach wie oben stehend beschrieben getestet.
Die Ergebnisse sind unten stehend tabellarisch in Tabelle 7 aufgeführt.
Tabelle 7 Zunahme der Eintrübung-(nach 60 Zyklen) PROBEN-NR.
Der Wert der in Tabelle 7 ausführlich angegebenen Schmutz- und Fleckenentfernungstestresultate zeigt, dass die vorliegenden erfindungsgemäßen Badezimmer- und Gesichts-Tissue-Papierprodukte weitaus besser sind bei der Entfernung von Schmutz und Flecken von der Oberfläche einer harten Harzlinse als die getesteten Badezimmer- und Gesichts-Tissue-Papierprodukte des Stands der Technik.
Beispiel Nr. 5
Trockenlinting- bzw. Flusenbildungstests
Gemäß den ausführlich in IES-RP-CC-003-87-T, ASTM F51-68 (89)(E1) und ASTM F50-96 angegebenen Verfahrensweisen wurde der Grad des Trockenlintings, der durch die vorliegenden erfindungsgemäßen Gesichts- und Badezimmer-Tissue-Produkte, CHARMIN und COTTO-NELLE-Badezimmer-Tissue-Produkte und das PUFFS-Gesichts-Tissue-Produkt demonstriert wurde, ermittelt.
Proben-Tissue-Produkte wurden getestet, indem die Probe in eine Kammer einer rostfreien Stahltrommel mit den Maßen von ungefähr 43 cm Durchmesser und 33 cm Breite gegeben wur de, welche mit 10 Umdrehungen pro Minute (U/min) gedreht werden konnte. Klemmen waren innerhalb der Kammer angebracht.
Die drehbare Trommel zusammen mit einer Antriebseinheit wurde in eine Klasse-100-Laminarströmungshaube platziert. Ein Luft-Probennahmerohr wurde innerhalb der Trommelkammer angebracht, um Luft aus der Kammer abzuführen. Ein offenes Ende einer Sammelkammer wurde auf einen Bereich innerhalb 24,3 mm der Klemmen in der Kammer eingestellt und in etwa im Zentrum positioniert.
Das Luft-Probennahmerohr wurde mit einem Laser-Teilchenzähler unter Verwendung eines 4–5 Fuß (1,22 bis 1,53 m) langen flexiblen Schlauchs verbunden. Der Laser-Teilchenzähler wurde mindestens 15 Minuten lang vor dem Testen sich aufwärmen gelassen.
Die Teilchendichte innerhalb der leeren Rotationskammer wurde für drei 1-Minuten-Intervalle bestimmt. Akzeptable Hintergrund-Zählergebnisse waren <100 Teilchen (≥0,5 μm)/Minute. Die Kammer wurde rotieren gelassen, bis annehmbare Zählergebnisse erhalten wurden. Die Reinigung des Innern der Kammern erfolgte mit Hilfe von Isopropylalkohol und wenig Flusen bildenden Raumreinigungstüchern. Wenn die Hintergrund-Teilchendichte-Zählergebnisse annehmbar waren, wurden die Testgegenstände in die rotierende Kammer gestellt und die Zählergebnisse wurden für 10 Minuten erfasst.
Eine Leerwertkontrolle wurde für die rotierende Kammer unter Durchführung von drei 1-Minuten-Zählungen ohne Testmaterial in der Kammer bestimmt. Der Durchschnittswert der Drei-Minuten-Leerwertzählergebnisse wurde von den Testprobenzählergebnissen subtrahiert.
Die Testvorrichtung wurde in einer stationären Position innerhalb einer HEPA-Filter-Reinbank gehalten. Die Testprobe wurde vorsichtig aus ihrer Schutzverpackung herausgenommen und in die rotierende Kammer platziert. Die Antriebseinheit und der Teilchenzähler wurden sogleich eingeschaltet, und eine Timer wurde auf 10 Minuten eingestellt. Die Zahl der Teilchen/Minute ≥ 5 μm wurde nach dem Aussubtrahieren der Blindkontrolle erfasst. Zusätzlich zu einem Test als ein vollständiges Probenexemplar wurde jede Probe auch getestet, nachdem sie in der Mitte auseinander gerissen wurde.
Die gemäß dem oben stehend angeführten Test erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 8 tabellarisch aufgeführt.
Tabelle 8 Teilchenzählergebnis PROBEN-NR.
Der Grad der in Tabelle 8 ausführlich aufgeführten Trockenlinting-Testergebnisse zeigt, dass die vorliegende Erfindung wesentlich weniger Linting- bzw. Flusenteilchenrückstände abscheidet oder erzeugt, verglichen mit den getesteten Tissue-Produkten des Stands der Technik.
Beispiel Nr. 6
Gesichtshaut-Reizungstest
Für das vorliegende Beispiel wurde die folgende Verfahrensweise angewandt, um den Grad des Scheuerns auf der Gesichtshaut, der durch das vorliegende erfindungsgemäße Gesichts-Tissue-Papierprodukt und durch KLEENEX- und PUFFS-Gesichts-Tissue-Produkte verursacht wurde, zu ermitteln. Für diesen Test oder diese Studie, die durch das Kalifornische Hautforschungsinstitut (CSRI), San Diego, CA, durchgeführt wurde, nahmen 63 Testteilnehmer an einer dreitägigen "Auswasch"-Periode unter Verwendung wattierter quadratischer Gesichtsflächen und von entsorgbaren anogenitalen TUCKS-Toilettentüchern teil. Am Tag eins wurden visuelle Basislinien-Gesichtsbewertungen bei jedem Testteilnehmer durchgeführt. D-SQUAME (CuDerm Cor poration, Dallas, TX)-Kunststofffolien wurden auf die rechte und linke Wange und auf die linke und rechte Stirn jedes Testteilnehmers durch festes Pressen der Kunststofffolie gegen die Haut während 15 Sekunden geklebt. Die Kunststofffolien wurden danach entfernt und auf schwarze Flächen auf Referenzkarten aufgeklebt, die Hinweise auf semiquantitative Grade der Hautabschuppungen liefern sollten. Diese Kunststofffolien dienten als Basislinie für die Corneozyt-Abschuppung. Im Anschluss an die Entfernung der D-SQUAME-Kunststofffolien wurde ein Blatt eines Proben-Tissueprodukts auf der linken und rechten Seite des Gesichts (Mittellinie) jedes Testteilnehmers für 30 Sekunden durch einen Techniker mechanisch gerieben (Durchwirbelung). Die kontralaterale Seite des Gesichts jedes Testteilnehmers wurde danach mechanisch 30 Sekunden lang durch den Techniker gerieben (Durchwirbelung). Nach 15 Minuten wurden Stücke von D-SQUAME-Kunststofffolie fest gegen die Haut auf beiden Behandlungsseiten des Gesichts jedes Testteilnehmers 15 Sekunden lang gepresst. Die D-SQUAME-Kunststofffolien wurden danach entfernt und auf schwarzen Flächen auf den oben stehend ausgewiesenen Referenzkarten aufgeklebt. Zunehmende Grade der Abschuppung wurden durch das sichtbare Vorhandensein oder Fehlen von Hautschuppen angezeigt. Das Vorhandensein von zunehmenden Anteilen von Hautschuppen zeigte eine stärkere Abschuppung an (d. h. einen mäßigen Mikroabrieb der Haut).
Nach einer 1-stündigen Unterbrechung wurde die mechanische 30-Sekunden-Scheuerprozedur mit den Proben-Tissue-Produkten zusammen mit einer 15-minütigen Unterbrechung und der Auftbringung der D-SQUAME-Kunststofffolien wiederholt. Im Anschluss an eine weitere 1-stündige Ruheperiode erfolgte die mechanische und Abschuppungsverfahren-Probennahme als Endbehandlung und die Ergebnisse wurden in Tabellenform erfasst. Ein letztendliche optische Bewertung des Gesichts von jedem Testteilnehmer erfolgte im Anschluss an die drei Behandlungen. Die optische Bewertung beinhaltete die Anwendung einer klinischen Vier-Punkt-Skala, um Erytheme, Ödeme, Papeln und Hautbläschen (pro nordamerikanischer Kontaktdermatitis-Gruppe) zu messen.
Ein höherer Grad der Verringerung der Abschuppung war ein Hinweis auf einen geringeren Grad an Scheuerwirkung. Die Ergebnisse des oben stehend angeführten Gesichts-Hautreizungstests sind in der nachstehenden Tabelle 9 aufgeführt. Tabelle 9

PROBEN Gesichts-Tissue Verminderung des Grades der Abschuppung (%)

Vorliegende Erfindung 64

KLEENEX 36

PUFFS 36
Die ausführlich in Tabelle 9 aufgeführten Testergebnisse zeigen, dass die KLEENEX- und PUFFS-Gesichts-Tissue-Papierprodukte nahezu zweimal so stark die Gesichtshaut reizen wie das Gesichts-Tissue-Papierprodukt der vorliegenden Erfindung.
Beispiel Nr. 7
Beschädigung der mikroskopischen Ultrastruktur von normaler Haut
Elektronenmikroskopische Ultrastrukturveränderungen von normaler Haut als eine Folge von fünf Tagen kontrollierter Anwendung entweder des Gesichts-Tissue-Papierprodukts der vorliegenden Endung, von KLEENEX-Gesichts-Tissue oder PUFFS PLUS-Gesichts-Tissue wurden bewertet. Für diese Bewertung, die auch durch CSRI durchgeführt wurde, nahmen zwanzig Testpersonen zu Beginn an einer 3-tägigen "Auswasch"-Periode unter Verwendung von NEUTROGENA-Glycerinseife und eines generischen, wattierten Gesichts-Tissues, vefügbar von CSRI, teil, um sicherzustellen, dass die Gesichtshaut von allen Testpersonen im Wesentlichen unter den gleichen klinischen Bedingungen vor Beginn der Studie behandelt wurde. Am Tag eins der Studie (Basislinie) erhielten die Testpersonen visuelle klinische Bewertungen. Außerdem wurden Chromatometer-(Minolta CR300-)Ablesungen auf der rechten und linken peraurikularen Region des Ohrs, der Stirn, des Kinns und der Wangen jeder Testperson mit einer Mikrosonden-8-mm-Öffnung durchgeführt. Der Chromatometer lieferte einen objektiven Nachweis für klinisches und subklinisches Erythem (Rötung) auf Basis der Brechungsindexableswerte, die von der Haut abgegeben wurden und durch das Gerät nachgewiesen wurden. Am Tag eins und für die folgenden vier Tage verwendete jede Testperson entweder das vorliegende erfindungsgemäße Gesichts-Tissue-Produkt, KLEENEX-Gesichts-Tissue oder PUFFS PLUS-Gesichts-Tissue und dokumentierte in einem Tagebuch die Anwendung der Testproben. Alle Testpersonen wurden für die Art oder Marke des Gesichts-Tissue-Produkts, das gemäß dieser Studie entgegen genommen wurde, blind gemacht. Am Tag sechs der Studie wurde eine 2-mm-Ausstanzbiopsie von dem Gesichtsbereich jeder Testperson erhalten, und es wurden elektronenmikroskopische Aufnahmen von diesen Tissue-Proben gemacht, um die Ultrastrukturveränderungen der Stratum corneum-Hautschicht als ein Ergebnis von fünf Tagen kontrollierter Anwendung der betreffenden Testproben aufzuzeigen. Die elektronenmikroskopischen Aufnahmen, welche eine Basislinien-Hautprobe und Hautproben von repräsentativen Testpersonen zeigen, welche die Ultrastrukturveränderungen der Stratum corneum-Hautschicht der Testperson nach der Anwendung von einem der oben stehend angeführten Tissue-Papierprodukte zeigen, sind in den 6, 7, 8 bzw. 9 gezeigt.
Die mittlere A°-Tissue-Ablösung, die aus den fünf Tagen kontrollierter Anwendung der betreffenden Testproben resultierte, wurde durch Messen des Abstands von dem obersten Ablösungsbereich von der Epidermis zu dem Stratum corneum bestimmt, wie in der betreffenden elektronenmikroskopischen Aufnahme gezeigt. Diese wurde mit Hilfe eines Nomogramms ermittelt, das in erster Linie für die Bestimmung der Größe und des Abstands eines Objekts von seiner elektronenmikroskopischen Abbildung bestimmt ist (J. Submicrosc. Cytol. 13, 95, 1981). Die Resultate sind in der nachstehenden Tabelle 10 dargelegt. Tabelle 10

PROBEN Durchschnittliche A°-Tissue

Gesichts-Tissue Ablösung

Vorliegende Erfindung 20

KLEENEX 212

PUFFS PLUS 120
Die ausführlich in Tabelle 10 aufgeführten und in den 6 bis 9 gezeigten Testergebnisse zeigen die wesentlich geringere Schädigungswirkung der vorliegenden Erfindung auf normaler Haut im Vergleich mit KLEENEX- und PUFFS PLUS-Gesichts-Tissues. Die Tatsache, dass die Stratum corneum-Hautschicht intakt bleibt nach der Anwendung des vorliegenden erfindungsgemäßen Tissue-Papierprodukts im Vergleich mit der festgestellten Ablösung dieser Hautschicht, die durch die Anwendung der angeführten Tissue-Produkte des Stands der Technik verursacht wird, ist ein dramatischer Nachweis der weniger scheuernden und schädigenden Natur der vorliegenden Erfindung.

Claims

Weiches, helles und starkes Tissue-Papierprodukt, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt ein Grundgewicht von etwa 1 bis etwa 35 g/m² besitzt, überwiegend aus Rohbaumwolllinterfasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von etwa 2 bis etwa 16 mm hergestellt ist und umfaßt: Baumwolllinterfasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von 0,3 bis etwa 3,0 mm und eine wirksame Menge eines kationischen Stärkederivats.
Weiches, helles und starkes Tissue-Papierprodukt nach Anspruch 1, wobei die Rohbaumwolllinterfasern zum zweiten Mal geschnittene Baumwolllinters sind, welche eine durchschnittliche Faserlänge von etwa 3 bis etwa 5 mm, einen Schmutz- und Samenfragmentgehalt von ≤12 Gew.-% und einen Stapelfaser- und Entkörnungsmaschinenverunreinigungsrestgehalt von ≤3 Gew.-% besitzen.
Weiches, helles und starkes Tissue-Papierprodukt nach Anspruch 1, wobei die Rohbaumwolllinterfasern eine Mischung aus zum zweiten Mal und zum dritten Mal geschnittenen Baumwolllinterfasern umfassen, wobei die Mischung umflaßt: zum zweiten Mal geschnittene Baumwolllinterfasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von etwa 3 bis etwa 6 mm, einem Schmutz- und Samenfragmentgehalt von ≤14 Gew.-% und einem Stapelfaser- und Entkörnungsmaschinenverunreinigungsrestgehalt von ≤5 Gew.-%; und stapelfaser- und entkörnungsmaschinenverunreinigungsrestfreie, zum dritten Mal geschnittene Baumwolllinterfasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von etwa 2 bis etwa 3 mm und einem Schmutz- und Samenfragmentgehalt von ≤16 Gew.-%.
Weiches, helles und starkes Tissue-Papierprodukt nach Anspruch 3, wobei die Mischung etwa 20 bis etwa 50 Gew.-% der zum zweiten Mal geschnittenen Baumwolllinterfasern und etwa 80 bis etwa 50 Gew.-% der zum dritten Mal geschnittenen Baumwolllinterfasern umfaßt.
Weiches, helles und starkes Tissue-Papierprodukt nach Anspruch 1, wobei die Rohbaumwolllinterfasern eine durchschnittliche Faserlänge von etwa 2 bis etwa 10 mm besitzen.
Weiches, helles und starkes Tissue-Papierprodukt nach Anspruch 1, wobei die Rohbaumwolllinterfasern eine durchschnittliche Faserlänge von etwa 4 bis etwa 6 mm besitzen.
Weiches, helles und starkes Tissue-Papierprodukt nach Anspruch 1, wobei die Rohbaumwolllinterfasern eine durchschnittliche Grobkörnigkeitsmessung von etwa 25 bis etwa 70% besitzen.
Weiches, helles und starkes Tissue-Papierprodukt nach Anspruch 1, wobei die Rohbaumwolllinterfasern eine durchschnittliche Grobkörnigkeitsmessung von etwa 35 bis etwa 55% besitzen.
Weiches, helles und starkes Tissue-Papierprodukt nach Anspruch 1, wobei das kationische Stärkederivat eine von Mais oder Kartoffeln abgeleitete Stärke ist, welche chemisch modifiziert worden ist, um eine kationische Gruppe vorzusehen.
Weiches, helles und starkes Tissue-Papierprodukt nach Anspruch 9, wobei das kationische Stärkederivat eine Kartoffelstärke ist.
Weiches, helles und starkes Tissue-Papierprodukt nach Anspruch 1, wobei das Tissue-Papierprodukt ein Gesichts-Tissue-Papierprodukt ist, das weiterhin etwa 0,05 bis etwa 3,0 Gew.-% eines Nassfestigkeit verleihenden Harzes umfaßt.
Weiches, helles und starkes Tissue-Papierprodukt nach Anspruch 1, wobei das Tissue-Papierprodukt ein zweilagiges Tissue-Papierprodukt ist, wobei jede Lage eine Einzelschicht ist, welche Baumwolllinterfasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von etwa 0,3 bis etwa 3,0 mm und eine wirksame Menge eines kationischen Stärkederivats umfallt.
Weiches, helles und starkes Tissue-Papierprodukt nach Anspruch 1, wobei das Tissue-Papierprodukt eine Dichte zwischen etwa 0,02 und etwa 0,39 Gramm pro Kubikzentimeter, eine Zugfestigkeit in Maschinenrichtung von ≥140 Gramm pro Inch (≥55 Gramm pro Zentimeter) und eine Zugfestigkeit in Querrichtung von etwa 60 bis etwa 70% der Zugfestigkeit in Maschinenrichtung besitzt.
Weiches, helles und starkes Tissue-Papierprodukt nach Anspruch 1, wobei das Tissue-Papierprodukt ein einlagiges Tissue-Papierprodukt ist, welches umfaßt: eine erste und eine zweite Außenschicht, hergestellt aus vorwiegend Rohbaumwolllinterfasern, die eine durchschnittliche Faserlänge von etwa 2 bis etwa 16 mm besitzen und welche umfassen Baumwolllinterfasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von etwa 0,3 bis etwa 3,0 mm und einer wirksamen Menge eines kationischen Stärkederivats; und eine zwischen der ersten und der zweiten Außenschicht angeordnete Innenschicht, welche Holzfasern umfaßt, wobei die erste und die zweite Außenschicht jeweils eine Ausdehnung oder eine Dicke im Bereich von etwa 0,06 bis etwa 0,35 mm besitzen.
Weiches, helles und starkes Tissue-Papierprodukt nach Anspruch 1, wobei das Tissue-Papierprodukt ein zweilagiges Tissue-Papierprodukt ist, wobei jede Lage ein doppelschichtiges Blatt ist, umfassend: eine erste Schicht mit einer Ausdehnung oder Dicke von etwa 0,02 bis etwa 0,50 mm, welche vorwiegend hergestellt ist aus Rohbaumwolllinterfasern, die eine durchschnittliche Faserlänge von etwa 2 bis etwa 16 mm besitzen und welche umfassen Baumwolllinterfasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von etwa 0,3 bis etwa 3,0 mm und einer wirksamen Menge eines kationischen Stärkederivats; und eine zweite Schicht mit einer Ausdehnung oder Dicke von etwa 0,08 bis etwa 0,8 mm, welche Holzfasern umfaßt, und wobei die zweiten Schichten der doppelschichtigen Blätter zwischen den ersten Schichten und dem zweilagigen Tissue-Papierprodukt angeordnet sind.
Verfahren zur Herstellung eines weichen, hellen und starken Tissue-Papierblattprodukts, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren umfaßt: Auswählen von Rohbaumwolllinterfasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von etwa 2 bis etwa 16 mm; mechanisches Reinigen der ausgewählten Fasern; Aufschließen der mechanisch gereinigten Fasern zur Bildung einer Pulpe; Bleichen der Pulpe; Mahlen oder Aufschlagen der gebleichten Pulpe, bis eine durchschnittliche Faserlänge von etwa 0,3 bis etwa 3,0 mm erzielt wird; Zugeben einer wirksamen Menge eines kationischen Stärkederivats zu der aufgeschlagenen Pulpe; und Formen der gebleichten und aufgeschlagenen Pulpe zu einem Blatt mit einem Grundgewicht von etwa 1 bis etwa 35 g/m².
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die gebleichte Pulpe einem mäßigen, verlängerten Aufschlagen mittels eines Schlägers vom Holländer-Typ über einen Zeitraum von etwa 2 bis etwa 3 Stunden unterzogen wird, bis eine durchschnittliche Faserlänge von etwa 0,3 bis etwa 3,0 mm erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Verfahren weiterhin umfaßt: Sättigen der mechanisch gereinigten Fasern mit einer 1,8 bis 5,6%-igen Ätzlauge, umfassend Natriumhydroxid und raffiniertes Tallöl; und mechanisches Pressen der gesättigten Fasern, um ein Verhältnis von Faser zu Ätzlösung im Bereich von etwa 1 : 3 bis 1 : 5 zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Ätzlösung weiterhin ein Wasserstoffperoxid umfassendes Delignifizierungsmittel umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 18, wobei die mechanisch gereinigten Fasern in Gegenwart von Sauerstoffgas aufgeschlossen werden, wobei das Sauerstoffgas in einer Menge im Bereich von etwa 0,11 bis etwa 0,78 MPa pro metrische Tonne Fasern vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die mechanisch gereinigten Fasern bei Temperaturen im Bereich von etwa 140 bis etwa 195°C und bei Drucken im Bereich von etwa 0,28 bis etwa 1,24 MPa während eines Zeitraums im Bereich von etwa 25 Minuten bis etwa 3 Stunden aufgeschlossen werden.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei die aufgeschlossenen Fasern oder die Pulpe eine Viskosität im Bereich von etwa 50 bis 5.000 Sekunden besitzen.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Verfahren weiterhin umfaßt: Neutralisieren der Pulpe mit Kohlendioxid vor dem Bleichen.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Pulpe gebleicht wird durch Zugeben einer Mischung aus Natriumchlorit und Natriumhypochlorit zu der Pulpe in einer Menge von etwa 4 bis etwa 12 kg Natriumchlorit pro metrischer Tonne Pul-pe.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Pulpe gebleicht wird durch Zugeben von Wasserstoffperoxid zu der Pulpe in einer Menge von etwa 35 bis etwa 90 kg pro metrischer Tonne Pulpe.
Weiches, helles und starkes Tissue-Papierblattprodukt, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt Baumwolllinterfasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von etwa 0,3 bis etwa 3,0 mm und eine wirksame Menge eines kationischen Stärkederivats umfaßt, ein Grundgewicht von etwa 1 bis etwa 35 g/m² besitzt und gemäß dem Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 16 bis 25 hergestellt ist.