KR20100014788A - 고 흡수율을 보유하는 티슈 처리용 연화 조성물 - Google Patents

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KR20100014788A
KR20100014788A KR1020097016997A KR20097016997A KR20100014788A KR 20100014788 A KR20100014788 A KR 20100014788A KR 1020097016997 A KR1020097016997 A KR 1020097016997A KR 20097016997 A KR20097016997 A KR 20097016997A KR 20100014788 A KR20100014788 A KR 20100014788A
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Abstract

폴리실록산, 지방 알킬 유도체 및 글리세린을 포함하는, 티슈의 국소 처리에 특히 유용한 연화 조성물. 상기 연화 조성물은 티슈에 우수한 유연성을 제공하며 티슈가 고도의 흡수성을 보유하도록한다.
Figure P1020097016997
폴리실록산, 지방 알킬 유도체, 글리세린, 티슈, 연화, 흡수

Description

고 흡수율을 보유하는 티슈 처리용 연화 조성물{SOFTENING COMPOSITIONS FOR TREATING TISSUES WHICH RETAIN A HIGH RATE OF ABSORBENCY}
티슈 처리용 폴리실록산의 사용은 티슈 산업에 잘 알려져 있다. 폴리실록산은 티슈에 매끈한 느낌을 제공함으로써 표면 부드러움을 제공한다.
하지만, 본래 폴리실록산은 상대적으로 방수성이어서 처리된 티슈에 대한 흡수율이 감소된다. 또한, 폴리실록산은 상대적으로 고가이다. 결론적으로 부드러움 뿐만 아니라 만족스러운 흡수율을 보유하며 비용 효율적인 개선된 티슈 연화 조성물이 계속 요구된다.
비용 효율적으로 부드러움을 제공하며 (이후 기술되는 웨트 아우 타임 테스트에 의한 측정시) 우수한 흡수율을 보유하는 티슈 연화 조성물이 발견되었다.
따라서, 일 견지로, 본 발명은 폴리실록산, 지방 알킬 유도체 및 글리세린을 포함하며, 특히 티슈를 국소적으로 처리하는데 유용한 연화 조성물을 제공한다. (본 명세서에서 목적상, 이러한 3 성분들은 이따금 "활성 성분들(actives)"이라 칭하여진다.) 임의의 성분들은 배합 보조제 및/또는 피부 유용제들을 포함한다. 보다 상세하게, 상기 연화 조성물은 조성물내에 활성 성분의 총 량을 기준으로 폴리실록산 약 5-40중량%, 지방 알킬 유도체 약 10-50중량%, 글리세린 약 20-80중량%, 및 배합 보조제 및/또는 피부 유용제 0 - 약 10중량%를 함유할 수 있다.
다른 견지로, 본 발명은 조성물내에 활성 성분의 총 량을 기준으로 폴리실록산 약 5-40중량%, 지방 알킬 유도체 약 10-50중량%, 글리세린 약 20-80중량% 및 배합 보조제 및/또는 피부 유용제 0 - 약 10중량%를 포함하는, 국소적으로 적용되는 연화 조성물을 함유하는 티슈 시트를 제공한다.
다른 견지로, 본 발명은 중량% 기준으로 폴리실록산 약 20-30중량% 및 글리세린 약 20-40중량%를 포함하는 국소적으로 적용되는 연화 조성물을 함유하는 티슈 시트를 제공한다. 보다 상세하게, 폴리실록산:글리세린의 중량비는 약 0.5-1.4일 수 있다.
티슈내 연화 조성물 활성 성분의 양은 티슈의 건조 중량 기준으로 약 0.2-20중량%, 보다 상세하게 약 0.2-10중량%, 보다 상세하게 약 0.5-5중량%, 그리고 보다 상세하게 약 1-3중량%일 수 있다.
상기 연화 조성물은 니트 블렌드, 수용액 또는 수성 에멀젼의 형태로 티슈 시트에 적용될 수 있다. 수용액 또는 수성 에멀젼으로 적용되는 경우, 수용액 또는 수성 에멀젼내 연화 조성물의 농도는 약 35-80중량%, 보다 상세하게 약 40-70중량%, 그리고 보다 상세하게 약 45-70중량%일 수 있다. 상기 연화 조성물을 시트에 직접 또는 간접적으로 적용하는 적절한 방법은 인쇄 또는 분무를 포함한다.
본 발명의 연화 조성물로 처리된 티슈 시트에 대한 웨트 아웃 타임은 약 20초이하, 보다 상세하게 약 15초이하, 보다 상세하게 약 3-15초, 그리고 보다 상세하게 약 3-10초일 수 있다.
상기 연화 조성물내 폴리실록산의 양은 상기 조성물내 활성 성분의 총 량을 기준으로, 약 5-40중량%, 보다 상세하게 약 5-30중량%, 그리고 보다 상세하게 약 5-20중량%일 수 있다.
본 발명의 목적상 유용한 폴리실록산은 아민, 쿼터늄, 알데히드, 에폭시, 히드록시, 알콕시, 폴리에테르 및 카르복시산 및 아미드와 에스테르와 같은 이의 유도체와 같은 하나 이상의 펜던트 작용기를 가질 수 있다. 특히 적절한 폴리실록산은 하기 일반 구조를 갖는다:
Figure 112009049692238-PCT00001
상기 식에서:
"m"은 10-100,000이며;
"n"은 1-10,000이며;
"p"는 0-1,000이며;
"A" 및 "B"는 독립적으로 히드록실, C1-C20 또는 R2이며;
R1, R2 및 R3는 랜덤 또는 블록 형태로 분포되며;
R1은 직쇄, 분지 또는 고리일 수 있는 C1-C8 라디칼이며;
R2는 직쇄, 분지 또는 고리일 수 있는 C1-C8 라디칼이거나 또는 하기 구조일 수 있으며:
Figure 112009049692238-PCT00002
상기 식에서
R4 및 R5는 독립적으로 C2-C8 알킬렌 디라디칼이며, 이는 치환되거나 비치환된 직쇄 또는 분지일 수 있으며;
X는 산소 또는 N-R8이며;
R6, R7 및 R8은 독립적으로 수소, 치환되거나 비치환된 C1 또는 C2, 치환되거나 비치환된 직쇄 또는 분지 또는 고리 C3-C20 알킬 라디칼이거나, 또는 아세틸 라디칼과 같은 아실 라디칼이며; 그리고 "s"는 0 또는 1이며;
R3는 구조: R9-Y-[C2H4O]r-[C3H6O]q-R10 이며
상기 식에서
Y는 산소 또는 N-R11이며;
R9는 치환되거나 비치환된 직쇄 또는 분지일 수 있는 C2-C8 알킬렌 디라디칼이며;
R10 및 R11은 독립적으로 수소, 치환되거나 비치환된 C1 또는 C2, 치환되거나 비치환된 직쇄 또는 분지 또는 고리 C3-C20 알킬 라디칼이며;
"r"은 1-100,000이며; 그리고
"q"는 0-100,000이다.
R2=R1인 경우에, "A" 및 "B"는 또한 질소 쿼터늄일 수 있다.
적절한 상업적으로 이용가능한 폴리실록산의 예는 Kelmar/Wacker의 AF-2340, AF-2130, AF-23, HAF-1130, EAF-3000, EAF-340, EAF-15, AF-2740, WR-1100, WR-1300 및 Wetsoft CTW; Dow Corning의 DC-8822, DC-8566, DC-8211, DC-SF8417, DC-2-8630, DC-NSF, DC-8413, DC-SSF, DC-8166; GE Silicones의 SF-69, SF-99, SF-1023 및 Goldschmidt/Degussa의 Tegopren 6924, Tegopren 7990, Tego IS4111을 포함한다.
연화 조성물내 지방 알킬 유도체의 양은 조성물내 활성 성분의 총 량을 기준으로 약 10-50중량%, 보다 상세하게 약 20-50중량%, 그리고 보다 상세하게 약 30-50중량%일 수 있다.
본 발명의 목적상 특히 적절한 지방 알킬 유도체는 하기 일반 구조를 가질 수 있다:
R14-G
상기 식에서:
R14는 C8-C40 알킬 라디칼이며, 이는 치환되거나 비치환된 일차, 이차 또는 삼차; 직쇄, 분지 또는 고리일 수 있으며; 그리고
"G"는 히드록시, 아민, 설포네이트, 설페이트, 포스페이트, 산 또는 산 유도체, 또는 -Q-[C2H4O]i-[C3H6O]j-[C1H2tO]v-R13 라디칼이며;
상기 식에서
"Q"는 산소 라디칼, NH 라디칼 또는 N-[C2H4O]i-[C3H6O]j-[CtH2tO]v-R13 라디칼이며;
R13은 수소, 치환되거나 비치환된 C1-C6 알킬 라디칼, 직쇄 또는 분지 C1-C6 알킬 라디칼, 또는 고리 C1-C6 알킬 라디칼이며;
"i", "j" 및 "v"는 독립적으로 0-100,000이며, 여기서 옥사이드부는 폴리머 백본와 함께 랜덤 또는 블록으로 분포되며;
"i+j+v"는 10이상이며; 그리고
"t"는 4-10이다.
적절한 지방 알킬 유도체의 예는 9-EO 에톡실레이티드 트리데실알코올; Ceteth-10; Ceteth-12(12-EO 에톡실레이티드 세틸 알코올); BASF의 Ceteth-20; Pluraface A-38, Macol CSA 20 및 Macol LA 12; Akzo Nobel의 Armeen 16D, Armeen 18D, Armeen HTD, Armeen 2C, Armeen 2C, Armeen M2HT, Armeen 380, Ethormeen 18/15 Armid O, Witconate 90, Witconate AOK 및 Witcolate C 및 Dow Chemical의 Tergitol 15-S-9, Tergitol 15-S-7, Tergitol 15-S-12, Tergitol TMN-6, Tergitol TMN-10, Tergitol XH, Tergitol XDLW 및 Tergitol RW-50이다.
상기 연화 조성물내 글리세린의 양은 조성물내 활성 성분의 총 량을 기준으로, 약 20-80중량%, 보다 상세하게 약 25-80중량%, 보다 상세하게 약 30-80중량% 그리고 보다 상세하게 약 40-70중량%일 수 있다.
적절한 배합 보조제는 이에 한정하는 것은 아니나, 유화제, 공용매, 소포제 및 보존제를 포함한다. 적절한 피부 유용제는 이에 한정하는 것은 아니나 알로에, 비타민-E, 캐모마일 및 α-히드록시 산을 포함한다.
본 발명에 따라 처리된 티슈 시트의 "웨트 아웃 타임"은 20 시트의 티슈 시트 시료를 2.5제곱인치로 잘라 측정된다. 이 시험에 사용되는 티슈 시트 시료의 시트 수는 티슈 시트 시료의 시트당 플라이의 수에 독립적이다. 티슈 시트 시료의 20제곱 시트를 함께 적층하고, 각 코너에 고정시켜 티슈 시트 시료 패트를 형성한다. 상기 티슈 시트 시료 패드를 티슈 시트 시료의 포화 패드가 워터 배쓰 용기의 바닥에 접촉하지 않으며 동시에 상기 워터 배쓰의 증류수의 상부 표면에 접촉하지 않는 것을 확실히 하기 위해 적절한 크기 및 깊이를 갖는 일정 온도 증류 워터 배쓰(23℃±2℃)의 표면에 근접하게 고정하고, 아래를 향하는 티슈 시트 시료 패드상의 고정 지점으로 상기 증류수의 표면상에 평평하게 떨어뜨린다. 초로 측정되는 티슈 시트 시료의 패드가 완전히 포화되는데 필요한 시간은 티슈 시트 시료에 대한 웨트 아우 타임이며 티슈 시트 시료의 흡수율을 나타낸다. 웨트 아웃 타임의 증가는 티슈 시트 시료의 흡수율 감소를 나타낸다.
본 명세서에서 목적상 용어 "티슈"는 약 2㎤이상/g, 보다 상세하게 약 2.5㎤이상/g, 그리고 보다 상세하게 약 3㎤이상/g의 벌크를 갖는 페이퍼 시트를 의미한다. 이러한 시트는 특히 안면 티슈, 화장실용 티슈 및 페이퍼 타월에 유용하며 티슈 분야의 당업자에게 잘 알려진 어느 방법에 의해 제조될 수 있다. 상기 벌크는 제곱미터당 그램으로 표기되는 근량으로 나눈 미크론으로 표기되는 캘리퍼의 지수로서 계산된다. 그 결과물인 벌크는 그램당 3제곱센티미터로 표현된다. 본 명세서에 사용된 용어 "캘리퍼"는 단일 티슈 시트의 두께이며, 단일 티슈 시트의 두께로서 측정되거나, 적층내 각 시트가 동일한 면을 향햐도록 놓여진 10 티슈 시트의 적층의 두께로서 측정하고 10 티슈 시트 두께를 10으로 나누어 측정될 수 있다. 캘리퍼는 미크론으로 표기되고 TAPPI 시험 방법 T402 "Standard Conditioning and Testing Atmosphere For Paper, Board, Pulp Handsheets and Related Products" 및 T411 om-89 "Thickness (caliper) of Paper, Paperboard, and Combined Board"에 따라 측정되며, 임의로 적층 티슈 시트용 Note 3을 이용하여 상기 시험 방법에 따라 측정될 수 있다. T411 om-89를 수행하는데 사용되는 마이크로미터는 Bulk Micrometer (TMI Model 49-72-00, Amityville, N.Y.)이거나 또는 4 1/16인치(103.2밀리미터)의 앤빌 직경 및 220그램/제곱인치(3.3g 킬로파스칼)의 앤빌 압력을 갖는 것이다.
본 명세서에 사용된, 조성물에 대한 또는 조성물을 함유하는 티슈 시트에 대한 용어 "건조" 중량 퍼센트는 조성물 또는 티슈 제품내에 프리 워터 또는 다른 휘발성 성분의 양이 무시된 것을 의미한다. 달리 언급되는 경우, "건조" 중량 퍼센트는 조성물내 "활성 성분"의 양을 나타내는 것으로 의도된다. 따라서, 티슈 시트에 있어서 모든 기재된 건조 중량 퍼센트 양은 적어도 3주가 지나 이에 따라 주위 조건으로 평형유지된 티슈 시트에 대한 것이다. 건조 중량 퍼센트는 화학적 추출 및 추출물의 분석에 의해 측정될 수 있으며, 또는 처리전 티슈 시트의 컨디셔닝된 근량이 알려진 경우에 처리된 티슈의 컨디셔닝된 근량으로부터 미처리된 티슈의 컨디셔닝된 근량을 공제하고 그 차이값을 처리된 티슈의 컨디셔닝된 근량으로 나누고 100을 곱하여 측정될 수 있다.
본 명세서에 사용된 "기하학적 평균 인장강도"(GMT)는 건조 횡-기계 방향 인장 강도로 곱하여진 건조 기계 방향 인장 강도의 산출값의 제곱근이며, 시료 폭의 3인치당 그램으로 표기된다. 기계 방향 인장 강도는 시료가 기계 방향으로 당겨져 파열되는 경우 시료 폭의 3인치당 피크 로드이다. 마찬가지로, 횡-기계 방향(CD) 인장 강도는 시료가 횡-기계 방향으로 당겨져 파열되는 경우 시료 폭의 3인치당 피크 로드이다. 보다 상세하게, 인장 강도 시험용 시료는 JDC Precision Sample Cutter(Thwing-Albert Instrument Company, Philadelphia, PA, Model No. JDC 3-10, Serial No. 37333)을 이용하여 3인치(76.2mm) 폭 × 기계 방향(MD) 또는 횡-기계 방향(CD) 배향으로 5인치(127mm) 길이 스트립을 잘라 준비된다. 인장 강도 측정에 사용되는 기구는 MTS Systems Sintech 11S, Serial No. 6233이다. 데이타 습득 소프트웨어는 MTS TestWorks® for Window Ver. 3.10(MTS Systems Corp., Research Triangle Park, NC)이다. 로드 셀은 50뉴튼 또는 최대 100뉴튼으로 선택되며, 이는 대부분의 피크 로드 값이 로드 셀의 전체 스케일 값의 10-90%에 포함되도록 시험되는 시료의 강도에 따라 달라진다. 조(jaw)간의 게이지 길이는 4+/-0.04인치(101.6+/-1mm)이다. 상기 조는 뉴마틱-작용을 이용하여 작동되며 고무 코팅된다. 최소 그립 페이스 폭은 3인치(76.2mm)이며, 조의 대략적인 높이는 0.5인치(12.7mm)이다. 크로스헤드 스피드는 10+/-0.4인치/분(254+/-1 분/분)이며, 그리고 브레이크 감도는 65%로 설정된다. 시료는 기구의 조안에 넣어지고, 수직 및 수평적으로 모두 중앙에 놓여진다. 그 다음 시험을 시작하고 시편이 파괴될 때 종료한다. 피크 로드는 시편의 "MD 인장 강도" 또는 "CD 인장 강도"로 기록되며, 이는 시험되는 시료의 방향에 따라 달라진다. 적어도 6개의 대표적인 시편을 "있는 그대로" 취해진 각 산물 또는 시트에 대해 시험하고, 각 모든 시편 시험의 산술적 평균은 상기 산물 또는 시트에 대한 MD 또는 CD 인장 강도이다.
본 발명의 산물의 기하학적 평균 인장 강도는 이에 한정하는 것은 아니나, 3인치당 약 600-1200그램, 보다 상세하게 3인치당 약 700-1000그램이며, 그리고 보다 상세하게 3인치당 약 700-900그램이다.
간명하고 간결하게 하기위해 본 명세서에 언급된 어느 범위의 값은 문제의 특정 범위내에 전체 수치인 종점을 갖는 어느 하부범위를 기술하는 청구범위에 대해 상세한 설명에 뒷받침되는 것으로 해석되어야 한다. 가정적인 실예로, 본 명세서에서 1-5 범위의 기재는 하기 하부 범위의 어느 것에 대해 청구범위를 뒷받침하는 것으로 해석될 것이다: 1-4; 1-3; 1-2; 2-5; 2-4; 2-3; 3-5; 3-4 및 4-5.
도 1은 표 2로부터 실시예 1의 결과를 플롯으로 나타낸 것으로, 폴리실록산 및 글리세린을 함유하는 배합물에서 글리세린 퍼센트의 상관관계로서 유연함을 나타낸다. 니타낸 바와 같이, 글리세린 약 35중량%에서 유연함이 피크에 이르며, 그 다음 글리세린의 퍼센트가 증가됨에 따라 현저히 떨어진다.
도 2는 표 6으로부터 실시예 3의 결과를 플롯으로 나타낸 것으로, 폴리실록산, 지방 알킬 유도체 및 글리세린을 함유하는 배합물에서 다양한 글리세린 양에 대해 강도의 상관관계로서 유연함을 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 글리세린 약 33중량%에서 유연함이 피크에 이른다.
하기 실시예의 목적상, 본 발명에 따라 사용되는 티슈 베이스시트는 습식 프레스 크레이프 티슈 시트이거나 언크레이프 드로우드라이 티슈 시트이었다. 습식 프레스 티슈 시트는 3겹 안면 티슈 처리된 제품으로 전환되었으며, 언크레이프 드로우드라이 티슈 시트는 1가닥 화장실용 티슈 처리된 시험 제품으로 전환되었다. 티슈 제품을 제조한 후, 이것들을 기하학적 평균 인장 강도, 습윤성(상술한 웨트 아웃 타임) 및 유연성에 대해 시험하였다. 티슈 시트들은 하기와 같이 제조되었다.
습식 프레스 티슈 시트
일반적으로, 이러한 티슈 베이스시트는 당해 기술분야에 잘 알려진 통상적인 습식 프레스 티슈 제조공정을 이용하여 제조되었다. 보다 상세하게, 페이퍼 제조 섬유의 수성 서스펜션은 성형 직물상의 층을 이룬 헤드박스로부터 유출되었다. 퍼니쉬는 활엽수(유칼리나무) 섬유 70중량% 및 침엽수 섬유 30중량%로 이루어졌다. 섬유 퍼니쉬로부터 물을 제거하도록 성형 직물 하부의 진공 박스를 개조하여 웹 성형을 보조하였다. 새로 형성된 웹은 픽업 롤의 도움으로 펠트로 이송되었다. 펠트에 의해 지지되는 한편, 티슈 웹은 프레스 롤을 이용하여 양키 드라이어의 표면상에 가볍게 프레스되었다. 건조된 웹은 양키 드라이어의 표면으로부터 크레이프고, 그 결과물인 1가닥 티슈 베이스시트는 패런트 롤상에 감기었다. 이후, 3겹같은 패런트 롤로부터 베이스시트가 감겨지고 다양한 연화 조성물의 후속 적용을 위해 3겹 베이스시트로 전환되었다. 마감된 3겹 베이스시트의 근량은 2880제곱피트당 약 22.7파운드이었다.
연화 조성물은 로토그라비어 인쇄에 의해 3겹 베이스시트의 양 표면에 동시에 적용되었다. 그라비어 롤은 Louisville, Ky에 위치한 Souther Graphic Systems에 의해 제공된 구리 롤에 전자적으로 새겨진 크롬이었다. 상기 롤은 선형 인치당 360 셀의 라인 스크린 및 롤 표면의 제곱인치당 1.5 Billion Cubic Microns(BCM)의 체적을 가졌다. 이러한 롤에 대한 전형적인 셀 치수는 길이 65미크론, 폭 110미크 론 및 깊이 13미크론이었다. 고무 배킹 오프셋 어플리케이터 롤은 American Roller Company(Union Grove, Wisconsin)에 의해 제공된 75 Shore A 경도계 캐스트 폴리우레탄이었다. 공정은 그라비어 롤과 고무 배킹 롤 사이에 0.375인치 인터피어런스 및 페이싱 고무 배킹 롤들 사이에 0.003인치 클리어런스를 갖는 조건으로 설정되었다. 동시 오프셋/오프셋 그라비어 프린터는 분당 2000피트의 속도로 운행되었다. 이 공정은 마감된 티슈 제품의 건조 중량 기준으로 약 1.0중량퍼센트(제품의 각 면상에 0.5 건조 중량 퍼센트)의 고형 추가량 수준을 수득하였다.
언크레이프 드로우드라이 티슈 시트
1가닥, 3층으로 이루어진 언크레이프 드로우드라이 화장실용 티슈 베이스시트를 외부층에 대해서는 유칼리나무 펄프 섬유 및 내부층에 대해서는 침엽수 펄프 섬유를 이용하여 하기 공정에 따라 일반적으로 제조하였다. 펄핑전에 4차 암모늄 올레일이미다졸린 연화제(Prosoft TQ-1003(Hercules, Inc.))를 유칼리나무 퍼니수에 펄프 섬유의 계량 톤당 4.1kg/Mton의 활성 화학물질 투여량으로 첨가하였다. 20분의 혼합시간후, 벨트 프레스를 이용하여 퍼니쉬를 32% 밀도로 탈수하였다. 탈수공정으로부터 얻어진 여과물을 배수하거나 후속적인 펄프 섬유 배치를 위한 펄프 제조기로서 사용되었으나, 스톡 제조 또는 티슈 제조공정으로 전송되지는 않았다. 디본더를 함유하는 두꺼워진 펄프 섬유를 후속적으로 물에 재분산시키고 티슈 제조공정에 외부층 퍼니쉬로 사용하였다. 침엽수 펄프 섬유는 4퍼센트 밀도로 30분간 펄핑되고, 펄핑후 약 3.2퍼센트 밀도로 희석되었으며, 한편 디본딩된 유칼리나무 펄프 섬유는 약 2퍼센트 밀도로 희석되었다. 전체 층화 티슈 시트 중량은 유칼리나무/정제된 침엽수/유칼리나무 펄프 섬유층사이에 약 30%/약 40%/약 40%로 분할되었다. 중심층은 목표 강도값을 달성하기에 요구되는 수준으로 정제되었으며, 한편 외부층은 표면 유연성 및 벌크를 제공하였다.
상기 3층 티슈 제품에 단일 중심층을 생성하기위해 3층으로 이루어진 헤브박스를 사용하여 두 중심층의 헤드 박스내에 정제된 북 침엽수 크래프트 스톡과 함께 습식 티슈 시트를 형성하였다. 터불런스-생성 삽입물을 슬라이스로부터 약 3인치(75밀리미터)에 리세스하고, 슬라이스를 지나 약 1인치(25.4밀리미터)를 확장하는 층 디바이더가 사용되었다. 총 슬라이스 오프닝은 약 0.9인치(23밀리미터)이었으며 4개의 모든 헤드박스층내 물 흐름은 동등하였다. 상기 헤드박스에 공급되는 스톡의 밀도는 약 0.09중량%이었다. 그 결과물인 3층 티슈 시트는 각각 Lindsay 2164 및 Asten 867A 직물인 성형 직물을 이용하여 이중 와이어, 흡입 성형 롤, 포머상에 형성되었다. 성형 직물의 속도는 초당 11.9미터이었다. 새로 형성된 티슈 시트는 그 다음 탈수되어 초당 약 9.1미터로 이동하는(30% 러쉬 트랜스퍼) 트랜스퍼 직물로 이송되기전에 성형 직물 하부로부터 진공 흡입을 이용하여 약 20-27%의 밀도로 탈수되었다. 트랜스퍼 직물은 Appleton Wire T807-1이었다. 약 6-15인치(150-380밀리미터)의 수은 진공을 끌어당기는 진공 슈가 티슈 시트를 트랜스퍼 직물로 이송하는데 사용되었다. 그 다음 상기 티슈 시트를 드로우드라이 직물(Lindsay Wire T1205-1)로 이송하였다. 상기 드로우드라이 직물은 초당 약 9.1미터의 속도로 이동하였다. 상기 티슈 시트는 약 350°F(175℃)의 온도에서 작동하는 Honeycomb 드로우드라이어상에 운반되고 약 94-98% 밀도의 최종 건조로 건조되었다. 그 결과물인 언크레이프 티슈 시트는 그 다음 패런트 롤에 감겨졌다.
그 다음 패런트 롤을 풀고, 티슈 시트를 2회 칼렌더하였다. 제 1 스테이션에서 티슈 시트를 강롤과 4P&J 경도를 갖는 고무 커버 롤 사이에 칼렌더하였다. 칼렌더 로딩은 선형 인치(플라이)당 약 90파운드이었다. 제 2 칼렌더 스테이션에서, 티슈 시트는 강롤과 40P&J 경도를 갖는 고무 커버 롤 사이에 칼렌더되었다. 칼렌더 로딩은 약 140플라이이었다. 고무 커버의 두께는 약 0.725인치(1.84센티미터)이었다.
칼렌더된 단일 가닥 티슈 시트는 그 다음 티슈 시트의 양 면에 연화 조성물을 적용하기 위해 로토그라비어 코터의 고무-고무 니프내로 공급되었다. 그라비어 롤은 Louisville, Ky에 위치한 Specialty Systems, Inc.에 의해 제공된 구리 롤에 전자적으로 새겨진 크롬이었다. 상기 롤은 선형 인치당 200 셀의 라인 스크린 및 롤 표면의 제곱인치당 6.0 Billion Cubic Microns(BCM)의 체적을 가졌다. 이러한 롤에 대한 전형적인 셀 치수는 130도 엔그라빙 스타일러스를 이용한 폭 140미크론 및 깊이 33미크론이었다. 고무 배킹 오프셋 어플리케이터 롤은 American Roller Company(Union Grove, Wisconsin)에 의해 제공된 75 Shore A 경도계 캐스트 폴리우레탄이었다. 공정은 그라비어 롤과 고무 배킹 롤 사이에 0.375인치 인터피어런스 및 페이싱 고무 배킹 롤들 사이에 0.003인치 클리어런스를 갖는 조건으로 설정되었다. 동시 오프셋/오프셋 그라비어 프린터는 원하는 첨가 속도를 얻기위한 폴리실록산 에멀젼을 측정하기위해 그라비어 롤 속도 조절(차이)을 이용하여 분당 500피트 의 속도로 운행되었다. 본 실시예에 사용된 그라비어 롤 속도 차이는 분당 500피트이었다. 이 공정은 티슈의 중량 기준으로 2.0중량퍼센트 총 고형분의 추가량 수준을 수득하였다. 그 다음 상기 티슈 시트는 화장실용 티슈 롤로 전환되었다.
티슈 제품의 유연성 및 강성도는 티슈 제품의 유연성 및 강성도 특성의 기본적인 평가를 제공하는 숙련된 상급 패널에 의해 측정되었다. 상기 상급 패널은 전형적인 소비자가 제공하는 것과 가능한 근접하게 전체적인 평가를 제공하도록 훈련된다. 3겹 티슈 제품에 대한 시험을 수행할 경우 3 차등 평가가 이루어진다: "유연성", "얼굴상의 유연성" 및 "강성도". 유연성 시험은 엄지와 손가락 사이에 문질렀을때 티슈 시료의 부드럽고, 비단같은 느낌 또는 보풀 느낌을 평가하는 것을 포함한다. 얼굴상의 유연성 시험은 코와 입술사이 면적을 포함하는 얼굴에 대해 티슈 시료를 문지르는 것을 포함한다. 강성도 시험은 손에 평평한 시료를 모으고 손바닥을 향해 손가락을 당김으로써 시료를 손바닥안 주위로 이동시키고, 뾰족하고, 단단하거나 갈라진 가장자리 또는 피크 펠트를 평가하는 것을 포함한다. 패널에 의해 각 시료 코드에 대해 생성된 등급 데이타를 비례 위험 회귀 모델을 이용하여 분석하였다. 이 모델은 가장 적은 속성에 대해 평가되는 대부분의 속성으로부터 등급 매김 절차를 통해 패널리스트가 진행하는 것을 계산적으로 평가한다. 유연성 및 강성도 시험 결과는 로그 비율 값으로서 하기 표에 나타내었다. 로그 비율은 비례 위험 회귀 모델로부터 각 코드에 대해 평가된 리스크 비율의 자연 로그이다. 보다 큰 로그 비율은 관심있는 속성이 보다 큰 강도로 인지됨을 표시한다.
실시예 1
다양한 양의 폴리실록산(AF-2340) 및 글리세린을 함유하는 티슈 연화 배합물을 제조하였다. AF-2340은 아미노폴리실록산 유체 35중량% 및 배합 보조제를 함유하는 아미노폴리실록산의 수성 에멀젼이다. 다양한 배합으로 폴리실록산 에멀젼(AF2340) 및 글리세린의 상대적인 중량 퍼센트 량을 표 1에 나타내었다. 언크레이프 드로우드라이 티슈 제품 시료는 상기 배합물을 단일 가닥 티슈 베이스시트의 양 표면상에 그라비어 코팅하여 상기한 바와 같이 제조되었다. 2 건조 중량 퍼센트(각 면에 1 건조 중량 퍼센트)의 총 활성 성분 첨가량을 베이스시트의 양 면에 고르게 코팅하였다. 그 다음 처리된 베이스시트는 화장실용 티슈 롤로 전환되고 유연성 및 흡수성에 대해 시험되었다. 시험 결과를 표 2 및 도 1에 나타내었다.
표 1
배합물 폴리실록산 에멀젼(AF2340)(중량%) 글리세린(중량%) 물 및 기타 배합 보조제로 100%로 발란스를 맞춤
1 100% 0% 〃
2 80% 20% 〃
3 60% 40% 〃
4 40% 60% 〃
5 20% 80% 〃
6 0% 80% 〃
표 2
배합물 GMT(그램) WOT(초) 유연성*(로그 비율) 강성도**(로그 비율)
1 713 19.9 BC (0.0000) CD(0.1421)
2 701 25.6 AB(0.2510) D(0.1421)
3 695 26.0 AB(0.2709) DE(0.2677)
4 714 22.6 C(-0.1609) C(0.2630)
5 744 24.8 D(-0.6376) B(1.0242)
6 760 4.0 E(-3.7391) A(2.4454)
*"A"는 "B"보다 현저히 유연하나, "AB"보다는 지향적으로 유연하다. "AB"는 "C" 등 보다 유연하다. 보다 높은 양의 수는 보다 우수한 유연성과 상관관계에 있다. 보다 큰 음의 수는 보다 낮은 유연성과 상관관계에 있다. 또한 보다 높은 수일 수록 보다 바람직하다.
**"A"는 "B"보다 현저히 뻣뻣하나, "AB"보다는 지향적으로 뻣뻣하다. "AB"는 "C" 등 보다 뻣뻣하다. 보다 높은 양의 수는 보다 높은 강성도와 상관관계에 있다. 보다 큰 음의 수는 보다 낮은 강성도와 상관관계에 있다. 강성도는 유연 제품에 일반적으로 바람직하지 않기때문에, 보다 낮은 수일 수록 보다 바람직하다.
또한 도 1에 나타낸 바와 같이, 결과는 AF-2340 폴리실록산이 우수한 티슈 유연 화학물질이며, 글리세린은 현저히 덜 효과적임을 보여준다. 또한, 배합물 2(글리세린 20중량% 및 폴리실록산 에멀젼 80중량%(폴리실록산 28건조중량%) 함유) 및 배합물 3(글리세린 40중량% 및 폴리실록산 에멀젼 60중량%(폴리실록산 21건조중량%) 함유)은 예기치않게 글리세린 또는 폴리실록산 단독으로 처리된 경우에 비해 보다 유연한 촉감을 갖는 처리 티슈를 제공하였으며, 이는 폴리실록산:글리세린 중 량비가 약 0.5:1.4이고 절대적인 수준의 글리세린이 약 20-40중량%인 경우에 상승 효과를 입증하는 것이다.
실시예 2
폴리실록산(AF-23), 지방 알킬 유도체(Tergitol 15-S-9) 및 글리세린에 기초하여 티슈 연화 배합물을 제조하였다. AF-23은 Wacker Chemical의 아미노폴리실록산이며, Tergitol 15-S-9는 Dow Chemical의 지방 알킬 유도체이다. 폴리실록산, 지방 알킬 유도체 및 글리세린의 상대적인 중량% 양을 표 3에 나타내었다. (중량% 양은 처리 티슈에 최종적으로 존재하게되는 상대적인 양의 활성 성분에 대해 물을 함유하는 배합물에 대한 것임을 유의바란다.) 안면 티슈 제품 시료는 상술한 바와 같이 3겹, 습식 프레스된 크레이프 티슈 베이스시트의 양 면에 다양한 배합물을 그라비어 코팅함으로써 제조되었다. 1 건조중량%(각 면에 0.5 건조중량%)의 총 첨가량을 베이스시트의 양 면에 고르게 코팅하였다. 처리된 베이스시트는 그 다음 겹쳐진 안면 티슈 제품으로 전환되고 유연성 및 흡수성에 대해 시험되었다. 시험 결과를 표 4에 나타내었다.
표 3
배합물 폴리실록산(중량%) 지방 알킬 유도체(중량%) 글리세린(중량%) 물 및 기타 배합 보조제로 100%로 발란스를 맞춤
1(대조군) 35% 0% 0% 〃
2(발명예) 6% 18% 20% 〃
3(발명예) 9% 15% 20% 〃
표 4
배합물 GMT(그램) WOT(초) 안면상의 유연성(로그 비율) 유연성(로그 비율) 강성도(로그 비율)
1(대조군) 895 14.7 B (-0.6321) E(-1.4762) BCD(0.0754)
2(발명예) 969 6.2 A(0.1515) CD(-0.4977) D(-.00354)
3(발명예) 958 8.7 A(0.0928) A(0.8301) D(-0.0953)
결과는 AF-2340 폴리실록산이 우수한 티슈 유연 화학물질임에도 불구하고, 본 발명의 조성물(배합물 2 및 3)이 보다 효과적이며 또한 향상된 습윤성(보다 낮은 웨트 아웃 타임)을 제공함을 보여준다.
실시예 3
다양한 양의 폴리실록산(AF-2340), 지방 알킬 유도체(Tergitol 15-S-9) 및 글리세린을 함유하는 티슈 연화 배합물을 제조하였다. AF-2340은 아미노폴리실록산 유체(AF-23) 약 35중량% 및 배합 보조제를 함유하는 아미노폴리실록산의 수성 에멀젼이다. 배합물내 폴리실록산, 지방 알킬 유도체 및 글리세린의 양을 표 5에 나타내었다. 티슈 시료는 1-가닥 언크레이프 드로우드라이 티슈 베이스시트상에 상기 배합물을 그라비어 코팅하여 상술한 바와 같이 제조되었다. 2건조 중량%(각 면에 1건조 중량%)의 총 활성 성분 첨가량을 베이스시트의 양 면에 고르게 코팅하였다. 코팅된 베이스시트는 그 다음 롤링된 화장실용 티슈로 전환되고 유연성 및 흡수성에 대해 시험되었다. 그 결과를 표 6에 나타내고 도 2에 도식화하였다.
표 5
배합물 폴리실록산(중량%) 지방 알킬 유도체(중량%) 글리세린(중량%) 물 및 기타 배합 보조제로 100%로 발란스를 맞춤
1(대조군) 7.5% 22.5% 0% 〃
2(발명예) 6.25% 18.7% 16.7% 〃
3(발명예) 5.0% 15.0% 33.3% 〃
4(발명예) 3.8% 11.2% 50% 〃
표 6
배합물 GMT(그램) WOT(초) 유연성(로그 비율) 강성도(로그 비율)
1(대조군) 617 4.4 CD(0.5805) A(0.0000)
2(발명예) 678 4.3 BC(0.9033) DE(-0.9016)
3(발명예) 701 4.3 AB(1.2924) AB(-0.1403)
4(발명예) 740 4.8 BC(0.8915) ABCD(-0.5289)
이러한 결과는 또한 적절한 비율로 폴리실록산, 지방 알킬 유도체 및 글리세린의 혼합물을 함유하는 본 발명의 연화 조성물이 처리 티슈 제품에 우수한 유연성, 촉감, 우수한 습윤성 및 강도를 제공할 수 있음을 입증한다.
예시 목적으로 제공된 상기 설명 및 실시예는 하기 청구범위 및 이의 모든 등가물로 정의된 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되지 않아야 한다는 것으로 인식될 것이다.

Claims (21)

  1. 조성물내에 활성 성분의 총 량을 기준으로 폴리실록산 약 5-40중량%, 지방 알킬 유도체 약 10-50중량%, 글리세린 약 20-80중량%를 포함하는 티슈 연화 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 폴리실록산의 양은 약 5-30중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 폴리실록산의 양은 약 5-20중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제 1항에 있어서, 지방 알킬 유도체의 양은 약 20-50중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 지방 알킬 유도체의 양은 약 30-50중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
  6. 제 1항에 있어서, 글리세린의 양은 약 25-80중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
  7. 제 1항에 있어서, 글리세린의 양은 약 30-80중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
  8. 제 1항에 있어서, 글리세린의 양은 약 30-70중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
  9. 제 1항에 있어서, 폴리실록산의 양은 약 5-20중량%이며, 지방 알킬 유도체의 양은 약 20-50중량%이며, 그리고 글리세린의 양은 약 40-70중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
  10. 티슈 시트의 건조 중량 기준으로 국소적으로 적용되는 연화 조성물 약 0.2-20건조 중량%를 함유하며, 상기 연화 조성물은 조성물내 활성 성분의 총 량을 기준으로 폴리실록산 약 5-50중량%, 지방 알킬 유도체 약 10-50중량% 및 글리세린 약 20-80중량%를 포함하는 티슈 시트.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 연화 조성물의 양은 약 0.5-5 건조 중량%인 것을 특징으로 하는 티슈 시트.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 연화 조성물의 양은 약 1-2 건조 중량%인 것을 특징으로 하는 티슈 시트.
  13. 제 10항에 있어서, 약 20초이하의 웨트 아웃 타임을 갖는 것을 특징으로 하는 티슈 시트.
  14. 제 10항에 있어서, 약 3-15초의 웨트 아웃 타임을 갖는 것을 특징으로 하는 티슈 시트.
  15. 제 10항에 있어서, 약 3-10초의 웨트 아웃 타임을 갖는 것을 특징으로 하는 티슈 시트.
  16. 제 10항에 있어서, 상기 연화 조성물의 양은 약 1-2 건조 중량%이며, 여기서 상기 연화 조성물내 폴리실록산의 양은 약 5-20중량%이며, 상기 연화 조성물내 지방 알킬 유도체의 양은 약 30-50중량%이며, 그리고 상기 연화 조성물내 글리세린의 양은 약 40-70중량%이며, 상기 티슈 시트는 약 3-10초의 웨트 아웃 타임을 갖는 것을 특징으로 하는 티슈 시트.
  17. 제 16항에 있어서, 3인치당 약 600-1200그람의 기하학적 평균 인장 강도를 갖는 것을 특징으로 하는 티슈 시트.
  18. 제 16항에 있어서, 3인치당 약 700-1000그람의 기하학적 평균 인장 강도를 갖는 것을 특징으로 하는 티슈 시트.
  19. 제 16항에 있어서, 3인치당 약 700-900그람의 기하학적 평균 인장 강도를 갖는 것을 특징으로 하는 티슈 시트.
  20. 국소적으로 적용되는 연화 조성물을 함유하며, 상기 연화 조성물은 중량% 기준으로 폴리실록산 약 20-30중량% 및 글리세린 약 20-40중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 티슈 시트.
  21. 제 20항에 있어서, 폴리실록산:글리세린의 중량비는 약 0.5:1.4인 것을 특징으로 하는 티슈 시트.
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