TWI438322B - 含有非纖維聚合的表面結構及局部施加的軟化組成物之薄紙產品 - Google Patents

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Description

含有非纖維聚合的表面結構及局部施加的軟化組成物之薄紙產品
本發明主要關於一種具有良好吸收速率的柔軟薄紙產品，其係藉由提供一薄紙張以非纖維聚合表面結構，並在這之後局部地施加一軟化組成物而製成。該軟化組成物可包含一或多個聚矽氧烷、脂肪烷基衍生物以及甘油(在本文中稱之為「活性成分(active)」)。
像是紙巾、面紙、衛生紙及其他類似產品的吸收性產品，是經設計要包括許多重要的特徵。更明確地說，此類產品應具有良好柔軟度、強度以及高吸收率。不幸的是，很難製造同時是柔軟並且高度吸收性的高強度薄紙產品。通常，採取步驟以增進產品的一種特性時，該產品的其他特徵會受不利影響。因此，總有需要提供薄紙產品改進的柔軟度，同時保有其他功能特性。
已發現，具有良好吸收速率的柔軟薄紙，可藉由提供一薄紙張以非纖維聚合表面結構，並在這之後局部地施加一軟化組成物而製成。該軟化組成物可包含一或多個聚矽氧烷、脂肪烷基衍生物以及甘油(在本文中稱之為「活性成分(active)」)。
因此在一觀點中，本發明是在於含有非纖維聚合的表面結構(詳述於後)的一薄紙張以及一局部施加的軟化組成物，依據該組成物之中的活性成份含量，該軟化組成物包含由約5至 約40重量百分率的聚矽氧烷，由約10至約50重量百分率的脂肪烷基衍生物，由約20至約80重量百分率的甘油，以及由約0至約10重量百分率的配方助劑及(或)益膚劑。
在該薄紙中的軟化組成物活性成分之分量(以該薄紙的乾重為基準)可由約0.2至約20重分百分率，更明確地說是由約0.2至約10重量百分率，更明確地說是由約0.5至約5重量百分率，再明確地說是由約1至約3重量百分率。
本文中指稱一組成物或薄紙張包含一組成物的「乾」重量百分率，是指在該組成物或薄紙產品中的自由水或其他可揮發成分可忽略不計。換句話說，「乾」重量百分率是要表示在該組成物中的「活性成分」分量。因此，對於薄紙張，所有提到的乾重量百分率分量指的是已陳放至少三(3)周並因此已和環境條件達成平衡的薄紙張。乾重量百分率分量可藉由化學萃取並分析該萃取物決定，或(如果該薄紙板處理前的基重為已知)可藉由已處理薄紙的基重減去未處理薄紙基重並除以已處理薄紙基重再乘上100。
軟化組成物可採純調合物、水性溶液或水性乳液的型式施加至該薄紙板。若以水性溶液或水性乳液施加，該軟化組成物在水溶液或水性乳液中的濃度可由約35%至約80重量百分率，更明確地說是由約40至約70重量百分率，再明確地說是由約45至約70重量百分率。將軟化組成物施加至該薄板的合適方法包括(直接地或間接地)印刷或噴塗。
在該薄紙中的聚矽氧烷活性成分之分量(以該組成物中全部活性成分的分量為基準)可由約5至約40重量百分率，更 明確地說是由約5至約30重量百分率，更明確地說是由約5至約20重量百分率，再明確地說是由約5至約10重量百分率。
適用於本發明的聚矽氧烷可具有一或多個附加官能團，像是胺、季銨鹽、醛、環氧、羥基、烷氧基、聚醚和羧酸及其衍生物，像是醯胺類及醚類。特別適合的聚矽氧烷具有以下一般結構：其中：m是由10至100000；n是由1至10000；p是由0至1000；A和B是獨立的1至20個碳羥基，或R2 。
R1 、R2 和R3 是以隨機或團塊的方式分配；R1 是一1至5個碳的原子團，其可為直鏈、支鏈或環狀；R2 是一1至8個碳的原子團，其可為直鏈、支鏈或環狀，或屬 以下結構： 其中 R4 和R5 獨立地是由2至8個碳的伸烷基雙基，其可為直鏈或支鏈，可被取代或未被取代；X是一氧或N－R8 ；R6 、R7 和R8 獨立地是氫、被取代或未被取代的1至2個碳，被取代或未被取代的直鏈、支鏈或環狀3至20個碳之烷基，或一醯基，像是一乙醯基；且s是0或1；R3的結構如下：R9 －Y－[C2 H4 O]r －[C3 H6 O]q －R10
其中Y是一氧或N－R11 ；R9 獨立地是由2至8個碳的伸烷基雙基，其可為直鏈或支鏈，可被取代或未被取代；R10 和R11 獨立地是氫，被取代或未被取代的1至2個碳，被取代或未被取代的直鏈、支鏈或環狀3至20個碳之烷基；r是由1至100000；且q是由0至100000；若R2 ＝R1 ，A和B也可為氮或季銨鹽。
市面上可得之合適聚矽氧烷的範例包括：由Kelmar/Wacker而來的AF－2340、AF－2130、AF－23、HAF－1130、EAF－3000、EAF－340、EAF－15、AF－2740、WR－1100、WR－1300以及Wetsoft CTW；由Dow Corning得來的DC－8822、DC－8566、DC－8211、DC－SF8417、DC－2－8630、DC－NSF、 DC－8413、DC－SSF、DC－8166；由GE Silicones而來的SF－69、SF－99 SF－1023以及由Goldschmidt/Degussa而來的Tegopren 6924、Tegopren 7990、Tego IS4111。
在軟化組成物中的脂肪烷基衍生物分量(以該組成物中全部活性成分的分量為基準)可由約10至約50重量百分率，更明確地說是由約20至約50重量百分率，再明確地說是由約30至約50重量百分率。
特別適合於本發明目的之脂肪烷基衍生物可具有以下一般結構：R14 －G其中R14 是8至40個碳的烷基，其可被取代或未被取代，第一基、第二基或第三基，直鏈、支鏈或環狀；且G是羥、胺、磺酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽，酸或酸的衍生物，或－Q－[C2 H4 O]i －[C3 H6 O]j －[Ct H2t O]v －R13 基團；其中Q是一氧基、一NH基或N－[C2 H4 O]i －[C3 H6 O]j －[Ct H2t O]v －R13 R13 是氫、取代或未取代的1至6個碳之烷基、直鏈或支鏈的1至6個碳之烷基，或環狀1至6個碳的烷基；i、j和v獨立地是由0至100000，其中氧化基團是沿著該聚合物骨架隨機分配或以團塊分配；i＋j＋v等於或大於10，且 t是由4至10；市面上可得之合適脂肪烷基衍生物的範例是9－EO乙氧化十三醇、Ceteth－10、Ceteth－12(12－EO乙氧化癸醇)和Ceteth－20。更明確地說，市面上可得之合適脂肪烷基衍生物包括由BASF取得的Pluraface A－38、Macol GSA 20和Macol LA 12；由Akzo Nobel而來的Arrneen 16D、Armeen 18D、Armeen HTD、Armeen 2C、Armeen M2HT、Armeen 380、Ethomeen 18/15 Armid O、Witconate 90、Witconate AOK和Witcolate C，還有由Dow Chemical取得的Tergitol 15－S－9、Tergitol 15－S－7、Tergitol 15－S－12、Tergitol TMN－6、Tergitol TMN－10、Tergitol XH、Tergitol XDLW以及Tergitol RW－50。
在該薄紙中的甘油活性成分之分量(以該組成物中全部活性成分的分量為基準)可由約20至約80重量百分率，更明確地說是由約25至約80重量百分率，更明確地說是由約30至約80重量百分率，再明確地說是由約40至約70重量百分率。
合適的配方助劑包括(但不限於)乳化劑、共溶劑、消泡劑以及防腐劑。合適的肌膚益劑包括(但不限於)蘆薈、維生素E、洋甘菊和α羥酸。
本文中所用「非纖維聚合的表面結構」包括僅留存在該纖維薄紙結構之表面上或表面附近之任何一種局部施加不連續聚合結構，其可用500倍放大的顯微照相在視覺上偵測到。有利的是，此類非纖維聚合的表面結構是破碎的薄膜材料、小板或其他不規則形狀之沉積，其係將一薄膜成形聚合物沉積至該薄紙板上所導致。此類不連續的非纖維聚合的表面結構可互連或各自獨立，或是互連表面結構與分離獨立結構的組合。該非 纖維表面結構由於呈現在表面而提供該薄紙柔軟滑順的感覺，但他們也因為是不連續的，因此在該薄紙一面或兩面留下開口或未處理區域而容許該薄紙吸收液體。因此，本發明的薄紙產品展現良好吸收速率。此外，非纖表面結構與額外出現之軟化組成物的組合，製造出更大的柔軟度。進一步，軟化組成物是要使得該薄紙的吸收性保持極令人滿意，這出乎預料。
如本文將更詳加描述，形成薄紙板及非纖維聚合表面結構的合適方法描述於共同受讓之另案申請中的美國專利申請序號11/635,385，2006年12月7日列案，其標題為《用於處理不同基板的添加組成物》，在此併入本文參考。更特別的是，該非纖維聚合的表面結構可藉由在乾燥前、乾燥期間或乾燥之後局部施加一「添加組成物」至該薄紙板的表面而製成。該添加組成物可局部地施加至薄紙纖維網的一面或兩面。
製造該非纖維聚合的表面結構的一特別適合方法，是在起縐已乾燥紙板之前將該添加組成物噴塗至一洋基乾燥器的表面上。然而，該添加組成物可直接施加至纖維網，像是藉由噴塗、擠壓，或印刷至該纖維網的一面或兩面。若擠壓至纖維網上，可用任何適當的擠壓裝置，像是一狹縫塗布擠壓機或一熔噴染料擠壓機。若印刷至纖維網，可用任何合適的印刷裝置。譬如，該圖案可包含獨立形狀的圖樣、網狀圖樣，或以上兩者的組合。此類印刷方法可包括各面使用分開之凹版輥的直接凹版印刷，使用雙面印刷的間接凹版印刷(兩面同步印刷)，或換站印刷(各面在一次通過時連貫印刷)。在另一具體實施例中，可使用間接凹版與直接凹版印刷的組合。又一具體實施例中，使用雙面印刷或換站印刷的快乾印刷亦可用來施加添加組 成物。在一具體實施例中，添加組成物可在施加至薄紙纖維網之前或施加期間加熱。加熱該組成物可降低黏度以促進實施。例如，添加組成物可被加熱至由約50℃至約150℃的溫度。
若有所需，當薄紙纖維網黏附至起縐鼓時，可加熱該起縐鼓。例如，該起縐表面可被加熱至由約80℃至約200℃的溫度，像是由約100℃至約150℃。該添加組成物可依據相同或不同的圖樣，僅施加至薄紙纖維網的單面，或可施加至纖維網的兩面。一般來說，添加組成物可施加至該纖維網的一面，且該纖維網僅一面被起縐，該添加組成物可施加至纖維網的兩面，並且該纖維網僅有一面起縐；或添加組成物可施加至纖維網的兩面，而且纖維網的各面均可被起縐。
施加至纖維網各面的添加組成物總量之範圍，以該纖維網總重為基準，可由約0.5%至約30%重量分率，更明確地是由約1%至約20%重量分率，更明確地是由約1%至約10%重量分率，更明確地是由約1.5%至約5%重量分率，更明確地是由約2%至約4%重量分率。在某些具體實施例中，該添加組成物是可採相對輕微的分量施加至該纖維網，以致於該添加組成物並不會形成互連的網絡，反而呈現為在基板上的獨立分離加工區塊。然而，即使是在相對低的分量，該添加組成物仍可增進該基板的至少一特性。舉例來說，該基板的觸感可即使是約2.5%重量分率或更少的分量得到改善，更明確地說是約2%重量分率或更少，更明確地說是約1.5%重量分率或更少，更明確地說是約1%重量分率或更少，更明確地說是約0.5%重量分率或更少，再更明確地說是由約0.5至約2.5重量百分率。在相對較低的添加級別，添加組成物在基材薄板上的沉積也可和相對 高添加級別時有所不同。例如，在相對低添加級別，在基板上不僅形成分離的加工區域，而且添加組成物也更能依循該基板的表面形貌。例如，在一具體實施例中，可發現若該基板被起縐則添加組成物會依循此基板的起縐圖樣。
如前所述，非纖維聚合的表面結構是位在該薄紙表面或表面附近。因此，施加該添加組成物時該添加組成物並不實質滲透入薄紙纖維網。譬如，該添加組成物以約30%或更少之纖維網的厚度滲透入該薄紙纖維網，更明確地說是約20%或更少，更明確地說是約10%或更少，更明確地說是約5%或更少，更明確地說是約3%或更少，再更明確地說是約1%或更少。藉由主要留存在該纖維網的表面上，非纖維聚合的表面結構有助於該薄紙的柔軟表面感覺，且在此同時並不干擾該纖維網的液體吸收容量特性。進一步，非纖維聚合的表面結構的出現並不實質上增加該纖維網的挺度，特別是若非纖維聚合的表面結構並未互連。
該添加組成物可施加至該紙纖維網的一面或兩面，以至覆蓋該纖維網的約15%至約75%表面積(以俯視由纖維網上方觀察)。更明確地說，在大多數應用例中，添加組成物將覆蓋所施加纖維網各面由約20%至約60%的表面積。
所得非纖維聚合的表面結構之厚度，可依據該添加組成物的成分及所施加分量而有所不同。例如，一般來說該厚度可由約0.01微米至約10微米之間變化。例如，在較高添加級別，厚度可由約3微米至約8微米。然而，在較低添加級別，厚度可由約0.1微米至約1微米，像是由約0.3微米至約0.7微米。
如前所述，非纖維聚合的表面結構給予該薄紙一滑順和柔軟的感受。一種測量柔軟度某一方面的試驗稱黏滑試驗(Stick－Slip Test)(在後文中描述)。黏滑試驗期間，在一基板的表面上拉過一橇板(sled)並同時測量其阻力。較高的黏滑數表示具有較低阻力的更滑順表面。依本發明所處理的薄紙纖維網可在其一面有約－0.01或更高的黏滑測試值，更明確地說是由約－0.006至約0.1，更明確地說是由約0至約0.1，且再明確地說是由約0至約0.07。
依據本發明所揭示之方法所處理的基板可完全由纖維素纖維製成，像是紙漿纖維，或可由多種纖維的混合物製成。例如，基板可包含纖維素纖維與合成纖維的組合。可依據本發明處理的基板包括溼式成網薄紙纖維網，像是溼壓榨起縐纖維網、未起縐通氣乾燥纖維網以及起縐通氣乾燥纖維網、氣體投置纖維網、水力纒絡纖維網、共成形纖維網，以及類似物。
該添加組成物通常包含一水性分散液，其包含至少一熱塑性樹脂、水，以及視需要地至少一分散劑。該熱塑性樹脂是以相對小粒度呈現在該分散液中。例如，該聚合物的平均容積粒度可為至少小於約5微米。實際粒度可依各種因素決定，包括出現在該分散液中的熱塑性聚合物。因此，平均容積粒度可能是由約0.05微米至約5微米，像是小於約4微米，像是小於約3微米，像是小於約2微米，像是小於約1微米。粒度可用一Coulter LS230光散射粒度分析儀或其他合適裝置測得。若出現在水性分散液還有出現在薄紙纖維網中，熱塑性樹脂通常是以非纖維狀的形式出現。
在分散液中的該聚合物顆粒之粒度分布可能是小於或等於約2.0，像是小於1.9、1.7或1.5，更明確地說是由約1.0至約2.0。
舉例來說，可併入本發明之添加成分當中的水性分散液之範例已揭示於美國專利申請公開案No.2005/0100754、美國專利申請公開案No.2005/0192365、專利合作條約公開案No.WO 2005/021638，以及專利合作條約公開案No.WO 2005/021622，以上均併入本文列為參考。
包含於該添加組成物之中的熱塑性樹脂，可依據特定應用例以及所需要的結果而有所不同。例如，在一具體實施例中，熱塑性樹脂是一烯烴聚合物。本文中所說烯烴聚合物是指一類不飽和開鏈碳水化合物，其一般式為Cn H2n 。該烯烴聚合物可呈現為一共聚物，像是一互聚物。本文中所說實質上的烯烴聚合物，是指含有少於約1%取代基的聚合物。該烯烴聚合物可包含乙烯的互聚物且至少一共單體包含一烯烴，像是1－辛烯。該添加組成物也可包含一分散劑，像是一羧酸。舉例來說，特定分散劑的範例包括脂肪酸，像是油酸或硬脂酸。
在一特定具體實施例中，該添加組成物可包含乙烯與辛烯共聚物以及乙烯－丙烯酸共聚物。該乙烯－丙烯酸共聚物不僅是一熱塑性樹脂，而且也可當作分散劑。乙烯和辛烯共聚物可與乙烯－丙烯酸共聚物一起呈現，其重量比率由約1：10至約10：1，像是由約2：3至約3：2。
該烯類聚物成分可展現小於約50%的結晶度，像是小於約20%。該烯類聚物成分亦可展現小於約1000 g/10 min的熔融指數，像是小於約於700 g/10 min。該烯烴聚合物也可具有相 對小的粒度，像是當其包含於一水性分散液中的時候是由約0.1微米至約5微米。
在一可替換的具體實施例中，該添加組成物可包含一乙烯－丙烯酸共聚物。該乙烯－丙烯酸共聚物可在添加組成物中與一分散劑一起呈現，像是一脂肪酸。
例如，在一特定具體實施例中，該烯烴聚合物可包含一乙烯的α－烯烴互聚物，其至少一共單體是選自以下群組，包括：4至20個碳的直鏈、分枝或環狀二烯，或一乙烯－乙烯基化合物像是乙酸乙烯酯，以及用化學式H2 C＝CHR為代表的化合物，其中的R是指1至20個碳的直鏈、分枝或環狀烷基，或6到20個碳的芳香烴基。共單體的範例包括：丙烯、1－丁烯、3－甲基－1－丁烯、0.4－甲基－1－戊烯、3－甲基－1－戊烯、1－庚烯、1－己烯、1－辛烯、1－癸烯，以及1－十二烯。某些具體實施例中，乙烯的互聚物具有小於約0.92 g/cc的密度。
在另一具體實施例中，該熱塑性樹脂包含一丙烯的α－烯烴互聚物，其至少一共單體是選自以下群組，包括：乙烯、4至20個碳的直鏈、分枝或環狀二烯，以及用化學式H2 C＝CHR為代表的化合物，其中的R是指1至20個碳的直鏈、分枝或環狀烷基，或6到20個碳的芳香烴基。共單體的範例包括：乙烯、1－丁烯、3－甲基－1－丁烯、4－甲基－1－戊烯、3－甲基－1－戊烯、1－庚烯、1－己烯、1－辛烯、1－癸烯，以及1－十二烯。在某些具體實施例中，共單體是以該互聚物的約5%重量分率至約25%重量分率呈現。在一具體實施例中，使用的是一丙烯－乙烯互聚物。
可用於本發明之熱塑性樹脂的其他範例包括一種烯烴的同元聚合物以及共聚物(包含彈性體)，該烯烴可能是乙烯、丙烯、1－丁烯、3－甲基－1－丁烯、4－甲基－1－戊烯、3－甲基－1－戊烯、1－庚烯、1－己烯、1辛烯、1－癸烯，以及1－十二烯，通常是呈現為聚乙烯、聚丙烯、聚－1－丁烯、聚－3－甲基－1－丁烯、聚－3－甲基－1－戊烯、聚－4－甲基－1－戊烯、乙烯－丙烯共聚物、乙烯－1－丁烯共聚物，以及丙烯－1－丁烯共聚物；一α－烯烴和一共軛或非共軛二烯的共聚物(包含彈性體)，通常是呈現為乙烯－丁二烯共聚物以及乙烯－亞乙基降冰片烯；以及聚烯烴(包括彈性體)，像是兩個或更多α－烯烴與一共軛或非共軛二烯的共聚物，通常呈現為乙烯－丙烯－丁二烯共聚物、乙烯－丙烯－雙環戊二烯共聚物、乙烯－丙烯－己二烯共聚物，以及乙烯－丙烯－亞乙基冰片烯共聚物；乙烯－乙烯基化合物的共聚物，像是具有N－羥甲基官能性共單體的乙烯－酯酸乙烯酯共聚物、具有N－羥甲基官能性共單體的乙烯－乙醇共聚物、乙烯－氯化乙烯共聚物、乙烯－丙烯酸或乙烯－甲基丙烯酸共聚物，以及乙烯－甲基丙烯酯共聚物；苯乙烯共聚物(包含彈性體)像是聚苯乙烯、ABS、丙烯腈－苯乙烯共聚物、甲基苯乙烯－苯乙烯共聚物；以及苯乙烯團聯共聚物(包含彈性體)像是苯乙烯－丁二烯共聚物以及其水合物，以及苯乙烯－異丙烯－苯乙烯三團聯共聚物；聚乙烯基化合物，像是聚氯化乙烯、聚氯化乙二烯、氯化乙烯－氯化乙二烯共聚物、聚丙烯酸甲酯，以及聚甲基丙烯酸甲酯；聚醯胺類，像是耐隆6、耐隆6,6，以及耐隆12；熱塑性聚酯類，像是聚對苯二甲酸二乙烯酯，以及聚對苯二甲酸二丁烯酯；聚碳酸酯、聚苯醚，以其類似品。這些樹脂可單獨使用，或以其中兩種或兩種以上的組合使用。
在特定具體實施例中，使用的是聚烯烴類，例如聚丙烯、聚乙烯，以及其共聚物或調合物，以及乙烯－丙烯－二烯三元共聚物類。某些具體實施例中，該等烯烴共聚物包括如發給Elston之美國專利第3,645,992號所描述的均質共聚物；如發給Anderson之美國專利第4,076,698號所描述的高密度聚乙烯(HDPE)；異質分枝直鏈低密度聚乙烯(LLDPE)；異質分枝超低直鏈密度(ULDPE)；同質分枝、直鏈乙烯/α－烯烴共聚物；同質分枝、實質上直鏈乙烯/α－烯烴共聚物，例如其可由美國專利5,272,236號及5,278,272號所揭示之程序製備，其程序併入本文列為參考；以及高壓、自由基聚合乙烯聚合物以及共聚物，像是低密度聚乙烯(LDPE)。本發明又一具體實施例中，該熱塑性樹脂包含一乙烯－羧酸共聚物，像是乙烯－丙烯酸(EAA)以及乙烯－甲基丙烯酸共聚物，例如像是可由The Dow Chemical Company購得的PRIMACORTM 、DuPont的NUCRELTM ，以及ExxonMobil的ESCORTM ，以及美國專利第4,599,392號、4,988,781號以及59,384,373號所描述者，其各以整體併入本文列為參考，以及乙烯－酯酸乙烯酯(EVA)共聚物。美國專利第6,538,070號、5 6,566,446號、5,869,575號、6448.341號、5,677,383號、6,316,549號、6,111,023或5,844,045號(其各自以整體併入本文列為參考)所描述的聚合物組成也適合用於某些具體實施例中。當然，亦可運用聚合物的調合物。某些具體實施例中，該等調合物包括兩不同的Ziegler－Natta聚合物。其他具體實施例中，該等調合物可包括一Ziegler－Natta聚合物以及二茂金屬聚合物的調合物。另外的具體實施例中，本文中所用的熱塑性樹脂是兩種不同二茂金屬聚合物的調合物。
在一特定具體實施例中，熱塑性樹脂包含乙烯與一共單體的α烯烴互聚物，該共單體包含一烯烴，像是1－辛烯。該乙烯與辛烯的共聚物可單獨出現在添加組成物中，或可與其他熱塑性樹脂結合，像是乙烯－丙烯酸共聚物。特別有益的是，該乙烯－丙烯酸共聚物不僅是一熱塑性樹脂，而且也可當作分散劑。就某些具體實施例來說，該添加組成物應包含一薄膜成形組成物。已知，乙烯－丙烯酸共聚物可協助形成薄膜，而乙烯與辛烯的共聚物減低勁度。若施加至一薄紙纖維網，依據組成物施加的方式以及該組成物所施加的分量，該組成物可在該產品上形成一薄膜或不形成薄膜。若在薄紙纖維網上形成一薄膜，該薄膜可為連續或不連續。若一起出現，乙烯與辛烯的共聚物和乙烯－丙烯酸共聚物的重量分率可由約1：10至約10：1，像是由約3：2至約2：3。
該熱塑性樹脂(像是乙烯和辛烯的共聚物)可具有小於約50%的結晶度，像是小於約25%。該聚合物可使用單點催化劑製造而成，並可具有約15,000至約5百萬的平均分子量，像是由約20,000至約1百萬。該聚合物的分子量分布可由約1.01至約40，像是由約1.5至約20，像是由約1.8至約10。
依熱塑性聚合物而決定，該聚合物之熔融指數的範圍可由約0.001 g/10 min至約1,000 g/10 min，像是由約0.5 g/10 min至約800 g/10 min。例如，在一具體實施例中，該熱塑性樹脂的熔融指數可由約100 g/10 min至約700 g/10 min。
該熱塑性樹脂也可具有相對低的熔點。例如，該熱塑性樹脂的熔點可小於約140℃，像是小於約130℃，像是小於約120℃。例如，在一具體實施例中，熔點可小於約90℃。該熱塑 性樹脂的玻璃轉換溫度也可能相對較低。例如，玻璃轉換溫度可小於約50℃，像是小於約40℃。
可包含於添加組成物之內的一或多個熱塑性樹脂，其分量可由約1%重量分率至約96%重量分率。例如，在水性分散液中所出現的熱塑性樹脂之分量，可由約10%重量分率至約70%重量分率，像是由約20%重量分率至約50%重量分率。
除了至少一熱塑性樹脂，該水性分散液也可包括一分散劑。分散劑是協助該分散液之形成或穩定的藥劑。可有一或多個分散劑併入該添加組成物之中。
一般來說，可用任何適合的分散劑。例如，在一具體實施例中，該分散劑包含至少一羧酸，至少一羧酸的鹽，或羧酸酯或該羧酸酯的鹽。可用來當作是分散劑之羧酸的範例包含脂肪酸類，像是二十八酸、硬脂酸、油酸，以及類似品。某些具體實施例中，羧酸、該羧酸的鹽，或該羧酸酯的至少一羧酸片段，或該羧酸酯之鹽的至少一羧酸片段，具有少於25個碳原子。其他具體實施例中，羧酸、該羧酸的鹽，或該羧酸酯的至少一羧酸片段，或該羧酸酯之鹽的至少一羧酸片段，具有12至25個碳原子。某些具體實施例中，羧酸、該羧酸的鹽類，或該羧酸酯或其鹽類的至少一羧酸片段，最好具有15至25個碳原子。其他具體實施例中，碳原子的數目是由25至60。鹽類的某些範例包含選自以下群組的陽離子，包括：鹼金屬陽離子，鹼土金屬陽離子，或銨或烷基銨陽離子。
另外一些具體實施例中，該分散劑是選自以下群組，其包含：乙烯－羧酸聚合物以及其鹽類，像是乙烯－丙烯酸共聚物，或乙烯－甲基丙烯酸共聚物。
其他具體實施例中，該分散劑是選自以下群組，包含：烷基醚羧酸鹽類，石油磺酸鹽類、磺化聚氧乙烯醚、硫化或磷化聚氧乙烯醚、聚合的氧化乙烯/氧化丙烯/氧化乙烯分散劑、一級與二級醇的乙氧基化物、烷基醣苷以及烷基甘油酯。
若乙烯－丙烯酸共聚物是用來當作分散劑，該共聚物也可當作是一熱塑性樹脂。
一特定具體實施例中，水性分散液包括一乙烯與辛烯共聚物、乙烯－丙烯酸共聚物以及一脂肪酸，像是硬脂酸或油酸。該分散劑(例如羧酸)在水性分散液中所呈現的分量可由約0.1%至約10%重量分率。
除了上述成分，該水性分散液也包含水。若有所需，所添加的水可以是去離子水。該水性分散液的pH值通常小於約12，像是由約5至約11.5，像是由約7至約11。該水性分散液可具有小於約75%的固體含量，像是小於約70%。例如，該水性分散液的固體含量之範圍可由約5%至約60%。一般來說，依據添加組成物施行或併入該薄紙纖維網的方式，該添加組成物的固體含量可有所不同。例如，若在薄紙纖維網成形期間併入該纖維網(像是藉由添加於纖維的水性分散液)，可用相對高的固體含量。然而，若是藉由例如噴灑或印刷而局部施加至該纖維網，可用較低的固體含量以便改進其經過噴灑或印刷裝置時的加工性。
雖然可用任何方法製造該水性分散液，在一具體實施例中，該分散液可經由一熔解－捏和程序形成。例如，該捏和機可包含一Banbury拌和機、單螺旋擠壓機或一多螺旋擠壓機。該熔解－捏和程序可採一般用來熔解－捏和一或多種熱塑性樹 脂的條件來實施。
在一特定具體實施例中，該程序包括熔解-捏和構成該分散液的多個成分。熔解-捏和機器可包括用於不同成分的多個進料口。例如，該擠壓機可包括連續配置的四個進料口。進一步，若有需要，可在擠壓機的選擇性位置增加一真空通氣孔。
某些具體實施例中，分散液先稀釋至包含約1%至約3%重量分率的水中，接著進一步稀釋至包含大於約25%重量分率的水。
為本文之目的，「薄紙(tissue)」一詞指的是具有約2cm3 /gram或更大鬆度(定義於後)的紙板，更明確地說是約5cm3 /gram或更大，更明確地說是由約3cm3 /gram至約25cm3 /gram，更明確地說是由約5cm3 /gram至約20cm3 /gram，再明確地說是由約8cm3 /gram至約15cm3 /gram。如此的薄紙板特別適用於面紙、衛生紙、紙巾及類似品。
為本發明之目的，一薄紙板或薄紙產品以每一分層為準的基重(調適後)可由約每平方公尺10公克(gsm)至約60gsm，更明確地說是由約15至約40gsm。該等薄紙產品可為單層薄紙產品或多層薄紙產品。例如，在一具體實施例中，該產品可由兩層或三層組成。
老化之本發明產品的吸收速率以水滴吸收速率測試(Water Drop Absorbency Rate test)(如後文描述)可為約40秒或更少，更明確地說是由約0.1至約30秒，更明確地說是由約0.5至約20秒，更明確地說是由約0.5至約10秒，且再更明確地說是由約2至約10秒。
老化之本發明產品的吸收速率以赫氏上膠度測試(Hercules Size Test,HST)(如後文描述)可為約40秒或更少，更明確地說是由約1至約30秒，更明確地說是由約1至約20秒，更明確地說是由約1至約15秒。
本發明之產品的幾何平均抗拉強度可為(但不限於)由每3吋約600至約1300公克，更明確地說是每三吋由約700至約1200公克，再更明確地說是每三吋由約800至約1100公克。
參照第一圖，描述的用於製造具有非纖維聚合表面結構之薄紙板的方法以用於符合本發明並如範例所描述。更明確地說，顯示的是一流漿箱(60)發送纖維的水性分散液至一成形織物(62)上，該成形織物係由複數個導輥(64)支撐並驅動。一真空箱(66)置於成形織物(62)下方，並調適於由纖維漿料中除去水分，以協助形成一纖維網。已成形纖維網(68)由成形織物(62)傳送至第二織物(70)，其可為一金屬網或是一氈。織物(70)是由複數個導輥(72)支撐以供沿著一連續路徑移動。其中還包括一拾取輥(74)以協助纖維網(68)由織物(62)傳送至織物(70)。
纖維網(68)由織物(70)傳送至可轉動的加熱乾燥器轉鼓(76)表面上，像是一洋基乾燥器。依據本發明，可在纖維網形成後的薄紙製造程序期間任一時點藉由局部施加添加組成物將該添加組成物併入薄紙纖維網(68)。在一特定具體實施例中，本發明的添加組成物可在纖維網(68)在織物(70)上行進時局部施加至薄紙纖維網(68)，或可施加至乾燥器轉鼓(76)以供傳送至薄紙纖維網(68)的一面。如此一來，添加組成物是用來將薄紙纖維網(68)黏附至乾燥器轉鼓(76)。在此具體實施例 中，當纖維網(68)被帶著經過部分的乾燥器表面旋轉路徑，熱量傳給纖維網造成包含在該纖維網之內的大多數水氣蒸發。纖維網(68)接著藉由一起縐刮刀(78)由乾燥器轉鼓(76)移開。如此所形成的起縐纖維網(68)進一步除去纖維網之內的鍵結並增加柔軟度。另一方面，在起縐期間施加添加組成物至纖維網可增加纖維網的強度。
測試方法
薄紙板樣品的「基重」是用改良的TAPPI T410程序判定。預先疊起的樣本以23℃±１℃以及50±2%相對溼度為條件調適至少4小時。在調適後用壓模及相應模頭切割一疊16片的3吋乘3吋的預先層疊樣本。這代表144平方吋或0.929平方公尺的薄紙板樣品面積。合適的壓模之範例是由位於Islandia,N.Y.的Testign Machines,Inc.製造的TMI DGD壓模，或設在Wilmington,Mass.之USM Corporation所製造的Swing Beam測試機。模頭尺寸的寬容度為雙向＋/－0.008吋。樣品疊接著在一配衡分析天平上被稱重至最接近的0.001公克。用以下公式計算出基重，以每平方公尺公克數為單位(gsm)：基重(調適後)＝堆疊重量的公克數/(0.0929平方公尺)
「卡鉗讀數(Caliper)」是指一薄紙產品在標準負重之下的厚度。為本文之目的，「1張」指的是一張完整的多層或單層薄紙產品。就以下範例所用，3層原型的樣本在受測前是以23℃±1℃以及50±2%相對溼度為條件調適至少4小時。各原型的1張卡鉗讀數(厚度)是用EMVECO 200－A Microgage自動測微計(EMVECO,Inc.Newburg,Oregon)測得。該測微計具有直徑為2.22吋(56.4公厘)的量測砧以及每平方吋(每6.45 平方公分)132公克的砧壓(2.0 kPa)。各樣品分別測量以避免薄紙板中的捲曲和任何縐紋、褶疊或瑕疪。每個原型測量十樣品並以微米(μm)為單位記下平均1張的卡鉗讀數。
薄紙板的「鬆度係數」定義為一乾燥薄紙板的厚度(以微米表示)除以其乾基重(以每平方公尺的公克數來表示)所得商數。所得鬆度係數是以每公克多少立方公分表示。
「幾何平均抗拉強度」(GMT)是該產品之乾機器方向(MD)抗拉強度與乾跨機器方向(CD)抗拉強度乘積的平方根，並以每3吋樣本寬度的公克數表示。MD抗拉強度是當樣本在機器方向拉伸至破裂時每3吋樣本寬度的尖峰負載。同理，CD抗拉強度是當樣本在跨機器方向拉伸至破裂時每3吋樣本寬度的尖峰負載。抗拉強度曲線是在23℃±1℃以及50±2%相對溼度，並待薄紙樣品已平衡至施測環境不少於4小時的實驗室條件之下測得。
用於抗拉強度測試的樣本是以JDC Precision Sample Cutter(Thwing－Albert Instrument Company,Philadelphia,PA,Model No.SCI30)，在機器方向(MD)以及跨機器方向(CD)切割成3吋寬(76公厘)乘5吋(127公厘)長的條狀。拉伸試驗是在執行Testwork4軟體版本4.08(MTS Systems Corp.,Eden prairie,MN)的MTS Systems Synergie 100測量。
依據受測樣本的強度，荷重元是選最大為50牛頓或100牛頓，以致於大部分的尖峰負載值落於該荷重元全部尺度數值0至90%之間。夾鉗之間的標準距離是4＋/－0.04吋(102＋/－1公厘)。夾鉗是用氣動操作並包覆橡膠。最小夾取面寬度為3吋(76公厘)，且夾鉗大概的高度是0.5吋(13公厘)。十 字頭速度為每分鐘10＋/－0.4吋(每分鐘254＋/－10公厘)，且破裂靈敏度設在65%。
樣本置於儀器的夾鉗中，水平及垂直均居中。接著開始測試並在樣品破裂時停止。依據所測試樣本的方向，尖峰負載記為該樣品的「MD抗拉強度」或「CD抗拉強度」。每個樣本在各方向取十(10)樣品以其算術平均記為該產品的MD或CD抗拉強度。幾何平均抗拉強度是由以下公式計算：GMT＝(機器方向抗拉強度＊ 跨機器方向抗拉強度)1/2
「赫氏上膠度測試(HST)」一般是用來測量液體穿透一薄紙板所花費的時間。赫氏上膠度測試通常是依據美國製漿造紙技術協會(TAPPI)方法T 530 PM－89，「具抗墨性紙張之上膠度測試」。氏上膠度測試的數據是以Model HST測試器取得，用製造商所提供的白色及綠色校準片(calibration tile)以及黑色盤。2%萘酚綠N染料以蒸餾水稀釋至1%做為染料。所有材料都可由美國德拉瓦州Wilmington的Hercules,Inc.取得。
在測試之前，所有最終產品的試樣均在環境條件之下老化至少三周，並接著以23℃±1.0℃以及50±2.0%相對溼度調適至少4小時。該測試對染料溶液的溫度敏感，所以染料溶液也應在施測前置於控制條件的溫度下至少4小時達到平衡。
製備或取市面上所販售的六種薄紙板(3層薄紙產品即為18層片，2層薄紙產品即為12層片，單層薄紙產品即為6層片，依此類推)形成本測試所用試樣。試樣切成約2.5吋乘2.5吋之尺寸。儀器依製造商之指示用白色及綠色校色片標準化。試樣(3層薄紙原型之18層片)是以層片的外表面朝外置入樣本盒中。接著再把試樣夾入試樣盒。該試樣盒再置於位居光 學外殼上方的固定環內。用黑色盤將儀器校準歸零。移開黑盤並將10＋/－0.5毫升的染料溶液滴入固定環且開始計時，同時將黑色盤放回試樣上方。由儀器記錄測試時間，以秒(sec.)為單位。五次測試的平均值即為HST。
「水滴吸收速率」是一薄紙產品試樣(單層、兩層或三層，等等)吸收0.1毫升蒸餾水或去離子水所需的時間，以秒表示。水滴吸收速率的測量是將試樣在環境條件之下老化至少三周之後，並接著以23℃±1.0℃以及50±2.0%相對溼度調適至少4小時。
試樣(示範例為3層試樣)放在一600毫升燒瓶上並以一樣板蓋住以將該試樣固定。該樣板是5吋乘5吋見方的Plexiglas，在中央具有兩吋直徑的圓孔。該樣板的作用是固定樣本在燒瓶的頂端。設置一燈以照亮該薄紙表面。100微升(0.1毫升)的蒸餾或去離子水(23℃±2.0℃)由一微量離心管之類的滴管分配。該滴管尖端是置於靠近於該試樣中央，垂直該受測試樣表面之上一吋。待水分配至受測試樣之上立啟動一碼錶。以秒測量該水滴完全被樣本吸收的時間，最小測量單位是0.1秒。當水被吸收到光線不能由水的表面反射時就到終點。若等180秒樣本未完全吸收，終止測試並記錄此時間為大於180秒。以該試樣同一面上的新穎、乾燥區域重覆此程序。接著翻轉該試樣並且再進行兩次試測，每一試樣總共四次測試。總共5試樣受測，且全部20次測量的平均記為水滴吸收速率。水滴吸收速率的數值在表格一及表格二提出。
「黏－滑測試」是柔軟度的一種計量。用一彈簧在一表面上拉動的橇板並不會動，直到彈簧上的力夠高足以克服靜摩擦 係數(COF)乘上垂直負載。然而，一旦該橇板開始移動，靜摩擦係數讓位給較低的動摩擦係數，因此彈簧的拉力不平衡而橇板加速，直到彈簧的張力解除而橇板停止(黏住)。接著張力再度累積直到夠高而足以克服靜摩擦係數，依此繼續下去。此振盪的頻率和強度依靜摩擦係數與動摩擦係數之間的差異而定，但也依據該彈簧的長度及勁度而定(當靜摩擦力被克服時，有勁而短的彈簧會讓拉力幾乎立即中止，因此橇板僅往前抖動一小段距離)，並依行進速度而定。較高速度傾向於減少黏－滑行為。
靜摩擦係數大於動摩擦係數，因為在一負載下兩接觸面傾向於趨近並彼此順應，並增加兩者之間的接觸面積。摩擦係數與接觸面積成正比，所以接觸時間越久摩擦係數越高。此有助於解釋為何較高速度提供較少黏－滑：各次滑動之後，較少時間讓表面順應且較少時間讓靜摩擦係數升高。對許多材料而論，其摩擦係數隨更高速滑行而減少，因為如此減少順應的時間。然而，某些材料(通常是柔軟或滑順表面)確實表現出隨著速度增加而摩擦係數增加，因為該等接觸面傾向於彈性或黏彈性地流動，並且消散能量的速率和該等材料之剪變速率成正比。具有隨速度增加之摩擦係數的材料並不表現出黏－滑現象，因為要讓橇板突然往前比繼續以較慢固定速度前進花更大的力。此類材料也具有與動摩擦係數相同的靜摩擦係數。因此，預測一材料是否可能展現黏滑性的好辨法是測定摩擦係數對速度之曲線的斜率：更大的負斜度將更容易黏－滑，而更大的正斜度即使在很小滑行速度時亦無法黏－滑。
依黏－滑測試，摩擦係數隨滑動速度的變化是用一配有MTS Testworks 4軟體的Alliance RT/1拉力框測量。測試儀器的部分圖解如第四圖所示。如圖中所示，一壓板固定至該拉力框的下部，且一薄紙板(樣本)夾入該壓板。具有1.5吋乘1.5吋平坦面並在前後緣都有1/2吋半徑的一鋁質橇板，藉纖細的釣魚線(30磅，Stren無色單絲，由美國北卡羅來納州Madison的Remington Arms Inc.取得)連接至該拉力框上端(移動部分)拉經一幾乎無摩擦的滑輪連至一50牛頓荷重元。將一50.8毫米寬的膠原薄膜片拉平夾至該橇板的下方，並藉32毫米寬的夾子夾在橇板前後。橇板、薄膜和夾子的總重是81.1克。該薄膜比橇板還大，以致完全覆蓋接觸面。該膠原薄膜可由德國Weinhein的NATURIN GmbH取得，名稱為COFFI(膠原食品級薄膜)，其基重為28 gsm。另一適合的薄膜可向Viscofan USA(50 County Court,Montgomery AL 36105)取得。該等薄膜具有小點狀圖案壓花。該薄膜的較平坦面(小點凸起朝下)應朝下而面向橇板上的薄紙，以便薄紙和膠原之間的接觸面積最大化。樣本和膠原薄膜在受測前應置於72∘F及50% RH調適至少6小時。
拉力框經程式設定以一定速(V)拉動橇板達1公分距離，而該拉力以100 hz的頻率測量。計算0.2公分和0.9公分之間 所測得拉力的平均，並依以下公式計算動摩擦力：其中f 是以公克表示之平均拉力，且橇板、夾子和薄膜質量是81.1克。
在5、10、25、50和100 cm/min速度之下對每個樣本測量。各樣本取一片新的膠原薄膜使用。
摩擦係數是隨速度對數地改變，因此該數據可用下式描述：COF ＝a ＋SSP 1n(V)
其中a是在1 cm/min時的最適摩擦係數，SSP是黏－滑參數，本式顯示出摩擦力如何隨速度變化。較高的SSP數值指出較為滑順、較不易於黏－滑的薄紙張。每個編號取4片薄紙板樣本測量其SSP並求平均。
為簡明計，本說明書中提出的任何數值範圍應被認為是明文載明支持舉出以該特定範圍內之任意整數值為端點之任意次區間的申請項。假設的示範性例子中，本說明書中所揭示由1至5的範圍應被視為支持對於以下任何次區間的宣稱：1－4；1－3；1－2；2－5；2－4；2－3；3－5；3－4以及4－5。
示範例 示範例一
具有非纖維聚合的表面結構的薄紙基材薄片纖維網是大致依據第一圖所顯示的方法製成。為了將薄紙纖維網黏附至一起縐表面(此具體實施例中包含一洋基乾燥器)，依本發明所製成的添加組成物是在乾燥器與纖維網接觸之前噴灑至乾燥器上。
一開始，80磅北方軟木牛皮(NSWK)紙漿放入一打漿機中並以100∘F、4%稠度散漿30分鐘。然後，該NSWK紙漿傳送到一儲漿槽並接著被稀釋至約3%之稠度。接著，依據所要達成的強度，該NSWK紙漿以每公噸0.6至4.5馬力－天精煉。以上軟木纖維是用來作為三層薄紙結構中的內部強化層。該NSWK層貢獻約35%的最終薄板重量。送入流漿箱前，以每公噸木質纖維2公斤的KYMENE6500(可向位於美國德拉瓦州Wilmington的Hercules,Inc.取得)加入紙漿原料中。
Aracuz ECF(一種尤加利硬木牛皮紙漿EHWK，可向位於巴西里約熱內盧的Aracruz取得)，置入散漿器並以100∘F、4%稠度打散30分鐘。該EHWK紙漿接著被傳送至一卸料池並隨後稀釋至約3%的稠度。兩EHWK紙漿纖維即為該三層薄紙結構的兩外層。該EHWK層貢獻約65%的最終薄板重量。送入流漿箱前，每公噸木質纖維以2公斤KYMENE6500加入紙漿原料中。
所有三個儲漿槽而來的紙漿纖維以約為0.1%的稠度泵入流漿箱。各儲漿槽而來的紙漿纖維送經流漿箱的分離歧管，以製造三層薄紙結構。該等纖維投置到新月型成形器(Crescent Former)的氈上，與第三圖所顯示的程序類似。
約10%至20%稠度的潮溼薄板轉移到一洋基乾燥器，以約每分鐘2500呎(fpm)(每分鐘750公尺(mpm))速度行經一壓輥的夾口。通過壓輥夾口後的潮溼薄板稠度(壓輥後稠度或稱PPRC)約為40%。潮溼薄板由於施加至乾燥器表面的添加組成物而黏附至洋基乾燥器。置於洋基乾燥器下方的噴霧架將一添加組成物(如本說明書所描述)，以每平辺公尺200至 400毫克(mg/m2 )的添加位準噴灑至乾燥器表面。為避免氈被添加組成物污染，並維持預期的薄板特性，一遮罩置於噴霧架和壓輥之間。
施加至該纖維網的添加組成物是AFFINITYTM EG8200/PRIMACORTM 5980i的60/40分散液；PRIMACORTM 5980i是分散劑。該分散液的固體含量約為40%，粒度為1－2微米，pH為9至11，且黏度為200至500 cP。添加組成物中也含有DOWICILTM 200 抗菌劑，此防腐劑係有效成分96%的順－1－(3－氯－2－丙烯基)－3,5,7－三氮雜－1－氮翁金剛烷氯化物(也就是Quaternium－15)，可由The Dow Chemical Company取得。
不同添加組成物在溶液中的固體百分率可變化，以便在洋基乾燥器上實施200至400 mg/m2 的噴塗覆蓋量。改變溶液中的固體含量也就改變併入基材纖維網的固體分量。舉例來說，洋基乾燥器上200 mg/m2 的噴塗覆蓋量，據估計約有2%添加組成物固體併入該薄紙纖纖網。洋基乾燥器上400 mg/m2 的噴塗覆蓋量，據估計約有4%添加組成物固體併入該薄紙纖纖網。
薄板在洋基乾燥器上行進並來到起縐刮刀時，乾燥至約95%至98%稠度。起縐刮刀接著將該薄紙薄板以及一部分的添加組成物刮離洋基乾燥器。起縐的薄紙基板再捲到以約1970 fpm(600 mpm)行進的軸心上成為鬆紙捲，以便運輸。所得薄紙基材薄板的風乾基重約為14.2 gsm。
將三個鬆紙捲的起縐薄紙層疊、壓光、捲曲、縱切並重捲成捲筒，以致起縐面均置於此3層結構的外側。該三層薄紙在兩鋼輥之間壓光至280微米的三層目標厚度。機械性地捲曲該結構的邊緣，將各層固定在一起。層疊的紙板再用刀片切成約 8.5吋的標準寬度並重捲成為緊紙捲以供後續處理並轉換成為褶疊薄紙。或者，後處理是在捲曲與縱切操作之間進行，以製造一後處理薄紙緊紙捲以供轉換成褶疊薄紙。
製做如下所描述的基板薄片及緊紙捲。
比較範例1
由示範例一而來的代碼302之3層緊紙捲被展開、褶疊並切成個別薄紙。褶疊的薄紙，代碼302，經歷各種標準測試。所得結果顯示於示範例二的表格一。
比較範例2
由示範例一而來之代碼302的3層緊紙捲是以GE聚矽氧乳劑Y－14868後處理。Y－14868乳劑藉由同步間接輪轉印刷程序印至該3層薄紙纖維網的兩外側。凹版輥是以電子雕刻的鍍鉻銅輥，由位於Louisville,Ky.的Southern Graphics Systems供應。該等輥的網線數為每吋360目，且容量為輥之表面每平 方吋1.25十億立方微米(BCM)。橡膠製凹版上墨滾筒是硬度75 Shore A的模鑄聚胺甲酸乙酯，由位於威斯康辛州Union Grove的American Roller Company供應。印刷機的調校使凹印版滾筒與橡膠背輥之間有0.25吋的接觸面，且相對的橡膠背輥之間有0.003吋的間隙。同步間接/間接凹版印刷機是以每分鐘138呎運行。已加工3層薄紙接著被褶疊並切成個別的薄紙張(長8.5吋)。此程序得到以所處理薄紙為基準1.4重量百分率的處理位準。Y－14868處理薄紙，代碼321，歷經各種標準測試。所得結果顯示於示範例二的表格一。
比較範例3
一商業製造的溼壓榨3層薄紙之緊紙捲是以GE聚矽氧乳劑Y－14868後處理。3層緊紙捲描述如下。
Y－14868乳劑是藉由同步間接輪轉印刷程序印至該3層薄紙纖維網的兩外側。凹版輥是以電子雕刻的鍍鉻銅輥，由位於Louisville,Ky.的Southern Graphics Systems供應。該等輥的網線數為每吋360目，且容量為輥之表面每平方吋1.25十億立方微米(BCM)。橡膠製凹版上墨滾筒是硬度75 Shore A的模鑄聚胺甲酸乙酯，由位於威斯康辛州Union Grove的American Roller Company供應。印刷機的調校使凹印版滾筒與橡膠背輥之間有0.25吋的接觸面，且相對的橡膠背輥之間有 0.003吋的間隙。同步間接/間接凹版印刷機是以每分鐘146呎運行。已加工3層薄紙接著被褶疊並切成個別的薄紙張(長8.5吋)。此程序得到以所處理薄紙為基準0.5重量百分率的處理位準。Y－14868處理薄紙，代碼314，歷經各種標準測試。所得結果顯示於示範例二的表格一。
示範例二
由示範例一而來之代碼302的3層緊紙捲是以合於本發明的軟化組成物後處理，該軟化組成物標為聚矽氧乳劑調合物6014A。聚矽氧乳劑調合物6014A具有如下成份：
6014A配方是藉由同步間接輪轉印刷程序印至該3層薄紙纖維網的兩外側。凹版輥是以電子雕刻的鍍鉻銅輥，由位於Louisville,Ky.的Southern Graphics Systems供應。該等輥的網線數為每吋360目，且容量為輥之表面每平方吋1.25十億立方微米(BCM)。橡膠製凹版上墨滾筒是硬度75 Shore A的模鑄聚胺甲酸乙酯，由位於威斯康辛州Union Grove的 American Roller Company供應。印刷機的調校使凹印版滾筒與橡膠背輥之間有0.25吋的接觸面，且相對的橡膠背輥之間有0.003吋的間隙。同步間接/間接凹版印刷機是以每分鐘146呎運行。已加工3層薄紙接著被褶疊並切成個別的薄紙張(長8.5吋)。此程序得到以所處理薄紙為基準2.0重量百分率的處理位準。該6014A處理樣本，代碼322，歷經各種標準測試。所得結果顯示於表格一。
表格一列出以Y－14868聚矽氧後處理、以6014A後處理(本發明)以及未經後處理之原型的基重、厚度、幾何平均抗張強度(GMT)，以及吸收速率等特性。經後處理、包含非纖 維聚合的表面結構的基材薄板原型(代碼321及322)比代碼302及314更柔軟。
市面上的基材薄板之後處理(並沒有非纖維聚合的表面結構)得到如表中所顯示的吸收速率(代碼314)。驚人的是，若含有非纖維聚合表面結構的基材薄板以Y－14868後處理(代碼321)，吸收速率特性顯著變差(更長時間去吸收)。相較於對應的未經後處理，包含非纖維聚合之表面結構的基材薄板(代碼302)，Y－14868後處理吸收速率較慢約15倍。Y－14868聚矽氧乳劑與包含非纖維聚合之表面結構的基材薄板製造出極為疏水的薄紙。
包含非纖維聚合表面結構之3層薄紙(代碼302)的後處理是要進一步改進柔軟度並使手感有所差異。雖然柔軟度改進和手感區辨可用Y－14868後處理達成，Y－14868後處理出乎意料地顯著傷害該薄板的吸收性。然而，施加6014A配方(軟化組成物)至包含非纖維聚合表面結構的基材薄板，解決此困擾並使三種特性(柔軟度、手感，以及吸收速率)可全都改善(代碼322)。
比較範例4
三個由示範例一而來之代碼US－2的緊紙捲被展開、褶疊並切成個別薄紙。褶疊的薄紙，代碼US－2，經歷各種標準測試。所得結果顯示於示範例二的表格二。
比較範例5
將三個鬆紙捲的代碼US－3之單層、起縐薄紙層疊、壓光、起縐、以GE聚矽氧Y－14868後處理、縱切並重捲成捲軸，以 致兩起縐面均置於此3層結構的外側。該三層薄紙在兩鋼輥之間壓光至280微米的三層目標厚度。機械性地捲曲該結構的邊緣，將各層固定在一起。Y－14868乳劑是藉由同步間接輪轉印刷程序印至該3層薄紙纖維網的兩外側。凹版輥是以電子雕刻的鍍鉻銅輥，由位於Louisville,Ky.的Southern Graphics Systems供應。該等輥的線網為每吋360墨坑且在一面為每平方吋的輥表面為1.47十億立方微米(Billion Cubic Micron)BCM，另一面為每平吋輥表面1.6 BCM(十億立方微米)。橡膠製凹版上墨滾筒是硬度75 Shore A的模鑄聚胺甲酸乙酯，由位於威斯康辛州Union Grove的American Roller Company供應。印刷機的調校使凹印版滾筒與橡膠背輥之間有0.375吋的接觸面，且相對的橡膠背輥之間有0.003吋的間隙。同步間接/間接凹版印刷機是以每分鐘500呎運行。已加工3層薄紙接著被褶疊並切成個別的薄紙張(長8.5吋)。此程序得到以所處理薄紙為基準2.9重量百分率的處理位準。特定US－S捲筒在處理前之平均3層基重為43.02 gsm。Y－14868處理薄紙，代碼US－3－Y，歷經各種標準測試。所得結果顯示於示範例三的表格二。
示範例三
將三個鬆紙捲的代碼US－3之單層、起縐薄紙層疊、壓光、起縐、以乳劑調合物6014A(軟化組成物)後處理、縱切並重捲成捲軸，以致兩起縐面均置於此3層結構的外側。6014A配方的成分顯示於示範例二。該三層薄紙在兩鋼輥之間壓光至280微米的三層目標厚度。機械性地捲曲該結構的邊緣，將各層固定在一起。6014A配方是藉由同步間接輪轉印刷程序印至 該3層薄紙纖維網的兩外側。凹版輥是以電子雕刻的鍍鉻銅輥，由位於Louisville,Ky.的Southern Graphics Systems供應。該等輥的線網為每吋360墨坑且在一面為每平方吋的輥表面為1.47十億立方微米(Billion Cubic Micron)BCM，另一面為每平吋輥表面1.6BCM(十億立方微米)。橡膠製凹版上墨滾筒是硬度75 Shore A的模鑄聚胺甲酸乙酯，由位於威斯康辛州Union Grove的American Roller Company供應。印刷機的調校使凹印版滾筒與橡膠背輥之間有0.375吋的接觸面，且相對的橡膠背輥之間有0.003吋的間隙。同步間接/間接凹版印刷機是以每分鐘500呎運行。已加工3層薄紙接著被褶疊並切成個別的薄紙張(長8.5吋)。此程序得到以所處理薄紙為基準2.5重量百分率的處理位準。特定US－3捲筒在處理前之平均3層基重為42.75 gsm。6014A處理薄紙，代碼US－3－K，歷經各種標準測試。所得結果顯示於以下表格二。
表格二中所列出的三個3層薄紙原型具有可比較的的幾何平均抗拉強度及厚度。後處理代碼US－3－K比代碼US－3－Y更柔軟。US－3－K和US－3－Y兩者均較代碼US－2具有不同的手感。然而，經Y－14868後處理之包含非纖維聚合表面結構的3層薄紙原型(代碼US－3－Y)的吸收速率比未經後處理的代碼US－2慢約60倍。相較之下，以6014A配方(本發明)後處理，產生有差別的手感，並製造出的的薄紙比代碼US－3－Y更柔軟而具有未經後處理代碼US－2之吸收速率。
可想而知，為說明目的所提出的上述示範例及描述並不應被視為限制本發明的範疇，該範疇是以下申請專利範圍以及所有對等項定義。
60‧‧‧headbox 流漿箱
62‧‧‧fabric 成形織物
64‧‧‧guide roll 導輥
66‧‧‧vacuum box 真空箱
68‧‧‧web 纖維網
70‧‧‧second fabric 第二織物
74‧‧‧pick up roll 拾取輥
72‧‧‧guide roll 導輥
76‧‧‧dryer drum 乾燥器轉鼓
78‧‧‧creping blade 起縐刮刀
第一圖是用於形成合於本發明所用之溼壓榨、起縐薄紙纖維網的程序示意圖。
第二A圖是一對照薄紙板樣品的顯微照相(放大500倍)，其並不具有非纖維聚合的表面結構
第二B圖是如示範例所描述合於本發明之起縐薄紙板的顯微照相(放大500倍)，在施加軟化組成物之前，由於在起縐前加入百分之2.5添加量的添加組成物至洋基乾燥器表面導致其具有非纖維聚合的表面結構。
第二C圖是合於本發明之起縐薄紙板的顯微照相(放大500倍)，在施加軟化組成物之前，由於在起縐前施加百分之5添加量的添加組成物至洋基乾燥器表面導致其具有非纖維聚合的表面結構。
第二D圖是合於本發明之起縐薄紙板的顯微照相(放大500倍)，在施加軟化組成物之前，由於在起縐前施加百分之10添加量的添加組成物至洋基乾燥器表面導致其具有非纖維聚合的表面結構。
第三圖是一段合於本發明之起縐薄紙板的放大橫剖面照相，在施加軟化組成物之前，由於在起縐前施加一添加組成物至洋基乾燥器表面導致其具有非纖維聚合的表面結構。如圖中所示，非纖維聚合的表面結構留存在該薄紙板的表面上或靠近其表面。
第四圖是用於實施黏－滑測試之裝置的示意圖。
60‧‧‧headbox 流漿箱
62‧‧‧fabric 成形織物
64‧‧‧guide roll 導輥
66‧‧‧vacuum box 真空箱
68‧‧‧web 纖維網
70‧‧‧second fabric 第二織物
74‧‧‧pick up roll 拾取輥
72‧‧‧guide roll 導輥
76‧‧‧drver drum 亁燥器轉鼓
78‧‧‧creping blade 起縐刮刀

Claims (8)

  1. 一種薄紙板，其包含非纖維聚合的表面結構，並進一步包含由約0.2至約20乾重百分率之局部施加軟化組成物，以該組成物中的活性成分之分量為基準，該軟化組成物包含由約5至約40重量百分率的聚矽氧烷，由約10至約50重量百分率的脂肪烷基衍生物，由約20至約80重量百分率的甘油，其中該薄紙板具有每3吋由約600至約1300公克的幾何平均抗拉強度。
  2. 如申請專利範圍第1項的薄紙板，其中該軟化組成物的分量是由約0.5至約10乾重量百分率。
  3. 如申請專利範圍第1項的薄紙板，其中該軟化組成物的分量是由約0.5至約5乾重量百分率。
  4. 如申請專利範圍第1項的薄紙板，其吸收速率以水滴吸收速率測量約為40秒或更少。
  5. 如申請專利範圍第1項的薄紙板，其吸收速率以赫氏上膠度測試測量是由約40秒或更少。
  6. 如申請專利範圍第1項的薄紙板，其中該非纖維聚合的表面結構包含一水性分散液的聚合調合物，其包含一乙烯α烯烴共聚物與一乙烯-羧酸共聚物。
  7. 如申請專利範圍第6項的薄紙板，其中該乙烯α烯烴共聚物是一乙烯與辛烯共聚物。
  8. 如申請專利範圍第6項的薄紙板，其中該乙烯-羧酸共聚物是一乙烯-丙烯酸共聚物。
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