KR20160114625A - 유발가능 결합제를 구비한 분산성 수력엉킴된 베이스시트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일반적으로 수력엉킴된 섬유들 및 결합제 조성물을 포함하는 분산성 습식 와이프에 관한 것이다. 습식 와이프는 수성 환경에서 여전히 효과적인 분산성을 유지하면서 높은 초기 습윤 강도를 나타낸다. 습식 와이프는 수세식 표면 세정 제품 및/또는 수세식 세정 천으로서 잠재적 적용예를 가진다.
Description
본 발명의 분야는 일반적으로 습식 와이프에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 변기에 수세(flush)되도록 조정된 분산성 습식 와이프 및 이러한 습식 와이프를 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 분산성 습식 와이프는 수력엉킴된 섬유들 및 결합제 조성물을 포함한다. 습식 와이프는 수성 환경에서 여전히 효과적인 분산성을 유지하면서 높은 초기 습윤 강도를 나타낸다.
분산성 습식 와이프는 일반적으로 사용 후 변기에서 수세되는 것이다. 이에 따라, 이러한 수세식 습식 와이프가, 사용자가 분배기로부터 와이프를 추출하는 것을 견디고 사용자가 닦는 동작을 견디지만, 하수관이나 정화조 시스템 등의 가정 및 지방자치기관 위생처리 시스템에서는 상당히 빠르게 분해 및 분산되기에 충분한 사용 중 강도를 갖는 것이 바람직하다. 일부 지방자치기관은 다양한 규제를 통해 "수세식"을 정의할 수 있다. 수세식 습식 와이프는, 현지 및 지방자치 오수처리 시스템에서의 제품 처분 및 가정용 배관 설비 및 배수 라인과의 상용성을 허용하도록 이러한 규제를 충족해야 한다.
공지된 일부 수세식 습식 와이프에 대한 한 가지 도전 과제는, 그러한 습식 와이프가 위생처리 시스템에서 분해되는 데 걸리는 시간이 종래의 건식 화장지에 비해 상대적으로 길고 이에 따라 변기, 배수 파이프, 및 송수 및 처리 시스템에 있어서 막힘 위험을 야기한다는 점이다. 건식 변기 화장지는, 통상적으로, 수돗물에 노출되는 경우 낮은 사용 후 강도를 나타내는 반면, 공지된 일부 수세식 습식 와이프는 분산될 수 있도록 그 사용 후 강도가 충분히 감소되는 데 비교적 긴 시간 및/또는 수돗물 내에서의 상당한 교반을 필요로 한다. 와이프를 더욱 빠르게 분산시키도록 제조하는 등의 이러한 문제점을 다루고자 하는 시도에 따라, 수세식 습식 와이프의 사용 중 강도를, 사용자가 수용가능하다고 여기는 최소 수준 미만으로 감소시킬 수 있다.
공지된 일부 수세식 습식 와이프는, 섬유들을 부직포 웹에서 엉키게 함으로써 형성된다. 부직포 웹은, 매트릭스를 형성하도록 인터레이드(interlaid)되지만 식별가능한 반복 방식이 아닌 개별적인 섬유들의 구조이다. 엉킨 섬유들 자체는 비교적 빠르게 분산될 수 있지만, 공지된 와이프들은 사용 중 강도를 개선하도록 추가 구조를 종종 필요로 한다. 예를 들어, 공지된 일부 와이프들은 섬유들이 엉킨 네트(net)를 사용한다. 네트는, 사용 중 강도 증가를 위해 엉킨 섬유들에 추가 응집을 제공한다. 그러나, 이러한 네트는 수세시 분산되지 않는다.
공지된 일부 습식 와이프들은 부직포 웹의 이성분 섬유들을 엉키게 함으로써 증가된 사용 중 강도를 얻는다. 엉킴 후에, 이성분 섬유들은 함께 열가소성 결합되어서 사용 중 강도를 증가시킨다. 그러나, 열가소성 결합된 섬유들은 위생처리 시스템에서 제때에 분산되는 습식 와이프의 능력에 악영향을 끼친다. 즉, 이성분 섬유들과 이에 따른 이성분 섬유들을 포함하는 습식 와이프는 변기에서 수세되는 경우 종종 쉽게 분산되지 않는다.
공지된 다른 수세식 습식 와이프들에는, 유발가능한 염분 민감성 결합제가 첨가된다. 결합제는, 염분 용액을 함유하는 제제에 있어서 와이프들의 셀룰로오스 섬유들에 부착되어, 비교적 큰 사용 중 강도를 나타낸다. 사용된 습식 와이프가 변기 및/또는 하수관 시스템의 물에 노출되면, 결합제가 팽윤되어, 와이프들이 분산될 수도 있고 심지어 잠재적으로는 와이프들의 분산을 보조하여, 와이프의 비교적 빠른 처리가 가능하다. 그러나, 이러한 결합제는 비교적 고가이다.
공지된 또 다른 수세식 습식 와이프들은 사용 중 강도를 증가시키도록 비교적 대량의 합성 섬유를 포함한다. 그러나, 이에 대응하여, 이러한 와이프가 제때에 분산되는 능력이 감소된다. 또한, 천연 섬유에 대한 합성 섬유의 고 비용으로 인해, 이러한 공지된 습식 와이프의 비용이 대응하여 증가한다.
따라서, 소비자가 예상하는 사용 중 강도를 제공하며, 가정 및 지방자치 위생처리 시스템에 대한 잠재적 문제점을 만들지 않고서 수세가능하도록 충분히 빠르게 분산되며, 생산에 있어서 비용 효과적인, 습식 와이프를 제공할 필요가 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 분산성 습식 와이프는 일반적으로 복수의 엉킨 섬유 및 약 0.5gsm(grams per square meter) 내지 약 5gsm의 이온 유발가능 결합제 조성물을 포함한다. 상기 와이프는 적어도 약 300g/in(grams per inch)의 기하학적 평균 인장(GMT) 습윤 강도, 약 180g/in 미만의 GMT 침지 습윤 강도, 및 약 40% 초과의 CD 신축%를 갖는다.
다른 적절한 실시예에서, 분산성 습식 와이프는 일반적으로 복수의 엉킨 섬유 및 약 0.5gsm(grams per square meter) 내지 약 5gsm의 이온 유발가능 결합제 조성물을 포함한다. 상기 와이프는 적어도 약 300g/in(grams per inch)의 기하학적 평균 인장(GMT) 습윤 강도, 약 180g/in 미만의 GMT 침지 습윤 강도, 및 약 0.115g/ccm 미만의 습윤 밀도를 갖는다.
또 다른 실시예에서, 분산성 습식 와이프는 일반적으로 약 5 내지 약 30중량% 양의 재생 섬유들 및 약 70 내지 약 95중량% 양의 천연 섬유들을 포함하는 엉킨 섬유들, 및 결합제 조성물을 포함하고, 여기서 결합제 조성물은 다음의 구조를 갖는 조성물을 포함한다:
여기서 x = 1 내지 약 15몰%; y = 약 60 내지 약 99몰%; 및 z = 0 내지 약 30몰%이고; Q는 C1-C4 알킬 암모늄, 4차 C1-C4 알킬 암모늄 및 벤질 암모늄으로부터 선택되고; Z는 -O-, -COO-, -OOC-, -CONH-, 및 -NHCO-로부터 선택되고; R1, R2, R3은 독립적으로 수소 및 메틸로부터 선택되고; R4는 C1-C4 알킬이고; R5는 수소, 메틸, 에틸, 부틸, 에틸헥실, 데실, 도데실, 히드록시에틸, 히드록시프로필, 폴리옥시에틸렌, 및 폴리옥시프로필렌으로부터 선택된다.
또 다른 실시예에서, 분산성 습식 와이프는 일반적으로 약 5 내지 약 30중량% 양의 재생 섬유들 및 약 70 내지 약 95중량% 양의 천연 섬유들을 포함하는 엉킨 섬유들, 및 결합제 조성물을 포함하고, 여기서 결합제 조성물은 1 내지 4개의 탄소 원자의 알킬 측쇄를 갖는 1종 이상의 소수성 비닐 단량체와 비닐-작용기 양이온 단량체의 중합 산물을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 분산성 습식 와이프는 일반적으로 엉킨 섬유들 및 결합제 조성물을 포함하고, 여기서 결합제 조성물은 다음의 구조를 갖는 조성물을 포함한다:
여기서 x = 1 내지 약 15몰%; y = 약 60 내지 약 99몰%; 및 z = 0 내지 약 30몰%이고; Q는 C1-C4 알킬 암모늄, 4차 C1-C4 알킬 암모늄 및 벤질 암모늄으로부터 선택되고; Z는 -O-, -COO-, -OOC-, -CONH-, 및 -NHCO-로부터 선택되고; R1, R2, R3은 독립적으로 수소 및 메틸로부터 선택되고; R4는 C1-C4 알킬이고; R5는 수소, 메틸, 에틸, 부틸, 에틸헥실, 데실, 도데실, 히드록시에틸, 히드록시프로필, 폴리옥시에틸렌, 및 폴리옥시프로필렌으로부터 선택된다.
또 다른 실시예에서, 분산성 습식 와이프는 엉킨 섬유들 및 결합제 조성물을 포함하고, 여기서 결합제 조성물은 1 내지 4개의 탄소 원자의 알킬 측쇄를 갖는 1종 이상의 소수성 비닐 단량체와 비닐-작용기 양이온 단량체의 중합 산물을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 분산성 습식 와이프는 적어도 약 300g/in의 기하학적 평균 인장(GMT) 습윤 강도, 약 180g/in 미만의 GMT 침지 습윤 강도, 및 약 40% 초과의 CD 신축%를 갖는다.
도 1은 분산성 습식 와이프를 제조하기 위한 장치의 적절한 일 실시예의 개략도이다.
도 2는 도 1의 장치 내의 하나의 위치에 있는 부직포 웹의 개략도이다.
도 3은 도 1의 장치 내의 다른 하나의 위치에 있는 부직포 웹의 개략도이다.
도 4는 부직포 웹의 적절한 일 실시예의 하면도이다.
도 5는 부직포 웹의 적절한 일 실시예의 상면도이다.
도 6은 부직포 웹의 적절한 일 실시예의 측면도이다.
도 7은 분산성 습식 와이프를 제조하기 위한 공정의 일 실시예의 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 분산성 습식 와이프를 포함한, 다양한 습식 제품의 슬로시 박스 시간 대 MD 습윤 하중의 그래픽 결과이다.
도 9는 본 발명에 따른 분산성 습식 와이프를 포함한, 다양한 습식 제품의 GMT 침지 습윤 강도 대 GMT 습윤 강도의 그래픽 결과이다.
도 10은 본 발명에 따른 분산성 습식 와이프의 CD 신축% & 습윤 밀도 대 GMT 습윤 강도의 그래픽 결과이다.
도 2는 도 1의 장치 내의 하나의 위치에 있는 부직포 웹의 개략도이다.
도 3은 도 1의 장치 내의 다른 하나의 위치에 있는 부직포 웹의 개략도이다.
도 4는 부직포 웹의 적절한 일 실시예의 하면도이다.
도 5는 부직포 웹의 적절한 일 실시예의 상면도이다.
도 6은 부직포 웹의 적절한 일 실시예의 측면도이다.
도 7은 분산성 습식 와이프를 제조하기 위한 공정의 일 실시예의 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 분산성 습식 와이프를 포함한, 다양한 습식 제품의 슬로시 박스 시간 대 MD 습윤 하중의 그래픽 결과이다.
도 9는 본 발명에 따른 분산성 습식 와이프를 포함한, 다양한 습식 제품의 GMT 침지 습윤 강도 대 GMT 습윤 강도의 그래픽 결과이다.
도 10은 본 발명에 따른 분산성 습식 와이프의 CD 신축% & 습윤 밀도 대 GMT 습윤 강도의 그래픽 결과이다.
본 발명의 분산성 습식 와이프는, 패키징과 소비자 사용에 견디기에 충분한 강도를 갖는다. 또한, 분산성 습식 와이프는, 가정 및 지방자치 위생처리 시스템에 대한 잠재적 문제점을 야기하지 않고서 수세가능하도록 충분히 빠르게 분산된다. 또한, 분산성 습식 와이프는 적절하게 비용 효과적인 물질들로 구성될 수도 있다.
따라서, 본 발명은 부분적으로 높은 초기 습윤 강도 및 정적인 침지 하에서의 습윤 강도의 급속 상실을 나타내는 낮은 결합제 첨가물을 갖는 수력엉킴된 베이스시트에 관한 것이다. 이러한 조합은 높은 초기 강도 및 효율적인 분산의 놀라운 효과를 가지며, 예를 들면 수세식 표면 세정 제품 또는 수세식 세정 천으로서 사용될 수 있다.
회음부 위생을 위해 사용되는 수세식 세정 천들에 대하여, 상기 천들은, (1) 효율적으로 세정하도록 습식이어야 하고; (2) 습식일 때 찢기 또는 찌르기 없이 닦기에 충분히 강해야 하며, (3) 하수 또는 오수 시스템에서 파괴되기에 충분히 분산성이어야 한다. 일반적으로, 닦기 위해 충분히 강한 시트들은 사용 후 파괴되지 않을 것이다. 염분 용액에 강한 다른 시트들은 변기 및 하수 시스템의 비교적 자유로운 이온수 중에서 시간 경과에 따라 강도를 상실하지만, 이들 시트는 여러가지의 결점을 갖는다. 첫번째로, 상기 시트의 습윤 강도는 결합제가 얼마나 적용되는지에 따라 제한된다. 오직 하나의 메커니즘(즉, 결합제)만이 시트에 강도를 부여하고 있으므로, 많은 결합을 형성하는 많은 결합제 없이는, 강도가 매우 낮다. 두번째로, 결합제는 고가일 수 있고 많은 결합제가 요구된다. 세번째로, 많은 결합제가 있으면, 섬유들이 밀접하게 결합되어 신축성이 비교적 낮다. 네번째로, 결합제 요건들은 더욱 치밀한 개시 시트를 사용함으로써 감소될 수 있지만, 더 높은 밀도의 시트들은 더 종이 같이 느껴지는 경향이 있고, 높은 결합제 시트보다도 덜한 신축성을 갖는다. 따라서, 많은 결합제, 또는 치밀한 낮은 신축성 시트를 사용하지 않으면서 더욱 높은 강도를 갖는 시트에 대한 필요성이 존재한다.
본 산업계에서의 다른 종래 기술은 결합제를 필요로 하는 것이 아니라, 오히려 열가소성으로 함께 결합되는 엉킨 섬유들 및 이성분 섬유들로부터의 강도에 따른다. 이들 기술도 또한 여러가지의 결점을 갖는다: (1) 시트들은 와이프로서 사용가능하기에 충분한 강도를 생성하는 이성분 섬유들을 필요로 하지만, 사용되는 섬유들은 분산성을 감소시키고 시트들을 완전히 생분해성으로 되지 않게 하며; (2) 시트들이 아주 조금만 분산성이어서, 이는 시트들을 약화시키지 않고서는 고정될 수 없고; (3) 시트들은 이들이 교반되지 않는 한 어떠한 강도도 상실하지 않는데, 이는 시트들이 대부분의 하수, 배수 및 오수 시스템의 정적인 환경에서 강하게 체류할 것임을 의미한다. 따라서, 교반 없이 강도 감쇠가 가능하면서도, 고가의 많은 결합제를 필요로 하지 않는 시트에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명에 따르면, 발명자들은 놀랍게도 수력엉킴 제트들로 습식 시트를 타격하고, 그런 다음 비교적 적은 양의 결합제 조성물을 시트에 적용함으로써 종래의 와이프들보다도 큰 습윤 강도를 갖는 습식 와이프에 대한 해결책을 발견하였다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는, 분산성 습식 와이프를 제조하기 위한 방법이 개시되며, 상기 방법은 수력엉킴 제트들을 습식 시트에 적용하는 단계, 시트에 결합제 조성물을 첨가하는 단계, 시트를 건조시키는 단계, 및 그 후 시트를 경화시키는 단계를 포함한다. 수력엉킴된 섬유들 및 비교적 소량의 결합제의 조합을 이용함으로써, 발명자들은 습식 와이프의 강도를 증가시키면서 여전히 양호한 분산성을 유지할 수 있었다.
본 발명의 일부 실시예에서, 분산성 습식 와이프는 약 0.5gsm(grams per square meter) 내지 약 5gsm의 결합제 조성물을 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 분산성 습식 와이프는 약 1gsm 내지 약 4gsm, 약 1.2gsm 내지 약 2.6gsm, 또는 약 1.28gsm 내지 약 2.2gsm의 결합제 조성물을 포함한다. 본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 분산성 습식 와이프는 약 1.28gsm, 약 1.8gsm, 약 2.2gsm, 약 2.6gsm, 또는 약 4gsm의 결합제 조성물을 포함한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 수력엉킴된 섬유들과 결합제 조성물의 조합은 적어도 약 300g/in(grams per inch)의 기하학적 평균 인장(GMT) 습윤 강도를 갖는 습식 와이프를 제공한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 습식 와이프는 적어도 약 500g/in, 적어도 약 600g/in, 적어도 약 700g/in, 또는 적어도 약 800g/in의 GMT 습윤 강도를 갖는다. 본 발명의 일부 바람직한 실시예에서, 습식 와이프는 약 500g/in 내지 약 900g/in의 GMT 습윤 강도를 갖는다.
본 발명의 다른 실시예에서, 수력엉킴된 섬유들과 결합제 조성물의 조합은 약 180g/in 미만의 GMT 침지 습윤 강도를 갖는 습식 와이프를 제공한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 습식 와이프는 약 175g/in 미만, 약 170g/in 미만, 약 165g/in 미만, 약 160g/in 미만, 약 155g/in 미만, 약 150g/in 미만, 약 145g/in 미만, 또는 약 140g/in 미만의 GMT 침지 강도를 갖는다. 본 발명의 일부 바람직한 실시예에서, 습식 와이프는 약 130g/in 내지 약 175g/in의 GMT 침지 습윤 강도를 갖는다.
본 발명의 일부 바람직한 실시예에서, 수력엉킴된 섬유들과 결합제 조성물의 조합은 약 300g/in 내지 약 900g/in의 GMT 습윤 강도 및 약 130g/in 내지 약 175g/in의 GMT 침지 습윤 강도를 갖는 습식 와이프를 제공한다.
본 발명의 수력엉킴된 섬유들과 결합제 조성물들의 조합으로부터의 다른 놀라운 이점은 습식 와이프가 양호한 강도, 양호한 분산성 및 양호한 신축성을 갖는 능력이다. 본 발명의 일부 실시예에서, 습식 와이프는 약 40% 초과의 CD 신축%를 갖는다. 일부 바람직한 실시예에서, 습식 와이프는 약 45% 내지 약 55%, 또는 약 47% 내지 약 49%의 CD 신축%를 갖는다.
본 발명의 수력엉킴된 섬유들과 결합제 조성물들의 조합으로부터의 또 다른 놀라운 이점은 습식 와이프가 양호한 강도, 양호한 분산성 및 낮은 밀도를 갖는 것이다. 본 발명의 일부 실시예에서, 습식 와이프는 약 0.115g/ccm 미만의 습윤 밀도를 갖는다. 본 발명의 일부 바람직한 실시예에서, 습식 와이프는 약 0.100g/ccm 내지 약 0.115g/ccm, 또는 약 0.110g/ccm 내지 약 0.112g/ccm의 습윤 밀도를 갖는다.
본 발명 전반에 걸쳐서 다른 곳에 기재된 바와 같이, 본 발명의 수력엉킴된 섬유들과 결합제 조성물들의 조합은 양호한 분산성을 갖는 와이프를 생성한다. 분산성 습식 와이프들의 분산성은 본 발명의 다른 곳에서 상세하게 설명되는 바와 같이, 슬로시 박스 시험을 이용하여 측정될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 본 발명의 습식 와이프는 약 155분 미만의 슬로시 박스 파괴 시간을 갖는다. 다른 실시예에서, 습식 와이프는 약 80분 내지 약 155분의 슬로시 박스 파괴 시간을 갖는다. 본 발명의 일부 바람직한 실시예에서, 습식 와이프는 적어도 약 300g/in의 GMT 습윤 강도, 약 180g/in 미만의 GMT 침지 습윤 강도 및 약 155분 미만의 슬로시 박스 파괴 시간을 갖는다. 본 발명의 다른 실시예에서, 습식 와이프는 약 500g/in 내지 약 900g/in의 GMT 습윤 강도, 약 130g/in 내지 약 175g/in의 GMT 침지 습윤 강도 및 약 80분 내지 약 155분의 슬로시 박스 파괴 시간을 갖는다.
수력엉킴된 섬유
분산성 습식 와이프를 제조하기 위한 분산성 부직포 시트(80)를 제조하는, 일반적으로 참조번호 10으로 지정된 장치의 적절한 일 실시예가 도 1에 도시되어 있다. 장치(10)는 천연 셀룰로오스 섬유(14)와 재생 셀룰로오스 섬유(16)의 혼합물을 포함하는 부직포 섬유 웹(11)을 형성하도록 구성된다. 천연 셀룰로오스 섬유(14)는, 남부 연목재 크래프트, 북부 연목재 크래프트, 연목재 아황산 펄프, 무명, 무명 린터, 대나무 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 목재 또는 비목재로부터 유도되는 셀룰로오스 섬유들이다. 일부 실시예들에서, 천연 섬유(14)는 약 1mm보다 큰 길이-가중 평균 섬유 길이를 갖는다. 게다가, 천연 섬유(14)는 약 2mm보다 큰 길이-가중 평균 섬유 길이를 가질 수도 있다. 적절한 다른 실시예들에서, 천연 섬유(14)는 약 0.5mm와 약 1.5mm 사이의 섬유 길이를 갖는 짧은 섬유이다.
재생 섬유(16)는, 당업계에 공지되어 있듯이, 목재 또는 비목재로부터 재생된 또는 개질된 셀룰로오스 물질들을 압출하거나 그 외에는 처리함으로써 얻어지는 인조 필라멘트다. 예를 들면, 하지만 제한적이지 않게, 재생 섬유(16)는 리오셀, 레이온 등 중 하나 이상을 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 재생 섬유(16)는 약 3 내지 약 60mm 범위의 섬유 길이를 갖는다. 일부 실시예들에서, 재생 섬유(16)는 약 4 내지 약 15mm 범위의 섬유 길이를 갖는다. 게다가, 재생 섬유(16)는 약 6 내지 약 12mm 범위의 섬유 길이를 가질 수도 있다. 다른 실시예들에서, 재생 섬유(16)는 약 30 내지 약 60mm 범위의 섬유 길이를 갖는다. 또한, 일부 실시예들에서, 재생 섬유(16)는 약 0.5 내지 약 3 데니어 범위의 섬도를 가질 수도 있다. 또한, 섬도는 약 1.2 내지 약 2.2 데니어 범위일 수도 있다.
적절한 다른 일부 실시예들에서는, 합성 섬유를 재생 섬유(16)와 조합하거나 재생 섬유를 대체해서 사용하는 것을 고려할 수 있다. 예를 들면, 하지만 제한적이지 않게, 합성 섬유는, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등 중 하나 이상을 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 합성 섬유는 약 3 내지 약 20mm 범위의 섬유 길이를 갖는다. 게다가, 합성 섬유는 약 6 내지 약 12mm 범위의 섬유 길이를 가질 수도 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 천연 섬유(14)와 재생 섬유(16)는 헤드박스(12)에 대한 현탁액(20)에서 분산되어 있다. 현탁액(20)을 형성하는 데 사용되는 액체 매질(18)은, 본 명세서에서 설명하는 바와 같은 공정과 상용가능한 당업계에 공지되어 있는 임의의 액체 매질, 예를 들어, 물일 수도 있다. 일부 실시예들에서, 현탁액(20)의 농도 범위는 약 0.02 내지 약 0.3중량% 섬유이다. 또한, 현탁액(20)의 농도 범위는 약 0.03 내지 약 0.05중량% 섬유일 수도 있다. 적절한 일 실시예에서, 천연 섬유(14)와 재생 섬유(16)가 첨가된 후의 현탁액(20)의 농도는 약 0.03중량% 섬유이다. 헤드박스(12)에서의 현탁액(20)의 상대적으로 낮은 농도는, 천연 섬유(14)와 재생 섬유(16)의 혼합을 향상시키고 이에 따라 부직포 웹(11)의 형성 품질을 향상시키는 것으로 여겨진다.
적절한 일 실시예에서, 현탁액(20)에 존재하는 섬유의 총 중량 중에서, 천연 섬유(14)와 재생 섬유(16)의 비는, 약 70 내지 약 95중량% 천연 섬유(14) 및 약 5 내지 약 30중량% 재생 섬유(16)이다. 예를 들어, 현탁액(20)에 존재하는 섬유의 총 중량 중에서, 천연 섬유(14)는 총 중량의 85%일 수도 있고, 재생 섬유(16)는 총 중량의 15%일 수도 있다.
헤드박스(12)는, 부직포 섬유 웹(11)을 형성하도록 섬유들을 보유 지지하는 유공(foraminous) 형성 와이어(22) 상에 현탁액(20)을 피착하도록 구성된다. 일 실시예에서, 헤드박스(12)는 Skoog 등에게 발행되고 Kimberly-Clark Worldwide, Inc.에 양도된 미국특허 제7,588,663호에 개시된 바와 같이 저 농도 모드에서 작동하도록 구성되며, 이 문헌은 본 명세서에 참고로 원용된다. 적절한 다른 실시예에서, 헤드박스(12)는, 적어도 18인 형성 번호(Formation Number)를 갖는 부직포 티슈 웹(11)을 형성할 수 있는 임의의 헤드박스 설계이다. 형성 와이어(22)는 주행 방향(24)으로 웹(11)을 운반한다. 주행 방향(24)과 정렬되는 부직포 티슈 웹(11)의 축을 이하에서 "기계 방향"이라 칭할 수 있고, 동일한 평면에 있어서 기계 방향에 수직인 축을 이하에서 "교차 기계 방향"(25)이라 칭할 수 있다. 일부 실시예들에서, 장치(10)는, 예컨대 진공 박스(26)의 작동에 의해, 웹(11)이 형성 와이어(22)를 따라 주행함에 따라 남아 있는 액체 분사 매질(18) 중 일부분을 젖은 부직포 티슈 웹(11)으로부터 도출하도록 구성된다.
장치(10)는, 또한, 부직포 티슈 웹(11)을 형성 와이어(22)로부터 전송 와이어(28)로 전송하도록 구성될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 전송 와이어(28)는 부직포 웹을 제1 복수의 제트(30) 하에 기계 방향(24)으로 운반한다. 제1 복수의 제트(30)는, 교차 기계 방향(25)을 따라 이격된 제1 오리피스들(34)의 적어도 하나의 행을 갖는 제1 매니폴드(32)에 의해 생성될 수도 있다. 제1 매니폴드(32)는, 제1 압력에서 물 등의 액체를 제1 오리피스들(34)에 공급해서 각 제1 오리피스(34)에서 컬럼형 제트(30)를 생성하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 제1 압력의 범위는 약 20 내지 약 125바이다. 적절한 일 실시예에서, 제1 압력은 약 35바이다.
일부 실시예들에서, 각 제1 오리피스(34)는, 직경 범위가 약 80 내지 약 200μm, 일부 실시예들에서, 약 90 내지 약 150μm인 원형이다. 적절한 일 실시예에서, 예를 들어, 각 제1 오리피스(34)는 약 120μm의 직경을 갖는다. 또한, 각 제1 오리피스(34)는 인접하는 제1 오리피스(34)로부터 교차 기계 방향(25)을 따라 제1 거리(36)만큼 이격된다. 당업계에 공지된 바와는 대조적으로, 일부 실시예들에서, 제1 거리(36)는, 도 2에 개략적으로 도시한 바와 같이, 제1 복수의 제트(30)의 각 제트에 의해 변위되는 부직포 티슈 웹(11)의 섬유들의 제1 영역(38)이 제1 복수의 제트(30)의 인접하는 제트에 의해 변위되는 섬유들의 제2 영역(40)과 실질적으로 겹치지 않게 되는 거리이다. 대신에, 제1 영역(38)과 제2 영역(40)의 각각의 섬유들은, 부직포 웹(11)의 평면에 수직인 축(46)을 따른 방향으로 실질적으로 변위되지만, 측방향으로 인접하는 섬유들과는 상당히 수력엉킴 되지는 않는다. 일부 실시예들에서, 제1 거리(36)의 범위는 약 1200 내지 약 2400μm이다. 일 실시예에서, 제1 거리(36)는 약 1800μm이다. 대안적인 실시예들에서, 제1 복수의 제트(30)는, 임의의 형상을 갖는 제1 오리피스들(34)에 의해, 또는 유사한 방식으로 교차 기계 방향(25)을 따라 이격된 컬럼형 제트들(30)의 행을 생성하도록 구성된 임의의 제트 노즐 및 가압 구성에 의해 생성될 수도 있다.
제1 복수의 제트(30) 중 추가 제트들은, 선택 사항으로, 도 1의 예시적인 실시예에서 도시한, 기계 주행 방향으로 제1 매니폴드(32)로부터 이격된 제2 매니폴드(44) 등의 추가 매니폴드에 의해 생성될 수도 있다. 유공성 지지 직물(42)은, 부직포 티슈 웹(11)이 전송 와이어(28)로부터 지지 직물(42)으로 전송될 수 있도록 구성된다. 일 실시예에서, 지지 직물(42)은 부직포 티슈 웹(11)을 제2 매니폴드(44) 하에서 기계 방향(24)으로 운반한다. 다른 실시예들에서는 형성 와이어(22), 전송 와이어(28), 및 지지 직물(42) 등의 전송 와이어들 또는 전송 직물들의 개수와 배치가 가변될 수 있음을 이해하도록 한다. 예를 들면, 하지만 제한적이지 않게, 제1 매니폴드(32)는, 부직포 티슈 웹이 전송 와이어(28)보다는 지지 직물(42) 상에서 운반되고 있는 동안 부직포 티슈 웹(11)을 처리하도록 위치할 수 있고, 또는 역으로, 부직포 티슈 웹이 지지 직물(42)보다는 전송 와이어(28) 상에서 운반되고 있는 동안 제2 매니폴드(44)가 부직포 티슈 웹(11)을 처리하도록 위치할 수 있다. 다른 일례로, 형성 와이어(22), 전송 와이어(28), 및 지지 직물(42) 중 하나는 단일 와이어 또는 직물 중 하나와 조합될 수도 있고, 또는, 임의의 하나를 단일 와이어 또는 전송 직물보다는 일련의 협력 와이어들과 전송 직물들로서 구현할 수도 있다.
일부 실시예들에서, 제2 매니폴드(44)는, 제1 매니폴드(32)처럼, 교차 기계 방향(25)을 따라 이격된 제1 오리피스들(34)의 적어도 하나의 행을 포함한다. 제2 매니폴드(44)는, 제2 압력에서 물 등의 액체를 제1 오리피스들(34)에 공급해서 각 제1 오리피스(34)에서 컬럼형 제트(30)를 생성하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 제2 압력의 범위는 약 20 내지 약 125바이다. 일 실시예에서, 제2 압력은 약 75바이다. 또한, 일부 실시예들에서, 각 제1 오리피스(34)는 원형이며, 각 제1 오리피스(34)는, 제1 매니폴드(32)에 대한 도 2에서 도시한 바와 같이, 인접하는 제1 오리피스(34)로부터 교차 기계 방향(25)을 따라 제1 거리(36)만큼 이격된다. 대안적인 실시예들에서, 제2 매니폴드(44)는, 제1 복수의 제트(30)의 각 제트에 의해 변위되는 부직포 티슈 웹(11)의 섬유들의 제1 영역이 제1 복수의 제트(30)의 인접하는 제트에 의해 변위되는 섬유들의 제2 영역과 실질적으로 겹치지 않도록 다른 임의의 방식으로 구성될 수도 있다.
다시 도 1을 참조해 보면, 지지 직물(42)은 제2 복수의 제트(50) 하에서 기계 방향(24)으로 부직포 웹(11)을 운반한다. 제2 복수의 제트(50)는, 교차 기계 방향(25)을 따라 이격된 제2 오리피스들(54)의 적어도 하나의 행을 갖는 제3 매니폴드(52)에 의해 생성될 수도 있다. 제3 매니폴드(52)는, 제3 압력에서 물 등의 액체를 제2 오리피스 들(54)에 공급해서 각 제3 오리피스(54)에서 컬럼형 제트(50)를 생성하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 제3 압력의 범위는 약 20 내지 약 120바이다. 또한, 제3 압력의 범위는 약 40 내지 약 90바일 수도 있다.
일부 실시예들에서, 각 제2 오리피스(54)는, 직경 범위가 약 90 내지 약 150μm인 원형이다. 또한, 각 제2 오리피스(54)는 약 120μm의 직경을 가질 수도 있다. 또한, 각 제2 오리피스(54)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 인접하는 제2 오리피스(54)로부터 교차 기계 방향(25)을 따라 제2 거리(56)만큼 이격되고, 제2 거리(56)는, 부직포 티슈 웹(11)의 섬유들이 실질적으로 수력엉킴되게 하는 것이다. 일부 실시예들에서, 제2 거리(56)의 범위는 약 400 내지 약 1000μm이다. 또한, 제2 거리(56)의 범위는 약 500 내지 약 700μm일 수도 있다. 일 실시예에서, 제2 거리(56)는 약 600μm이다. 대안적인 실시예들에서, 제2 복수의 제트(50)는, 임의의 형상을 갖는 2 오리피스(54)에 의해, 또는, 유사한 방식으로 교차 기계 방향(25)을 따라 이격된 컬럼형 제트들(50)의 행을 생성하도록 구성된 임의의 제트 노즐과 가압 구성에 의해 생성될 수도 있다.
제2 복수의 제트들(50) 중 다른 제트들은, 선택 사항으로서, 도 1의 예시적인 실시예에 도시한 제4 매니폴드(60)와 제5 매니폴드(62) 등의 추가 매니폴드들에 의해 생성될 수도 있다. 제4 매니폴드(60)와 제5 매니폴드(62)의 각각은 교차 기계 방향(25)을 따라 이격된 제2 오리피스들(54)의 적어도 하나의 행을 갖는다. 일 실시예에서, 제3 압력(즉, 제3 매니폴드(52)에서의 압력)에서 물 등의 액체를 제2 오리피스들(54)에 공급해서 제4 매니폴드(60)와 제5 매니폴드(62)의 각각은, 각 제3 오리피스(54)에서 컬럼형 제트들(50)을 생성하도록 구성된다. 대안적인 실시예들에서, 제4 매니폴드(60)와 제5 매니폴드(62)의 각각은 제3 압력이 아닌 압력에서 액체를 공급할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 각 제2 오리피스(54)는 직경 범위가 약 90 내지 약 150μm인 직경의 원형이며, 각 제2 오리피스(54)는, 제3 매니폴드(52)에서와 같이, 인접하는 제2 오리피스(54)로부터 교차 기계 방향(25)을 따라 제2 거리(56)만큼 이격된다. 대안적인 실시예들에서, 제4 매니폴드(60)와 제5 매니폴드(62)의 각각은, 예를 들어 부직포 티슈 웹(11)의 섬유들이 실질적으로 수력엉킴되게 하는 제트들(50)을 생성하도록 다른 임의의 방식으로 구성될 수도 있다.
도 1에 도시한 실시예에서는 두 개의 선-엉킴(pre-entangling) 매니폴드 및 세 개의 수력엉킴 매니폴드를 갖지만, 추가적인 선-엉킴 매니폴드 및/또는 수력엉킴 매니폴드의 임의의 개수를 사용할 수 있음을 이해하도록 한다. 구체적으로, 형성 와이어(22), 전송 와이어(28), 및 지지 직물(42)의 각각은, 각각의 속도에서 부직포 티슈 웹(11)을 기계 주행 방향으로 운반하고, 그러한 각각의 속도가 증가함에 따라, 원하는 수력엉킴 에너지를 부직포 티슈 웹(11)에 부여하도록 추가 매니폴드들이 필요할 수 있다.
장치(10)는, 또한, 수력엉킴 공정 후에 예를 들어, 물 등의 남아 있는 유체의 원하는 부분을 부직포 티슈 웹(11)으로부터 제거해서 분산성 부직포 시트(80)를 생성하도록 구성될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 수력엉킴된 부직포 웹(11)은 지지 직물(42)로부터, 통기 건조기(through-air dryer; 70)를 통해 부직포 웹(11)을 운반하는 관통 건조 직물(through-drying fabric; 72)로 전송된다. 일부 실시예들에서, 관통 건조 직물(72)은 투과성이 높은 성긴 직물이다. 통기 건조기(70)는 고온의 공기를 부직포 티슈 웹(11)을 통과시켜서 원하는 양의 유체를 제거하도록 구성된다. 따라서, 통기 건조기(70)는 부직포 티슈 웹(11)을 건조시키는 비교적 비압축성 방법을 제공해서 분산성 부직포 시트(80)를 제조하도록 한다. 대안적인 실시예들에서는, 다른 방법들을, 남아 있는 유체의 원하는 양을 부직포 티슈 웹(11)으로부터 제거해서 분산성 부직포 시트(80)를 형성하도록, 통기 건조기(70)를 대체하는 것으로서 또는 이러한 통기 건조기와 함께 사용할 수도 있다. 예를 들면, 일부 실시예들에서 통기 건조기는 직물 없이 사용될 수도 있다. 본 발명의 다른 적절한 실시예에서, 본 기술분야에 공지된 다른 건조 시스템(즉, 통기 건조기 시스템 이외, 예를 들어, 건조 캔, IR, 오븐)이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 사용될 수도 있다. 또한, 일부 적절한 실시예들에서, 분산성 부직포 시트(80)는 릴(도시하지 않음)에 권선되어서 추가 처리 전에 보관 및/또는 전송이 용이하게 될 수도 있다. 이에 따라, 분산성 부직포 시트(80)는, 필요시 가공될 수도 있으며, 예를 들어, 물, 연화제, 계면활성제, 방향제, 방부제, 유기 또는 무기 산, 킬레이트제, pH 완충제 등의 임의의 조합을 포함하는 습식 조성물이 스며들 수 있고, 분산성 습식 와이프로서 절단되고 접히고 패키징될 수도 있다.
분산성 부직포 시트(80)를 제조하는 방법(100)은 도 7에 도시되어 있다. 방법(100)은, 천연 섬유(14)와 재생 섬유(16)를 액체 매질(18) 내에 약 80 내지 약 90중량% 천연 섬유(14)와 약 10 내지 약 20중량% 재생 섬유(16)의 비로 분산시켜서 현탁액(20)을 형성하는 단계(102)를 포함한다. 이 방법은, 또한, 유공 형성 와이어(22) 위로 현탁액(20)을 피착해서 부직포 티슈 웹(11)을 형성하는 단계(104)를 포함한다. 방법(100)은, 제1 복수의 제트(30)로 부직포 티슈 웹(11)을 분사하는 단계(106)를 더 포함하고, 각 제트(30)는 인접하는 제트로부터 제1 거리(36)만큼 이격된다. 또한, 방법(100)은, 제2 복수의 제트(50)로 부직포 티슈 웹(11)을 분사하는 단계(108)를 포함하고, 각 제트(50)는 인접하는 제트로부터 제2 거리(56)만큼 이격되고, 제2 거리(56)는 제1 거리(36)보다 짧다. 또한, 방법(100)은 부직포 티슈 웹(11)을 건조시켜서 분산성 부직포 시트(80)를 형성하는 단계(110)를 포함한다.
전술한 방법을 이용하여 제조된 부직포 시트(80)의 적절한 일 실시예가 도 4, 도 5, 및 도 6에 도시되어있다. 부직포 시트(80)의 일부분의 하단측(82), 즉, 제조 동안 형성 와이어(22), 전송 와이어(28), 및 지지 직물(42)과 접촉하는 측의 확대도가 도 4에 도시되어 있다. 부직포 시트(80)의 일부분의 상단측(84), 즉, 하단측(82)의 반대측은 도 5에 도시되어 있다. 각 도에 도시한 부분은 교차 기계 방향(25)으로 대략 7mm이다. 도 5에 가장 잘 도시되어 있듯이, 부직포 시트(80)는 기계 방향(24)을 따라 비교적 고도로 엉킨 리본형 구조들(86)을 포함하되, 각 리본형 구조(86)는 제2 복수의 제트(50)의 제2 오리피스들(54) 사이의 제2 거리(56)와 대략 같은 거리로 교차 기계 방향(25)으로 이격된다. 도 6의 부직포 시트(80)의 일부분의 측면도에서 볼 수 있듯이, 부직포 시트(80)의 일부 영역들(90)은 부직포 시트(80)의 두께를 통해 섬유 엉킴을 덜 표시하고, 부직포 시트(80)의 평면에 수직인 방향(46)으로 더욱 변위된다.
본 발명의 다른 적절한 실시예에서, 예를 들면, 에어레이드 공정 또는 카딩 공정을 비롯한, 임의의 적절한 방법을 이용하여 섬유 웹(11) 및/또는 시트(80)가 형성될 수 있음을 고려하기로 한다. 또한 본원에 기재된 것들 외에 기타 수력엉킴 공정, 예를 들면, 드럼 엉킴을 이용하여 섬유 웹(11) 및/또는 시트(80)가 형성될 수 있음을 고려하기로 한다.
결합제 조성물
본 발명의 일 실시예에서, 습식 와이프는 유발가능 양이온 중합체(들) 또는 중합체 조성물을 포함한다. 유발가능, 양이온 중합체 조성물은 이온 감응성 양이온 중합체 조성물일 수 있다. 수세식 또는 수분산성 개인 위생 제품에서 사용하기에 적합한 효과적인 이온 감응성 또는 유발가능 양이온 중합체 또는 양이온 중합체 제형이 되기 위해, 상기 제형은 바람직하게는 (1) 기능성; 즉 제어된 조건 하에서 습윤 강도를 유지하고, 전 세계에서 변기 및 싱크대에서 발견되는 바와 같이 연수 또는 경수에서 합리적인 기간 이내에 용해되거나 분산되어야 하고; (2) 안전해야 하고(무독성); (3) 비교적 경제적이어야 한다. 상기 인자들 이외에도, 습식 와이프 같은 부직포 기재를 위한 결합제 조성물로서 사용되는 경우에 상기 이온 감응성 또는 유발가능 제형은 바람직하게는 (4) 상품으로 가공 가능해야 하고; 즉 분무에 의해서와 같이 대규모로 상대적으로 신속하게 적용될 수 있어야 하고(그 결과, 상기 결합제 조성물은 높은 전단에서 상대적으로 낮은 점도를 가질 것을 요구함); (5) 허용 가능한 수준의 시트 또는 기재 습윤성을 제공해야 하고; (6) 감소된 수준의 시트 강성도를 제공해야 하고; (7) 감소된 점착성을 제공해야 한다. 본 발명의 습식 와이프를 처리하는 습윤 조성물은 몇몇 상술한 이점을 제공할 수 있고, 부가적으로 (8) 개선된 피부 관리, 예컨대 감소된 피부 자극 또는 기타 혜택, (9) 개선된 촉각 특성 중 하나 이상을 제공할 수 있고, (10) 피부 상에서 마찰과 윤활성 사이에서 사용 시의 균형을 제공함으로써 양호한 세정을 촉진할 수 있다(스킨 글라이드(skin glide)). 본 발명의 이온 감응성 또는 유발가능 양이온 중합체 및 중합체 제형, 이에 의해 제조된 용품, 특히 하기에 개시된 특정 습윤 조성물을 포함하는 습식 와이프는 상술한 기준들 중 다수 또는 이들 모두를 충족시킬 수 있다.
이온
유발가능 양이온
중합체 조성물
본 발명의 일부 실시예에서, 본 발명의 이온 감응성 양이온 중합체는 최대 4개의 탄소 길이, 예컨대 1 내지 4개의 탄소 원자의 알킬 측쇄 크기를 갖는 1종 이상의 소수성 비닐 단량체와 비닐-작용기 양이온 단량체의 중합 산물이다. 바람직한 실시예들에서, 본 발명의 이온 유발가능 양이온 중합체는 무작위적 방식으로 혼입된 최대 4개의 탄소 길이의 알킬 측쇄 크기를 갖는 1종 이상의 소수성 비닐 단량체와 비닐-작용기 양이온 단량체의 중합 산물이다. 추가로, 4개의 탄소 또는 그 이상의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 알킬 히드록시, 폴리옥시알킬렌 또는 다른 관능기를 갖는 소량의 다른 비닐 단량체가 사용될 수 있다. 이온 유발가능 양이온 중합체는 티슈, 에어레이드 펄프, 및 다른 부직포 웹 용 접착제로서 기능하며, 충분한 사용시의 강도를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서, 결합제 조성물은 다음의 구조를 갖는 조성물을 포함한다:
여기서 x = 1 내지 약 15몰%; y = 약 60 내지 약 99몰%; 및 z = 0 내지 약 30몰%이고; Q는 C1-C4 알킬 암모늄, 4차 C1-C4 알킬 암모늄 및 벤질 암모늄으로부터 선택되고; Z는 -O-, -COO-, -OOC-, -CONH-, 및 -NHCO-로부터 선택되고; R1, R2, R3은 독립적으로 수소 및 메틸로부터 선택되고; R4는 C1-C4 알킬이고; R5는 수소, 메틸, 에틸, 부틸, 에틸헥실, 데실, 도데실, 히드록시에틸, 히드록시프로필, 폴리옥시에틸렌, 및 폴리옥시프로필렌으로부터 선택된다.
본 발명의 비닐-작용기 양이온 단량체는 적절하게는 [2-(아크릴옥시)에틸] 트리메틸 암모늄 클로라이드(ADAMQUAT); [2-(메타크릴옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드(MADQUAT); (3-아크릴아미도프로필)트리메틸 암모늄 클로라이드; N,N-디알릴디메틸 암모늄 클로라이드; [2-(아크릴옥시)에틸]디메틸벤질 암모늄 클로라이드; [2-(메타크릴옥시)에틸]디메틸벤질 암모늄 클로라이드; [2-(아크릴옥시)에틸]디메틸 암모늄 클로라이드; [2-(메타크릴옥시)에틸]디메틸벤질 암모늄 클로라이드를 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다. 전구체 단량체, 예를 들면 비닐피리딘, 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 및 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트도 또한 가능하고, 이들은 중합되고 중합-후 반응을 통해 4차화될 수 있다. 상이한 반대-이온을 제공하는 단량체 또는 4차화(quaternization) 시약, 예를 들면 브롬화물, 요오드화물 또는 메틸 술페이트도 또한 유용하다. 소수성 비닐 단량체와 공중합될 수 있는 다른 비닐-작용기 양이온 단량체도 또한 본 발명에서 유용하다.
본 발명의 일부 실시예에서, 비닐-작용기 양이온 단량체는 [2-(아크릴옥시)에틸]디메틸 암모늄 클로라이드, [2-(아크릴옥시)에틸]디메틸 암모늄 브로마이드, [2-(아크릴옥시)에틸]디메틸 암모늄 아이오다이드, 및 [2-(아크릴옥시)에틸]디메틸 암모늄 메틸 술페이트로부터 선택된다.
본 발명의 일부 실시예에서, 비닐-작용기 양이온 단량체는 [2-(메타크릴옥시)에틸]디메틸 암모늄 클로라이드, [2-(메타크릴옥시)에틸]디메틸 암모늄 브로마이드, [2-(메타크릴옥시)에틸]디메틸 암모늄 아이오다이드, 및 [2-(메타크릴옥시)에틸]디메틸 암모늄 메틸 술페이트로부터 선택된다.
본 발명의 일부 실시예에서, 비닐-작용기 양이온 단량체는 [2-(아크릴옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드, [2-(아크릴옥시)에틸]트리메틸 암모늄 브로마이드, [2-(아크릴옥시)에틸]트리메틸 암모늄 아이오다이드, 및 [2-(아크릴옥시)에틸]트리메틸 암모늄 메틸 술페이트로부터 선택된다.
본 발명의 일부 실시예에서, 비닐-작용기 양이온 단량체는 [2-(메타크릴옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드, [2-(메타크릴옥시)에틸]트리메틸 암모늄 브로마이드, [2-(메타크릴옥시)에틸]트리메틸 암모늄 아이오다이드, 및 [2-(메타크릴옥시)에틸]트리메틸 암모늄 메틸 술페이트로부터 선택된다.
본 발명의 일부 실시예에서, 비닐-작용기 양이온 단량체는 (3-아크릴아미도프로필)트리메틸 암모늄 클로라이드, (3-아크릴아미도프로필)트리메틸 암모늄 브로마이드, (3-아크릴아미도프로필)트리메틸 암모늄 아이오다이드, 및 (3-아크릴아미도프로필)트리메틸 암모늄 메틸 술페이트로부터 선택된다.
본 발명의 일부 실시예에서, 비닐-작용기 양이온 단량체는 N,N-디알릴디메틸 암모늄 클로라이드, N,N-디알릴디메틸 암모늄 브로마이드, N,N-디알릴디메틸 암모늄 아이오다이드, 및 N,N-디알릴디메틸 암모늄 메틸 술페이트로부터 선택된다.
본 발명의 일부 실시예에서, 비닐-작용기 양이온 단량체는 [2-(아크릴옥시)에틸]디메틸벤질 암모늄 클로라이드, [2-(아크릴옥시)에틸]디메틸벤질 암모늄 브로마이드, [2-(아크릴옥시)에틸]디메틸벤질 암모늄 아이오다이드, 및 [2-(아크릴옥시)에틸]디메틸벤질 암모늄 메틸 술페이트로부터 선택된다.
본 발명의 일부 실시예에서, 비닐-작용기 양이온 단량체는 [2-(메타크릴옥시)에틸]디메틸벤질 암모늄 클로라이드, [2-(메타크릴옥시)에틸]디메틸벤질 암모늄 브로마이드, [2-(메타크릴옥시)에틸]디메틸벤질 암모늄 아이오다이드, 및 [2-(메타크릴옥시)에틸]디메틸벤질 암모늄 메틸 술페이트로부터 선택된다.
본 발명의 이온 감응성 양이온 중합체에 사용하기에 바람직한 소수성 단량체는 분지쇄 또는 직쇄 C1-C18 알킬 비닐 에테르, 비닐 에스테르, 아크릴아미드, 아크릴레이트 및 양이온 단량체와 공중합될 수 있는 다른 단량체를 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다. 본 명세서에서 사용된 단량체 메틸 아크릴레이트는 소수성 단량체인 것으로 간주된다. 메틸 아크릴레이트는 20℃에서 물 중에서 6g/100ml의 용해도를 갖는다.
본 발명의 일부 실시예에서, 결합제 조성물은 하기 구조를 갖는 1종 이상의 알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트와 양이온 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트의 중합 산물을 포함한다:
여기서 x = 1 내지 약 15몰%; y = 약 60 내지 약 99몰%; 및 z = 0 내지 약 30몰%이고; R4는 C1-C4 알킬이고; R5는 수소, 메틸, 에틸, 부틸, 에틸헥실, 데실, 도데실, 히드록시에틸, 히드록시프로필, 폴리옥시에틸렌, 및 폴리옥시프로필렌으로부터 선택된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 결합제 조성물은 하기 구조를 갖는다:
여기서 x = 1 내지 약 15몰%; y = 약 85 내지 약 99몰%이고 R4는 C1-C4 알킬이다. 본 발명의 다른 실시예에서, x = 약 3 내지 약 6몰%, y = 약 94 내지 약 97몰%이고 R4는 메틸이다. 본 발명의 이온 유발가능 양이온 중합체는 중합체의 궁극적인 용도에 따라 변하는 평균 분자량을 가질 수 있다. 본 발명의 이온 유발가능 양이온 중합체는 몰 당 약 10,000 내지 약 5,000,000그램 범위의 중량 평균 분자량을 갖는다. 보다 구체적으로는, 본 발명의 이온 유발가능 양이온 중합체는 몰 당 약 25,000 내지 약 2,000,000그램 범위의 중량 평균 분자량, 또는 보다 구체적으로는 몰 당 약 200,000 내지 약 1,000,000그램 범위의 중량 평균 분자량을 갖는다.
본 발명의 이온 유발가능 양이온 중합체는 각종 중합 방법에 따라 제조될 수도 있으며, 적절한 방법은 용액 중합 방법이다. 중합 방법에 적합한 용매는 저급 알코올, 예를 들면 메탄올, 에탄올 및 프로판올; 상기한 1종 이상의 저급 알코올과 물의 혼합 용매; 및 1종 이상의 저급 케톤, 예를 들면 아세톤 또는 메틸 에틸 케톤과 물의 혼합 용매를 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다.
본 발명의 중합 방법에서, 임의의 자유 라디칼 중합 개시제가 사용될 수도 있다. 특정 개시제의 선택은 중합 온도, 용매 및 사용된 단량체를 포함하지만 이들로 제한되지는 않는 많은 인자들에 따라 변할 수 있다. 본 발명에 사용하기 적합한 중합 개시제는 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)디히드로클로라이드, 2,2'-아조비스(N,N'-디메틸렌이소부틸아미딘), 과황산칼륨, 과황산암모늄, 및 수성 과산화수소를 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다. 중합 개시제의 양은 바람직하게는 존재하는 단량체의 총 중량을 기준으로 약 0.01 내지 5중량% 범위일 수 있다.
중합 온도는 중합 용매, 단량체 및 사용된 개시제에 따라 변할 수 있지만, 일반적으로는 약 20℃ 내지 약 90℃ 범위이다. 중합 시간은 일반적으로는 약 2 내지 약 8시간 범위이다.
본 발명의 추가 실시예에서, 상기한 이온 유발가능 양이온 중합체 제형은 수세가능한 및/또는 수세가능하지 않은 제품용 결합제 물질로서 사용될 수도 있다. 미국 전역에 걸쳐 수세가능한 제품 내 결합제 물질로서 효과적이기 위해서는, 본 발명의 이온 유발가능 양이온 중합체 제형은 안정적으로 남아있고, 건조 동안 또는 1가 및/또는 다가 이온의 비교적 고농도에서 그들의 무결성을 유지하지만, 최대 약 200ppm 또는 그 이상의 2가 이온, 특히 칼슘 및 마그네슘을 함유하는 물 중에서는 가용성으로 된다. 바람직하게는, 본 발명의 이온 유발가능 양이온 중합체 제형은 1가 및/또는 2가 이온을 함유하는 적어도 약 0.3중량%의 하나 이상의 무기 및/또는 유기 염을 함유하는 염분 용액 중에서 불용성이다. 보다 바람직하게는, 본 발명의 이온 유발가능 양이온 중합체 제형은 1가 및/또는 2가 이온을 함유하는 약 0.3중량% 내지 약 10중량%의 하나 이상의 무기 및/또는 유기 염을 함유하는 염분 용액 중에서 불용성이다. 보다 더 바람직하게는, 본 발명의 이온 유발가능 양이온 중합체 제형은 1가 및/또는 2가 이온을 함유하는 약 0.5중량% 내지 약 5중량%의 하나 이상의 무기 및/또는 유기 염을 함유하는 염분 용액 중에서 불용성이다. 특히 바람직하게는, 본 발명의 이온 유발가능 양이온 중합체 제형은 1가 및/또는 2가 이온을 함유하는 약 1.0중량% 내지 약 4.0중량%의 하나 이상의 무기 및/또는 유기 염을 함유하는 염분 용액 중에서 불용성이다. 적절한 1가 이온은 Na+ 이온, K+ 이온, Li+ 이온, NH4 + 이온, 저분자량 4차 암모늄 화합물(예를 들어, 임의의 사이드 그룹 상에서 5개보다 적은 탄소를 갖는 것), 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 적절한 다가 이온은 Zn2+, Ca2 + 및 Mg2 +를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 1가 및 2가 이온은, 한정되지는 않지만 NaCl, NaBr, KCl, NH4Cl, Na2SO4, ZnCl2, CaCl2, MgCl2, MgSO4, NaNO3, NaSO4CH3, 및 이들의 조합을 포함하는 유기 및 무기 염들로부터 유도될 수 있다. 통상적으로, 알칼리 금속 할로겐화물은 비용, 순도, 저독성, 및 가용성 때문에 가장 바람직할 수 있다. 특히 바람직한 염은 NaCl이다.
미국 화학 협회(the American Chemical Society)가 행한 연구에 기초하면, 미국 전역에 걸쳐 물 경도는 크게 변화하여, CaCO3 농도가 연수의 경우 거의 0으로부터 매우 경수의 경우 약 500ppm CaCO3 (약 200ppm Ca2+ 이온)까지의 범위에 달한다. 중합체 제형이 나라 전역(및 전세계)에 걸쳐 확실하게 분산성이도록 하기 위해서는, 본 발명의 이온 유발가능 양이온 중합체 제형은 적절하게는 최대 50ppm Ca2 + 및/또는 Mg2 + 이온을 함유하는 물 중에서 가용성이다. 보다 적절하게는, 본 발명의 이온 유발가능 양이온 중합체 제형은 최대 100ppm Ca2 + 및/또는 Mg2 + 이온을 함유하는 물 중에서 가용성이다. 더욱 더 적절하게는, 본 발명의 이온 유발가능 양이온 중합체 제형은 최대 150ppm Ca2 + 및/또는 Mg2 + 이온을 함유하는 물 중에서 가용성이다. 더욱 더 적절하게는, 본 발명의 이온 유발가능 양이온 중합체 제형은 적절하게는 최대 200ppm Ca2 + 및/또는 Mg2+ 이온을 함유하는 물 중에서 가용성이다.
보조-결합제 중합체
상기한 바와 같이, 본 발명의 양이온 중합체 제형은 단일의 유발가능 양이온 중합체 또는 적어도 하나의 중합체가 유발가능 중합체인 2종 이상의 상이한 중합체들의 조합으로부터 형성된다. 제2 중합체는 보조-결합제 중합체일 수 있다. 보조-결합제 중합체는 유발가능 양이온 중합체와 조합될 때 보조-결합제 중합체가 적절하게는 유발가능 양이온 중합체 중에 대부분 분산되도록, 즉 유발가능 양이온 중합체가 적절하게는 연속상이고 보조-결합제 중합체가 적절하게는 불연속 상이도록 하는 양 및 유형의 것이다. 적절하게는, 보조-결합제 중합체는 또한 몇가지의 추가적인 결정기준을 충족시킬 수 있다. 예를 들면, 보조-결합제 중합체는 유리 전이 온도, 즉 이온 유발가능 양이온 중합체의 유리 전이 온도보다 더 낮은 Tg를 가질 수 있다. 게다가 또는 다르게는, 보조-결합제 중합체는 물 중에 불용성일 수 있거나, 또는 이온 유발가능 양이온 중합체의 전단 점도를 감소시킬 수 있다. 보조-결합제는 유발가능 중합체의 고체 질량에 대해 약 45% 이하, 구체적으로는 약 30% 이하, 보다 구체적으로는 약 20% 이하, 더욱 더 구체적으로는 약 15% 이하, 및 가장 구체적으로는 약 10% 이하의 양으로 존재할 수 있으며, 예시적인 범위는 약 1% 내지 약 45%, 또는 약 25% 내지 약 35%, 뿐만 아니라 약 1% 내지 약 20% 또는 약 5% 내지 약 25%이다. 존재하는 보조-결합제의 양은 수불용성 결합 또는 필름을 형성할 수 있는 잠재력을 갖는 보조-결합제의 경우, 보조-결합제가 처리된 기재의 분산성을 위태롭게 하는 충분히 가교결합된 또는 불용성 결합을 생성시킬 수 없는 불연속 상을 유지하도록 충분히 낮아야 한다.
필수적이지는 않지만 적절하게는, 보조-결합제는 이온 유발가능 양이온 중합체와 조합될 때 이온 유발가능 양이온 중합체 및 보조-결합제 중합체가 분무가능할 정도로 이온 유발가능 양이온 중합체의 전단 점도를 감소시키게 된다. 분무가능하다는 것은 중합체가 분무에 의해 부직포 섬유 기재에 적용될 수 있으며, 기재 전체에 걸친 중합체의 분포 및 중합체의 기재 내로의 침투가 중합체 제형이 기재에 균일하게 적용되도록 하는 것을 의미한다.
몇몇 실시예에서, 이온 유발가능 양이온 중합체 및 보조 결합제 중합체의 조합은 이들이 적용된 용품의 강성도를 이온 유발가능 양이온 중합체만을 갖는 용품과 비교할때 감소시킬 수 있다.
본 발명의 보조-결합제 중합체는 중합체의 궁극적인 용도에 따라 변하는 평균 분자량을 가질 수 있다. 적절하게는, 보조-결합제 중합체는 몰 당 약 500,000 내지 약 200,000,000그램 범위의 중량 평균 분자량을 갖는다. 보다 적절하게는, 보조-결합제 중합체는 몰 당 약 500,000 내지 약 100,000,000그램 범위의 중량 평균 분자량을 갖는다.
보조-결합제 중합체는 에멀젼 라텍스 형태일 수 있다. 상기 라텍스 에멀젼에 사용된 계면활성제 시스템은 이온 유발가능 양이온 중합체의 분산성을 실질적으로 방해하지 않도록 하는 것이어야 한다. 그러므로, 약하게 음이온성, 비이온성 또는 양이온 라텍스가 본 발명에 유용할 수 있다. 일 실시예에서, 본 발명의 이온 유발가능 양이온 중합체 제형은 약 55 내지 약 95중량%의 이온 유발가능 양이온 중합체 및 약 5 내지 약 45중량%의 폴리(에틸렌-비닐 아세테이트)를 포함한다. 보다 적절하게는, 본 발명의 이온 유발가능 양이온 중합체 제형은 약 75중량%의 이온 유발가능 양이온 중합체 및 약 25중량%의 폴리(에틸렌-비닐 아세테이트)를 포함한다. 특히 바람직한 비-가교결합 폴리(에틸렌-비닐 아세테이트)는 뉴저지주 브리지워터의 National Starch and Chemical Co.로부터 입수가능한 Dur-O-Set® RB이다.
라텍스 보조-결합제 또는 임의의 잠재적으로 가교결합성 보조-결합제가 사용될 때, 라텍스는 섬유상 기재와 함께 결합하여 물품의 분산성을 방해하는 실질적인 수불용성 결합을 형성하지 않도록 해야 한다. 따라서, 라텍스는 N-메틸올-아크릴아미드(NMA)와 같은 가교결합제가 없거나, 또는 가교결합제용 촉매가 없거나 또는 둘 모두 없을 수 있다. 다르게는, 용품이 보통의 가교결합 온도로까지 가열될 때조차도 가교결합이 손상되도록 가교결합제를 방해하거나 또는 촉매를 방해하는 억제제가 첨가될 수 있다. 이러한 억제제는 자유 라디칼 스캐빈저, 메틸 히드로퀴논, t-부틸카테콜, pH 조절제, 예를 들면 수산화칼륨 등을 포함할 수 있다. 일부 라텍스 가교결합제, 예를 들면 N-메틸올-아크릴아미드(NMA)의 경우, 예를 들면 8 또는 그 이상의 pH와 같은 상승된 pH가 보통의 가교결합 온도(예를 들면, 약 130℃ 이상)에서 가교결합을 방해할 수 있다. 또한 다르게는, 라텍스 보조-결합제를 포함하는 물품은 가교결합이 일어나는 온도 범위 이하의 온도로 유지될 수 있어, 가교결합제의 존재가 가교결합을 가져오지 않거나, 또는 가교결합도가 용품의 분산성이 위태롭게 되지 않도록 충분히 낮게 유지된다. 또한 다르게는, 가교결합성 라텍스의 양은 가교결합의 경우에서조차도 용품이 분산성으로 남아있도록 역가 수준 이하로 유지될 수 있다. 예를 들면, 이온 감응성 결합제 중의 별개의 입자들로 분산된 소량의 가교결합성 라텍스는 완전히 가교결합될 때조차도 분산성을 허용할 수 있다. 후자의 실시예의 경우, 라텍스의 양은 20중량% 미만, 보다 구체적으로는 이온 감응성 결합제에 대해 약 15중량% 미만일 수 있다.
라텍스 화합물은, 가교결합성이거나 또는 그렇지 않거나, 보조-결합제를 필요로 하지 않는다. 유용한 비-가교결합 라텍스 에멀젼이 그 안에 분산된 성공적인 이온 감응성 결합제 필름의 SEM 현미경사진은 라텍스 보조-결합제 입자들이 이온 감응성 결합제 중에서 별개의 실체로서 유지되어, 가능하게는 부분적으로는 충전제 물질로 사용될 수 있음을 보여주었다. 임의적으로는 첨가된 계면활성제/분산제를 포함하는, 유발가능 결합제 중의 분산된 무기질 또는 입상 충전제를 비롯하여 다른 물질들이 유사한 역할을 제공할 수 있을 것으로 생각된다. 예를 들면, 하나의 가상의 실시예에서, 약 0.4μm 입자들을 갖는 스티렌/디비닐벤젠 공중합체인 Presperse, Inc.(뉴저지주 피스캐터웨이)로부터의 이유동성 Ganzpearl PS-8F 입자는 유발가능 결합제의 기계적, 촉각적, 및 광학적 특성을 개질시키기 위하여 약 2 내지 10중량%의 양으로 유발가능 결합제 중에 분산될 수 있다. 다른 충전제 유사 접근법은 금속, 유리, 탄소, 무기질, 석영 및/또는 플라스틱, 예를 들면 아크릴계 또는 페놀계의 미립자, 미소구 또는 마이크로비드(microbead) 및 그들의 내부 내에 밀봉된 불활성 기체상 대기를 갖는 중공 입자를 포함할 수 있다. 예로는, 가열될 때 실질적으로 팽창되는 스웨덴의 Expancel로부터의 EXPANCEL 페놀계 미소구, 또는 미국 펜실베니아주의 PQ Corporation으로부터 입수가능한 PM 6545로 공지된 아크릴계 미소구를 들 수 있다. 유발가능 결합제 중에 용해된 CO2를 비롯한 발포제는 유발가능 결합제의 매트릭스 중의 기체 버블로서 도움이 되는 불연속성을 제공하여, 유발가능 결합제 중의 분산된 기체상이 보조-결합제로 사용될 수 있게 할 수 있다. 일반적으로, 결합제와 혼화성이지 않는 임의의 상용성 물질, 특히 그 자신의 접착성 또는 결합성을 갖는 것은, 이들이 제품의 수분산성을 방해하는 방식으로 섬유들을 연결시키는 실질적인 공유 결합을 부여하는 상태로 제공되지 않는 경우, 보조-결합제로서 사용될 수 있다. 그러나, 추가적인 이점들, 예를 들면 감소된 스프레이 점도도 또한 제공하는 물질이 특히 바람직할 수 있다. 접착성 보조-결합제, 예를 들면 가교결합제를 함유하지 않거나 또는 감소된 양의 가교결합제를 함유하는 라텍스는 승온에서의 건조를 비롯한 광범위의 가공처리 조건에 걸쳐 양호한 결과를 제공하는데 있어서, 특히 도움이 되는 것으로 밝혀졌다.
보조-결합제 중합체는 결합제 혼합물의 적용 후에 기재의 습윤성을 개선시키는 표면 활성 화합물을 포함할 수 있다. 유발가능 중합체 제형으로 처리된 건조 기재의 습윤성은, 유발가능 중합체 제형의 소수성 부분이 건조 동안에 공기 상을 향해 선택적으로 배향되게 될 수 있어, 계면활성제가 습윤 조성물에 첨가되지 않는 경우 습윤 조성물이 나중에 적용될 때 습윤되기 어려울 수 있는 소수성 표면을 생성시키기 때문에 일부 실시예에서 문제가 될 수 있다. 보조-결합제 중합체 중의 계면활성제 또는 다른 표면 활성 성분들은 유발가능 중합체 제형으로 처리된 건조된 기재의 습윤성을 개선시킬 수 있다. 보조-결합제 중합체 중의 계면활성제는 유발가능 중합체 제형을 상당히 방해하지 않아야 한다. 따라서, 결합제는 계면활성제가 존재할 때 예비 습윤된 티슈 중에서 양호한 일체성 및 촉각적 특성을 유지해야 한다.
일 실시예에서, 효과적인 보조-결합제 중합체는 이온 유발가능 양이온 중합체 제형의 일부를 대신하여, 보조-결합제 중합체가 결여되어 있고 이온 유발가능 양이온 중합체 제형을 주어진 인장 강도를 달성하기에 충분한 수준으로 포함하는, 다른 면에서는 동일한 예비 습윤 티슈에 비하여, 보다 낮은 강성도, 보다 양호한 촉각적 특성(예를 들면, 윤활성 또는 매끈매끈함), 또는 감소된 비용 중 적어도 하나를 갖는 예비 습윤 티슈에서 주어진 강도 수준이 달성될 수 있게 한다.
기타 보조-결합제 중합체
VINNEK® 시스템의 결합제와 같은 Wacker Polymer Systems(독일 부르그하우젠)의 건식 에멀젼 파우더(DEP) 결합제들이 본 발명의 일부 실시예에서 적용될 수 있다. 액체 에멀젼으로부터 형성된 재분산성 자유 흐름 결합제 파우더가 있다. 분산으로부터의 작은 중합체 입자들이 파우더 입자 형태의 수용성 보호 콜로이드들의 보호 매트릭스에 제공된다. 파우더 입자의 표면은 광물 결정들의 소판들(platelets)에 의한 점결(caking)에 대하여 보호된다. 그 결과, 한번 분산액 중에 있던 중합체 입자들은 물 중에 재분산되거나 수분의 첨가에 의해 팽윤된 점착성 입자들로 전환될 수 있는 자유 흐름 건식 파우더 형태로 현재 사용 가능하다. 이들 입자들은 에어레이드 공정 동안에 이들을 섬유들로 피착하고, 그 후에 10% 내지 30%의 수분을 첨가하여 입자들을 팽윤하게 하고 섬유들에 부착하게 함으로써 하이로프트 부직포들에서 적용될 수 있다. 이는 웹 내의 건식 비-점착성 섬유들이 습윤되면 점착성의 츄잉 검이 되는 것을 의미하는 “츄잉 검 효과”라 불릴 수 있다. 극성 표면 및 다른 표면에 대한 양호한 부착이 얻어진다. 이들 결합제들은 건조 상태에서 응집을 방지하도록 건조되고 제제들로 처리되는 라텍스 에멀젼으로부터 형성된 자유 흐름 입자로서 사용 가능하다. 이들은 에어레이드 공정 동안 공기에 연행되고 섬유들로 피착될 수 있거나, 또는 정전기 수단에 의해, 직접 접촉에 의해, 중력 공급 장치, 및 다른 수단에 의해 기재에 적용될 수 있다. 이들은 결합제가 건조되기 전에 또는 건조된 후에 결합제로부터 떨어져서 적용될 수 있다. 액체 또는 증기와 같은 수분과의 접촉은 라텍스 입자들을 재수화시키며, 이들을 팽윤시키고 섬유들에 부착되게 한다. 상승된 온도(예를 들어, 160℃ 이상)로의 건조 및 가열은, 결합제 입자들이 가교결합되고 방수성이 되게 하지만, 저온(예를 들어, 110℃ 이하)에서의 건조는 예비 습윤된 와이프들의 수분산성을 심하게 손상시키지 않으면서 필름 형성 및 섬유 결합도를 이룰 수 있다. 따라서, 상용 제품은 보조 결합제 중합체의 경화를 제어함으로써, 예를 들어 상당한 가교결합 없이 결합도를 제공하도록 건조 시간 및 온도를 제한함으로써 가교결합제의 양을 감소시키지 않으면서 사용될 수 있다고 여겨진다.
“New Airlaid Binders”(Nonwovens Report International, September 1999, issue 342, pp. 20-22, 28-31)에서 Klaus Kohlhammer 박사가 언급한 바와 같이, 건식 에멀젼 파우더들은, 기존의 기재에 상기 물질을 적용하는 것과 반대로, 웹의 형성 동안에 부직포 또는 에어레이드 웹에 용이하게 포함될 수 있어, 보조 결합제 중합체의 배치에 걸쳐서 증가된 제어를 허용하는 이점을 갖는다. 따라서, 부직포 또는 에어레이드 웹은 그 안에 건식 에멀젼 결합제들을 미리 갖게 한 다음, 이온 유발가능 양이온 중합체 제형 용액이 적용된 때에 습윤화해서 제조될 수 있고, 그 결과 건식 에멀젼 파우더가 점착성이 되고 기재의 결합에 기여한다. 대안적으로, 건식 에멀젼 파우더는 기재가 유발가능 바인더로 처리되고 건조된 후에 여과 메커니즘에 의해 기재 내에 포획되고, 그 결과 건식 에멀젼 파우더가 습윤 조성물의 적용 시에 점착성이 되게 된다.
다른 실시예에서, 건식 에멀젼 파우더는 이온 유발가능 양이온 중합체 제형 용액이 웹 상에 분무될 때에 파우더의 적용에 의해 또는 건식 에멀젼 파우더 입자를 이온 유발가능 양이온 중합체 제형 용액 내에 첨가 및 분산시키는 것에 의해 유발가능 중합체 제형 용액 내에 분산되고, 그 후에 혼합물이 분무에 의해, 발포체 적용 방법에 의해, 또는 당 기술분야에 공지된 다른 기술에 의해 웹에 적용된다.
예시적인 측정 방법
본 발명의 일부 실시예에서, 수력엉킴된 섬유를 다음과 같은 방법에서 예시한 바와 같이 생산할 수도 있다. 제1 및 제2 매니폴드에 의해 제1 복수의 제트(30)를 제공하고, 제3, 제4, 및 제5 매니폴드에 의해 제2 복수의 제트(50)를 제공할 수 있다. 지지 직물의 주행 속도는 30미터/분일 수 있다. 제1 매니폴드 압력은 35바일 수 있고, 제2 매니폴드 압력은 75바일 수 있고, 제1 및 제2 매니폴드 모두는 교차 기계 방향으로 1800μm 이격된 120μm 오리피스들일 수 있고, 제3, 제4, 및 제5 매니폴드 각각은 교차 기계 방향으로 600μm 이격된 120μm 오리피스들일 수 있다. 웹에 부여된 킬로와트-시간/kg 단위의 수력엉킴 에너지 E는, 분사장치들 (i)의 각각에 대하여 에너지를 합산함으로써 산출할 수 있다.
여기서, P i 는 분사장치 i의 파스칼 단위의 압력이고, M r 는 (시트의 평량을 웹 속도로 승산함으로써 산출되는) 킬로그램/초 단위인 초당 분사장치 아래로 전달되는 시트의 질량이고, Q i 는 아래의 식에 따라 산출되는 cm3/초 단위인 분사장치 i로부터의 볼륨 유속이다.
여기서, N i 는 분사장치 i의 미터 폭당 노즐의 개수이고, D i 는 미터 단위의 노즐 직경이고, ρ는 킬로그램/cm3 단위인 수력엉킴 물의 밀도이고, 0.8을 모든 노즐에 대한 노즐 계수로서 사용한다.
기계 방향(24)과 교차 기계 방향(25)의 인장 강도를 측정함으로써, 각 예로부터 발생하는 분산성 부직포 시트(80)의 강도를 평가할 수 있다. 시트를 수돗물에 4분 동안 담근 후 건식 Viva® 브랜드 종이 타월 상에서 시트를 20초 동안 배수한 후에 1인치 조(jaw) 폭(샘플 폭), 3인치의 시험 스팬(게이지 길이)， 및 25.4cm/분인 조 분리 속도를 갖는 정속 세장(Constant Rate of Elongation; CRE) 인장 테스터를 사용하여 인장 강도를 측정할 수 있다. 이러한 배수 절차에 따라, 건식 중량 200% +/- 50%의 습식 함량이 발생할 수 있다. 이는, 각 시험 전에 샘플을 계량함으로써 검증할 수 있다. JDC Precision Sample Cutter(펜실베니아주 필라델피아 Thwing-Albert Instrument Company, Model No. JDC3-10, Serial No. 37333)를 사용하여, 1인치 폭의 스트립들을 분산성 부직포 시트(80)의 중심으로부터 특정한 기계 방향(24)("MD") 또는 교차 기계 방향(25)("CD") 배향으로 절단할 수 있다. "MD 인장 강도"는, 샘플이 기계 방향으로 파열되도록 당겨질 때 샘플 폭의 그램-힘/인치 단위의 피크 하중이다. "CD 인장 강도"는, 샘플이 교차 기계 방향으로 파열되도록 당겨질 때 샘플 폭의 그램-힘/인치 단위의 피크 하중이다.
인장 강도를 측정하는 데 사용한 도구는 MTS Systems Sinergie 200 model일 수 있고, 데이터 취득 소프트웨어는 미네소타주 에덴 프레리에 소재하는 MTS Systems Corp.에 의해 시판되는 MTS TestWorks® for Windows Ver. 4.0일 수 있다. 하중 셀은 MTS 50 뉴튼 최대 하중 셀일 수 있다. 조들 사이의 게이지 길이는 3±0.04 인치일 수 있고, 최대 60P.S.I를 갖는 공압 작용에 의해 상부 및 하부 조들을 작동할 수 있다. 파단 감도는 70%로 설정할 수 있다. 데이터 취득률은 100Hz(즉, 초당 100개의 샘플)로 설정할 수 있다. 수직 및 수평 양쪽으로 중심이 맞춰진 기구의 조들에 샘플들을 배치할 수 있다. 이어서, 시험을 개시하고, 힘이 피크의 70%만큼 강하될 때 종료할 수 있다. 피크 하중을 그램-힘으로 표현할 수 있으며, 표본의 "MD 인장 강도"로서 기록할 수 있다. “기하학적 평균 인장 강도”(“GMT”)는, 습식 기계 방향 인장 강도와 습식 교차 기계 방향 인장 강도의 곱의 제곱근이며, 샘플 폭의 그램/인치로서 표현된다. 이러한 모든 값들은 사용 중 인장 강도 측정을 위한 것이다.
침지 습윤 강도는 4.1L의 탈이온수 수조에서 1 시간 동안 인장 시험하기 위해 상기한 1” 폭 스트립들을 침지시켜서 달성하였다. 탈이온수를 테스트하는 동안 어떤 식으로든 젓거나 교반하지 않았다. 1 시간의 침지 완료 시에, 각각의 샘플을 조심스럽게 수조에서 회수하고, 배수시켜서 과잉의 물을 제거하도록 하고 나서, 인장 시험을 위해 상술한 바와 같이 즉시 시험하였다.
본원에 개시된 치수들과 값들은 인용된 정확한 수치 값으로 엄밀하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안된다. 대신, 달리 명시되지 않는 한, 각각의 이러한 치수는, 인용된 값 및 이 값 주변의 기능적으로 동등한 범위 모두를 의미하고자 하는 것이다. 예를 들어, "40 mm"라고 게재된 치수는 "약 40 mm"를 의미하는 것을 의도한다.
슬로시 박스 시험은, 수세식 소비자 제품들이 오수 수집 시스템을 통해 주행할 때 이러한 제품들의 파괴 또는 분산성을 평가하도록 벤치 스케일 장치를 사용한다. 이 시험에서, 깨끗한 플라스틱 탱크에 제품 및 수돗물 또는 원시 오수를 채운다. 이어서, 용기를 특정 회전 속도로 캠 시스템에 의해 위아래로 이동시켜 수집 시스템 내의 오수의 움직임을 시뮬레이션한다. 제품이 1인치 X 1인치(25mm x 25mm) 조각들로 되는 초기 파괴점과 분산 시간을 실험실 노트북에 기록한다. 이러한 1인치 X 1인치(25mm x 25mm) 크기는, 제품 인식의 잠재성을 감소시키기 때문에 사용되는 파라미터이다. 이어서, 제품의 다양한 구성요소들을 선별하고 계량하여 붕해의 수준과 속도를 결정할 수 있다.
슬로시 박스 물 전송 시뮬레이터는, 속도 및 유지 시간 제어기를 구비하는 발진 플랫폼 상에 장착된 투명 플라스틱 탱크로 이루어질 수도 있다. 캠 시스템에 의해 발생하는 경사각은, 밀폐된 수집 시스템에서의 오수 유속을 위한 최소 설계 표준인 60cm/s(2ft/s)와 등가인 물 운동을 생성한다. 캠 및 수준 시스템의 회전에 의해 발진 속도를, 기계적으로 제어하였으며, 시험 전체에 걸쳐 주기적으로 측정하였다. 이 사이클은, 오수가 하수관 파이프를 통해 흐를 때 오수의 정상적인 앞뒤 이동을 모방한다.
실온 수돗물을 플라스틱 용기/탱크 내에 둘 수 있다. 타이머를 6시간(또는 그 이상)으로 설정할 수 있으며, 사이클 속도를 26rpm으로 설정할 수 있다. 미리 계량된 제품을, 탱크 내에 두고, 그 제품이 (t) 교반 기간을 거치는 동안 관찰할 수 있다. 최초 파괴까지의 시간 및 완전 분산을 실험실 노트북에 기록할 수 있다.
제품이 1인치 x 1인치(25mm x 25mm) 정사각형 보다 큰 크기의 조각이 없는 분산점에 도달할 때 시험을 종료할 수 있다. 이 시점에서, 깨끗한 플라스틱 탱크를 발진 플랫폼으로부터 제거할 수 있다. 이어서, 플라스틱 탱크의 전체 내용물을 상단에서 하단으로 스크린들의 네스트를 통해 25.40mm, 12.70mm, 6.35mm, 3.18mm, 1.59mm(직경 개구) 의 순서로 부을 수 있다. 샤워헤드 분사 노즐을 시브 위의 약 10 내지 15cm(4 내지 6인치)에서 유지하는 상태에서, 다음의 더욱 작은 스크린을 통해 보유 지지되고 있는 물질의 통로를 가압하지 않도록 조심하면서 4L/분(1gal/분)의 유속에서 2분 동안 물질을 네스팅된 스크린들을 통해 천천히 헹굴 수 있다. 2분 동안의 헹군 후, 상부 스크린을 제거하고, 여전히 네스팅되어 있는 다음의 작은 스크린을 추가 2분 동안 계속 헹굴 수 있다. 헹굼이 완료된 후, 보유 지지되는 물질을 겸자를 사용하여 각각의 스크린들로부터 제거할 수 있다. 각 스크린으로부터의 내용물을 별도의 라벨링된 알루미늄 중량 팬으로 전송할 수 있다. 팬을 103±3℃에서 건조 오븐 내에 밤새 둘 수 있다. 건조된 샘플들을 건조기에서 냉각시킬 수 있다. 모든 샘플들이 건조된 후, 보유 지지되는 부분들의 각각으로부터 물질을 계량하고, 시험 물질의 초기 개시 중량에 기초하여 붕해%를 산출할 수 있다.
실시예
다음의 실시예는 본 발명의 다양한 실시예를 설명하거나 예시한다. 첨부된 청구범위의 범주 이내의 다른 실시예들이 본원에서 설명되는 본 발명의 사양 또는 실무를 감안할 때에 숙련자에게는 명백할 것이다. 실시예들과 함께 사양은 예시만으로 간주되는 것으로 의도되어 있으며, 본 발명의 범주 및 사상은 실시예 다음에 있는 청구범위에 의해 표시된다.
실시예 1 25mm에 대한 슬로시 박스 시간 대 MD 습윤 하중(g/in)
실시예 1은 당 산업계에 공지된 다양한 종래의 와이프/시트 및 본 발명의 분산성 습식 와이프의 25mm에 대한 슬로시 박스 시간 대 MD 습윤 하중(g/in)을 연구하였다. 도 8은 시험한 다음의 시트들의 그래픽 결과를 나타내고 있다: (A) 이온 유발가능 양이온 중합체를 갖는 에어레이드 베이스시트; (B) 최적화된 이온 유발가능 양이온 중합체를 갖는 최적화된 에어레이드 베이스시트; (C) 수력엉킴된 섬유들을 포함하지만 결합제 첨가물이 없는 시트; (D) 수력엉킴된 섬유들 및 결합제 첨가물을 포함하는 본 발명에 따른 시트; 및 (E) CHARMIN® FRESHMATES 히드라스펀(hydraspun)을 포함하는 시트.
도 8에서의 시트(C)는 어떠한 결합제 첨가물도 없는 약간 수력엉킴된 시트이다. 이 실시예에서의 시트(D)는 시트(C)의 수력엉킴된 시트 상에 약 1.3 내지 약 4gsm의 결합제를 포함하였다. 따라서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 결합제는 저밀도의 약간 수력엉킴된 시트의 강도를 증가시킨다. 시트의 강도를 크게 증가시킬 뿐만 아니라, 슬로시 박스 파괴 시간도 약 150분 미만이다. 따라서, 결합제 조성물과 수력 엉킴된 섬유들의 조합은 시트의 초기 습윤 강도를 증가시킬 뿐만 아니라 시트의 양호한 분산성도 부여한다.
실시예 2 GMT 침지 습윤 강도(g/in) 대 GMT 습윤 강도(g/in)
실시예 2는 당 산업계에서 사용되는 종래의 시트들과 본 발명의 시트들(즉, 습윤 와이프들)의 GMT 침지 습윤 강도(g/in) 대 GMT 습윤 강도(g/in)를 연구하였다. 따라서, 이 실시예는 시트의 초기 습윤 강도뿐만 아니라 사용 후 물 중에 분산하는 능력도 시험하였다. 도 9는 시험한 다음의 시트들의 그래픽 도면이다: (A) 이온 유발가능 양이온 중합체를 갖는 에어레이드 베이스시트; (B) 수력엉킴된 섬유들과 1.28gsm의 이온 유발가능 양이온 중합체의 결합제 첨가물을 포함하는 본 발명에 따른 시트; (C) 수력엉킴된 섬유들 및 2.2gsm의 이온 유발가능 양이온 중합체의 결합제 첨가물을 포함하는 본 발명에 따른 시트; (D) 최적화된 이온 유발가능 양이온 중합체를 갖는 최적화된 에어레이드 베이스시트; 및 (E) CHARMIN® FRESHMATES 히드라스펀을 포함하는 시트.
시험 결과가 표 1에 개시되어 있다.
| 시트 | 결합제 첨가물(gsm) | GMT 습윤 강도(g/in) | GMT 침지 강도(g/in) | 15℃에서의 슬로시 박스 시간 | 경화 시간(초) |
| B1(HET + 이온 유발가능 양이온 중합체) | 1.28 | 578 | 135 | 87.4 | 12 |
| B2(HET + 이온 유발가능 양이온 중합체) | 1.28 | 612 | 141 | 109.2 | 18 |
| B3(HET + 이온 유발가능 양이온 중합체) | 1.28 | 684 | 155 | N/A* | 25 |
| C1(HET + 이온 유발가능 양이온 중합체) | 2.2 | 795 | 141 | 100.3 | 12 |
| C2(HET + 이온 유발가능 양이온 중합체) | 2.2 | 874 | 170 | 131.1 | 18 |
| C3(HET + 이온 유발가능 양이온 중합체) | 2.2 | 885 | 175 | N/A* | 25 |
| 이온 유발가능 양이온 중합체를 갖는 에어레이드 | 12.5 | 425 | 180 | 120 | 15 |
| 최적화된 이온 유발가능 양이온 중합체를 갖는 에어레이드 | 12.5 | 425 | 90 | 40 | 15 |
| CHARMIN® FRESHMATES 히드라스펀 | N/A | 370 | 380 | 140 | N/A |
*B3 및 C3은 슬로시 박스 시간에 대해 시험을 거치지 않았다.
결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 수력엉킴된 섬유들 및 결합제를 포함하는 시트들(시트 B 및 C)은 보다 큰 초기 습윤 강도를 나타낼 뿐만 아니라, 충분히 낮은 침지 습윤 강도도 갖는다. 따라서, 본 발명에 따른 시트들(시트 B 및 C)은 습식일 때 찢기 또는 찌르기 없이 닦기에 충분히 강하고, 이들은 또한 하수 또는 오수 시스템에서 파괴되기에 충분히 분산성이다. 당 기술분야에 통상의 지식을 가진 자는 시트 B 및 C의 높은 초기 습윤 강도를 갖는 시트가 교반 없이는 강도를 상실하지 않을 것임을 예상할 것이다. 그러나, 시트 B 및 C는 이들의 높은 개시 강도에도 불구하고, 한 시간 동안 탈이온수 중에 침지된 때에 그들의 초기 강도의 약 75%보다도 많이 상실한다. 이는, 교반되지 않는 한 물 중에서 강도를 상실하지 않는 종래의 수력엉킴된 시트들, 예를 들어 도 9에서의 시트 E가 수행하는 방법과 대조적이다.
도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 시트 B 및 C는 당 산업계에서 사용되는 종래의 시트들을 넘어서는 개선된 결과를 나타내고 있다. 즉, 예를 들면, 시트 A 및 D는 비교적 낮은 침지 습윤 강도를 갖고 있어, 하수 중에서 충분히 분산 가능할 수 있지만, 시트 A 및 D는 매우 낮은 초기 습윤 강도를 갖고 있어, 찢기 또는 찌르기가 없는 많은 닦기에 견딜 수 없다. 반대로, 시트 E는 낮은 초기 습윤 강도 및 높은 침지 습윤 강도를 갖고 있어, 이 시트를 하수 시스템 내부에서 분산시키기가 더 어렵게 된다.
따라서, 본 발명의 발명자들은 놀랍게도 예상외로 수력엉킴된 섬유들과 결합제 조성물의 조합을 통해, 높은 초기 습윤 강도 및 하수/오수 시스템 등에서 분산 가능하게 충분히 낮은 침지 습윤 강도 양쪽 모두를 갖는 와이프를 제공함으로써 사용되는 종래의 와이프들의 단점 및 문제점을 극복하는 분산성 습식 와이프가 생성될 수 있음을 발견하였다.
실시예 3 CD 신축% 및 습윤 밀도(g/ccm) 대 GMT 습윤 강도(g/in)
실시예 3은 본 발명에 따른 시트들(즉, 분산성 습식 와이프들)의 CD 신축% 및 습윤 밀도(g/ccm) 대 GMT 습윤 강도(g/in)를 시험하였다. 실시예 3에서 시험한 시트들은 실시예 2로부터의 시트 B 및 시트 C이다. 처음에, 발명자들은 시트들에 대한 결합제의 첨가가 시트의 신축 능력의 “제한(locking up)”을 야기해서 시트가 벌크를 붕괴하거나 상실하게 할 것이라고 예상하였다. 이는, 결합되지 않은 플러프 매트가 결합제 적용 후에 결합된 시트보다도 더 많은 벌크 및 신축성을 갖고 있다고 알려져 있는 바와 같이 결합제를 포함하는 종래의 시트들에서 일어난다.
그러나, 도 10에서 알 수 있는 바와 같이, 시트 B 및 C는 높은 초기 습윤 강도를 가질 뿐만 아니라, 시트 B 및 C는 당 기술분야에 통상의 지식을 가진 자가 일어날 거라고 예상하지 못한, 매우 양호한 신축성 및 더 낮은 밀도도 나타내고 있다. 수력엉킴된 섬유들과 결합제 조성물의 조합은, 팽윤성 결합제가 수력엉킴된 섬유들을 함께 결합하는 것을 보조해서 섬유들이 인장 상태로 고정되지만, 담수 중에 놓였을 때에는 결합제가 고정을 해제하고 섬유들을 매끄럽게 하기에 충분히 팽윤되어 구조물 전체가 예상보다도 더 쉽게 분해되었기 때문에 놀랍게도 이러한 결과를 달성한다.
발명의 상세한 설명에 인용된 모든 문헌은 본원에서 참고문헌으로 관련 부분에서 통합되어 있고; 임의의 인용은 본 발명과 관련하여 선행 기술이라고 인정하는 것으로 해석되어선 안 된다. 본원의 용어에 지정된 의미 또는 정의는, 본원에서의 용어의 임의의 의미 또는 정의가 참고로 원용된 문헌에서의 용어의 임의의 의미 또는 정의와 상충하는 정도까지, 좌우한다.
본 발명의 특정 실시예들이 예시되고 기술되었지만, 본 발명의 다양한 사상과 범위로부터 벗어나지 않고서 다른 변경과 개질이 행해질 수 있다는 것은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위에서 본 발명의 범위 내에 있는 이러한 모든 변경과 개질을 포괄하고자 한다.
Claims (23)
- 복수의 엉킨 섬유 및 약 0.5gsm 내지 약 5gsm의 이온 유발가능 결합제 조성물을 포함하는 분산성 습식 와이프로, 상기 와이프는 적어도 약 300g/in의 기하학적 평균 인장(GMT) 습윤 강도, 약 180g/in 미만의 GMT 침지 습윤 강도, 및 약 40% 초과의 CD 신축%를 갖는, 분산성 습식 와이프.
- 제1항에 있어서, 상기 이온 유발가능 결합제는 약 1.2gsm 내지 약 2.6gsm의 범위로 존재하는, 분산성 습식 와이프.
- 제2항에 있어서, 상기 이온 유발가능 결합제는 약 1.8gsm 내지 약 2.2gsm의 범위로 존재하는, 분산성 습식 와이프.
- 제1항에 있어서, 상기 GMT 습윤 강도는 적어도 약 500g/in인, 분산성 습식 와이프.
- 제4항에 있어서, 상기 GMT 습윤 강도는 적어도 약 700g/in인, 분산성 습식 와이프.
- 제1항에 있어서, 상기 와이프의 GMT 침지 강도는 약 160g/in 미만인, 분산성 습식 와이프.
- 제6항에 있어서, 상기 와이프의 GMT 침지 강도는 약 140g/in 미만인, 분산성 습식 와이프.
- 제1항에 있어서, 상기 와이프의 CD 신축%는 약 45% 내지 약 55%인, 분산성 습식 와이프.
- 제8항에 있어서, 상기 와이프의 CD 신축%는 약 47% 내지 약 49%인, 분산성 습식 와이프.
- 복수의 엉킨 섬유 및 약 0.5gsm 내지 약 5gsm의 이온 유발가능 결합제 조성물을 포함하는 분산성 습식 와이프로, 상기 와이프는 적어도 약 300g/in의 기하학적 평균 인장(GMT) 습윤 강도, 약 180g/in 미만의 GMT 침지 습윤 강도, 및 약 0.115g/ccm 미만의 습윤 밀도를 갖는, 분산성 습식 와이프.
- 제10항에 있어서, 상기 습윤 밀도는 약 0.100g/ccm 내지 약 0.115g/ccm범위인, 분산성 습식 와이프.
- 제11항에 있어서, 상기 습윤 밀도는 약 0.110g/ccm 내지 약 0.112g/ccm범위인, 분산성 습식 와이프.
- 제10항에 있어서, 상기 섬유는 재생 섬유 및 천연 섬유의 수력엉킴된 혼합물을 포함하는, 분산성 습식 와이프.
- 분산성 습식 와이프로,
약 5 내지 약 30중량% 양의 재생 섬유 및 약 70 내지 약 95중량% 양의 천연 섬유를 포함하는 엉킨 섬유; 및
결합제 조성물을 포함하고, 여기서 상기 결합제 조성물은 하기 구조를 갖는 조성물을 포함하고:
여기서 x = 1 내지 약 15몰%; y = 약 60 내지 약 99몰%; 및 z = 0 내지 약 30몰%이고; Q는 C1-C4 알킬 암모늄, 4차 C1-C4 알킬 암모늄 및 벤질 암모늄으로부터 선택되고; Z는 -O-, -COO-, -OOC-, -CONH-, 및 -NHCO-로부터 선택되고; R1, R2, R3은 독립적으로 수소 및 메틸로부터 선택되고; R4는 C1-C4 알킬이고; R5는 수소, 메틸, 에틸, 부틸, 에틸헥실, 데실, 도데실, 히드록시에틸, 히드록시프로필, 폴리옥시에틸렌, 및 폴리옥시프로필렌으로부터 선택되는, 분산성 습식 와이프. - 제14항에 있어서, 상기 습식 와이프는 약 0.5gsm 내지 약 5gsm의 상기 결합제 조성물을 포함하는, 분산성 습식 와이프.
- 제14항에 있어서, 상기 습식 와이프는 적어도 약 300g/in의 기하학적 평균 인장(GMT) 습윤 강도를 갖는, 분산성 습식 와이프.
- 제14항에 있어서, 상기 습식 와이프는 약 180g/in 미만의 GMT 침지 습윤 강도를 갖는, 분산성 습식 와이프.
- 분산성 습식 와이프로,
약 5 내지 약 30중량% 양의 재생 섬유 및 약 70 내지 약 95중량% 양의 천연 섬유를 포함하는 엉킨 섬유; 및
결합제 조성물을 포함하고, 여기서 상기 결합제 조성물은 1 내지 4개의 탄소 원자의 알킬 측쇄를 갖는 1종 이상의 소수성 비닐 단량체와 비닐-작용기 양이온 단량체의 중합 산물을 포함하는, 분산성 습식 와이프. - 제18항에 있어서, 상기 비닐-작용기 양이온 단량체는 [2-(아크릴옥시)에틸]디메틸 암모늄 클로라이드, [2-(메타크릴옥시)에틸]디메틸 암모늄 클로라이드, [2-(아크릴옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드, [2-(메타크릴옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드, (3-아크릴아미도프로필)트리메틸 암모늄 클로라이드, N,N-디알릴디메틸 암모늄 클로라이드, [2-(아크릴옥시)에틸]디메틸벤질 암모늄 클로라이드, 및 [2-(메타크릴옥시)에틸]디메틸벤질 암모늄 클로라이드로부터 선택되는, 분산성 습식 와이프.
- 분산성 습식 와이프로,
엉킨 섬유; 및
결합제 조성물을 포함하고, 여기서 상기 결합제 조성물은 하기 구조를 갖는 조성물을 포함하고:
여기서 x = 1 내지 약 15몰%; y = 약 60 내지 약 99몰%; 및 z = 0 내지 약 30몰%이고; Q는 C1-C4 알킬 암모늄, 4차 C1-C4 알킬 암모늄 및 벤질 암모늄으로부터 선택되고; Z는 -O-, -COO-, -OOC-, -CONH-, 및 -NHCO-로부터 선택되고; R1, R2, R3은 독립적으로 수소 및 메틸로부터 선택되고; R4는 C1-C4 알킬이고; R5는 수소, 메틸, 에틸, 부틸, 에틸헥실, 데실, 도데실, 히드록시에틸, 히드록시프로필, 폴리옥시에틸렌, 및 폴리옥시프로필렌으로부터 선택되는, 분산성 습식 와이프. - 제20항에 있어서, 상기 섬유는 약 4 내지 약 15mm 범위의 길이를 갖는 재생 섬유 및 약 1mm 초과의 길이를 갖는 천연 섬유의 혼합물을 포함하는, 분산성 습식 와이프.
- 분산성 습식 와이프로,
엉킨 섬유; 및
결합제 조성물을 포함하고, 여기서 상기 결합제 조성물은 1 내지 4개의 탄소 원자의 알킬 측쇄를 갖는 1종 이상의 소수성 비닐 단량체와 비닐-작용기 양이온 단량체의 중합 산물을 포함하는, 분산성 습식 와이프. - 적어도 약 300g/in의 기하학적 평균 인장(GMT) 습윤 강도, 약 180g/in 미만의 GMT 침지 습윤 강도, 및 약 40% 초과의 CD 신축%를 갖는 분산성 습식 와이프.
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|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |