專利名稱：經(jīng)柔化處理的無皺紋穿透干燥紙巾的制作方法
背景技術(shù)：
最近公開了一種生產(chǎn)紙巾的方法(歐洲專利申請(qǐng)?zhí)?4109734，公開號(hào)0631014)，它不用傳統(tǒng)的揚(yáng)基(Yankee)干燥器起皺，而能生產(chǎn)出柔軟的有吸收能力的紙巾結(jié)構(gòu)。用這一無皺紋、穿透干燥方法所生產(chǎn)的紙巾，其特征是在三維上都有很高的松密度、很高的吸收容量和很快的吸收速率。但是，由于它的表面起伏程度高，這種紙巾也可能會(huì)擦傷皮膚。此外，盡管在這種狀態(tài)下生產(chǎn)出來的具有高吸收容量和快吸收速率的紙巾對(duì)某些有吸收能力的產(chǎn)品來說是理想的，但對(duì)洗面紙巾和洗澡紙巾等軟紙巾來說，卻往往發(fā)現(xiàn)能保持高吸收容量但吸收速率較有控制甚至較慢的產(chǎn)品是有利的。
盡管已知加有洗液的紙巾能改進(jìn)柔軟程度，但加入這些材料后當(dāng)紙巾暴露于水分或加工壓力時(shí)會(huì)減小紙巾的厚度，因?yàn)橐徊糠职櫦y結(jié)構(gòu)在此情況下會(huì)倒伏。因此首先需要的是要減少潛在的皮膚擦傷，同時(shí)又能不損失無皺紋穿透干燥紙巾的厚度。其次需要更好地控制紙巾的吸收速率而不損失其高吸收容量。
發(fā)明概述現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于無皺紋穿透干燥紙巾有遇濕回彈能力，因此可在無皺紋穿透干燥紙巾的一個(gè)或二個(gè)外表面上加上液態(tài)處理配料，而基本上不會(huì)減小產(chǎn)品的吸收容量和手感厚度。液態(tài)處理配料可以是水基的或油基的。適宜的水基配方包括，但不限于乳化液和水分散性配料，它例如可包括脫膠劑(陽離子、陰離子或非離子表面活性劑)或多羥基化合物如甘油或丙二醇。更典型地說，無皺紋穿透干燥基張(basesheet)可用包括脫膠劑和多羥基化合物的雙組分系統(tǒng)來處理。兩種組分可以分開加也可在加上基張以前進(jìn)行混合。
更具體地說，高級(jí)的無皺紋穿透干燥紙巾可以這樣來制作，即在紙巾表面上加上大量的熔化的增濕/保護(hù)配料的單個(gè)沉積點(diǎn)，然后使該配料重新固化，以在紙巾表面上形成均勻分布的固體沉積點(diǎn)。熔化的增濕/保護(hù)配料包括蠟和油。由于該配方在室溫下為固體，而且在沉積后能迅速固化，因此它向紙巾內(nèi)部滲透和轉(zhuǎn)移的傾向較小。與其它用液體配方的紙巾相比，這種紙巾把更大百分?jǐn)?shù)的所加配料留在了紙巾的表面上，在這里它可與使用者的皮膚接觸并傳輸?shù)狡つw內(nèi)而使之獲益。此外，由于該配料基本上是有效地配置在紙巾的表面上的，因此可以以較低的成本提供出同等的好處。
因此，一方面，本發(fā)明提供出一種柔性紙巾產(chǎn)品，它具有一層或多層無皺紋穿透干燥紙巾層，其中該產(chǎn)品在一個(gè)或兩個(gè)外表面上加有液態(tài)配料，它比之未經(jīng)處理的紙巾產(chǎn)品沒有明顯減少(20％或更大)吸收容量和/或手感厚度。
另一方面，本發(fā)明提供出一種無皺紋穿透干燥紙巾產(chǎn)品，它具有一層或多層無皺紋穿透干燥紙巾層，其中該產(chǎn)品的一個(gè)或兩個(gè)外表面上分布著、優(yōu)選地均勻分布著固化的沉積點(diǎn)，該沉積點(diǎn)的配料包括約30-90％重量百分?jǐn)?shù)的油和約10-40％重量百分?jǐn)?shù)的蠟，優(yōu)選還包括約5-40％重量百分?jǐn)?shù)的脂肪族醇，該配方的熔點(diǎn)約為30℃-70℃，更具體地說約為40℃-60℃。對(duì)此處的目的來說，“熔點(diǎn)”是指絕大部分組分發(fā)生熔化的溫度，可以理解，熔化是在一個(gè)溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的。
另一方面，本發(fā)明提供了制造柔性紙巾的方法，它包括(a)將包括油、蠟并優(yōu)選包括脂肪族醇的配料加熱到它的熔點(diǎn)以上，使之熔化，該配料的熔點(diǎn)約為30℃到70℃；(b)在紙巾幅的一面或兩面以隔開間距的沉積點(diǎn)的形式均勻地施加熔化的上述配料；以及(c)使熔化的配料的沉積點(diǎn)重新固化。沉積點(diǎn)幾乎在一瞬時(shí)內(nèi)就能重新固化，而不需要外加的冷卻設(shè)備如冷卻輥，只要配料的加熱溫度只是稍高于或等于配料的熔點(diǎn)。但是，如果需要加速重新固化的話，也可在加熔化液以前或以后使用外加的冷卻設(shè)備如冷卻輥。這樣的瞬間重新固化傾向于阻礙配料滲入紙巾而把它保留在紙巾表面，這是很有利的。舉例說，熔化的配料的溫度可有利地高于熔點(diǎn)約10℃或更少，更具體地說約高5℃或更少，再具體地說約高2℃或更少。隨著熔化的配料的溫度趨近熔點(diǎn)，熔化的配料的粘度通常都會(huì)增大，這就更增大了熔化的配料保留在表面上的傾向。
配料中油的含量可約為30-90％的重量百分?jǐn)?shù)，更具體地說約為40-70％的重量百分?jǐn)?shù)，再具體地說約為45-60％的重量百分?jǐn)?shù)。適用的油包括但不限于下列品種石油或礦油類如礦物油和礦脂；動(dòng)物油如貂油和羊毛脂油；植物油如蘆薈萃取液、向日葵油、鱷梨油；以及硅氧烷油類如二甲基硅油(dimethicone)和烷甲基硅油(alkylmethylsilicones)。
配料中蠟的含量可約為10-40％的重量百分?jǐn)?shù)，更具體地說約為10-30％的重量百分?jǐn)?shù)，再具體地說約為15-25％的重量百分?jǐn)?shù)。適用的蠟包括但不限于下列品種天然蠟類如蜂蠟和巴西棕櫚蠟；石油蠟類如石蠟和地蠟；硅氧烷蠟類如烷甲基硅氧烷(alkylmethylsiloxanes)或者合成蠟類如合成蜂蠟和合成鯨蠟。
配料中脂肪族醇的含量(如果有的話)可約為5-40的重量百分?jǐn)?shù)，更具體地說約為10-30％的重量百分?jǐn)?shù)，再具體地說約為15-25％的重量百分?jǐn)?shù)。適用的脂肪族醇包括碳鏈長度為C14-C30的醇類，它包括鯨蠟醇、十八烷醇、山萮醇以及十二烷醇。
為了更好地提高對(duì)消費(fèi)者的裨益，還可使用附加配合劑。配合劑的種類和它們相應(yīng)的益處包括但不限于下列各項(xiàng)C10或更大的脂肪族醇(潤滑性、稠化、不透明性)；脂肪族酯(潤滑性、感覺改進(jìn))；維生素(局部治療助益)；二甲基硅油(dimethicone)(保護(hù)皮膚)；粉劑(潤滑性、吸收油、保護(hù)皮膚)；防老劑和抗氧化劑(產(chǎn)品完整性)；乙氧基脂肪族醇(濕潤性、操作助劑)；香料(吸引消費(fèi)者)；羊毛脂衍生物(給皮膚增加水分)；著色劑；局部光亮劑；防曬劑；α-羥基酸；天然草本萃取液等等。
加到紙巾上的全部配料的量可約為1-40％的重量百分?jǐn)?shù)，更具體地說約為5-25％的重量百分?jǐn)?shù)，再具體地說約為10-15％的重量百分?jǐn)?shù)，以紙巾的重量為基數(shù)。添加的量取決于配料對(duì)產(chǎn)品屬性的要求效果，以及具體的配料品種。往紙巾幅表面上均勻施加加熱配料的優(yōu)選方法是輪轉(zhuǎn)凹版印刷，或是直接印或是間接印(傳印)，因?yàn)檫@是最精確的一種印刷方法，它能最大限度地控制配料的分布和傳輸率。但也可使用其它的印刷方法如軟性印刷。
配料在表面積上的復(fù)蓋區(qū)域優(yōu)選是基本上均勻分布于紙巾的全部表面，但僅是部分地復(fù)蓋住紙巾產(chǎn)品的表面。這是靠大量的隔開間距的小沉積點(diǎn)來做到的，當(dāng)用肉眼觀看時(shí)，好象蓋住了全部表面，但實(shí)際上沒有全部復(fù)蓋。沉積點(diǎn)實(shí)際的表面復(fù)蓋面積可約為30-99％，更具體地說為約50-80％。借助于提供大量的極細(xì)小的沉積點(diǎn)，配料的滲透可更容易地控制到基本上保留在紙巾的表面上或在表面附近。借助于在表面的每一線性英寸內(nèi)提供10到1000個(gè)沉積點(diǎn)，或在每平方英寸內(nèi)提供100到1,000,000個(gè)沉積點(diǎn)，凹版印刷就能理想地適合這種用途。這里包含著若干種眾所周知的蝕刻技術(shù)如機(jī)械雕刻、酸洗蝕刻、電子蝕刻和陶瓷激光蝕刻。一種適用的電子蝕刻的例子是表面每一線性英寸約250個(gè)沉積點(diǎn)，或者每平方英寸62,500個(gè)沉積點(diǎn)。借助于提供這樣多的小沉積點(diǎn)，沉積點(diǎn)分布的均勻性是很高的。另外，由于在紙巾表面加上了大量的小沉積點(diǎn)，因此沉積點(diǎn)也更易于在紙巾表面上重新固化，而在表面上的沉積點(diǎn)是能最有效地使使用者獲益的。這樣做的結(jié)果是，較少的配料可用來復(fù)蓋較大的面積。
沉積點(diǎn)分布的均勻性和配料滲入紙巾的滲透程度，可在用四氧化鋨使加上的配料染黑后對(duì)紙巾表面進(jìn)行圖象分析來定量確定。鋨染色紙巾的均勻性可用約15或更小的變化百分系數(shù)來表示其特征，更具體地說約為10或更小，再具體地說約為5-15。鋨染色配料的滲透程度(或缺少滲透)可用紙巾相對(duì)兩面的平均戈瑞水平差GLDIFF(以下照此定義)約為5或更大來表示其特征，更具體地說約為10或更大，再具體地說約為5-15。
用來測(cè)量配料的均勻性和滲透程度的四氧化鋨染色處理是把紙巾松散地放入玻璃鐘罩中來進(jìn)行的，鐘罩的開口直徑約12-16英寸、深約12英寸。要注意紙巾不能堆疊，否則可能會(huì)妨礙蒸汽充分滲透到所有紙巾上。四氧化鋨是封在玻璃安瓿中的結(jié)晶固體，此時(shí)把安瓿碎開放入放有紙巾的鐘罩中。鐘罩蓋蓋上并做成氣密性封口。紙巾在鐘罩內(nèi)停留24至48小時(shí)。四氧化鋨具有很高的蒸汽壓力，易于升華為氣體，該氣體即透入鐘罩腔內(nèi)。在染色完成后，即打開鐘罩蓋，在操作前應(yīng)使樣品通風(fēng)12-24小時(shí)，以泄放任何一點(diǎn)未反應(yīng)的蒸汽。請(qǐng)注意當(dāng)使用四氧化鋨時(shí)必須最大限度地小心謹(jǐn)慎。它是強(qiáng)氧化劑，有劇毒。使用這種材料的一切操作程序必須在具有足夠空氣流量的通風(fēng)柜中進(jìn)行。
為了測(cè)量變化百分系數(shù)，須將鋨染色紙巾用全向暗場(chǎng)照明光線來觀察，這種光線是由8個(gè)燈泡的八角環(huán)形發(fā)光器所產(chǎn)生的，該發(fā)光器圍繞著50毫米EL-Nikkor型透鏡，透鏡則固結(jié)在10毫米的中心安裝(C-mount)的伸縮管上。觀察的信息用chalnicon掃描器輸入到定量電視顯微鏡970圖象分析系統(tǒng)(Leica，Deerfield，IL)中。視野尺寸(標(biāo)準(zhǔn)有效畫面)為2.77厘米×2.17厘米。將鋨染色紙巾的不同視野放置在透鏡下方，并用黑色光簾背景來測(cè)量。總共測(cè)量6個(gè)視野。掃描器的白色電平始終調(diào)整在1.00伏。最后打印出直方圖，其標(biāo)準(zhǔn)偏差除以其平均戈瑞水平即為變化系數(shù)。該變化系數(shù)乘以100就變成變化百分系數(shù)。
為了確定平均戈瑞水平差，所用的圖象和光學(xué)條件與上述均勻性測(cè)量時(shí)相同。但此時(shí)紙巾每層的頂面塊和底面塊應(yīng)緊挨著擺放，做成“對(duì)頭連接”兩塊間不留間隙。樣品在透鏡下的擺放方法是例如將較亮的底面塊放在圖象畫面的右邊，而將較暗的頂面塊放在圖象畫面的左邊。
如果是先測(cè)量較亮的底面的戈瑞水平直方圖，則將可變有效畫面對(duì)準(zhǔn)圖象畫面的那一區(qū)域，而將掃描器的白色電平對(duì)全部視野調(diào)整在1.00伏。然后將樣品旋轉(zhuǎn)，使較亮的底面轉(zhuǎn)到左邊。再次將掃描器調(diào)整到1.00伏，并再次將可變有效畫面分隔這一較亮底面。這些數(shù)據(jù)被收集到同一戈瑞水平直方圖中。底面的平均戈瑞水平值GLBOTTOM就被記錄下來了。
然后再對(duì)圖象另一半的較暗的頂面進(jìn)行同樣的程序，再次將掃描器的白色電平對(duì)整個(gè)圖象調(diào)整在1.00伏。(這樣做會(huì)傾向于抵償加到紙巾上的配料量的總的差別，與此同時(shí)又對(duì)配料不管是加在頂面還是底面上進(jìn)行更精確的調(diào)零，這就能反映出滲透程度。)同樣，頂面的平均戈瑞水平GLTOP就被記錄下來了。
最后，兩平均戈瑞水平差GLDIFF可作為滲透的反相關(guān)值被計(jì)算出來GLDIFF＝GLBOTTOM-GLTOP請(qǐng)注意，如GLDIFF為0或負(fù)值，則說明發(fā)生了完全的滲透。如GLDIFF為較大的正值，則說明絕大部分的鋨染色配料停駐在了紙巾的頂面上。
在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的產(chǎn)品可用它的疏水性來表示其特征，疏水性可防止在使用時(shí)“濕透”到使用者的手上。這一屬性可客觀地用浸透時(shí)間來衡量，這在美國專利4,950,545題為“多功能洗面紙巾”中有所描述，該專利在1990年8月21日授予Walter等，在此作為參考文獻(xiàn)引用。浸透時(shí)間可約為30秒或更長，更具體地說約為40秒或更長，再具體地說約為50-150秒或更長。如把本發(fā)明經(jīng)處理的紙巾加熱到約100-150°F，就可顯著地把浸透時(shí)間增長3到5倍。經(jīng)熱處理的紙巾，其浸透時(shí)間可長達(dá)約150秒或更長。
本發(fā)明的紙巾產(chǎn)品可以是單層的、雙層的、三層的或更多層的。在所有情況下，配料都是加在產(chǎn)品外層上的。配料可在各層組合在一起以后加，也可在組合在一起以前加。各單層可以做成分層結(jié)構(gòu)，也可以混合起來(均一結(jié)構(gòu))。令人驚喜地發(fā)現(xiàn)，混成的紙巾基張能提供出與分層結(jié)構(gòu)的紙巾基張相同的性能，因此分層是不必要的。
附圖簡述

圖1是制造無皺紋紙巾基張的流程簡圖，這是作為在生產(chǎn)線外進(jìn)行加熱配料印刷的準(zhǔn)備步驟的圖。
圖2是本發(fā)明的方法的流程簡圖，其中無皺紋穿透干燥的原紙巾卷在利用生產(chǎn)線外的加熱凹版印刷工序進(jìn)行單面處理。
圖3簡單描繪了加熱輪轉(zhuǎn)凹版印刷工序，其中熔化的配料被加在紙巾的兩個(gè)面上。
圖4簡單描繪了本發(fā)明的另一種方法，其中用加熱傳印凹版印刷與加熱直接凹版印刷相結(jié)合的辦法使紙巾產(chǎn)品的兩面都加上熔化的配料。
圖5簡單描繪了本發(fā)明的另一種方法，其中利用加熱傳印凹版印刷法同時(shí)在紙巾的兩面印刷熔化的配料。
圖6簡單描繪了本發(fā)明的又一種方法，其中利用加熱傳印凹版印刷法順序地在紙巾的兩面印刷熔化的配料。
圖7簡單描繪了制造無皺紋穿透干燥紙巾并在生產(chǎn)過程中利用本發(fā)明的加熱輪轉(zhuǎn)凹版印刷機(jī)給紙巾加上熱配料。
附圖詳述下面將對(duì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法參照?qǐng)D1進(jìn)行很詳盡的描述。圖1描繪了適于作生產(chǎn)線外施加加熱配料的無皺紋穿透干燥紙巾基張的制造方法。圖中示出了成對(duì)金屬絲網(wǎng)成形裝置，其中有分層的造紙流漿箱1，從流漿箱把一股造紙纖維的水懸浮液流注或淀積在成形編織帶(fabric)2上。然后該紙坯被傳送到編織帶4上，該編織帶被用來支托并向下帶走新形成的濕紙坯，在此過程中低幅被脫水到約10％重量百分?jǐn)?shù)的稠度。濕紙幅附加的脫水可利用諸如真空抽吸在濕紙幅被成形編織帶支托時(shí)進(jìn)行。
然后濕紙幅被從成形編織帶傳送到傳送編織帶6上，傳送編織帶的運(yùn)行速度比成形編織帶要低，以便在紙幅中加入增大的機(jī)器運(yùn)行方向伸張度。為避免壓迫濕紙幅，實(shí)行的是輕觸傳送，優(yōu)選用真空傳送滑軌5來幫助進(jìn)行。然后紙幅在真空傳送輥7或真空傳送滑軌的幫助下被從傳送編織帶傳送到穿透干燥編織帶8上。穿透干燥編織帶的運(yùn)行速度可與傳送編織帶大致相同或以不同的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。如果需要，穿透干燥編織帶可以用較慢的速度運(yùn)行以進(jìn)一步提高機(jī)器運(yùn)行方向伸張度。傳送時(shí)優(yōu)選用真空來幫助進(jìn)行，以確保紙幅的變形與穿透干燥編織帶一致，這樣來產(chǎn)生出要求的松密度、柔軟性、橫向伸張度和外觀。
傳送紙幅所用的真空度可約為3-15英寸汞柱(約75-380mm汞柱)，優(yōu)選約10英寸(254mm)汞柱。真空傳送滑軌(負(fù)壓)可用從紙幅的另一面加正壓來補(bǔ)充或代替，加正壓可把紙幅吹到下一個(gè)編織帶上，用以補(bǔ)充或取代用真空吸到下一個(gè)編織帶上。另外，還可用一個(gè)或幾個(gè)真空輥來代替真空傳送滑軌。
紙幅在被穿透干燥編織帶支托的過程中，最終被穿透干燥器9干燥到94％或更大的稠度，隨后被送到上部傳送編織帶11。
干的紙幅基張13被在上部和下部傳送編織帶11和12之間傳輸?shù)綕L軸14上，在此把紙幅卷繞成紙巾卷15，以供下一步印刷熱配料和進(jìn)一步改裝。
圖2描繪生產(chǎn)線外印刷，印刷作業(yè)是獨(dú)立于紙巾的生產(chǎn)過程之外進(jìn)行的。被用熔化配料印刷的紙巾可以是單層的，也可以是多層的。圖中所示的被處理的紙巾卷20正在被開卷。紙巾21被送往加熱凹版印刷站，印刷站包括逆轉(zhuǎn)輥22和蝕刻輥23，在此紙巾的一面被加上了處理配料。然后，印完的紙巾被卷繞到輥?zhàn)?4上，以備進(jìn)一步改裝。
在印刷作業(yè)過程中，要加到紙巾上去的熔化配料是由加熱供料罐25供應(yīng)的，利用適用的計(jì)量泵把它泵到可調(diào)節(jié)操作頭26上。在印刷過程中必須保持恒溫。相應(yīng)地，熔化配料應(yīng)不斷地在供料罐與操作頭之間流轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，還要保持罐內(nèi)有足夠的數(shù)量。加熱的可調(diào)操作頭給蝕刻輥7供應(yīng)溶化配料，蝕刻輥表面具有很多小網(wǎng)眼(cells)，其傳輸容量為滿足要求的手感效果所需的量。舉例來說，一種適用的蝕刻輥具有的直線網(wǎng)格(line screen)為250，容量為每平方英寸輥?zhàn)颖砻?.0百萬立方微米(BCM)。該輥?zhàn)拥湫偷木W(wǎng)眼尺寸為長150微米、寬110微米、深30微米。
在操作中，蝕刻輥被負(fù)載在逆轉(zhuǎn)輥6上，以往紙巾上加力使之與蝕刻輥接觸。逆轉(zhuǎn)輥表面可以用任何適應(yīng)工藝要求的材料，如天然橡膠、合成橡膠或其它可壓縮材料來制作。負(fù)載壓力可大約在5至50pli(磅/線性英寸)(輥?zhàn)优c輥?zhàn)拥膲号浜?至凹版輥/逆轉(zhuǎn)輥間隙0.008″(輥?zhàn)娱g不接觸)。
圖3與圖2相似，但它示出用順序的兩個(gè)印刷站對(duì)紙巾兩面進(jìn)行直接加熱輪轉(zhuǎn)凹版印刷的方法。當(dāng)對(duì)紙巾的兩面都要求有配料的效果時(shí)，或者紙巾有兩層或兩層以上時(shí)，就需要兩面印刷。
圖4代表對(duì)紙巾一面用傳印加熱凹版印刷法而對(duì)另一面用直接加熱凹版印刷法的兩面印刷法。在該法中，蝕刻輥23和逆轉(zhuǎn)輥22(今用兩個(gè)，用作傳印操作輥)可與前述方法所用的輥?zhàn)酉嗤?。但是，第二蝕刻輥30須有不同的輸液性能，因此蝕刻也稍有不同。對(duì)這種輥?zhàn)觼碚f，例如，直接蝕刻的技術(shù)規(guī)格可為250直線網(wǎng)格、5.0 BCM。這種輥?zhàn)拥湫偷木W(wǎng)眼尺寸可為長150微米、寬110微米、深30微米。傳印蝕刻的規(guī)格可為250直線網(wǎng)格、4.0 BCM，長140微米、寬110微米、深26微米。
圖5代表對(duì)紙巾兩面同時(shí)用加熱傳印凹版印刷法進(jìn)行印刷的方法。
圖6代表順序用兩個(gè)加熱傳印凹版印刷站對(duì)紙巾兩面進(jìn)行印刷的方法。此時(shí)需要對(duì)每個(gè)印刷站增加一個(gè)逆轉(zhuǎn)輥31。
圖7與圖1相似，但干的紙巾基張13系被輸往加熱輪轉(zhuǎn)凹版印刷站，該印刷站包括逆轉(zhuǎn)輥22和蝕刻輥23，在此，紙巾的一面被印上了熔化配料。然后，處理完畢的無皺紋穿透干燥紙巾被卷繞成紙巾卷以備隨后改裝。
實(shí)施例實(shí)施例1為了對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，利用基本上如圖1的方法生產(chǎn)出了一種無皺紋穿透干燥紙巾。更具體地說，做成了三層的單片洗澡紙巾，該紙巾兩外層中含有分散的脫膠Cenibra桉樹纖維，中心層中含有精制的北方軟材牛皮紙纖維。
在成形前，先把按樹纖維做成10％稠度的紙漿，停15分鐘后脫水到30％的稠度。然后把該紙漿放入Maule型軸式彌散器中，該彌散器工作在160°F(70℃)，輸入功率為每噸3.2馬力-日(每噸2.6千瓦-日)。彌散結(jié)束后，在紙漿中加入柔軟劑(Berocell 596)，加入數(shù)量為每噸干纖維加入15磅Berocell(折合0.75重量百分?jǐn)?shù))。
軟材纖維被做成4％稠度的紙漿，停30分鐘后稀釋到3.2％的稠度，而分散的脫膠桉樹纖維則稀釋到2％的稠度?？偟姆謱蛹埥淼闹亓渴前捶稚⒌拿撃z桉樹纖維層/精制的軟材纖維層/分散的按樹纖維層各為35％/30％/35％來分劈。中心層被精制到能獲得目標(biāo)強(qiáng)度值的水平，而兩外層則能提供出表面柔軟性和松密度。在中心層中加入了Parez 613NC，其數(shù)量為中心層紙漿每噸加10-13磅(4.5-5.9公斤)。
利用一只四層的流漿箱來做成濕紙幅，把精制的北方軟材牛皮紙?jiān)戏湃肓鳚{箱的兩中間層以做出上述三層產(chǎn)品的單一中心層。湍流發(fā)生電極頭安裝得凹入限幅板(slice)約3英寸(75毫米)。而分層器則伸出限幅板約6英寸(150毫米)。還使用了伸出限幅板約6英寸(150毫米)的柔性凸緣延伸器，這是照美國專利5,129,988的教導(dǎo)做的，該專利題為“帶有平行的柔性凸緣延伸器的擴(kuò)展的柔性流漿箱限幅板以及擴(kuò)展的內(nèi)分隔板”，是1992年7月14日授予Farrington，Jr.的，在此作為參考文獻(xiàn)引用。限幅板的凈孔隙約為0.9英寸(23毫米)，四層的水流量不相上下。送入流漿箱的原料的稠度約為0.09重量百分?jǐn)?shù)。
最后所得到的三層的紙巾是在成對(duì)金屬絲網(wǎng)和抽吸式輥?zhàn)由闲纬傻?，成?duì)金屬絲網(wǎng)用的是成形編織帶(圖1中的12和13)，分別為Lindsay2164和Asten 866編織帶。成形編織帶的速度為每秒11.9米。然后新成形的紙坯在被傳送到傳送編織帶以前，被從成形編織帶下方來的真空抽吸而脫水到約20-27％的稠度，傳送編織帶的運(yùn)行速度為每秒9.1米(30％的急速傳送)。傳送編織帶為Appleton Wire 94M。使用一個(gè)減壓約6-15英寸(150-380毫米)汞柱的真空傳送滑軌來把紙幅傳送到傳送編織帶上。
然后紙幅被傳送到真空干燥編織帶(Lindsay Wire T216-3)上。通過干燥編織帶的運(yùn)行速度為約每秒9.1米。紙幅被帶到Honeycomb型干燥器上方，其工作溫度約為350°F(175℃)，使紙幅被干燥到約94-98％稠度的最終干燥度。
最后得到的無皺紋穿透干燥紙巾具有下列屬性定量，17.0磅/2880平方英尺；感知組所測(cè)砂性，向上(sensory panel grittiness up)(以下照此定義)，4.59；感知組所測(cè)砂性，向下(down)(以下照此定義)，5.07；感知組所測(cè)厚度(以下照此定義)，4.62，吸收速率(以下照此定義)，1.9秒；以及吸收容量(以下照此定義)，每克纖維10.8克水。
“砂性”(Grittiness)”是由訓(xùn)練有素的感知組測(cè)試員測(cè)定的，測(cè)試員將需測(cè)試的樣品放在平滑的表面上，并用他們的中指和食指在所有四個(gè)方向劃過樣品。根據(jù)幾項(xiàng)比較標(biāo)準(zhǔn)就對(duì)砂性最大的方向給出0-15的數(shù)碼值。對(duì)紙巾的兩面都要做這樣的測(cè)試。“砂性，向上”指的是紙巾對(duì)著穿透干燥傳送帶的一面?！吧靶?，向下”指的是紙巾不接觸穿透干燥傳送帶的一面。這項(xiàng)指標(biāo)是與紙巾表面上的尖銳顆?；蚰Σ令w粒的數(shù)量相聯(lián)系的。數(shù)量較多代表較高程度的砂性或磨損性。
“厚度”也是由訓(xùn)練有素的感知組確定的。這是代表正常的紙巾使用者的手感厚度的。厚度是用拇指把紙巾捏在食指和第二指之間來確定的。然后抽出紙巾，根據(jù)與不同厚度的幾種標(biāo)準(zhǔn)紙巾的比較而對(duì)樣品給出0-15的厚度值。較大值意味著較厚的手感度。
“吸收容量”是用20張產(chǎn)品切成4″×4″方形并用釘書釘把四角釘住做成20張一搭來確定的。將紙搭釘眼朝下放入金屬絲網(wǎng)籃中并下降到水浴(30℃)中。當(dāng)紙搭全部濕透后，將它取出，允許在籃中滴水30秒。30秒后留在紙搭中的水的重量就是吸收的量。該數(shù)值除以紙搭的重量即可算出吸收容量，適應(yīng)此處的目的，吸收容量以每克纖維所吸收的水的克數(shù)表示。
“吸收速率”的測(cè)定程序與吸收容量相同，區(qū)別的只是紙搭尺寸為2.5″×2.5″。從下降到水浴起至紙搭全部濕透所經(jīng)過的時(shí)間就是吸收速率，以秒來表示。數(shù)字較高意味著吸水的速率較慢。實(shí)施例2無皺紋穿透干燥紙巾的制法與實(shí)施例1中所描述的一樣，所區(qū)別的只是外層用了50/50的桉樹和南方硬木的混成纖維分散體來直接代替分散的按樹纖維。
最后得到的無皺紋穿透干燥紙巾具有下列屬性定量，17.0磅/2880平方英尺；感知組所測(cè)砂性，向上，4.6；感知組所測(cè)砂性，向下，4.6；感知組所測(cè)厚度，4.8；吸收速率，1.4秒；以及吸收容量，每克纖維11.2克水。實(shí)施例3無皺紋穿透干燥紙巾的制法與實(shí)施例2中所描述的一樣，所區(qū)別的只是期望制出定量為16.0磅/2880平方英尺的紙巾。
最后得到的無皺紋穿透干燥紙巾具有下列屬性定量，16.0磅/2880平方英尺；感知組所測(cè)砂性，向上，5.6；感知組所測(cè)砂性，向下，5.9；感知組所測(cè)厚度，4.8；吸收速率，1.4秒；以及吸收容量，每克纖維11.2克水。實(shí)施例4制備了熔點(diǎn)約為55-60℃的潤膚配方，它具有如下的組分重量百分?jǐn)?shù)1.礦物油59.02.純地蠟(熔點(diǎn)64-67℃) 20.03.Cetearyl醇20.04.氧化鋅1.0該配方是把礦油加熱到55-60℃來制備的?；旌狭线M(jìn)一步加熱到60-65℃，并加攪拌，直到地蠟熔化為止。Cetearyl醇在保持?jǐn)嚢璧那闆r下加入，以免結(jié)塊。把溫度保持在約55-60℃，繼續(xù)攪混，直到Cetearyl醇熔化為止。在繼續(xù)不斷的攪混中加入氧化鋅。至此，該配方已制備完畢可供使用。
將制備好的的配料如實(shí)施例1那樣通過加熱輪轉(zhuǎn)凹版印刷法加到無皺紋穿透干燥紙巾基張的兩個(gè)表面上，添加量為圖4所述總添加量的15％重量百分?jǐn)?shù)。具體地說，配料被事先在約56℃下熔化在不銹鋼加熱供料罐中。印刷供料系統(tǒng)和印刷機(jī)具(供料軟管，可調(diào)節(jié)操作頭和凹版印刷輥)都預(yù)熱到約55℃。配料被從加熱操作頭輸往加熱的直接印刷凹版輥和傳印凹版輥。
凹版印刷輥是電子蝕刻的，是銅輥鍍鉻，是由肯塔基州路易斯維爾市的Southern Graphic Systems(南方印刷系統(tǒng)公司)供應(yīng)的。直接印刷凹版輥的直線網(wǎng)格為每線性英寸250個(gè)網(wǎng)眼，容量為每平方英寸輥?zhàn)颖砻?.0BCM。該輥?zhàn)拥湫偷木W(wǎng)眼尺寸為長150微米，寬110微米、深30微米。橡膠逆轉(zhuǎn)輥/傳印操作輥是由密蘇里州三河市的Republic Roller公司提供的肖氏A硬度為72的Flex Touchl型(72 Shore A durometer FlexTouchl)。
直接凹版印刷輥被調(diào)整到離橡膠逆轉(zhuǎn)輥約0.003英寸間隙的條件。傳印凹版印刷輥被調(diào)整到與橡膠逆轉(zhuǎn)輥之間有0.375英寸壓配合的條件。加熱的直接凹版印刷和加熱的傳印凹版印刷相結(jié)合的印刷機(jī)在每分鐘50英尺的速度下運(yùn)轉(zhuǎn)。配料的沉積點(diǎn)在印刷機(jī)退出后基本上立刻就固化。
當(dāng)被改裝成單個(gè)的洗澡紙巾卷后，最后得到的紙巾產(chǎn)品成為消費(fèi)者首選的洗澡紙巾，因?yàn)樗娜彳浶?、厚度和吸收能力均佳，并總的被冠以極具魅力的雅號(hào)。實(shí)施例5-7為了說明本發(fā)明的配料所具有的能力，我們結(jié)合無皺紋穿透干燥的大張紙巾，還制備了如下面表1所示的三種配料，并施用于不同的無皺紋穿透干燥紙巾基張，以便在無負(fù)面影響手感厚度的同時(shí)，改善表面感覺并減少皮膚摩擦；并且在不顯著減少吸收容量的同時(shí)控制(減慢)其吸收速率。被處理的紙巾基張的屬性曾與未處理的基張進(jìn)行了比較。所有的配料的熔點(diǎn)都在55℃至60℃的范圍內(nèi)。
表1加熱的配料配料組分配料1 配料2 配料3重量百分?jǐn)?shù)重量百分?jǐn)?shù)重量百分?jǐn)?shù)礦物油45 60 59純地蠟20 20 19山萮醇0 20 19二甲基硅油(dimethicone) 2 0 0異丙基棕櫚酸 4 0 0Acetulan 5 0 0Aloe Vera Lipo醌 2 0 0醋酸維生素E 2 0 0硬脂酰醇 20 0 0氧化鋅(微細(xì)末)0 0 3實(shí)施例5配料2在不顯著影響手感厚度的情況下減少無皺紋穿透干燥紙巾的摩擦性(砂性)的能力示于表2。無皺紋穿透干燥紙巾的生產(chǎn)方法與實(shí)施例1所描述的一樣。熔化配料通過如圖4所示的生產(chǎn)線外兩面輪轉(zhuǎn)凹版印刷法加到紙巾上。標(biāo)有“未處理”字樣的樣品穿過生產(chǎn)線外的機(jī)器時(shí)印刷工序不動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)零添加。利用下述機(jī)器條件來實(shí)現(xiàn)較高的添加量(15.6重量百分?jǐn)?shù))用直接凹版印刷輥與橡膠逆轉(zhuǎn)輥之間0.375英寸的壓配合來操作兩面輪轉(zhuǎn)凹版印刷工序。傳印輥調(diào)整到在凹版印刷輥與逆轉(zhuǎn)輥(或傳印操作輥)之間具有0.312英寸的壓配合。直接和傳印凹版印刷輥的網(wǎng)眼容積分別為6.0和5.0BCM。印刷工序加熱到并保持在約60℃。減小的添加量(5.9重量百分?jǐn)?shù))是靠把直接凹版印刷輥與逆轉(zhuǎn)輥之間的0.375英寸壓配合改變?yōu)?.008英寸的間隙。機(jī)器的其它條件保持不變。請(qǐng)注意，5.9與15.6重量百分?jǐn)?shù)的添加量對(duì)紙巾屬性有著同樣的效果。
表2配料2對(duì)紙巾砂性和厚度的效果(由感知組感知)配料添加量砂性 砂性厚度(重量％)向上向下未處理0.0 2.04 2.28 4.1525.9 1.67 1.68 4.30215.6 1.6 1.78 4.23實(shí)施例6配料1、2和3加到無皺紋穿透干燥紙巾上后在不顯著減小吸收容量的情況下對(duì)吸收速率引起重大變化的能力示于表3。無皺紋穿透干燥紙巾的生產(chǎn)方法與實(shí)施例1所描述的一樣。加熱配料通過如實(shí)施例5所描述的生產(chǎn)線外的兩面輪轉(zhuǎn)凹版印刷法加到紙巾上。
表3配料對(duì)吸收速率和吸收容量的效果配料添加量 吸收速率吸收容量(重量％)(秒)基張 ------ 1.8 10.81 16.4 13 9.42 15.4 190 9.83 14.9 103 9.8
如表中數(shù)據(jù)所示，吸收容量的減少僅約為10％，而同時(shí)吸收速率卻增大了一個(gè)或兩個(gè)數(shù)量級(jí)。實(shí)施例7配料2以不同添加量加到無皺紋穿透干燥紙巾上后在不顯著減小吸收容量的情況下對(duì)吸收速率引起重大變化的能力示于下面的表4。紙巾基張的生產(chǎn)方法與實(shí)施例1所描述的一樣。加熱配料通過如實(shí)施例5所描述的生產(chǎn)線外的兩面輪轉(zhuǎn)凹版印刷法加到紙巾上。
表4配料2對(duì)吸收速率和吸收容量的效果配料添加量 吸收速率吸收容量(重量％)(秒)基張------ 1.9 10.82 5.9 23.5 10.62 15.6 114 8.8給出上述實(shí)施例是為了對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，可以理解的是，不把這些實(shí)施例解釋為是用來限制本發(fā)明的范圍的，本發(fā)明的范圍將由下述權(quán)利要求和權(quán)利要求之外的所有等同物來定義。
權(quán)利要求
1.具有一層或更多層無皺紋穿透干燥紙巾的柔性紙巾產(chǎn)品，其中產(chǎn)品的一個(gè)或兩個(gè)外表面均勻地分布著固化的沉積物，該沉積物的配料包括約30-90％重量百分?jǐn)?shù)的油和約10-40％重量百分?jǐn)?shù)的蠟，該配料的熔點(diǎn)為約30℃至70℃。
2.權(quán)利要求1的紙巾產(chǎn)品，其中配料的熔點(diǎn)為約40℃至60℃。
3.權(quán)利要求1的紙巾產(chǎn)品，它另外還包括約5-40％重量百分?jǐn)?shù)的脂肪族醇。
4.權(quán)利要求3的紙巾產(chǎn)品，其中脂肪族醇是選自下列一組物質(zhì)，它包括鯨蠟醇、十八烷醇、山萮醇以及十二烷醇。
5.權(quán)利要求3的紙巾產(chǎn)品，其中脂肪族醇是山萮醇。
6.權(quán)利要求3的紙巾產(chǎn)品，其中脂肪族醇是cetearyl醇。
7.權(quán)利要求1的紙巾產(chǎn)品，它另外還包括約10-30％重量百分?jǐn)?shù)的脂肪族醇。
8.權(quán)利要求1的紙巾產(chǎn)品，它另外還包括約15-25％重量百分?jǐn)?shù)的脂肪族醇。
9.權(quán)利要求1的紙巾產(chǎn)品，其中配料中油的含量為約40-70％的重量百分?jǐn)?shù)。
10.權(quán)利要求1的紙巾產(chǎn)品，其中配料中油的含量為約45-60％的重量百分?jǐn)?shù)。
11.權(quán)利要求1的紙巾產(chǎn)品，其中油是選自下列一組產(chǎn)品，它包括礦物油、動(dòng)物油、植物油以及硅氧烷油。
12.權(quán)利要求1的紙巾產(chǎn)品，其中油是礦物油。
13.權(quán)利要求1的紙巾產(chǎn)品，其中配料中蠟的含量為約10-30％的重量百分?jǐn)?shù)。
14.權(quán)利要求1的紙巾產(chǎn)品，其中配料中蠟的含量為約15-25％的重量百分?jǐn)?shù)。
15.權(quán)利要求1的紙巾產(chǎn)品，其中蠟是選自下列一組產(chǎn)品，它包括天然蠟、石油蠟、硅氧烷蠟和合成蠟。
16.權(quán)利要求1的紙巾產(chǎn)品，其中蠟是純地蠟。
17.權(quán)利要求1的紙巾產(chǎn)品，其中配料的含量以紙巾的重量為基數(shù)，為約1-40％的重量百分?jǐn)?shù)。
18.權(quán)利要求1的紙巾產(chǎn)品，其中配料的含量以紙巾的重量為基數(shù)，為約5-25％的重量百分?jǐn)?shù)。
19.權(quán)利要求1的紙巾產(chǎn)品，其中配料的含量以紙巾的重量為基數(shù)，為約10-15％的重量百分?jǐn)?shù)。
20.權(quán)利要求1的紙巾產(chǎn)品，其中表面面積的實(shí)際復(fù)蓋區(qū)域?yàn)榧s百分之30至99。
21.權(quán)利要求1的紙巾產(chǎn)品，其中表面面積的實(shí)際復(fù)蓋區(qū)域?yàn)榧s百分之50至80。
22.權(quán)利要求1的紙巾產(chǎn)品，其中表面涂層的均勻性，經(jīng)用四氧化鋨氣體處理并對(duì)戈瑞水平直方圖進(jìn)行分析，以變化百分系數(shù)來衡量，均勻性為約15或更小。
23.權(quán)利要求22的紙巾產(chǎn)品，其中變化百分系數(shù)為約10或更小。
24.權(quán)利要求22的紙巾產(chǎn)品，其中變化百分系數(shù)為約5至15。
25.權(quán)利要求1的紙巾產(chǎn)品，它所具有的浸透時(shí)間為約20秒或更長。
26.權(quán)利要求1的紙巾產(chǎn)品，它所具有的浸透時(shí)間為約40秒或更長。
27.權(quán)利要求1的紙巾產(chǎn)品，它所具有的浸透時(shí)間為約50至150秒。
28.制造柔性紙巾產(chǎn)品的方法，它包括a)將包括有油和蠟的配料加熱到高于配料熔點(diǎn)的溫度，使配料熔化，該配料的熔點(diǎn)為約30℃至70℃；b)將熔化的配料用隔開間距的沉積點(diǎn)的方式加到無皺紋穿透式干燥紙巾坯的一個(gè)或兩個(gè)表面上；以及c)將熔化配料的沉積點(diǎn)重新固化。
29.權(quán)利要求28的方法，其中加熱配料是用輪轉(zhuǎn)凹版印刷機(jī)加到紙巾坯上去的，印刷機(jī)在每平方英寸的面積上打上100至1,000,000個(gè)沉積點(diǎn)。
30.權(quán)利要求29的方法，其中紙巾的表面面積約有30-99％復(fù)蓋著配料。
31.權(quán)利要求29的方法，其中紙巾的表面面積約有50-80％復(fù)蓋著配料。
32.權(quán)利要求28的方法，其中加到紙巾上的配料的量為約1-40％的重量百分?jǐn)?shù)。
33.權(quán)利要求28的方法，其中加到紙巾上的配料的量為約5-25％的重量百分?jǐn)?shù)。
34.權(quán)利要求28的方法，其中加到紙巾上的配料的量為約10-15％的重量百分?jǐn)?shù)。
35.權(quán)利要求28的方法，其中紙巾坯在涂敷配料沉積點(diǎn)以前或以后加以冷卻，以加速沉積點(diǎn)的固化。
36.權(quán)利要求28的方法，其中配料被加熱的溫度為約高于配料熔點(diǎn)10℃或更少。
37.權(quán)利要求28的方法，其中配料被加熱的溫度為約高于配料熔點(diǎn)5℃或更少。
38.權(quán)利要求28的方法，其中配料被加熱的溫度為約高于配料熔點(diǎn)2℃或更少。
39.權(quán)利要求28的方法，其中配料含有5-40％重量百分?jǐn)?shù)的脂肪族醇。
40.一種具有一層或多層無皺紋穿透干燥紙巾的柔性紙巾產(chǎn)品，其中在產(chǎn)品的一個(gè)或兩個(gè)外表面上加有液體配料，而并不顯著降低產(chǎn)品的吸收容量和手感厚度。
全文摘要
本說明書公開了一種柔性無皺紋穿透干燥紙巾產(chǎn)品,它具有均勻分布的化學(xué)配料的表面沉積點(diǎn),它在使用時(shí)能給使用者帶來好處,例如減少對(duì)皮膚的刺激。特別適用的配料是熔點(diǎn)為30℃至70℃的配料,配料是在熔化狀態(tài)下優(yōu)選用輪轉(zhuǎn)凹版印刷法加到紙巾產(chǎn)品的表面上。適用的配料含有油、蠟,并優(yōu)選含有脂肪族醇。
文檔編號(hào)D21F11/00GK1179192SQ96192798
公開日1998年4月15日 申請(qǐng)日期1996年1月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月6日
發(fā)明者D·G·克日茲斯克, 小·T·E·發(fā)林頓, L·P·加維, C·W·漢德森, R·D·索爾, M·J·史密斯, M·C·塔克 申請(qǐng)人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司