增強(qiáng)組分可以在化學(xué)成分發(fā)泡之前或者之后加入到發(fā)泡的化學(xué)成分中。在一個(gè) 期望的應(yīng)用中，增強(qiáng)組分的水平為，基于添加劑組合物的總干重約〇. 5%至約30%，或者約 1 %到約20%，或者約2%至約10%。
[0078] 當(dāng)增強(qiáng)組分與本發(fā)明的添加劑組合物組合使用時(shí)，它們?cè)试S在不損害強(qiáng)度的情況 下增強(qiáng)柔軟度。例如，當(dāng)面巾紙用作本發(fā)明的基材時(shí)，與沒有以與本發(fā)明相同的方式處理的 基材相比，具有約0. 5到約18的整體優(yōu)勢(shì)對(duì)數(shù)增加和約800到約1200的GMT水平。如本 文中所使用的，"GMT"是指在測(cè)量拉伸強(qiáng)度時(shí)，機(jī)器方向與機(jī)器橫向的組合。膨脹的微球保 持在膜和紙巾的表面以有助于當(dāng)消費(fèi)者在使用條件下接觸它們時(shí)的手感增強(qiáng)。
[0079]III?加工助劑
[0080] 本發(fā)明的加工助劑包括在形成本發(fā)明的經(jīng)處理的基材的過程中可以有幫助的化 學(xué)品。加工助劑在最終的經(jīng)處理的基材中可能會(huì)略微出現(xiàn)或者可能消失。雖然包含它們僅 為了在制造經(jīng)處理的基材的過程中有所幫助，但它們也向本發(fā)明所期望的基材賦予微小的 益處。出于該申請(qǐng)的目的，"加工助劑"是那些在發(fā)泡過程或者將有益試劑施加到基材的過 程中使用的的那些，并且在制造基材前體的過程不使用"加工助劑"。
[0081] A.發(fā)泡劑
[0082]大多數(shù)市售的發(fā)泡劑適合產(chǎn)生本發(fā)明的泡沫。合適的發(fā)泡劑包括但不限于，液體 形式的低分子量材料或聚合材料。發(fā)泡劑可以是陰離子型的，陽離子型的或者非離子型的。 這些發(fā)泡劑可以根據(jù)功能劃分為四類：
[0083] 1.空氣捕獲劑-用于增強(qiáng)液體（分散體、溶液或其混合物等）捕獲空氣的能力，該 能力可以通過測(cè)定"吹脹比（blowratio)"來測(cè)量。發(fā)泡劑的示例性列表包括但不限于月 桂酸鉀、月桂基硫酸鈉、月桂基硫酸銨、硬脂酸銨、油酸鉀、磺基琥珀酸單酰十八烷基二鈉、 羥丙基纖維素等。
[0084] 2.穩(wěn)定劑-用于增強(qiáng)發(fā)泡的氣泡對(duì)時(shí)間和溫度的穩(wěn)定性，實(shí)例包括但不限于月桂 基硫酸鈉、硬脂酸銨、羥丙基纖維素等。
[0085] 3.潤(rùn)濕劑-用于增強(qiáng)膜涂層的干燥表面的可潤(rùn)濕性。實(shí)例包括但不限于，月桂基 硫酸鈉、月桂酸鉀、磺基琥珀酸單酰十八烷基二鈉等。
[0086] 4.膠凝劑-通過使添加劑組合物變?yōu)橛糜诩庸糖槐诘哪z的形式，用來穩(wěn)定泡沫 中的氣泡。實(shí)例包括但不限于羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素和其他改性的纖 維素醚。
[0087]-些發(fā)泡劑可以提供多于一種的以上所列的功能。因此，在可發(fā)泡的添加劑組合 物中沒有必要使用所有四種發(fā)泡劑。發(fā)泡劑的選擇取決于添加劑組合物的化學(xué)成分。例如， 當(dāng)添加劑組合物包括諸如HYP0D8510?啲陰離子組分時(shí)，合適的發(fā)泡劑必須選自陰離子組 或非離子組。如果使用陽離子發(fā)泡劑來增強(qiáng)陰離子型添加劑組合物的發(fā)泡能力，在發(fā)泡劑 中的陽離子組分將與添加劑組合物中的陰離子組分形成離子鍵，并且由于該離子鍵的形成 導(dǎo)致陽離子發(fā)泡劑和陰離子添加劑組合物變?yōu)樗蝗苄缘摹Ｏ喾吹?，如果添加劑組合物中 包含陽離子組分，不適合使用陰離子發(fā)泡劑。
[0088] B.起皺助劑
[0089]起皺助劑是添加到本發(fā)明的有益試劑的化學(xué)成分，以優(yōu)化紙巾基材到烘缸表面的 粘附性能和釋放性能。這些廣泛地落入以下的組中：
[0090] 1.粘附助劑-用于增加紙張到烘缸表面的粘附力。實(shí)例包括但不限于，聚乙烯醇、 聚丙烯酸酯、羥丙基淀粉、羧甲基纖維素、堿性熟化陽離子樹脂（kymene)、聚乙烯胺、其共聚 物或混合物。
[0091] 2.釋放助劑-用于降低（增強(qiáng)）紙張到（從）烘缸表面的粘附力（釋放）。實(shí)例 包括但不限于，聚乙二醇、聚丙二醇、聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷、聚烯烴、氟化聚烯烴、含有上 述的共聚物和共混物。
[0092] 3.固化助劑-用于加快或減慢起皺包的固化，例如增塑劑或增韌劑。
[0093] 4.LutensolA65NIconol247?，下文"Lutensol?'"（來自BASF?Chemical Company)也可用于在本發(fā)明內(nèi)來幫助起皺。
[0094] 泡沫生成方法
[0095] 一般而言，制備發(fā)泡化學(xué)品利用將液體和空氣泵入混合器的系統(tǒng)。該混合器將空 氣與液體共混，以產(chǎn)生內(nèi)在地含有多個(gè)小氣泡的泡沫。泡沫離開混合器并流入敷料器。[0096] 限定發(fā)泡化學(xué)成分質(zhì)量的一個(gè)參數(shù)是吹脹比，吹脹比定義為分散體化學(xué)品捕獲的 小氣泡的體積與混合前分散體的體積之比。例如，吹脹比為10 :1時(shí)，1升/分鐘的分散體 流速能夠?qū)?0升/分鐘的空氣捕獲到該液體中并產(chǎn)生11升每分鐘的總泡沫流速。
[0097] 為了達(dá)到高的吹脹比，添加劑混合物的機(jī)械混合能力和發(fā)泡能力都是決定因素。 如果化學(xué)品能夠保留或捕獲的空氣量?jī)H能達(dá)到5吹脹比，不管該泡沫單元多強(qiáng)大，它將不 能夠產(chǎn)生具有10吹脹比的穩(wěn)定泡沫。一旦移除機(jī)械力，超過5吹脹比的任何多余的空氣將 從發(fā)泡系統(tǒng)中釋放。換句話說，高于分散體的空氣容納能力的任何捕獲的空氣將變得不穩(wěn) 定。大多數(shù)這樣的不穩(wěn)定的氣泡在機(jī)械攪拌停止后，將立即從泡沫中逸出（去氣泡）。
[0098] 參照?qǐng)D1，示意性地示出可以產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明的發(fā)泡的化學(xué)成分的系統(tǒng)10。首先， 可發(fā)泡化學(xué)品（如；HYPOD85丨0K、KRATON"等）置于化學(xué)槽12中?；瘜W(xué)槽12連接 到泵14。希望的是，改變化學(xué)槽12和泵14之間的管13,以使其可以將可發(fā)泡化學(xué)品輸送 到兩個(gè)不同尺寸的泵。希望的是，化學(xué)槽12位于高于泵14的水平，以保持泵待發(fā)的。
[0099] 一個(gè)可選的小的次級(jí)泵（未示出）可以用于以比泵14低的慢速運(yùn)行發(fā)泡工藝。較 大的主泵14能夠產(chǎn)生的流速達(dá)到25升/分鐘液體流速，其用于高的施加速度和/或高的 添加劑組合物的量。較小的次級(jí)泵（未示出）液體流速能夠達(dá)到約500cc/min，用于低的施 加速度和/或低量的添加劑組合物。
[0100] 流量計(jì)16位于泵14和泡沫混合器18之間。由期望的添加劑組合物、化學(xué)固體、 線速度和敷料器寬度計(jì)算液體流速。流速的范圍可以為約5:1到約50:1。當(dāng)使用較小的 次級(jí)泵時(shí)，它的流速范圍為約l〇cc/min至約500cc/min。當(dāng)使用大泵14時(shí)，它的流速范圍 為約0. 5升/分鐘至約25升/分鐘。當(dāng)使用較小的次級(jí)泵時(shí)，選擇20升/分鐘的空氣流 量計(jì)。當(dāng)運(yùn)行較大的主泵14時(shí)，使用200升/分鐘的空氣流量計(jì)。
[0101] 在一個(gè)方面中，使用泡沫混合器18將空氣共混到可發(fā)泡化學(xué)品的液體混合物中 以在泡沫中產(chǎn)生小氣泡。使用以上討論的特定的液體流速和吹脹比使空氣按計(jì)量進(jìn)入系統(tǒng) 10。理想的是，具有25. 4cm(10英寸）大小的泡沫混合器18可以用于產(chǎn)生泡沫。一種可 能的泡沫混合器 18 為來自GastonSystems,Inc.ofStanley,NorthCarolina,U.S.A?的 CFS-10英寸泡沫發(fā)生器。
[0102] 理想的是，泡沫混合器18的旋轉(zhuǎn)速度被限制到約600rpm。該工藝中混合器的rpm 速度取決于添加劑組合物的發(fā)泡能力（即，捕獲空氣以形成穩(wěn)定氣泡的能力）。如果添加劑 組合物容易地發(fā)泡，通常需要較低的rpm。如果添加劑組合物不容易發(fā)泡，通常需要較高的 rpm。較高的混合速度有助于加快泡沫平衡或最佳吹脹比。用于混合器的正常的rpm為最 大rpm速度的約20% -60%。除了添加劑組合物以外的發(fā)泡劑的類型和/或量也會(huì)影響混 合器的速度要求。
[0103] 檢查該泡沫的氣泡均勻性、穩(wěn)定性和流動(dòng)模式。如果氣泡的均勻性、穩(wěn)定性和流動(dòng) 模式不是期望的標(biāo)準(zhǔn)，在將泡沫導(dǎo)向敷料器24之前，可以調(diào)整流速、混合速度、吹脹比、和/ 或溶液/分散體的化學(xué)品組合物。
[0104] 在本發(fā)明的一個(gè)方面中，HYP0D8510K).或其它要被發(fā)泡的并用于起皺的化學(xué)成 分被共混并加入到化學(xué)槽12。HYPOD8510t的稀釋溶液（< 10%總固體）和其他難發(fā)泡 的化學(xué)成分通常需要一些東西加入到配方中，以增加粘度和發(fā)泡能力。例如，羥丙基纖維 素或其它的發(fā)泡劑或表面活性劑，可以用于產(chǎn)生穩(wěn)定的泡沫，用于均勻地施加到烘缸表面 的旋轉(zhuǎn)滾筒的經(jīng)加熱的和非滲透性的表面。增強(qiáng)組分，例如硅膠顆粒或棉絨短纖維可以以 各種方式加入添加劑組合物中，所述方式包括但不限于：在添加劑組合物泵入發(fā)泡機(jī)之前 加入到添加劑組合物中；在添加劑組合物從發(fā)泡機(jī)出來后但在將發(fā)泡的添加劑組合物施加 到烘缸表面之前引入到添加劑組合物中；或者在基材接觸添加劑組合物之前施加到烘缸。 當(dāng)將增強(qiáng)組分引入到添加劑組合物時(shí)，必要的是在將其加入到發(fā)泡機(jī)之前不停地?cái)嚢杌旌?物，以防止固體增強(qiáng)組分沉積在容器的底部。當(dāng)將增強(qiáng)組分引入到發(fā)泡的添加劑組合物時(shí)， 需要合適的裝置來確保增強(qiáng)組分和發(fā)泡的添加劑組合物均勻混合。
[0105] 基材
[0106]適當(dāng)?shù)幕牟牧习ǖ幌抻诿娼砑垼晃雌鸢櫟耐飧稍锛埥恚║CTAD);紙毛巾； 來自 Kimberly Clark Corporation，Neenah，Wisconsin，USA?的HYDROKNIT'.':無紡材 料、濕法纖網(wǎng)、氣流法纖網(wǎng)、紡粘纖網(wǎng)、噴熔纖網(wǎng)、共成形纖網(wǎng)、紡粘和梳理纖網(wǎng)（BCW)、連續(xù) 膜、水刺布、膜/層壓材料片材、水刺纏繞纖網(wǎng)和所有類型的紙、紙巾和其他無紡產(chǎn)品。
[0107] 在本文所討論的非限制性實(shí)施例中，發(fā)泡化學(xué)成分可施加至無紡布比如紙巾。如 本文所使用的，無紡布指包括面巾紙、浴巾紙、紙毛巾、紡粘、尿布或女性護(hù)理體側(cè)襯墊和外 罩，餐巾紙（比如用于手和臉）等?？梢圆煌姆绞街苽浼埥?，包括但不限于常規(guī)的壓氈紙 巾；高度蓬松（high bulk)的致密圖案紙巾；和高度蓬松的未壓實(shí)紙巾。由此制成的紙巾 產(chǎn)品可以是諸如美國(guó)專利公開號(hào)2008/0135195的單層的或多層的結(jié)構(gòu)。形成本發(fā)明紙巾 的另一實(shí)施方案使用稱為未起皺的通氣干燥（"UCTAD"）的造紙技術(shù)。這樣的技術(shù)的實(shí)例 公開在Cook等人的美國(guó)專利號(hào)5, 048, 589 ;Sudall等人的美國(guó)專利號(hào)5, 399, 412 ;Hermans 等人的美國(guó)專利號(hào)5, 510, 001 ;Rug〇Wski等人的美國(guó)專利號(hào)5, 591，309 ;和Wendt等人的美 國(guó)專利號(hào)6, 017, 417中。
[0108] 表面涂層方法
[0109] 與將稀釋的分散體或溶液噴涂到烘缸表面，如揚(yáng)克式烘缸的表面23 (或其他合適 的烘缸滾筒表面（未示出））的方法不同，本發(fā)明的方法可以將高固體發(fā)泡化學(xué)成分施加 到烘缸表面23上。在本發(fā)明中，使用空氣稀釋包含任意水平固體的有益試劑，其中粘度在 可以被發(fā)泡機(jī)泵吸的范圍內(nèi)。例如，具有達(dá)到約65 %的固體，達(dá)到約50 %的固體，達(dá)到約 35%，或達(dá)到約20%的固體。
[0110] 本發(fā)明的高固體的涂層方法可以顯示的產(chǎn)品或方法的益處包括但不限于由于塌 陷泡沫膜層的獨(dú)特微結(jié)構(gòu)而更柔軟的表面；由于發(fā)泡的化學(xué)成分的近且直接施加而更少化 學(xué)品浪費(fèi)；和由于高的化學(xué)成分與水比例而不需要使用軟水或去離子水（如，當(dāng)其暴露于 大量的硬水時(shí)，化學(xué)品如HYP0D8510%變得不穩(wěn)定，即固體水平為1%或更低）；和需要更 少的干燥能來干燥發(fā)泡的化學(xué)成分和基底片材。由于加入增強(qiáng)組分的附加的益處包括但不 限于，無紡基材上的整個(gè)有益試劑膜涂層的均勻性；整個(gè)有益試劑涂層與無紡基材的增強(qiáng) 的粘附性；整個(gè)有益試劑涂層膜的增強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度；和從泡沫發(fā)生器到烘缸表面的有益試 劑泡沫的增強(qiáng)的穩(wěn)定性。
[0111] 發(fā)泡的有益試劑可以通過兩種方式施加到基材上：在線施加或脫機(jī)施加。在在線 工藝中，泡沫發(fā)生器和敷料器將被加入到紙巾生產(chǎn)，并且在制造過程中發(fā)泡的化學(xué)品將被 施加到任意基材上。脫機(jī)施加能夠?qū)l(fā)泡化學(xué)成分施加到通過非起皺工藝生產(chǎn)的那些基 材。例如，非起皺通氣干燥（"UCTAD"）浴紙巾和熔紡無紡材料適合用于脫線施加方法。
[0112] 參照?qǐng)D1，在本發(fā)明的一個(gè)方面中，發(fā)泡的化學(xué)品通過敷料器24施加到烘缸表面 23。發(fā)泡敷料器24鄰近烘缸表面（0. 64cm或1/4英寸）放置，用于在烘缸表面23上均勻 分布泡沫。這樣的放置允許發(fā)泡的化學(xué)成分與烘缸表面23更好的直接接觸，尤其在高速運(yùn) 行期間。
[0113] 最希望的是使用單一拋物線敷料器24將化學(xué)成分施加到旋轉(zhuǎn)的烘缸滾筒表面 23。然而，由于烘缸或基底片材的可變性，如果需要改變化學(xué)品施加水平通過烘缸表面的寬 度，可以使用具有多個(gè)小型拋物線敷料器區(qū)域的敷料器（未示出）。
[0114] 通常地，增強(qiáng)組分使添加劑組合物涂層（即，海洋層）顯示新型的和改善的手感。 例如，HYPOD8510K可用作添加劑組合物并且在不使用增強(qiáng)組分的情況下被發(fā)泡/表面涂 覆到基材上。當(dāng)觸摸它的表面時(shí)，與使用常規(guī)的起皺化學(xué)成分的相同的紙巾相比，它提供顯 著的柔軟度改善。然而，同時(shí)還感覺到稍微像蠟狀或者光滑。某些類型的消費(fèi)者可能喜歡 這種光滑感，但是其他的可能不想具有這種感覺。添加增強(qiáng)組分可以不損害柔軟度的改善 而改變?cè)摳杏X。通過這樣的方法獲得的手感，包括但不限于棉的、天鵝絨的、絨毛的和/或 毛的。添加增強(qiáng)組分（一種或多種）的另一個(gè)益處是添加劑組合物HYPOD8510x:涂層具 有改善的強(qiáng)度，當(dāng)該有益試劑施加到預(yù)先制備的基材，如熱塑性無紡織