專利名稱：表面沉積有增強(qiáng)劑的柔軟多片薄頁紙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
概括地說，本發(fā)明涉及薄頁紙產(chǎn)品。更具體地說，本發(fā)明涉及表面涂有增強(qiáng)劑的薄頁紙產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
衛(wèi)生薄頁紙產(chǎn)品得到了廣泛應(yīng)用。這些產(chǎn)品以各種規(guī)格供應(yīng)于市場(chǎng)用于各種用途如面巾紙、衛(wèi)生紙和吸濕性的毛巾紙。
對(duì)所有這些衛(wèi)生產(chǎn)品的一個(gè)共同要求是既具有強(qiáng)度又具有柔軟度。柔軟度是紙產(chǎn)品摩擦皮膚時(shí)產(chǎn)生一種綜合的觸覺。柔軟的目的是為了可以使用這些產(chǎn)品來清潔皮膚而不會(huì)引起刺激。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員認(rèn)為，與柔軟度相關(guān)的最重要的物理性能之一就是產(chǎn)品強(qiáng)度。強(qiáng)度是產(chǎn)品及其構(gòu)成的紙幅在使用條件下保持物理整體性和防撕、防裂和防碎的能力。同時(shí)獲得高柔軟度和高強(qiáng)度是本發(fā)明領(lǐng)域工作者的長(zhǎng)期目標(biāo)。
已在這方面進(jìn)行開發(fā)的一個(gè)領(lǐng)域是選擇纖維素纖維的形態(tài)和工程紙結(jié)構(gòu)和對(duì)其改性，從而最優(yōu)化地利用各種可得到的形態(tài)。在該領(lǐng)域可適用的現(xiàn)有技術(shù)包括1993年7月20日授權(quán)于Vinson等人的美國(guó)專利5,228,954，1995年4月11日授權(quán)于Vinson的美國(guó)專利5,405,499，和1989年10月17目授權(quán)于Cochrane等人的美國(guó)專利4,874,465。所有這些專利均公開了選擇或?qū)⒗w維原材料等級(jí)提高到制備優(yōu)異性的薄頁紙和紙巾。另一可適用的現(xiàn)有技術(shù)是1981年11月17日授權(quán)于Carstens的美國(guó)專利4,300,981，其討論如何加入纖維使其與紙結(jié)構(gòu)一致從而具有最大的柔軟潛能。盡管這些現(xiàn)有技術(shù)中所示的技術(shù)被廣泛公認(rèn)，但在使薄頁紙成為真正有效的、舒適的清潔用品方面，它們僅能提供一些有限幫助。
另一個(gè)引起廣泛關(guān)注的領(lǐng)域是向薄頁紙和紙巾產(chǎn)品中加入化學(xué)柔軟劑(也稱之為“化學(xué)軟化劑)。
本文所用的術(shù)語“化學(xué)柔軟劑”是指任何能改進(jìn)消費(fèi)者觸覺性能的化學(xué)組分。這種觸覺性能是由消費(fèi)者手持特定的紙產(chǎn)品然后摩擦皮膚所能感覺到的。雖然柔軟度在某種程度上對(duì)于紙巾產(chǎn)品是需要的，但它對(duì)于面巾紙和衛(wèi)生紙來講是一個(gè)特別重要的性能。這種觸覺可感覺到的柔軟度的特征是，但不限于，摩擦力、柔軟度和光滑性以及主觀的描述參數(shù)，如天鵝絨、絲或法蘭絨的感覺?；瘜W(xué)柔軟劑包括(僅為舉例而已)堿性蠟(如石蠟和蜂蠟)和油(如礦物油和硅氧烷油)以及凡士林和更復(fù)雜的潤(rùn)滑劑和潤(rùn)膚劑(如具有長(zhǎng)鏈烷基的季銨化合物、功能性硅氧烷、脂肪酸、脂肪醇和脂肪酯)。
在現(xiàn)有技術(shù)中與化學(xué)柔軟劑相關(guān)的工作領(lǐng)域有兩種途徑。第一種途徑的特征是在薄頁紙幅成形過程中，向紙漿池中(最終成形為薄頁紙幅)中加入所用的成分；或當(dāng)紙漿到達(dá)造紙機(jī)時(shí)，向紙漿中加入所希望的成分；或當(dāng)濕紙幅處于紙機(jī)的長(zhǎng)網(wǎng)織物或干燥織物上時(shí)，向濕紙幅中加入所希望的成分，這樣可以將柔軟劑加入到薄頁紙幅中。
第二種途徑是在紙幅干燥之后向薄頁紙幅中加入化學(xué)柔軟劑?？梢詫⑦m用的方法加入造紙操作中，例如在干紙幅繞到紙輥之前向干幅上進(jìn)行噴涂。
與在組裝成紙幅之前將化學(xué)柔軟劑加入薄頁紙中的第一條途徑相關(guān)的示范性的現(xiàn)有技術(shù)包括US 5,264,082(1993年11月23日授予Phan和Trokhan)，引入本文作為參考。這些方法在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，特別是當(dāng)希望減小紙張的強(qiáng)度和當(dāng)造紙工藝，特別是起皺工藝，足夠牢固以承受加入粘合抑制劑時(shí)，更是如此。但與這些方法相關(guān)的問題對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講是眾所周知的。第一、不能控制化學(xué)柔軟劑的位置；就象加入到纖維配料中一樣，柔軟劑廣泛分布在整個(gè)的紙結(jié)構(gòu)中。另外，使用這些添加劑又伴隨著紙強(qiáng)度的損失。盡管不受理論約束，但據(jù)信這些添加劑是趨向于抑制纖維間氫鍵的形成。當(dāng)由楊克烘缸起皺時(shí)，又不能控制紙頁。另外，廣為相信的理論是添加劑干涉楊克烘缸上的涂層，使得濕紙幅和烘缸之間的粘合下降?，F(xiàn)有技術(shù)如US 5,487,813(1996年1月30日授予Vinson等人，引入本文作為參考)公開了一種化學(xué)組合來減輕對(duì)強(qiáng)度和起皺滾筒的粘合力的上述作用。但是，仍需要向紙幅中加入化學(xué)柔軟劑，同時(shí)對(duì)紙幅強(qiáng)度和對(duì)生產(chǎn)工藝的干涉作用最小。
與成形期間向薄頁紙幅中加入化學(xué)柔軟劑相關(guān)的進(jìn)一步示范性的現(xiàn)有技術(shù)還包括US 5,059,282，該專利于1991年10月22日授于Ampulski等人，引入本文作為參考。該專利所公開的方法是向濕紙幅中加入(優(yōu)選在纖維濃度為約20-35％時(shí)加入)聚硅氧烷化合物。這種方法在許多方面優(yōu)于向提供紙漿池的造紙機(jī)中加入化學(xué)品。例如，與將添加劑分配到配料的所有纖維上相反，這些方法有目的地將添加劑涂布到紙幅的一個(gè)表面上。但，這些方法并沒有克服向紙機(jī)的濕部(wet end)加入化學(xué)柔軟劑時(shí)的主要缺點(diǎn)，即強(qiáng)度作用和對(duì)楊克烘缸(如果采用這樣的烘缸)涂層的作用。
由于上述對(duì)強(qiáng)度的影響和造紙工藝的干擾，大量現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)在造紙機(jī)所謂的干部或在造紙步驟之后的單獨(dú)改裝操作中將化學(xué)柔軟劑施加到早已干燥的紙幅上。該領(lǐng)域中示例性的現(xiàn)有技術(shù)包括下列文獻(xiàn)1993年6月1日授予Ampulski等人的US 5,215,626；1993年9月21日授予Ampulski等人的US 5,246,546；和1 996年6月11日授予Warner等人的US5,525,345，上述文獻(xiàn)引入作為參考。US 5,215,626專利公開了將聚硅氧烷涂布到干紙幅上制造柔軟薄頁紙的方法。US 5 246 545專利公開了類似方法，其采用加熱的輸送表面。最后，Warner的專利公開了涂布方法，包括輥涂和擠出從而將特定的組合物涂到干薄頁紙幅的表面。盡管上述文獻(xiàn)特別是就消除對(duì)造紙工藝的負(fù)作用方面比以前所謂的濕部法先進(jìn)，但均未能完全解決涂布干紙幅時(shí)抗張強(qiáng)度的損失。
長(zhǎng)期以來，取得高的柔軟性而不降低強(qiáng)度是本發(fā)明領(lǐng)域工作者的目標(biāo)。在實(shí)施前述的化學(xué)柔軟技術(shù)時(shí)，一般的做法是將過高的強(qiáng)度設(shè)計(jì)入結(jié)構(gòu)中，這是為了抵消使用化學(xué)柔軟劑時(shí)強(qiáng)度發(fā)生的不可避免的損失。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，為了實(shí)現(xiàn)這一目的，可容易地使用紙漿勻漿機(jī)或在造紙工藝中加入樹脂，但這不可避免地會(huì)引起柔軟度的損失。因此，在恒定的拉伸強(qiáng)度時(shí)柔軟度的重大改進(jìn)受到了限制。
長(zhǎng)期以來人們認(rèn)識(shí)到可將粘結(jié)劑經(jīng)表面涂布到薄頁紙幅上以賦予改進(jìn)的性能，包括強(qiáng)度和柔軟度的新關(guān)系。美國(guó)專利3862877就是一個(gè)例子，該專利于1975年1月25日授予Camden，引入本文作為參考。在這篇文獻(xiàn)中，公開了一種包括至少三層的薄頁紙層合物。盡管該文獻(xiàn)公開了使用高固體含量、高粘度的膠乳粘結(jié)劑來浸漬中間的薄頁層，并且進(jìn)一步將中間層與兩外層粘結(jié)而不遷移到兩外層中，但本發(fā)明的條件得到了一種層合產(chǎn)品，其中外薄頁紙層以一種總體方式粘結(jié)到中間層上，從而得到一種成多層(multi-layered)的薄頁紙產(chǎn)品而不是多片(multi-ply)的薄頁紙產(chǎn)品。多片薄頁紙產(chǎn)品在某種程度上講比類似的成多層的薄頁紙要柔軟一些。
長(zhǎng)期以來的另一種做法是將粘結(jié)劑施加到多片薄頁紙幅的內(nèi)表面，利用粘結(jié)劑在多片薄頁紙產(chǎn)品的各片之間形成不連續(xù)的連接，從而有效地防止如使用中各片分離但仍保持多片產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)整體性。該領(lǐng)域的代表性的現(xiàn)有技術(shù)是授予Givens的美國(guó)專利5143776，該專利引入本文作為參考。在該文獻(xiàn)中除了討論了有關(guān)各片的分離趨勢(shì)外，并沒有教導(dǎo)使用片粘結(jié)劑來顯著增強(qiáng)多片產(chǎn)品，即產(chǎn)品的干拉伸強(qiáng)度并未顯著地增加。
因此，本發(fā)明的目是提供一種具有高強(qiáng)度的柔軟多片薄頁紙產(chǎn)品。
如下列公開內(nèi)容所描述的，使用本發(fā)明可獲得這一目的和其它目的。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度、柔軟的多片薄頁紙產(chǎn)品；其中薄頁紙的至少一個(gè)內(nèi)表面上沉積有增強(qiáng)劑。
增強(qiáng)劑組分優(yōu)選選自各種聚合物材料，包括溶劑基粘結(jié)劑、水溶性聚合物、水分散的粘結(jié)劑、乳液聚合物和熱熔粘結(jié)劑。合適的聚合物粘結(jié)劑包括淀粉、聚乙烯基醇、聚酰胺樹脂、聚丙烯酰胺樹脂、丙烯酸類聚合物、苯乙烯-丁二烯共聚物、醋酸乙烯酯聚合物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氯乙烯聚合物、1，1-二氯乙烯聚合物、氯乙烯-亞乙烯基共聚物、丙烯腈共聚物和乙烯-丙烯酸共聚物。
彈性膠乳乳液是增強(qiáng)劑的優(yōu)選流化形式。增強(qiáng)劑在某種程度上優(yōu)選為粘性，例如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為約0℃或更小。但在本發(fā)明中可使用玻璃化溫度為約50至-50℃的增強(qiáng)劑。最優(yōu)選的增強(qiáng)劑為玻璃化溫度約-30至約10℃的丙烯酸膠乳。
增強(qiáng)劑優(yōu)選為薄頁紙的次要成分，與薄頁紙產(chǎn)品的干重相比，增強(qiáng)劑的干重優(yōu)選占薄頁紙產(chǎn)品重量的約0.5％-10％。更優(yōu)選增強(qiáng)劑占薄頁紙產(chǎn)品重量的約2-5％。
本發(fā)明優(yōu)選的方案為兩片薄頁紙產(chǎn)品，其中產(chǎn)品的兩內(nèi)表面含有該表面增強(qiáng)劑。
優(yōu)選，增強(qiáng)劑基本上分布在薄頁紙幅的整個(gè)內(nèi)表面。最優(yōu)選，還提供一種分散于相對(duì)擴(kuò)散的濃度區(qū)的增強(qiáng)劑的相對(duì)濃縮區(qū)的稀疏、不連續(xù)的圖案。稀疏、濃縮區(qū)的功能是提供足夠濃度的增強(qiáng)劑從而與相鄰的薄頁紙幅產(chǎn)生斷續(xù)的片粘合。增強(qiáng)劑擴(kuò)散濃度區(qū)的功能是提供薄頁紙產(chǎn)品的增強(qiáng)而不會(huì)在這些區(qū)中得到片粘合。
本發(fā)明的進(jìn)一方面是生產(chǎn)柔軟、高強(qiáng)度多片薄頁紙產(chǎn)品的方法。該方法的步驟為a)在薄頁紙的表面經(jīng)表面沉積涂上流化的增強(qiáng)劑，從而形成包括0.5％-10％增強(qiáng)劑的表面增強(qiáng)的薄頁紙幅；和b)將步驟a)得到的表面增強(qiáng)的薄頁紙幅與至少另一薄頁紙幅相結(jié)合形成多片薄頁紙產(chǎn)品，表面增強(qiáng)的薄頁紙幅產(chǎn)品的取向是使包括增強(qiáng)劑的表面形成多片薄頁紙產(chǎn)品的內(nèi)表面。
本發(fā)明方法的結(jié)合步驟能引起兩片或多片薄頁紙幅間的粘合。但是，若形成這些粘合，它們決不能在紙幅的大部分表面上生成，從而保持含有本發(fā)明的多片薄頁紙產(chǎn)品的薄頁紙幅間的滑動(dòng)面。
流化的增強(qiáng)劑優(yōu)選非均勻地沉積，從而將流化增強(qiáng)劑相對(duì)濃縮區(qū)的均勻稀疏的不連續(xù)圖案沉積到流化增強(qiáng)劑均勻涂布的相對(duì)擴(kuò)散圖案中。在此種情況下，優(yōu)選實(shí)現(xiàn)結(jié)合步驟b)，如施加足夠的結(jié)合壓力使表面增強(qiáng)的薄頁紙幅與其它薄頁紙幅經(jīng)增強(qiáng)劑的濃縮區(qū)借助粘合力而緊密結(jié)合在一起，同時(shí)施用的結(jié)合壓力不足以引起處于均勻的相對(duì)擴(kuò)散區(qū)中的增強(qiáng)劑區(qū)粘合。
沉積增強(qiáng)劑的優(yōu)選方法是印刷。
流化的增強(qiáng)劑優(yōu)選為膠乳乳液。特別適合的是丙烯酸類膠乳。更優(yōu)選，膠乳液的固含量為約10-50％，最優(yōu)選約20-30％。
本發(fā)明的高強(qiáng)度、柔軟多片薄頁紙產(chǎn)品具有約20-70克/米2的定量，更優(yōu)選25-50克/米2。其密度為約0.03-0.6克/厘米3，并且更優(yōu)選約0.1-0.2克/厘米3。
本發(fā)明的柔軟薄頁紙還包含闊葉木和針葉木種類的造紙纖維，其中至少約50％的造紙纖維是闊葉木，并且至少約10％是針葉木。闊葉木和針葉木纖維可以均勻地分布，但有利的是，將闊葉木和針葉木纖維放到不同的層而將其分隔開，其中構(gòu)成這種多片薄頁紙產(chǎn)品的一層或多層薄頁紙幅還可包括內(nèi)層和至少一個(gè)外層。這種情況下，優(yōu)選的分層排列是軟木纖維處于與內(nèi)表面相一致的層中，而硬木纖維處于與外表面相一致的層中。
本發(fā)明的薄頁紙幅優(yōu)選是起皺的，即在造紙機(jī)上最后用楊克烘缸生產(chǎn)，其中，部分干燥的造紙紙幅粘結(jié)在楊克烘缸上，然后在其上干燥，再由柔性起皺刮刀作用而從楊克烘缸上除去干燥后的紙幅。
盡管起皺紙幅的特性，(特別是當(dāng)由圖案密實(shí)化方法進(jìn)行起皺工藝時(shí))優(yōu)選地用于實(shí)施本發(fā)明，但未起皺薄頁紙也是令人滿意的替代物，使用未起皺薄頁紙實(shí)施本發(fā)明也特別地包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本文所用術(shù)語“未起皺薄頁紙”是指經(jīng)非壓榨干燥，最優(yōu)選是穿透干燥制得的薄頁紙。所得的透干的紙幅是圖案致密化的，從而相對(duì)高密度區(qū)分散于相對(duì)高松密度區(qū)內(nèi)，這種紙幅包括圖案致密化薄頁紙，其中相對(duì)高密度區(qū)是連續(xù)的，而高松密度區(qū)是不連續(xù)的。
為了生產(chǎn)不起皺的薄頁紙幅，將紙胚由載有紙胚的多孔成型載體轉(zhuǎn)移到慢速移動(dòng)的高纖維支撐轉(zhuǎn)移織物載體上，然后轉(zhuǎn)移至一干燥的織物上干燥成最終的干燥度。與起皺的薄頁紙相比，這種紙幅在表面光滑度上能提供一些好處。
在現(xiàn)有技術(shù)中，介紹了以這種方式生產(chǎn)未起皺的薄頁紙的技術(shù)。例如，Wendt等人在1995年10月18日出版的歐州專利申請(qǐng)0677612A2中介紹了一種不起皺生產(chǎn)柔軟薄頁紙產(chǎn)品的方法，該專利在此引入作為參考。另一例子，Hyland等人在1994年9月28日出版的歐州專利申請(qǐng)0617164A1中介紹了一種生產(chǎn)光滑的、不起皺的透干紙頁的方法，該專利在此引入作為參考。
薄頁紙通常主要由造紙纖維構(gòu)成。經(jīng)常還包括諸如濕強(qiáng)度粘結(jié)劑或干強(qiáng)度粘結(jié)劑、助留劑、表面活性劑、施膠劑、化學(xué)軟化劑、皺紋促進(jìn)劑、填料等少量的化學(xué)功能劑，但是它們一般僅以少量被使用。最常用于薄頁紙的造紙纖維是新鮮的化學(xué)木漿。


圖1是凹版印刷和結(jié)合布局的側(cè)面立體圖，其說明形成本發(fā)明的包括表面沉積的增強(qiáng)劑的多片薄頁紙產(chǎn)品的方法。圖1所示的方法由凹版膠印法將增強(qiáng)劑涂布到薄頁紙幅的一個(gè)表面上。
圖2是凹版印刷和結(jié)合布局的側(cè)面立體圖，其說明形成本發(fā)明的包括表面沉積的增強(qiáng)劑的多片薄頁紙產(chǎn)品的方法。圖2所示的方法由直接凹版印刷法將增強(qiáng)劑涂布到薄頁紙幅的一個(gè)表面上。
圖3是凹版印刷和結(jié)合布局的側(cè)面立體圖，其說明形成本發(fā)明的包括表面沉積的增強(qiáng)劑的多片薄頁紙產(chǎn)品的方法。圖3所示的方法由直接凹版印刷法將增強(qiáng)劑涂布到兩薄頁紙幅的一個(gè)表面上，然后將其結(jié)合生成多片薄頁紙產(chǎn)品。
圖4是本發(fā)明多片薄頁紙產(chǎn)品的橫截面示意圖，其示出了增強(qiáng)劑所存在的區(qū)域。
圖5是表示圖1、2和3所示的膠輪，即圖1的凹版滾筒4，圖2的凹版滾筒26，圖3凹版滾筒64的凹進(jìn)區(qū)域的細(xì)節(jié)示意圖。
圖6是包括長(zhǎng)纖維和短纖維、表面施加有增強(qiáng)劑的薄頁紙幅的毛毯側(cè)的掃描電子顯微鏡圖。
圖7是包括長(zhǎng)纖維和短纖維、表面施加有增強(qiáng)劑的薄頁紙幅的橫截面的掃描電子顯微鏡圖。
本發(fā)明的詳細(xì)描述盡管本說明以特別指出和明確要求被認(rèn)為是本發(fā)明的主題的權(quán)利要求結(jié)束，可以相信，本發(fā)明可從下列詳細(xì)描述和所附的實(shí)施例的閱讀來得到較好的理解。
正如這里所使用的，術(shù)語“包含”指在實(shí)施本發(fā)明時(shí)可結(jié)合使用各種成分、組分或步驟。因此，術(shù)語“包含”包含更限制性的術(shù)語“基本上由…組成”和“由…組成”。
正如這里所使用的，術(shù)語“水溶的”指在25℃，在水中溶解到至少有3％(以重量計(jì))的物質(zhì)。
正如這里所使用的，術(shù)語“薄頁紙幅、紙幅和紙頁”都指由包含下列步驟的方法制造的紙頁；這些步驟包括形成含水的造紙配料，將該配料沉積在有孔的表面上，如長(zhǎng)網(wǎng)，并借助重力或真空輔助的濾水從配料中除去水，形成紙胚，將紙胚轉(zhuǎn)移到毛毯或織物上，在織物上紙幅部分或完全干燥，然后任選轉(zhuǎn)移到一個(gè)或多個(gè)圓筒干燥器上，再將紙幅卷到紙軸上。
術(shù)語“多層薄頁紙幅、多層紙幅、多層(紙)幅、多層紙頁”在現(xiàn)有技術(shù)中可交換使用，它們指由兩層或多層含水造紙配料制成的紙頁，這些層優(yōu)選是由不同類型的纖維組成的，正如薄頁紙制造中所用的，這些纖維一般為相對(duì)長(zhǎng)的針葉木和相對(duì)短的闊葉木纖維。這些層優(yōu)選通過將單獨(dú)的稀釋纖維漿料流沉積至一張或多張環(huán)狀帶孔表面上而形成的。如果一開始在分開的有孔表面上形成各層的話，隨后將各層結(jié)合(濕態(tài)時(shí))以形成多層薄頁紙幅。多層薄頁紙的定義特征是基本上在各層整個(gè)表面上將其相互粘合。
正如這里所使用的，術(shù)語“單片薄頁紙產(chǎn)品”指由一片薄頁紙組成的紙產(chǎn)品，該片實(shí)質(zhì)上是均質(zhì)的或它可以是多層的薄頁紙幅。
正如這里所使用的，術(shù)語“多片薄頁紙產(chǎn)品”指它是由一片以上薄頁紙組成。多片薄頁紙產(chǎn)品中的各片實(shí)質(zhì)上是均質(zhì)的或它們可以是多層的薄頁紙幅。多片薄頁紙產(chǎn)品的定義特征是各片大部分保持與相鄰片無粘合，即若多片薄頁紙產(chǎn)品的各片是粘合在一起，那么它們僅僅在其少部分表面上粘合。
本發(fā)明是一種高強(qiáng)度、柔軟多片薄頁紙產(chǎn)品，其中該產(chǎn)品至少一個(gè)內(nèi)表面沉積有化學(xué)增強(qiáng)劑。
本文所用的術(shù)語“內(nèi)表面”指使用產(chǎn)品時(shí)多片薄頁紙產(chǎn)品基本上不暴露的任何表面。內(nèi)表面例如可部分通過組成的薄頁紙幅的有限遮光性從產(chǎn)品的外部看到，但內(nèi)表面的定義特征是在使用中由于組成產(chǎn)品薄頁紙幅的造紙纖維的存在而基本上得到保護(hù)。
本文所用的術(shù)語“外表面”指構(gòu)成多片薄頁紙產(chǎn)品的薄頁紙幅暴露表面占支配地位。
增強(qiáng)劑組分優(yōu)選選自各種聚合物材料，包括溶劑基粘結(jié)劑、水溶性聚合物、水可分散的粘結(jié)劑、乳液聚合物和熱熔粘結(jié)劑。增強(qiáng)劑除了賦予干強(qiáng)度外，還能賦予濕強(qiáng)度。合適的聚合物粘結(jié)劑包括淀粉、聚乙烯基醇、聚酰胺樹脂、聚丙烯酰胺樹脂、丙烯酸類聚合物、苯乙烯-丁二烯共聚物、醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氯乙烯聚合物、1，1-二氯乙烯聚合物、氯乙烯-亞乙烯基聚合物、丙烯腈共聚物和乙烯-丙烯酸共聚物。
使用中，增強(qiáng)劑必須是流體狀的，這樣可將其沉積到薄頁紙幅的表面上。本文中術(shù)語“流化的增強(qiáng)劑”或“流化形式的增強(qiáng)劑”是用來區(qū)分應(yīng)用時(shí)這種形式的增強(qiáng)劑和施加到本發(fā)明的薄頁紙幅的表面后增強(qiáng)劑的形式。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到可用各種方法進(jìn)行流化。若聚合物能溶解或分散于水或溶劑，可將其溶解于或分散于水中或相容的溶劑中。若聚合物是熱塑性的，可將其升到足夠的溫度來使聚合物軟化或熔融從而使其成為液體。若其是細(xì)分的固體物，那么可將其懸浮于氣流中。
流化的增強(qiáng)劑最優(yōu)選的形式是水乳液。水是安全、廉價(jià)的載體，乳液的特征在于其具有較高的固體物濃度而不具有高粘度。
彈性膠乳乳液是增強(qiáng)劑的特別優(yōu)選的流化形式。
增強(qiáng)劑在某種程度上優(yōu)選為粘性，例如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為約0℃或更小。但在本發(fā)明中可使用玻璃化溫度為約50至-50℃的增強(qiáng)劑。最優(yōu)選的增強(qiáng)劑為玻璃化溫度約-30至約10℃的丙烯酸膠乳。
使用有效量的增強(qiáng)劑，即，產(chǎn)生所需的強(qiáng)度的理想增加程度。若加入量太少，不能觀察到強(qiáng)度的增加。若加入量太大，就產(chǎn)品性質(zhì)如厚度和吸收性而言，將會(huì)損害薄頁紙產(chǎn)品的性能。優(yōu)選增強(qiáng)劑為薄頁紙產(chǎn)品的次要成分，優(yōu)選與薄頁紙產(chǎn)品的干重相比，增強(qiáng)劑的干重占薄頁紙產(chǎn)品重量的約0.5％-10％。更優(yōu)選增強(qiáng)劑占薄頁紙產(chǎn)品重量的約2-5％。
本發(fā)明多片薄頁紙產(chǎn)品的片數(shù)優(yōu)選為兩片，但也可用三片或更多片。兩片產(chǎn)品具有兩個(gè)內(nèi)表面。一個(gè)或多個(gè)，優(yōu)選產(chǎn)品的兩內(nèi)表面含有本發(fā)明的表面沉積的增強(qiáng)劑。
優(yōu)選，增強(qiáng)劑基本上分布在薄頁紙的整個(gè)內(nèi)表面。最優(yōu)選，還提供一種分散于相對(duì)擴(kuò)散的濃度區(qū)的增強(qiáng)劑的相對(duì)濃縮區(qū)的稀疏、不連續(xù)的圖案。稀疏、濃縮區(qū)的功能是提供足夠濃度的增強(qiáng)劑從而與相鄰的薄頁紙幅產(chǎn)生斷續(xù)的片粘合。增強(qiáng)劑擴(kuò)散濃度區(qū)的功能是提供薄頁紙產(chǎn)品的增強(qiáng)而不會(huì)在這些區(qū)中得到片粘合。
薄頁紙的特征是各表面彼此具有很大不同的性質(zhì)。這種差別來自于其生產(chǎn)工藝的本質(zhì)特性。如，若在采用楊克烘缸的紙機(jī)上制造薄頁紙，其差別被認(rèn)為主要是這樣的一種制品，即一個(gè)表面用粘合劑固定到楊克烘缸的相對(duì)光滑的表面上，而另一表面，即所謂的“毛毯側(cè)”表面壓榨在或偏向毛毯或織物內(nèi)。在類似的方式中，盡管未起皺的薄頁紙并不粘合在楊克烘缸上，但當(dāng)其由載有該薄頁紙的多孔成形載體轉(zhuǎn)移到緩慢運(yùn)動(dòng)的高纖維承載轉(zhuǎn)移織物載體上時(shí)，其一個(gè)表面仍被偏向。這種未起皺的薄頁紙具有一相對(duì)紋理化的表面，也稱之為“毛毯側(cè)”表面。在任一情況下，與毛毯側(cè)表面相對(duì)的表面稱之為“網(wǎng)側(cè)”表面。
構(gòu)成本發(fā)明的多片薄頁紙產(chǎn)品的薄頁紙幅具有優(yōu)選的取向，即外表面與網(wǎng)側(cè)表面一致而內(nèi)表面與毛毯側(cè)表面一致。不受理論的約束，如本發(fā)明所述，發(fā)明人認(rèn)為光滑度較高的網(wǎng)側(cè)表面可有利地用作外表面，而毛毯側(cè)表面的良好紋理會(huì)改進(jìn)增強(qiáng)劑沉積的容易性。
本發(fā)明的進(jìn)一方面是生產(chǎn)柔軟、高強(qiáng)度多片薄頁紙產(chǎn)品的方法。該方法的步驟為a)在薄頁紙幅的表面經(jīng)表面沉積涂上流化的增強(qiáng)劑，從而形成包括0.5％-10％增強(qiáng)劑的表面增強(qiáng)的薄頁紙幅；和b)將步驟a)得到的表面增強(qiáng)的薄頁紙幅與至少另一薄頁紙幅相結(jié)合形成多片薄頁紙產(chǎn)品，表面增強(qiáng)的薄頁紙產(chǎn)品的取向是使包括增強(qiáng)劑的表面形成多片薄頁紙產(chǎn)品的內(nèi)表面。
流化的增強(qiáng)劑優(yōu)選非均勻地沉積，從而將流化增強(qiáng)劑相對(duì)濃縮區(qū)的均勻稀疏的不連續(xù)圖案沉積到流化增強(qiáng)劑均勻涂布的相對(duì)擴(kuò)散圖案中。在此種情況下，優(yōu)選實(shí)現(xiàn)結(jié)合步驟b)，如施加足夠的結(jié)合壓力使表面增強(qiáng)的薄頁紙幅與其它薄頁紙幅經(jīng)增強(qiáng)劑的濃縮區(qū)借助粘合力而緊密結(jié)合在一起，同時(shí)采用的結(jié)合壓力不足以引起處于均勻的相對(duì)擴(kuò)散區(qū)中的增強(qiáng)劑區(qū)粘合。
沉積增強(qiáng)劑的優(yōu)選方法是印刷。最優(yōu)選的印刷方法是直接凹版印刷。
流化的增強(qiáng)劑優(yōu)選為含水膠乳乳液。特別適合的是丙烯酸類膠乳。更優(yōu)選，膠乳液的固含量為約10-50％，最優(yōu)選約20-30％。
本發(fā)明優(yōu)選的方案特征在于表面沉積的增強(qiáng)劑基本上覆蓋了其所處的整個(gè)內(nèi)表面。流化的增強(qiáng)劑的均勻沉積物以每英寸約100或以上的沉積物出現(xiàn)，這足以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。最優(yōu)選出現(xiàn)率為每英寸約200-1000沉積物。
本文所用術(shù)語“出現(xiàn)率”是相對(duì)于化學(xué)柔軟劑沉積物的間隔而言，定義為沿最緊密的間隔方向所測(cè)量的每線性英寸的沉積物數(shù)量。認(rèn)識(shí)到許多沉積物圖案或布置可以為均勻和離散的，并且可在幾個(gè)方向上測(cè)量間距。例如，對(duì)直線布置的沉積物進(jìn)行測(cè)量，其結(jié)果是在對(duì)角線方向上每英寸的沉積物數(shù)量比水平和垂直方向上少。發(fā)明者認(rèn)為，最小間距的方向是最重要的，因此而定義了該方向上的出現(xiàn)率。普通的雕刻圖案就是所謂的“六角形”圖案，其中凹進(jìn)的區(qū)域在處于等邊六角形角部的中心雕刻，而另外的凹進(jìn)區(qū)域位于六角形的中心。人們認(rèn)識(shí)到這種布置的最小間隙是沿以60℃相互交叉并各自與水平線相交成60℃的一對(duì)直線方向上。在六角形的布局中，每平方區(qū)域的單元數(shù)都是出現(xiàn)率平方的1.15倍。
流化的增強(qiáng)劑均勻的表面沉積物的直徑優(yōu)選小于約250微米，更優(yōu)選小于約150微米，最優(yōu)選小于約50微米。上述的沉積物的大小是指流化的增強(qiáng)劑與薄頁紙幅接觸時(shí)的大小。應(yīng)理解優(yōu)選的流化增強(qiáng)劑具有一定的粘度和表面張力從而促進(jìn)增強(qiáng)劑施加到底物上時(shí)的芯吸能力。增強(qiáng)劑所覆蓋的區(qū)域因此被認(rèn)為比沉積物出現(xiàn)率所預(yù)測(cè)的和前述的沉積物大小范圍高。事實(shí)上，在本發(fā)明優(yōu)選的方案中，基本上整個(gè)表面被增強(qiáng)劑所覆蓋。
本發(fā)明的進(jìn)一步的特征在于，均勻表面沉積物主要處于兩片多片薄頁紙產(chǎn)品的兩個(gè)內(nèi)表面的至少一個(gè)表面，優(yōu)選為兩表面。
本發(fā)明的薄頁紙幅可由增強(qiáng)劑或其它的方法相互粘合。若存在這種粘合，它們決不能在紙幅的大部分表面上生成，從而保持本發(fā)明的多片薄頁紙產(chǎn)品的薄頁紙幅間的滑動(dòng)面。
實(shí)現(xiàn)上述的特別有效的方法是非均勻地沉積流化的增強(qiáng)劑。特別優(yōu)選的非均勻涂布的特征在于，所沉積的增強(qiáng)劑使得流化增強(qiáng)劑相對(duì)濃縮區(qū)的均勻稀疏的圖案沉積到流化增強(qiáng)劑均勻涂布的相對(duì)擴(kuò)散圖案中；其中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的結(jié)合步驟可按以下進(jìn)行施加足夠的結(jié)合壓力使表面增強(qiáng)的薄頁紙幅與其它薄頁紙幅經(jīng)增強(qiáng)劑的濃縮區(qū)借助粘合力而緊密結(jié)合在一起。選擇結(jié)合壓力使其不足以引起處于均勻的相對(duì)擴(kuò)散區(qū)中的增強(qiáng)劑區(qū)粘合。
流化增強(qiáng)劑的相對(duì)擴(kuò)散圖案的特征在于基本上覆蓋了其所處的整個(gè)內(nèi)表面。如前所述，以約100或以上的沉積物的流化增強(qiáng)劑的均勻沉積物的間隔足以實(shí)現(xiàn)這一目的。最優(yōu)選間隔為每英寸約200-1000沉積物。也如前所述，流化的增強(qiáng)劑均勻的表面沉積物的直徑優(yōu)選小于約250微米，更優(yōu)選小于約150微米，最優(yōu)選小于約50微米，其中所特指的直徑是指流化的增強(qiáng)劑沉積物與薄頁紙幅接觸時(shí)的大小。
相反，流化增強(qiáng)劑相對(duì)濃縮區(qū)的均勻稀疏的圖案的特征在于其只覆蓋其所處的一小部分內(nèi)表面。包括以每英寸小于2個(gè)沉積物的稀疏圖案的流化增強(qiáng)劑均勻沉積物的出現(xiàn)率足以實(shí)現(xiàn)這一目的。最優(yōu)選出現(xiàn)率為每英寸約0.2-1沉積物。稀疏的圖案中的流化增強(qiáng)劑均勻的表面沉積物的直徑優(yōu)選大于約1000微米，更優(yōu)選大于約2500微米，最優(yōu)選大于約5000微米，其中上述的沉積物的大小是指流化的增強(qiáng)劑與薄頁紙幅接觸時(shí)的大小。應(yīng)理解，優(yōu)選的流化增強(qiáng)劑具有一定的粘度和表面張力從而促進(jìn)增強(qiáng)劑施加到底物上時(shí)的芯吸能力。增強(qiáng)劑所覆蓋的區(qū)域因此被認(rèn)為比沉積物出現(xiàn)率所預(yù)測(cè)的和前述的沉積物大小范圍高。但應(yīng)選擇稀疏的圖案中沉積物的出現(xiàn)率和大小從而使沉積物大小“增長(zhǎng)”達(dá)到最小，這是因?yàn)檫@些沉積物的功能是嚴(yán)格促進(jìn)與相鄰薄頁紙幅的間斷的片粘合，而不是以整體的方式將各片粘合在一起。
本發(fā)明的多片薄頁紙產(chǎn)品具有約20-70克/米2的定量，更優(yōu)選25-50克/米2。其密度為約0.03-0.6克/厘米3，并且更優(yōu)選約0.1-0.2克/厘米3。
本發(fā)明的柔軟薄頁紙還包含闊葉木和針葉木種類的造紙纖維，其中至少約50％的造紙纖維是闊葉木，并且至少約10％是針葉木。最優(yōu)選，將闊葉木和針葉木纖維放到不同的層而將其分隔開，其中這種多片薄頁紙產(chǎn)品的薄頁紙幅包括內(nèi)層和至少一個(gè)外層。
本發(fā)明的薄頁紙幅優(yōu)選是起皺的，即在紙機(jī)上最后用楊克烘缸生產(chǎn)，其中，部分干燥的造紙紙幅粘結(jié)在楊克烘缸上，然后在其上干燥，再由柔性起皺刮刀作用，從楊克烘缸上除去干燥后的紙幅。
起皺是在紙機(jī)方向機(jī)械地壓緊紙頁的方法。結(jié)果使定量(單位面積質(zhì)量)增加，并且許多物理性能發(fā)生了巨大變化，特別是在紙機(jī)方向測(cè)定的物理性能。起皺通常是用柔韌刀片，一種所謂的刮刀相對(duì)楊克烘缸以機(jī)上作業(yè)的方式來完成的。
楊克烘缸是大直徑的、通常為8-20英尺的輥筒，它被設(shè)計(jì)成可用蒸汽加壓，以產(chǎn)生熱的表面，目的是造紙過程結(jié)束時(shí)完成造紙紙幅的干燥。紙幅首先在有孔成形載體，如長(zhǎng)網(wǎng)上形成，這里不需要大量的水來分散纖維懸浮液；然后，成形紙幅轉(zhuǎn)移到所謂壓榨部的毛毯或織物上，這里的脫水是連續(xù)的，通過機(jī)械壓緊紙頁脫水，或通過某些其它脫水方法如熱風(fēng)穿透干燥；最后，紙頁以半干狀態(tài)轉(zhuǎn)移到楊克烘缸表面以完成干燥。
本發(fā)明中所用的制備薄頁紙的起皺造紙方法的最優(yōu)選的變化形式包括所謂的圖案致密方法。在該方法中，所得的結(jié)構(gòu)的特征在于具有纖維密度相對(duì)低的相對(duì)高松厚度區(qū)域和分散于高松厚度區(qū)內(nèi)的纖維密度相對(duì)高的一系列壓實(shí)區(qū)。該高松厚度區(qū)域被稱作枕區(qū)(pillow region)。該壓實(shí)區(qū)被稱作關(guān)節(jié)區(qū)域(knuckle region)。高密度區(qū)可能被離散間隔在高松厚度區(qū)域內(nèi)或可能在高松厚度區(qū)內(nèi)全部或部分相連。通常，相對(duì)高密度區(qū)是連續(xù)的，高松密度區(qū)是不連續(xù)的。生產(chǎn)圖案致密化的薄頁紙幅的優(yōu)選方法公開在1967年1月31日頒發(fā)給Sanford和Sisson的第3,301,746號(hào)美國(guó)專利、1976年8月10日頒發(fā)給Peter G.Ayers的第3,974,025號(hào)美國(guó)專利、1980年3月4日頒發(fā)給Paul D.Trokhan的第4,191,609號(hào)美國(guó)專利、1987年1月20日頒發(fā)給Paul D.Trokhan的第4,637,859號(hào)美國(guó)專利、1990年7月17日頒發(fā)給Wendt等人的US 4942077中，所有這些文獻(xiàn)在此引為參考。
為了形成圖案致密化的起皺薄頁紙幅，在形成紙幅之后立即將其轉(zhuǎn)移至成形織物，而不是毛毯上。紙幅對(duì)著一系列包括成形織物的支撐物并置。紙幅對(duì)著支承物系列被壓榨，從而在紙幅中與系列支承物和濕紙幅間接觸點(diǎn)相一致的幾何位置處形成了致密區(qū)域。操作中未壓實(shí)的剩余紙幅部分被稱作高松密度區(qū)。這種高松密度區(qū)可應(yīng)用流體壓力如真空型裝置或透風(fēng)烘缸(blow-through dryer)進(jìn)一步解密化。通過紙幅脫水和有選擇性地預(yù)干燥的方式可基本上避免高松厚度區(qū)的壓實(shí)。這優(yōu)選通過流體壓力如真空型裝置或透風(fēng)烘缸的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)，也可通過對(duì)著支承物系列機(jī)械壓榨紙幅，其中高松厚度區(qū)不受壓這一方法來實(shí)現(xiàn)。脫水操作、有選擇的預(yù)干燥和致實(shí)區(qū)的形成可結(jié)合或部分結(jié)合在一起以減少工藝步驟的總數(shù)目。半干紙幅在轉(zhuǎn)移至楊克烘缸位置的水份含量小于約40％，并當(dāng)半干紙幅在所述成形織物上形成低密度結(jié)構(gòu)的同時(shí)，將熱空氣強(qiáng)制通入該半干紙幅。
圖案致密化的紙幅轉(zhuǎn)移至楊克烘缸和完全干燥時(shí)，優(yōu)選還要避免機(jī)械壓榨。本發(fā)明中，優(yōu)選約8～約55％的起皺薄頁紙表面包括相對(duì)密度至少為高松密度區(qū)密度的至少125％的致密關(guān)節(jié)區(qū)。
系列支承物優(yōu)選是壓印承載織物(imprinting carrier fabric)，其具有關(guān)節(jié)移位圖案(patterned displacement of knuckles)并起系列支承物的作用，這有利于應(yīng)用壓力時(shí)形成致密區(qū)，這些關(guān)節(jié)圖案(pattern of knuckle)形成了前面提到的系列支承物。壓印承載織物公開在1967年1月31日頒發(fā)給Sanford和Sisson的第3,301,746號(hào)美國(guó)專利、1974年5月21日頒發(fā)給Salvucci，Jr.等人的第3,821,068號(hào)美國(guó)專利、1976年8月10日頒發(fā)給Ayers的第3,974,025號(hào)美國(guó)專利、1971年3月30日頒發(fā)給Friedberg等的第3,573,164號(hào)美國(guó)專利、1969年10月21日頒發(fā)給Amneus的第3,473,576號(hào)美國(guó)專利、1980年12月16日頒發(fā)給Trokhan的第4,239,065號(hào)美國(guó)專利和1985年7月9日頒發(fā)給Trokhan的第4,528,239號(hào)美國(guó)專利中，所有這些引為參考。
最優(yōu)選的是，通過施加流體壓力到幅而引起胚幅與開孔的干燥/壓印織物表面相貼合，此后作為低密度造紙方法的一部分在所說的織物上進(jìn)行加熱預(yù)干燥。當(dāng)將熱空氣通過紙胚來進(jìn)行加熱預(yù)干燥時(shí)，該工藝在現(xiàn)有技術(shù)中被稱為穿透干燥。經(jīng)穿透干燥的紙幅特別適用于本發(fā)明。
本發(fā)明的益處將會(huì)在很大程度上得以實(shí)現(xiàn)，當(dāng)前述的干燥或壓印織物具有以下的特征連續(xù)的高密度區(qū)(關(guān)節(jié)區(qū)域)分散于高松密度區(qū)。優(yōu)選具有差異密度結(jié)構(gòu)的相對(duì)高松密度區(qū)域是稱為本發(fā)明的“枕區(qū)”的不連續(xù)的區(qū)域。當(dāng)干燥或壓印織物包括連續(xù)的高密度或關(guān)節(jié)區(qū)時(shí)，枕頭區(qū)有必要是不連續(xù)的。在薄頁紙?zhí)囟▍^(qū)域中的枕區(qū)出現(xiàn)率是很高的。理想的是維持盡可能高的枕區(qū)以得到最大的松密度和壓印織物圖案的可見性。但過大會(huì)由于更濃密紋理表面的負(fù)作用而顯著地降低柔軟度。
屬于本發(fā)明的另一種變型的加工步驟包括形成所謂的未壓實(shí)的、無圖案壓實(shí)的多層的薄頁紙結(jié)構(gòu)步驟，例如被公開在1974年5月21日頒布的Joseph L.Salvucci，Jr和Peter N.Yiannos的美國(guó)專利3812000，1980年6月17日頒布的Henry E.Becker，Albert L.McConnell和Richard Schutte的美國(guó)專利4208459中所述的步驟，在此引用此二篇文獻(xiàn)作參考。一般說，非壓實(shí)的、無圖案壓實(shí)的多層的薄頁紙結(jié)構(gòu)是通過在多孔的成型網(wǎng)例如長(zhǎng)網(wǎng)上沉積造紙配料形成濕幅、濕幅排水和在不加機(jī)械壓縮的情況下除去額外的水直至幅的纖維稠度至少為80％、并起皺幅而制備的。水是通過真空脫水和熱干燥而從幅中被除掉的。所得的結(jié)構(gòu)是相對(duì)未壓實(shí)纖維的柔軟而低強(qiáng)度的高膨松的紙頁。在起皺前優(yōu)選將粘合材料施加到部分的幅中。
盡管起皺紙幅的特性，(特別是當(dāng)由圖案密實(shí)化方法進(jìn)行起皺工藝時(shí))優(yōu)選地用于實(shí)施本發(fā)明，但未起皺薄頁紙也是令人滿意的替代物，使用未起皺薄頁紙實(shí)施本發(fā)明也特別地包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
本文所用術(shù)語“未起皺薄頁紙”是指經(jīng)非壓榨干燥，最優(yōu)選是通過穿透干燥制得的薄頁紙。所得的透干的紙幅是圖案致密化的，從而相對(duì)高密度區(qū)分散于高松密度區(qū)內(nèi)，這種紙幅包括圖案致密化薄頁紙，其中相對(duì)高密度區(qū)是連續(xù)的，而高松密度區(qū)是不連續(xù)的。
為了生產(chǎn)未起皺薄頁紙幅，將紙胚由載有紙胚的多孔成型載體轉(zhuǎn)移到慢速移動(dòng)的高纖維支承轉(zhuǎn)移織物載體上，然后將紙幅轉(zhuǎn)移至一干燥的織物上干燥成最終的干燥度。與起皺的薄頁紙相比，這種紙幅在表面光滑度方面能提供一些好處。
在現(xiàn)有技術(shù)中，介紹了以該方式生產(chǎn)未起皺的薄頁紙的技術(shù)。例如，Wendt等人在1995年10月18日出版的歐州專利申請(qǐng)0677612A2中介紹了一種不起皺生產(chǎn)柔軟薄頁紙產(chǎn)品的方法，該專利在此引入作為參考。另一情況，Hyland等人在1994年9月28日出版的歐州專利申請(qǐng)0617164A1中介紹了一種生產(chǎn)光滑的、不起皺的透干的薄頁紙的方法，該專利在此引入作為參考。
提供附圖1-7以有助于理解本發(fā)明。
圖1是凹版印刷和結(jié)合布局的側(cè)面立體圖，其說明形成本發(fā)明的包括表面沉積的增強(qiáng)劑的多片薄頁紙的方法。圖1所示的方法由凹版膠印法將增強(qiáng)劑涂布到薄頁紙幅的一個(gè)表面上。
在圖1中，流化的增強(qiáng)劑6盛于槽5中，從而旋轉(zhuǎn)式凹印滾筒4部分浸在流化增強(qiáng)劑6中。凹印滾筒4上有許多凹進(jìn)區(qū)，在進(jìn)入槽5時(shí)，這些凹進(jìn)區(qū)基本上為空的，但當(dāng)凹印滾筒4在滾筒旋轉(zhuǎn)過程中部分浸入槽5中的流化的增強(qiáng)劑中時(shí)，這些凹進(jìn)區(qū)則裝滿了流化的增強(qiáng)劑6。
仍參照?qǐng)D1，將從槽5中收集的未處于凹進(jìn)區(qū)中的過量的流化的增強(qiáng)劑6用柔性刮刀7除去，刮刀7與凹印滾筒4的外表面接觸，但不能明顯變形進(jìn)入凹進(jìn)區(qū)。因此，凹印滾筒4上剩余的流化增強(qiáng)劑幾乎只留在凹印滾筒4的凹進(jìn)區(qū)中。這些剩余的流化增強(qiáng)劑以沉積物的形式轉(zhuǎn)移到上涂滾筒3上。上涂滾筒3具有許多種表面外層，只要其適于工藝的要求。最通常的是，在該印刷工藝中，該上涂滾筒3覆蓋有可壓縮的外層，如彈性聚合物如天然或合成橡膠。凹印滾筒4和上涂滾筒3通常相互作用地操作，因?yàn)楫?dāng)凹印滾筒4和上涂滾筒3連續(xù)地經(jīng)過由其相互作用形成的區(qū)域8時(shí)，具有負(fù)荷壓力將有助于從凹印滾筒4的凹進(jìn)區(qū)取得流化的增強(qiáng)劑。通常優(yōu)選在區(qū)域8處的滾筒表面間有相互作用或?qū)嶋H接觸，但應(yīng)認(rèn)識(shí)到，僅使這兩個(gè)滾筒相互非?？拷赝ㄟ^時(shí)，凹進(jìn)區(qū)的大小和形狀和流化的增強(qiáng)劑特性的組合就可以得到令人滿意的輸送效果。在區(qū)域8處從凹印滾筒4吸取到上涂滾筒3上的流化增強(qiáng)劑的表面沉積形狀對(duì)應(yīng)于凹印滾筒4的凹進(jìn)區(qū)圖案的大小和間距。上涂滾筒3上流化增強(qiáng)劑沉積物轉(zhuǎn)移到薄頁紙幅1上，這是指區(qū)域9，其是由上涂滾筒3、薄頁紙幅1和壓印滾筒2相互接近的點(diǎn)所限定的。壓印滾筒2具有許多表面外層，只要其適于該工藝的目的。最常見的是，該構(gòu)型的壓印滾筒2覆蓋有金屬外層。壓印滾筒2和上涂滾筒3操作時(shí)通常并不相互作用。有一點(diǎn)是必須的，即這些滾筒應(yīng)相互充分接近時(shí)通過，這樣當(dāng)薄頁紙幅1處于區(qū)域9時(shí)，薄頁紙幅1與上涂滾筒3上的流化增強(qiáng)劑沉積物充分接觸，使其至少部分由上涂滾筒3轉(zhuǎn)移到薄頁紙幅1上。因?yàn)樯贤繚L筒3和壓印滾筒2之間的負(fù)荷壓力會(huì)壓縮薄頁紙幅1，所以應(yīng)避免兩滾筒間的距離過小，以保持薄頁紙幅1的厚度或蓬松性。在區(qū)域9處滾筒表面(通過薄頁紙幅1)間的相互作用或?qū)嶋H接觸通常并無必要，但應(yīng)認(rèn)識(shí)到圖案和流化增強(qiáng)劑特性的某些組合可能會(huì)要求兩滾筒在操作時(shí)彼此接觸。薄頁紙幅1從區(qū)域9退出，其側(cè)邊11含有增強(qiáng)劑表面沉積物。薄頁紙幅10即是從區(qū)域9退出、其側(cè)邊11含有增強(qiáng)劑表面沉積物的薄頁紙幅1。
仍參見圖1，薄頁紙幅10和13導(dǎo)向區(qū)域12，并在此相結(jié)合，區(qū)域12是由兩結(jié)合滾筒14、薄頁紙幅10和13相互接近的點(diǎn)所限定的。結(jié)合滾筒14具有許多表面外層，只要其適于該工藝的目的。最常見的是，一個(gè)結(jié)合滾筒14覆蓋有可壓縮的外層，如彈性聚合物如天然或合成橡膠，另一結(jié)合滾筒具有金屬外層。優(yōu)選區(qū)域12處兩結(jié)合滾筒14的固定間距小于薄頁紙幅10和13總厚度，從而當(dāng)多片薄頁紙產(chǎn)品15離開區(qū)域12時(shí)得到片粘合。但應(yīng)認(rèn)識(shí)到，薄頁紙幅的特性和結(jié)合滾筒表面特性的某些組合，加上結(jié)合滾筒14彼此作用，可能會(huì)獲得令人滿意的片粘合和令人滿意的多片薄頁紙產(chǎn)品15的厚度。
圖2是凹版印刷和結(jié)合布局的側(cè)面立體圖，其說明形成本發(fā)明的包括表面沉積的增強(qiáng)劑的多片薄頁紙產(chǎn)品的方法。圖2所示的方法由直接凹版印刷法將增強(qiáng)劑涂布到薄頁紙幅的一個(gè)表面上。
參見圖2，流化的增強(qiáng)劑25盛于槽24中，從而旋轉(zhuǎn)式凹印滾筒26部分浸在流化的增強(qiáng)劑25中。凹印滾筒26上有許多凹進(jìn)區(qū)，在進(jìn)入槽24時(shí)，這些凹進(jìn)區(qū)基本上為空的，但當(dāng)凹印滾筒26在滾筒旋轉(zhuǎn)過程中部分浸入槽24的流化增強(qiáng)劑中時(shí)，這些凹進(jìn)區(qū)則裝滿了流化增強(qiáng)劑25。
仍參照?qǐng)D2，從槽24中收集的未處于凹進(jìn)區(qū)中的過量流化增強(qiáng)劑25由柔性刮刀23除去。刮刀23與凹印滾筒26的外表面接觸，但不能明顯變形進(jìn)入凹進(jìn)區(qū)。因此，凹印滾筒26上剩余的流化增強(qiáng)劑25幾乎只留在凹印滾筒26的凹進(jìn)區(qū)。這些剩余的流化增強(qiáng)劑25以沉積物的形式轉(zhuǎn)移到薄頁紙幅20上，這是指區(qū)域22。由于區(qū)域22處壓印滾筒21與凹印滾筒26之間的限制，薄頁紙幅20進(jìn)入到凹進(jìn)區(qū)中存在的流化增強(qiáng)劑附近而發(fā)生轉(zhuǎn)移。壓印滾筒21具有許多表面外層，只要其適于該工藝的目的。最常見的是，該滾筒覆蓋有一可壓縮的外層，如彈性體聚合物，如天然或合成橡膠。壓印滾筒21和凹印滾筒26操作時(shí)通常相互作用，即與薄頁紙幅20接觸，這是由于當(dāng)凹印滾筒26連續(xù)通過由凹印滾筒26、薄頁紙幅20和壓印滾筒21相互作用形成的區(qū)域22時(shí)，負(fù)荷壓力有助于從凹印滾筒26凹進(jìn)區(qū)吸取流化增強(qiáng)劑。通常優(yōu)選在區(qū)域22處通過薄頁紙幅20傳遞的滾筒表面間具有相互作用或?qū)嶋H接觸。但也包括，僅讓兩個(gè)滾筒或受限的紙幅非常接近地通過，某些流化特性會(huì)得到令人滿意的輸送。薄頁紙幅20從區(qū)域22退出，其側(cè)邊27含有增強(qiáng)劑表面沉積物。薄頁紙幅28即是從區(qū)域22退出、其側(cè)邊27含有增強(qiáng)劑表面沉積物的薄頁紙幅20。
仍參見圖2，薄頁紙幅28和30導(dǎo)向區(qū)域29，并在此相結(jié)合，該區(qū)域是由兩結(jié)合滾筒31、薄頁紙幅28和30相互接近的點(diǎn)所限定的。結(jié)合滾筒31具有許多表面外層，只要其適于該工藝的目的。最常見的是，一個(gè)結(jié)合滾筒31覆蓋有可壓縮的外層，如彈性聚合物如天然或合成橡膠，另一結(jié)合滾筒有金屬外層。優(yōu)選區(qū)域29處兩結(jié)合滾筒31的固定間距小于薄頁紙幅28和30總厚度，從而當(dāng)多片紙產(chǎn)品32離開區(qū)域29時(shí)得到片粘合。但應(yīng)認(rèn)識(shí)到，薄頁紙幅的特性和結(jié)合滾筒表面特性的某些組合，加上結(jié)合滾筒14彼此作用，可能得到令人滿意的片粘合和令人滿意的多片薄頁紙32的厚度。
圖3是凹版印刷和結(jié)合布局的側(cè)面立體圖，其說明形成本發(fā)明的包括表面沉積的增強(qiáng)劑的多片薄頁紙產(chǎn)品的方法。圖3所示的方法由直接凹版印刷法將增強(qiáng)劑涂布到兩薄頁紙幅的一個(gè)表面上，然后將其組合生成多片薄頁紙產(chǎn)品。
參見圖3，流化的增強(qiáng)劑66盛于槽65中，從而旋轉(zhuǎn)式凹印滾筒64部分浸在流化的增強(qiáng)劑66中。凹印滾筒64上有許多凹進(jìn)區(qū)，在進(jìn)入槽65時(shí)，這些凹進(jìn)區(qū)基本上為空的，但當(dāng)凹印滾筒64在滾筒旋轉(zhuǎn)過程中部分浸入槽65的流化增強(qiáng)劑中時(shí)，這些凹進(jìn)區(qū)則裝滿了流化增強(qiáng)劑66。
仍參照?qǐng)D3，從槽65中收集的未處于凹進(jìn)區(qū)中的過量流化增強(qiáng)劑66由柔性刮刀67除去。刮刀67與凹印滾筒64的外表面接觸，但不能明顯變形進(jìn)入凹進(jìn)區(qū)。因此，凹印滾筒64上剩余的流化增強(qiáng)劑幾乎只留在凹印滾筒64的凹進(jìn)區(qū)。這些剩余的流化增強(qiáng)劑以沉積物的形式轉(zhuǎn)移到薄頁紙幅61上，其朝向區(qū)域69。由于區(qū)域69處壓印滾筒62與凹印滾筒67之間的限制，薄頁紙幅61進(jìn)入到凹進(jìn)區(qū)中存在的流化增強(qiáng)劑附近而發(fā)生轉(zhuǎn)移。壓印滾筒62具有許多表面外層，只要其適于該工藝的目的。最常見的是，該壓印滾筒62覆蓋有一可壓縮的外層，如彈性體聚合物，如天然或合成橡膠。壓印滾筒62和凹印滾筒67操作時(shí)通常相互作用，即通過薄頁紙幅61互相接觸，這是由于當(dāng)凹印滾筒67和壓印滾筒62連續(xù)通過由凹印滾筒67、薄頁紙幅61和壓印滾筒62相互作用形成的區(qū)域69時(shí)，具有負(fù)荷壓力有助于從凹印滾筒67凹進(jìn)區(qū)吸取流化增強(qiáng)劑。通常優(yōu)選在區(qū)域69處通過薄頁紙幅61傳遞的滾筒表面間相互作用或?qū)嶋H接觸。但也包括，僅讓壓印滾筒62和凹印滾筒64和受限的紙幅非常接近地通過，某些流化特性也會(huì)得到令人滿意的輸送。薄頁紙幅61從區(qū)域69退出，其側(cè)邊71含有增強(qiáng)劑表面沉積物。薄頁紙70即是從區(qū)域69退出、其側(cè)邊71含有增強(qiáng)劑表面沉積物的薄頁紙幅61。
仍參見圖3，紙幅70導(dǎo)向區(qū)域72，并在此相結(jié)合，區(qū)域72是由兩結(jié)合滾筒74和薄頁紙幅70相互接近的點(diǎn)所限定的。結(jié)合滾筒74具有許多表面覆蓋層，只要其適于該工藝的目的。最常見的是，一個(gè)結(jié)合滾筒74覆蓋有可壓縮的外層，如彈性聚合物如天然或合成橡膠，而另一結(jié)合滾筒有金屬外層。優(yōu)選區(qū)域72處兩結(jié)合滾筒74的固定間距小于薄頁紙幅70總厚度，從而當(dāng)多片薄頁紙產(chǎn)品73離開區(qū)域72時(shí)得到片粘合。但應(yīng)認(rèn)識(shí)到，薄頁紙幅的特性和結(jié)合滾筒表面特性的某些組合，加上結(jié)合滾筒74彼此作用，可能到得令人滿意的片粘合和令人滿意的多片薄頁紙產(chǎn)品72的厚度。
圖4是本發(fā)明多片薄頁紙產(chǎn)品的橫截面示意圖，其示出了表面沉積增強(qiáng)劑所存在的區(qū)區(qū)域。
參見圖4，多片薄頁紙包括長(zhǎng)纖維82和短纖維83。優(yōu)選的長(zhǎng)纖維82為北方軟木牛皮漿，優(yōu)選的短纖維83為桉樹。內(nèi)薄頁紙幅區(qū)84包括長(zhǎng)纖維82、短纖維83和增強(qiáng)劑81。內(nèi)薄頁紙幅區(qū)84優(yōu)選為毛毯側(cè)。外薄頁紙區(qū)85包長(zhǎng)纖維82、短纖維83但基本上無增強(qiáng)劑81。外薄頁紙幅區(qū)85優(yōu)選為網(wǎng)側(cè)。多片薄頁紙產(chǎn)品的各片由增強(qiáng)劑在以集中的不連續(xù)的排列86粘合在一起，而在這些區(qū)域外基本上無粘合。
圖5是表示圖1、2和3所示的用于印刷滾筒凹進(jìn)區(qū)域的細(xì)節(jié)示意圖，即圖1的凹印滾筒4，圖2的凹印滾筒26和圖3的凹印滾筒64。
參見圖5，凹印滾筒75具有一組凹進(jìn)區(qū)，有時(shí)稱為“小室”。凹進(jìn)區(qū)76和77位于光滑的滾筒表面之上。
仍見圖5，滾筒75可由各種材料制成。一般為相對(duì)非壓縮性的材料，如金屬或陶瓷輥，但彈性輥外層也是可以的。
仍見圖5，最優(yōu)選，滾筒75的表面為陶瓷，如氧化鋁。這可以由印刷工業(yè)中已知的方法由強(qiáng)激光束在其表面刻出一組凹進(jìn)區(qū)。
仍見圖5，在滾筒75上產(chǎn)生凹進(jìn)區(qū)的另一方面是用帶鉆石尖的切割工具的電控制振蕩電機(jī)械地刻出這些凹進(jìn)區(qū)。若選用這一方法，最方便地是用銅包住輥表面，直至雕刻的深度然后鍍一層薄的鉻層以保護(hù)柔軟的銅層。
仍見圖5，在滾筒75上產(chǎn)生凹進(jìn)區(qū)的另一方法是使用不穩(wěn)定的輥表面進(jìn)行化學(xué)蝕刻，在該輥表面上固定耐化學(xué)的防護(hù)罩，以防止在不希望成為凹進(jìn)區(qū)76和77的區(qū)域進(jìn)行蝕刻。若選用此方法，最為方便的仍是在輥上包一層銅，直至蝕刻的深度，然后鍍上一薄層鉻以保護(hù)柔軟的銅層。
仍見圖5，在滾筒75上產(chǎn)生凹進(jìn)區(qū)的另一方法是用滾花刀進(jìn)行機(jī)械雕刻。該方法可適于各種材料的輥結(jié)構(gòu)，但在可得到的圖案方面可能會(huì)產(chǎn)生小偏離。
仍見圖5，較小但數(shù)量多的凹進(jìn)區(qū)76用于以相對(duì)擴(kuò)散圖案施用本發(fā)明的增強(qiáng)劑。較大但數(shù)量少的凹進(jìn)區(qū)77用于以稀疏不連續(xù)圖案施加本發(fā)明的增強(qiáng)劑以促進(jìn)紙幅與相鄰的紙幅粘合。
圖6是包括長(zhǎng)纖維和短纖維、表面施加有增強(qiáng)劑的薄頁紙幅的毛毯側(cè)的掃描電子顯微鏡圖。增強(qiáng)劑作為纖維上的涂層出現(xiàn)，并包住纖維。圖6中纖維處于紙幅的毛毯側(cè)，在毛毯側(cè)表面施加有增強(qiáng)劑。
圖7是包括長(zhǎng)纖維和短纖維、表面施加有增強(qiáng)劑的薄頁紙幅的橫截面的掃描電子顯微鏡圖。增強(qiáng)劑作為圖7頂部的纖維上的涂層出現(xiàn)，并使纖維膠結(jié)在一起。圖7頂部的纖維處于紙幅的毛毯側(cè)，在毛毯側(cè)表面施加有增強(qiáng)劑。圖7底部的纖維基本上無增強(qiáng)劑。圖7底部纖維處于紙幅的網(wǎng)側(cè)，在網(wǎng)側(cè)表面沒有施加增強(qiáng)劑。
可能預(yù)料，所有種類的木漿通常將包含用于本發(fā)明的薄頁紙。然而，也能使用其它的纖維素纖維漿，如棉短絨，蔗渣(bagasse)，人造纖維(rayon)等，而且都沒放棄。本發(fā)明中所用的木漿包括化學(xué)漿，例如亞硫酸鹽漿和硫酸鹽漿(有時(shí)也稱作牛皮漿)以及機(jī)械漿，例如包括磨木漿、熱磨機(jī)械漿(TMP)和化學(xué)熱機(jī)械漿(ChemiThermomechanical pulp)(CTMP)。也可使用由落葉樹和針葉樹得到的紙漿。
可以采用闊葉木漿和針葉木漿以及兩種漿的摻混物作為本發(fā)明薄頁紙的造紙纖維。在此使用的術(shù)語“闊葉木漿”指的是從落葉樹(被子植物)的木質(zhì)物質(zhì)得到的纖維漿；而“針葉木漿”是從針葉樹(裸子植物)的木質(zhì)物質(zhì)得到的纖維漿。闊葉木硫酸鹽漿特別是桉樹和北方針葉木硫酸鹽(NSK)漿的混合物特別適合制造本發(fā)明的薄頁紙幅。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案包含使用成層的薄頁紙幅，其中，最優(yōu)選地，闊葉木漿如桉樹漿用于構(gòu)成多片薄頁紙產(chǎn)品外表面的層中，并且其中北方針葉木硫酸鹽漿用于構(gòu)成多片薄頁紙產(chǎn)品內(nèi)表面的層中。由回收廢紙得到的紙維也可用于本發(fā)明，回收廢紙可包含任何種類或所有上述種類的纖維。
任選化學(xué)添加劑其它材料也可加入到含水造紙配料或紙胚中以賦予產(chǎn)品其它的特性或改進(jìn)造紙方法，只要這些材料與增強(qiáng)劑的化學(xué)性質(zhì)相容，并且對(duì)本發(fā)明的柔軟度或強(qiáng)度特性不會(huì)產(chǎn)生明顯不利的影響。下列材料明確包括在內(nèi)，但并不是包羅萬象的。其它材料也可包括在內(nèi)，只要它們不會(huì)影響或抵消本發(fā)明的益處。
將陽離子電荷偏向物質(zhì)加到造紙工藝中以在其被輸送到造紙工藝時(shí)控制含水造紙配料的ζ電位，這是很普通的。使用這些材料的原因是大多數(shù)固體物就性質(zhì)上來說表面具有負(fù)電荷，包括纖維素纖維和細(xì)粒和大多數(shù)無機(jī)填料的表面。一種傳統(tǒng)上使用的陽離子電荷偏向的物質(zhì)是明礬。最近，在該領(lǐng)域，使用相對(duì)低分子量的陽離子合成聚合物來進(jìn)行電荷偏向處理，這種聚合物的分子量?jī)?yōu)選不大于約500,000，并更優(yōu)選不大于約200,000或甚至約100,000。這種低分子量陽離子合成聚合物的電荷密度相對(duì)較高。這些電荷密度約為4-8當(dāng)量陽離子氮/千克聚合物。一種適合的材料是Cypro514，CT州Stamford市的Cytec公司的一種產(chǎn)品。在本發(fā)明的實(shí)施范圍內(nèi)明確允許使用這種材料。
在本領(lǐng)域中，描述了應(yīng)用高表面積、高陰離子電荷微粒以改進(jìn)成形、濾水、強(qiáng)度和留著性能。見例如1993年6月22日授予Smith的美國(guó)專利5,221,435，引入本發(fā)明作為參考。用于該目的的常用材料是二氧化硅膠體或膨潤(rùn)土。加入這些材料明確包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
盡管本發(fā)明的本質(zhì)是沉積的增強(qiáng)劑在多片薄頁紙產(chǎn)品的內(nèi)表面以不連續(xù)、間隔小的沉積物的形式存在，但本發(fā)明也明確包括作為造紙工藝一部分加入化學(xué)增強(qiáng)劑的變化形式。
例如，如果期望取得永久濕強(qiáng)度，那么可向造紙配料或紙胚中加入下列化學(xué)品聚酰胺-表氯醇樹脂，聚丙烯酰胺，苯乙烯-丁二烯膠乳；不溶的聚乙烯醇；脲甲醛；聚乙烯亞胺；脫乙酰殼多糖聚合物和其混合物。聚酰胺表氯醇樹脂是陽離子濕強(qiáng)樹脂，已發(fā)現(xiàn)它具有特殊的效用。適合類型的這種樹脂描述在下列專利中1972年10月24日授予keim的美國(guó)專利3,700,623和1973年11月13日授予Keim的美國(guó)專利3,772,076，引入本發(fā)明作為參考。有用的聚酰胺-表氯醇樹脂的一種商業(yè)來源是特拉華州Wilmington市的Hercules公司，該公司以Kymene 557H商標(biāo)銷售這種樹脂。
許多紙張產(chǎn)品都必須具有一定的濕強(qiáng)度，因?yàn)樗鼈冃枰ㄟ^廁所進(jìn)入腐敗物或污水系統(tǒng)而被處理掉。如果賦予這些產(chǎn)品濕強(qiáng)度，那么優(yōu)選是暫時(shí)濕強(qiáng)度，其特征在于在水存在時(shí)，其部分或所有效力下降。如果期望得到暫時(shí)濕強(qiáng)度，粘合劑可選自雙醛淀粉或其它帶醛官能度的樹脂，如由國(guó)民淀粉及化學(xué)公司出售的Co-Bond 1000，由CT州Stamford市Cytec公司出售的Parez 750和在1991年1月1日授予Bjorkquist的美國(guó)專利4,981,557中描述的樹脂，引入本文作為參考。
如果需要增強(qiáng)吸濕性，可使用表面活性劑來處理本發(fā)明的薄頁紙幅?；诒№摷埖母衫w維重量，所用的表面活性劑的量?jī)?yōu)選約為0.01-2.0％重量。表面活性劑優(yōu)選具有8個(gè)或更多碳原子的烷基鏈。典型的陰離子表面活性劑是線性烷基磺酸鹽和烷基苯磺酸鹽。典型的非離子表面活性劑是烷基糖苷，包括烷基糖苷酯[如Crodesta SL-40，可從Croda公司(紐約州，紐約市)買到]；烷基糖苷醚[描述在1977年3月8日授予W.K.Langdon等的美國(guó)專利4,011,389中]；和烷基聚乙氧基化的酯[如Pegosperse 200 ML，可從Glyco化學(xué)品公司(CT州，Greenwich市)買到，和IGEPAL RC-520，可從Rhone Poulenc公司(新澤西州，Cranbury市)買到]。
可將化學(xué)柔軟劑通過濕部加入法加入到紙胚中或通過紙幅被干燥后加入到薄頁紙幅中的方法加入。優(yōu)選的化學(xué)柔軟劑包括季銨化合物，包括，但不限于，熟知的二烷基二甲基銨鹽，〔如二(牛脂)二甲基氯化銨、二(牛脂)二甲基甲酯硫酸銨、二(氫化牛脂)二甲基氯化銨等〕。這些柔軟劑的特別優(yōu)選的變化形式是被認(rèn)為是上述的二烷基二甲基銨鹽的單酯或二酯的衍生物。其包括所謂的二酯二(牛脂)二甲基氯化銨、二酯二(硬脂基)二甲基氯化銨、單酯二(牛脂)二甲基氯化銨、二酯二(氫化)牛脂二甲基甲酯硫酸銨、二酯二(氫化)牛脂二甲基氯化銨、單酯二(氫化)牛脂二甲基氯化銨及其混合物，其中特別優(yōu)選二(非氫化)牛脂二甲基氯化銨、二(輕度氫化)牛脂二甲基氯化銨(DEDTHTDMAC)和二(氫化)牛脂二甲基氯化銨(DEDHTDMAC)及其混合物的二酯的變體。根據(jù)產(chǎn)品的性能要求，二牛脂的飽和度可以從非氫化(軟)到輕度氫化、部分或完全氫化(硬)而調(diào)整。
如上文所述，在使用季銨組分時(shí)，若同時(shí)使用合適的增塑劑，可以最有效地實(shí)現(xiàn)使用季銨組分的功能?？梢栽诩句@組分制備過程中，在季化步驟加入增塑劑，或隨后加入。增塑劑的特征是在化學(xué)合成中基本是惰性的，但用作粘度降低劑以有助于合成及隨后的處理，即，將季銨化合物涂布到薄頁紙產(chǎn)品上。優(yōu)選的增塑劑包括非揮發(fā)性的多羥基化合物和脂肪酸的組合。優(yōu)選的多羥基化合物包括甘油和分子量為200-2000的聚乙二醇，特別優(yōu)選分子量為200-600的聚乙二醇。優(yōu)選的脂肪酸包括C6-C23線性或支鏈和飽和或非飽和類似物，最優(yōu)選為異硬脂酸。
另一類優(yōu)選的化學(xué)柔軟劑包括已知的有機(jī)活性聚二甲基硅氧烷組分，包括最優(yōu)選的氨基官能的聚二甲基硅氧烷。
硅氧烷柔軟劑特別優(yōu)選形式是將有機(jī)活性硅氧烷和合適的季銨化合物混合。在該方案中，有機(jī)官能硅氧烷優(yōu)選是氨基聚二甲基硅氧烷，其用量為0至高達(dá)50％，優(yōu)選的用量為約5-15％。前述的百分比表示聚硅氧烷的重量相對(duì)于直接固定的柔軟劑的總重量的比值。
本發(fā)明的薄頁紙中也可加入填料。美國(guó)專利5611890(1997年3月18日授于Vinson等人，引入本發(fā)明作為參考)公開了可用于本發(fā)明基質(zhì)的加有填料的薄頁紙產(chǎn)品。
上述的任選化學(xué)添加劑只是示例性的，并不是用來限制本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明還可應(yīng)用于多層的薄頁紙幅的生產(chǎn)。多層薄頁紙結(jié)構(gòu)和形成方法描述于1976年11月30日頒布的Morgan，Jr.等人的美國(guó)專利3994771，1981年11月17日頒布的Carstens的美國(guó)專利4300981，1979年8月28日頒布的Dunning等人的美國(guó)專利4166001，和1994年9月7日公布的Edwards等人的歐洲專利申請(qǐng)0613979 A1，所有的這些文獻(xiàn)均引入本文作參考。各層優(yōu)選由不同類型的纖維組成，纖維一般是較長(zhǎng)的軟木纖維和較短的硬木纖維，如在多層的薄頁紙制造中所使用的那樣。最優(yōu)選適用于本發(fā)明的多層薄頁紙幅包括至少為二層疊置的層一內(nèi)層和與內(nèi)層相連的至少一外層。優(yōu)選，多層薄頁紙包括兩層的疊置層內(nèi)層和外層。外層優(yōu)選包括具有平均纖維長(zhǎng)度在約0.5與約1.5mm之間、優(yōu)選為小于約1.0mm的較短造紙纖維的主要纖維組分。這些短的造紙纖維通常包括硬木纖維、優(yōu)選為硬木牛皮漿纖維、和最優(yōu)選為由桉樹得到的纖維。內(nèi)層優(yōu)選包括具有平均纖維長(zhǎng)度至少約2.0mm的較長(zhǎng)造紙纖維的主要纖維組分。這些長(zhǎng)的造紙纖維通常是軟木纖維、優(yōu)選為北方軟木牛皮漿纖維。
可以由單層或多層薄頁紙幅來制備本發(fā)明的多片薄頁紙制品。
在本發(fā)明的典型實(shí)施中，在加壓的網(wǎng)前箱中提供低濃度的紙漿配料。該網(wǎng)前箱具有用于輸送紙漿配料的薄沉積物到長(zhǎng)網(wǎng)上以形成濕幅的孔。然后紙幅一般通過真空脫水而脫水到纖維濃度在約7％～約25％之間(以總的紙幅重量為基準(zhǔn)計(jì))。
為了制備用于本發(fā)明的薄頁紙制品，將含水的造紙配料沉積在多孔的表面上以形成紙胚。本發(fā)明的范圍還包括通過形成多紙層制備薄頁紙制品的方法，其中二層或更多層的配料優(yōu)選是由沉積例如來自多通道網(wǎng)前箱中各個(gè)稀釋的纖維漿料流的沉積物而形成的。各層優(yōu)選由不同類型的纖維組成，纖維一般是較長(zhǎng)的軟木纖維和較短的硬木纖維，如在多層的薄頁紙制造中所使用的那樣。如果各層開始是在各個(gè)網(wǎng)上形成的話，隨后各濕層結(jié)合在一起以形成多層薄頁紙幅。造紙纖維優(yōu)選由不同類型的纖維組成，纖維一般為較長(zhǎng)的軟木纖維和較短的硬木纖維。更優(yōu)選，硬木纖維占所述造紙纖維的至少50％和軟木纖維占所述造紙纖維的至少約10％。
正如這里所使用的，術(shù)語“強(qiáng)度”指單位總抗張強(qiáng)度(specific total tensilestrength)，這種量度的確定方法包括在本說明書的后面部分中。根據(jù)本發(fā)明的這種薄頁紙幅是高強(qiáng)度的。這通常指它們的總抗張強(qiáng)度一般為至少約為200克/英寸，更優(yōu)選大于約400克/英寸。
本發(fā)明的多片薄頁紙幅可用于使用柔軟、吸濕性的多層薄頁紙產(chǎn)品的任何場(chǎng)合。本發(fā)明多片薄頁紙幅的特別有益的用途是衛(wèi)生紙和面巾紙產(chǎn)品。
分析和測(cè)試方法A.密度在此使用的術(shù)語多層薄頁紙的密度是由紙的定量除以厚度計(jì)算出的平均密度，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)膯挝晦D(zhuǎn)換。在此使用的多層薄頁紙的厚度是當(dāng)經(jīng)受95克/英寸2(15.5克/厘米2)壓縮負(fù)荷時(shí)紙的厚度。
B.薄頁紙的(專門)小組(主觀評(píng)價(jià))柔軟度的測(cè)定理想的是，在柔軟度測(cè)定之前，應(yīng)根據(jù)Tappi方法#T402OM-88調(diào)整要測(cè)定的紙樣。這里，紙樣要在10-35％的相對(duì)濕度和22-40℃的溫度范圍內(nèi)預(yù)處理24小時(shí)。預(yù)處理之后，紙樣應(yīng)在48-52％的相對(duì)濕度和22-24℃溫度范圍內(nèi)處理24小時(shí)。
理想的是，小組測(cè)定柔軟度應(yīng)在恒溫恒濕室內(nèi)進(jìn)行。如果不可能，所有樣品包括對(duì)照紙樣都應(yīng)處在相同環(huán)境條件下測(cè)定。
柔軟度測(cè)定是在成對(duì)比較的情況下以類似于感覺檢測(cè)法手冊(cè)(Manualon Sensory Testing method)中所描述的形式進(jìn)行的，該方法收錄在1968年美國(guó)檢測(cè)和材料協(xié)會(huì)出版的ASTM特殊技術(shù)出版物434中，其引入本文作為參考。柔軟度是采用稱為成對(duì)差別檢測(cè)(Paired Differene Test)的主觀檢測(cè)來評(píng)估的。這種方法使用了檢測(cè)材料本身的外在標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于觸覺柔軟度，提供二個(gè)紙樣以使檢測(cè)者看不見紙樣，并且檢測(cè)者需要根據(jù)觸覺柔軟度選擇其中之一。測(cè)定結(jié)果以所謂小組評(píng)分單位(PSU)記錄。關(guān)于柔軟度測(cè)定以獲得這里以PSU報(bào)告的柔軟度數(shù)據(jù)，需進(jìn)行許多小組柔軟度測(cè)定。在每次測(cè)定中，十位有經(jīng)驗(yàn)的柔軟度檢測(cè)員被要求評(píng)出三組成對(duì)紙樣的相對(duì)柔軟度等級(jí)。由每個(gè)檢測(cè)員每次一對(duì)地評(píng)價(jià)多對(duì)紙樣每對(duì)中的一個(gè)紙樣稱為X，另一個(gè)稱為Y。簡(jiǎn)言之，每一個(gè)X紙樣是相對(duì)其成對(duì)的Y紙樣按下列方式進(jìn)行評(píng)估1.如果X被評(píng)價(jià)為可能比Y柔軟點(diǎn)，那么X的等級(jí)是+1；并且如果Y被評(píng)價(jià)為可能比X柔軟點(diǎn)，那么X的等級(jí)為-1；2.如果X被評(píng)價(jià)為確實(shí)比Y柔軟點(diǎn)，那么X的等級(jí)為+2；并且如果Y被評(píng)價(jià)為確實(shí)比X軟點(diǎn)，那么X的等級(jí)為-2；3.如果X被評(píng)價(jià)為比Y軟很多，那么給予X的等級(jí)為+3，并且如果Y被評(píng)價(jià)為比X軟很多，那么給予X的等級(jí)為-3；并且，最后4.如果X被評(píng)價(jià)為比Y軟很多很多，那么給予X的等級(jí)為+4，并且如果Y被評(píng)價(jià)為比X軟很多很多，那么給予X的等級(jí)為-4。
對(duì)這些等級(jí)進(jìn)行平均，并以PSU單位來表示所得值。所得數(shù)據(jù)被認(rèn)為是一個(gè)小組檢測(cè)的結(jié)果。如果評(píng)估一對(duì)以上的紙樣，那么根據(jù)成對(duì)的統(tǒng)計(jì)分析得到的等級(jí)來對(duì)所有紙樣對(duì)進(jìn)行有序排列。然后，按要求將評(píng)價(jià)值向上或向下變換排列以取得一個(gè)0 PSU值，每個(gè)紙樣選擇該值作為0基準(zhǔn)。然后通過其它紙樣相對(duì)于0基準(zhǔn)的相對(duì)等級(jí)來確定它們具有為正或負(fù)值。所進(jìn)行的和平均的小組測(cè)試的次數(shù)是使約0.2PSU代表主觀感覺柔軟度的明顯差異。
C.薄頁紙強(qiáng)度的測(cè)定干抗張強(qiáng)度該抗張強(qiáng)度是用Thwing-Albert Intelect II標(biāo)準(zhǔn)抗張測(cè)試儀(Thwing-Albert儀器公司，PA州費(fèi)城Dutton路10960號(hào)，郵編19154)在一英寸寬紙樣條上進(jìn)行測(cè)定的。該方法是準(zhǔn)備用在成品紙產(chǎn)品、紙卷樣品和未加工的原料紙上的。
紙樣處理及制備在抗張強(qiáng)度測(cè)試之前，應(yīng)根據(jù)Tappi方法#T402OM-88對(duì)待測(cè)紙樣進(jìn)行處理。測(cè)試之前，必須小心地從紙樣上除去所有塑料的和紙板包裝材料。紙樣應(yīng)在48-52％的相對(duì)濕度和22-24℃的溫度范圍內(nèi)處理至少2小時(shí)。紙樣制備和各向抗張強(qiáng)度測(cè)試也應(yīng)在恒溫恒濕的室內(nèi)進(jìn)行。
對(duì)于成品紙，廢棄任何損壞的產(chǎn)品。接著，取5條具有4個(gè)可用單位的紙樣(也稱紙頁)，并將一個(gè)疊加到另一個(gè)的頂部，以形成長(zhǎng)的疊合紙樣，同時(shí)使紙頁間的孔重合。將用于縱向抗張強(qiáng)度測(cè)定的紙頁標(biāo)上1和3，并將用于橫向抗張強(qiáng)度測(cè)定的紙頁標(biāo)上2和4。然后，用裁紙刀(具有安全保護(hù)裝置的JDC-1-10或JDC-1-12，Thwing-Albert儀器公司制造，PA州費(fèi)城Dutton路10960號(hào)，郵編19154)通過孔線裁切，以制成4個(gè)分開的原料。還要確保用于縱向測(cè)試的疊置紙樣堆標(biāo)上1和3，并且用于橫向測(cè)試的疊置紙樣堆標(biāo)上2和4。
從疊置紙樣堆1和3上切取兩個(gè)1英寸寬的縱向紙條。從疊置紙樣堆2和4上切取兩個(gè)1英寸寬的橫向紙條?，F(xiàn)有4個(gè)1英寸寬紙條用于縱向抗張強(qiáng)度測(cè)試和4個(gè)1英寸寬紙條用于橫向抗張強(qiáng)度測(cè)試。對(duì)于這些成品紙樣品，所有8個(gè)1英寸寬紙條(也稱紙頁)都是5個(gè)可用單位厚。
對(duì)于未加工的原紙和/或紙卷樣品，使用裁紙刀(具有安全保護(hù)裝置的JDC-1-10或JDC-1-12，Thwing-Albert儀器公司制造，PA州費(fèi)城Dutton路10960號(hào)，郵編19154)從紙樣的測(cè)定區(qū)切取一個(gè)8片厚的15英寸×15英寸紙樣。確保一個(gè)15英寸的切邊是平行于縱向的，而另一切邊是平行于橫向的。確保紙樣在48-52％的相對(duì)濕度和22-24℃的溫度范圍內(nèi)處理至少2小時(shí)。紙樣制備和各向抗張強(qiáng)度的測(cè)試也要在恒溫恒濕室內(nèi)進(jìn)行。
從8片厚的15英寸×15英寸預(yù)處理紙樣切取4條1英寸×7英寸的紙樣，同時(shí)長(zhǎng)的7英寸邊要與縱向平行。作為縱向紙卷或未加工的原紙樣來記錄這些紙樣。切取另外4條1英寸×7英寸的紙樣，同時(shí)使長(zhǎng)的7英寸邊與橫向平行。作為橫向紙卷或未加工的原紙樣來記錄這些紙樣。確保所有前面的裁切都是用裁紙刀(具有安全保護(hù)裝置的JDC-1-10或JDC-1-12，Thwing-Albert儀器公司制造，PA州費(fèi)城Dutton路10960號(hào)，郵編19154)進(jìn)行的?，F(xiàn)總共有8條紙樣4條8片厚的1英寸×7英寸紙樣，其7英寸邊平行于縱向；4條8片厚的1英寸×7英寸紙樣，其7英寸邊平行于橫向。
抗張測(cè)試儀的操作對(duì)于抗張強(qiáng)度的實(shí)際測(cè)定，使用Thwing-Albert Intelect II標(biāo)準(zhǔn)抗張測(cè)試儀(Thwing-Albert儀器公司，PA州費(fèi)城Dutton路10960號(hào)，郵編19154)。將平面夾插入該儀器并根據(jù)Thwing-Albert Intelect II的操作手冊(cè)中所給的指示進(jìn)行測(cè)試儀的校準(zhǔn)。將儀器的十字頭速度調(diào)到4.00英寸/分，并將第1和第2計(jì)量長(zhǎng)度調(diào)到2.00英寸。斷裂靈敏度應(yīng)調(diào)到20.0克，并且紙樣寬應(yīng)調(diào)到1.00英寸，紙樣厚應(yīng)在0.025英寸。
選定一個(gè)測(cè)力計(jì)，應(yīng)使待測(cè)紙樣的預(yù)測(cè)的抗張強(qiáng)度結(jié)果處在測(cè)力計(jì)使用時(shí)的25％和75％量程之間。例如，一個(gè)5000克的測(cè)力計(jì)可用于預(yù)測(cè)抗張強(qiáng)度范圍在1250克(5000克的25％)和3750克(5000克的75％)之間的紙樣?？箯垳y(cè)試儀也可設(shè)置在5000克測(cè)力計(jì)的10％量程致使該測(cè)試儀能測(cè)定預(yù)測(cè)抗張強(qiáng)度在125-375克范圍內(nèi)的紙樣。
取一個(gè)待測(cè)抗張強(qiáng)度的紙條，將其一端放在抗張測(cè)試儀的一個(gè)夾頭內(nèi)，紙條的另一端放在另一夾頭內(nèi)。確保紙條的長(zhǎng)邊平行于抗張測(cè)試儀的側(cè)面。也要確保紙條不要伸到兩夾頭的任一側(cè)面之外。另外，每一個(gè)夾頭的壓力必須與紙樣接觸。
將測(cè)試紙條插入兩夾頭之后，可監(jiān)測(cè)儀器張力。如果它顯示5克或更高值，那么該紙樣太緊。相反，如果測(cè)試開始后和記錄任何數(shù)值之前，經(jīng)過了2-3秒的時(shí)間，那么該測(cè)試紙條太松。
按照抗張測(cè)試儀手冊(cè)中所描述的那樣，開啟抗張測(cè)試儀。在十字夾頭自動(dòng)返回到其起始開始位置后，該測(cè)試完成。從儀器刻度盤或數(shù)字儀表板以克為單位讀出并記錄抗張載荷(精確到最小單位)。
如果該儀器不能自動(dòng)進(jìn)行復(fù)位，那么進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)以使儀器夾頭回到其起始位置。按照上面所描述的，將下一個(gè)紙條放入兩夾頭中并以克為單位獲取抗張強(qiáng)度讀數(shù)。從所有測(cè)試紙條獲取抗張強(qiáng)度讀數(shù)。應(yīng)注意，如果測(cè)試時(shí)，紙條滑脫或斷裂在夾頭內(nèi)或其邊緣，那么應(yīng)廢棄這一讀數(shù)。
計(jì)算對(duì)于4個(gè)縱向的1英寸寬成品紙條，將這4個(gè)分別記錄的抗張強(qiáng)度讀數(shù)加起來?？偤统詼y(cè)定的紙條數(shù)。紙條數(shù)通常是4。還要將所記錄的抗張強(qiáng)度總和除以每個(gè)抗張強(qiáng)度紙條的可用單位數(shù)。對(duì)于1片和2片產(chǎn)品，可用單位數(shù)一般為5。
對(duì)橫向成品紙紙條重復(fù)這一計(jì)算。
對(duì)于在縱向切取的未加工原紙或紙卷紙樣，將4個(gè)分別記錄的抗張強(qiáng)度讀數(shù)加起來?？偤统詼y(cè)試的紙條數(shù)。該紙條數(shù)一般為4。還要將所記錄的抗張強(qiáng)度總和除以每個(gè)抗張強(qiáng)度紙條的可用單位數(shù)。該單位數(shù)一般為8。
對(duì)橫向未加工的或紙卷樣品紙條重復(fù)這一計(jì)算。
所有結(jié)果都以克/英寸為單位。
實(shí)施例下列實(shí)施例用以說明本發(fā)明的實(shí)施。這些實(shí)施例是用來幫助本發(fā)明的描述，但絕不意味著限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明僅受所附的權(quán)利要求書的限制。
實(shí)施例1該實(shí)施例說明使用直接膠版輪轉(zhuǎn)凹版印刷機(jī)來制備一片的內(nèi)表面具有增強(qiáng)劑的二片浴巾紙。
用于制備流化增強(qiáng)劑的試劑是從Pennsylvania州Philadelphia區(qū)的Rohm & Hass公司得到的固含量45％的丙烯酸膠乳(Rhoplex NW-2744F乳液)將50％的丙烯酸膠乳和50％自來水混合，得到膠乳固含量為23％，來制備流化的增強(qiáng)劑。然后將流化劑裝入凹印槽中，使該流化增強(qiáng)劑填滿輪轉(zhuǎn)凹印滾筒的凹進(jìn)區(qū)。
凹印滾筒表面包衣有氧化鋁陶瓷，通過激光技術(shù)在氧化鋁陶瓷中刻出凹進(jìn)區(qū)。凹進(jìn)區(qū)為半球形，各為直徑55μ，深度約228μ。凹進(jìn)區(qū)的圖案為六角形，其出現(xiàn)率為每線性英寸350個(gè)，使得每平方英寸約140000個(gè)凹進(jìn)區(qū)。凹進(jìn)區(qū)所覆蓋的總面積的百分比為約53％。
由柔性PTFE刮刀從凹印滾筒表面上除去多余的流化增強(qiáng)劑。
直接印刷機(jī)的操作條件滾筒表面速度及薄頁紙幅速度為100英尺/分鐘。
凹印滾筒與薄頁紙接觸而運(yùn)轉(zhuǎn)，而紙幅又與壓印滾筒接觸。壓印滾筒的橡膠外層的硬度為50P&J，厚度為1/2英寸，外徑為4英寸。兩滾筒相互作用使得不存在薄頁紙幅時(shí)由于壓印滾筒上的橡膠外層的變形的兩滾筒接觸區(qū)的寬度為5/32英寸。
將厚度為10密耳的單片浴巾薄頁紙幅通過凹印和壓印滾筒間形成的間隙，其中流化增強(qiáng)劑由凹印滾筒轉(zhuǎn)移至薄頁紙幅上。離開凹印和壓印滾筒間所形成間隙的薄頁紙幅含有約3％重量的增強(qiáng)劑(約14％增強(qiáng)劑混合物)。
所得單片薄頁紙幅與另一未經(jīng)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)凹版印刷工藝改性、同類型的單片紙結(jié)合。所得的二片薄頁紙幅轉(zhuǎn)化成浴巾紙紙卷。
測(cè)量所得薄頁紙的基本性質(zhì)，下表將實(shí)施例1的強(qiáng)度和柔軟度與對(duì)比例1相比較。對(duì)比例1是與實(shí)施例1相同的兩片薄頁紙產(chǎn)品，不同的是對(duì)比例1不包括本發(fā)明表面沉積的增強(qiáng)劑。


與不具有本發(fā)明好處的對(duì)比例1的產(chǎn)品相比，實(shí)施例1的性能表明，柔軟度只有相對(duì)很小的降低卻能得到強(qiáng)度的增加。
實(shí)施例2該實(shí)施例說明使用直接膠版輪轉(zhuǎn)凹版印刷機(jī)來制備在兩片的內(nèi)表面具有增強(qiáng)劑的二片浴巾紙。
用于制備流化增強(qiáng)劑的試劑是從Pennsylvania州Philadelphia區(qū)的Rohm & Hass公司得到的固含量44％的丙烯酸膠乳(Rhoplex NW-1845乳液)將50％的丙烯酸膠乳和50％自來水混合，得到膠乳固含量為22％，來制備流化的增強(qiáng)劑。然后將流化增強(qiáng)劑裝入凹印槽中，使該流化增強(qiáng)劑填滿輪轉(zhuǎn)凹印滾筒的凹進(jìn)區(qū)。
凹印滾筒表面包衣有氧化鋁陶瓷，通過激光技術(shù)在氧化鋁陶瓷中刻出凹進(jìn)區(qū)。凹進(jìn)區(qū)為半球形，各為直徑55μ，深度約228μ。凹進(jìn)區(qū)的圖案為六角形，其出現(xiàn)率為每線性英寸350個(gè)，使得每平方英寸140000個(gè)凹進(jìn)區(qū)。凹進(jìn)區(qū)所覆蓋的總面積的百分比為約53％。
由柔性PTFE刮刀從凹印滾筒表面上除去多余的流化增強(qiáng)劑。
直接印刷機(jī)的操作條件滾筒表面速度及紙幅速度為100英尺/分鐘。
凹印滾筒與薄頁紙幅接觸而運(yùn)轉(zhuǎn)，而紙幅又與壓印滾筒接觸。壓印滾筒的橡膠外層的硬度為50P&J，厚度為1/2英寸，外徑為4英寸。兩滾筒相互作用使得不存在薄頁紙幅時(shí)由于壓印滾筒上的橡膠外層的變形的兩滾筒接觸區(qū)的寬度為5/32英寸。
將厚度為10密耳的單片浴巾薄頁紙幅通過凹印和壓印滾筒間形成的間隙，其中流化增強(qiáng)劑由凹印滾筒轉(zhuǎn)移至薄頁紙幅上。離開凹印和壓印滾筒間所形成間隙的薄頁紙幅含有約4％重量的增強(qiáng)劑(約18％增強(qiáng)劑混合物)。
所得單片薄頁紙幅與另一經(jīng)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)凹版印刷工藝類似方式進(jìn)行改性、同類型的單片薄頁紙幅結(jié)合。所得的二片薄頁紙幅轉(zhuǎn)化成浴巾紙紙卷。
測(cè)量所得薄頁紙的基本性質(zhì)，下表將實(shí)施例2的強(qiáng)度和柔軟度與同實(shí)施例2相同但不包括本發(fā)明表面沉積的增強(qiáng)劑的兩片薄頁紙產(chǎn)品比較。還將實(shí)施例2與同實(shí)施例2相同、不包括本發(fā)明表面沉積的增強(qiáng)劑但通過常規(guī)方法在造紙中增加精磨和在濕部加入干強(qiáng)度劑來增強(qiáng)的兩片薄頁紙產(chǎn)品比較。

與不具有本發(fā)明好處的對(duì)比例2的產(chǎn)品相比，實(shí)施例2的性能表明，柔軟度只有相對(duì)很小的降低卻能得到強(qiáng)度的增加。對(duì)比例2A的性能表明，造紙中用常規(guī)方法增強(qiáng)的產(chǎn)品的強(qiáng)度與實(shí)施例2幾乎相同，但柔軟度卻極大地降低。
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度、柔軟多片薄頁紙產(chǎn)品，其包括面對(duì)面的至少兩片，其中各片的內(nèi)表面的取向是朝向所述的多片薄頁紙的內(nèi)部，其特征在于所述片的至少一個(gè)內(nèi)表面沉積有增強(qiáng)劑。
2.權(quán)利要求1的多片薄頁紙產(chǎn)品，其中所述的增強(qiáng)劑選自淀粉、聚乙烯基醇、聚酰胺樹脂、聚丙烯酰胺樹脂、丙烯酸類聚合物、苯乙烯-丁二烯共聚物、醋酸乙烯酯聚合物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氯乙烯聚合物、1，1-二氯乙烯聚合物、氯乙烯-亞乙烯基共聚物、丙烯腈共聚物和乙烯-丙烯酸共聚物及其混合物。
3.權(quán)利要求1或2的多片薄頁紙產(chǎn)品，其中與所述薄頁紙產(chǎn)品的干重相比，所述增強(qiáng)劑的干重占所述薄頁紙產(chǎn)品重量的約0.5％-10％。
4.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的多片薄頁紙產(chǎn)品，其中所述的多片薄頁紙產(chǎn)品為兩片。
5.權(quán)利要求4的多片薄頁紙產(chǎn)品，其中所述的片包括網(wǎng)側(cè)和毛毯側(cè)，其中兩片的所述毛毯側(cè)的取向?yàn)槊簜?cè)構(gòu)成所述多片薄頁紙的內(nèi)表面。
6.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的多片薄頁紙產(chǎn)品，其中所述的增強(qiáng)劑包括玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-30至10℃的彈性聚合物。
7.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的多片薄頁紙產(chǎn)品，其中所述的各片包括空氣穿透干燥的薄頁紙幅。
8.一種生產(chǎn)柔軟、高強(qiáng)度多片薄頁紙產(chǎn)品的方法，該方法的步驟為a)在薄頁紙幅的表面經(jīng)表面沉積涂上流化的增強(qiáng)劑，從而形成包括0.5％-10％的所述增強(qiáng)劑的表面增強(qiáng)的薄頁紙幅；和b)將步驟a)得到的表面增強(qiáng)的薄頁紙幅與至少另一薄頁紙幅相結(jié)合形成多片薄頁紙產(chǎn)品，所述的結(jié)合步驟的特征在于所述表面增強(qiáng)的薄頁紙產(chǎn)品的取向是使包括增強(qiáng)劑的表面形成該多片薄頁紙產(chǎn)品的內(nèi)表面；其中所述的多片薄頁紙產(chǎn)品包括有至少在其大部分表面上仍保持未粘合的薄頁紙幅。
9.權(quán)利要求8的方法，其中所述的流化增強(qiáng)劑為膠乳液。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述的膠乳液被非均勻地印刷，從而將膠乳相對(duì)濃縮區(qū)的均勻稀疏的圖案沉積到膠乳液均勻涂布的相對(duì)擴(kuò)散圖案中，其中實(shí)現(xiàn)所述結(jié)合步驟b)的方法是施加足夠的結(jié)合壓力使所述表面增強(qiáng)的薄頁紙幅與其它薄頁紙幅通過膠乳固體物的濃縮區(qū)借助粘合力而緊密結(jié)合在一起；所述的結(jié)合壓力不足以引起處于均勻的相對(duì)擴(kuò)散區(qū)中的膠乳固體物區(qū)的粘合。
全文摘要
本發(fā)明公開了用作吸濕性的衛(wèi)生產(chǎn)品如浴巾紙、面巾紙和吸濕性的毛巾紙的高強(qiáng)度的、柔軟的多片薄頁紙產(chǎn)品。這種薄頁紙至少一個(gè)內(nèi)表面沉積有化學(xué)增強(qiáng)劑。
文檔編號(hào)D21H21/18GK1261938SQ98806892
公開日2000年8月2日 申請(qǐng)日期1998年5月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月12日
發(fā)明者肯尼斯·D·文森, 喬納森·A·菲克, 霍華德·T·迪森 申請(qǐng)人:普羅克特和甘保爾公司