CN101331272B - 含有聚合物分散体的薄纸产品 - Google Patents

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Abstract

公开了含有添加剂组合物的薄纸产品。该添加剂组合物例如包含含有烯烃聚合物、乙烯-羧酸共聚物或其混合物的水分散体。该烯烃聚合物可以包含乙烯与辛烯的互聚物，而该乙烯-羧酸共聚物可以包含乙烯-丙烯酸共聚物。该添加剂组合物还可以含有分散剂，例如脂肪酸。该添加剂组合物可以通过与用于形成网幅的纤维结合来并入薄纸网幅中。或者，添加剂组合物可以在形成网幅后局部施加到网幅上。例如，在一个实施方案中，添加剂组合物可以在起皱操作过程中作为起皱粘合剂施加到网幅上。该添加剂组合物可以改进薄纸网幅的强度而基本不会不利地影响网幅的感觉柔软度。

Description

含有聚合物分散体的薄纸产品
发明背景
吸水薄纸产品，例如擦手纸、面巾纸、浴室用纸和其它类似产品被设计成包括几种重要性质。例如，该产品应该具有良好的松厚度(bulk)、柔软感，并且应该高度吸收性。该产品还应该具有良好的强度和抗撕裂性，即使在湿时也如此。不幸地，制造柔软且高度吸收性的高强度薄纸产品是非常困难的。通常，当采取步骤提高该产品的一种性质时，会不利地影响产品的其它特性。
例如，通常通过降低或减少薄纸产品内的纤维素纤维粘合来提高柔软性。但是，抑制或降低纤维粘合会不利地影响薄纸网幅的强度。
在另一些实施方案中，通过在薄纸网幅外表面上局部添加软化剂来增强柔软性。软化剂可能包含例如有机硅。有机硅可以通过印刷、涂布或喷涂施加到网幅上。尽管有机硅使薄纸网幅感觉更柔软，但有机硅可能相对昂贵并可能降低通过抗张强度和/或抗张能量吸收测定的纸张耐用性。
为了提高耐用性，过去，在薄纸产品中加入各种强度剂。可以添加强度剂以提高薄纸网幅的干强度或薄纸网幅的湿强度。一些强度剂被视为临时的，因为它们仅在特定时间内维持薄纸中的湿强度。临时湿强度剂例如可以在使用过程中增加浴室用纸的强度，但不能防止浴室用纸在被扔在便桶中并冲入下水道或化粪池中时的溃解。
粘合剂已经单独或与起皱操作结合地局部施加到薄纸产品上。例如，在制造擦手纸和拭巾时经证实非常成功的一种具体方法公开在授予Gentile等人的美国专利No.3,879,257中，其完全经此引用并入本文。在Gentile等人中，公开了一种将粘合材料以精细限定的图案施加到纤维幅一面上的方法。然后将该网幅粘贴到加热的起皱表面上并从该表面上起皱。将粘合材料施加到该网幅的相反面上，并类似地将该网幅起皱。Gentile等人中公开的方法产生具有杰出的松厚度、优异的柔软性和良好的吸收能力的擦拭产品。网幅的表面区域还提供优异的强度、耐磨性和擦干性质。
尽管Gentile等人中公开的方法和产品已经在制造纸擦拭产品的领域中提供了许多优点，但仍然需要进一步改进纸擦拭产品的各种方面。例如，仍然需要可以并入薄纸网幅中而不会明显不利地影响网幅柔软度的特别的强度剂。还需要可以在网幅制造过程中的任何时期并入网幅中的强度剂。例如，需要可以添加到纸浆形成之前的纸浆片(pulpsheet)中，用于形成薄纸网幅的纤维水悬浮体、在干燥之前的成型薄纸网幅和/或添加到已经干燥的薄纸网幅中的强度剂。
此外，过去，局部施加到薄纸网幅上的添加剂组合物具有在一些情况下产生粘连问题的趋势，这是指两个相邻薄纸纸张(tissue sheet)的粘结趋势。因此，还需要局部施加到薄纸网幅上而不会造成粘连问题的添加剂组合物或强度剂。
发明概述
一般而言，本公开涉及由于添加剂组合物的存在而具有改进的性质的湿和干薄纸产品(tissue product)。该薄纸产品可以包括，例如，浴室用纸、面巾纸、擦手纸、工业用拭巾，和类似物。薄纸产品可能含有一个片层(ply)或可能含有多个片层(plies)。添加剂组合物可以并入薄纸产品中以改进产品的强度而不会明显地负面影响产品的柔软性和/或粘连性。添加剂组合物也可以提高强度而没有与粘连相关的问题。该添加剂组合物可以包含，例如，含热塑性树脂的水分散体。添加剂组合物可以经由浆料制造之前的纤维预处理、湿部添加法添加到薄纸产品中，和/或在成型过程中或之后局部施加到网幅上。在一个实施方案中，添加剂组合物在起皱操作中局部施加到薄纸网幅上。
在一个实施方案中，例如，本公开涉及包含含有纸浆纤维的薄纸网幅的薄纸产品。薄纸网幅例如可以具有至少3立方厘米/克的干松厚度(dry bulk)。根据本公开，薄纸产品进一步包含存在于薄纸网幅上或内的添加剂组合物。该添加组合物包含非纤维烯烃聚合物，例如α-烯烃聚合物。
该添加剂组合物例如可以包含成膜组合物且烯烃聚合物可以包含乙烯与至少一种包括链烯，例如1-辛烯，的共聚单体的互聚物。该添加剂组合物还可以含有分散剂，例如羧酸。具体分散剂的实例例如包括脂肪酸，例如油酸或硬脂酸。
在一个具体实施方案中，添加剂组合物可以含有与乙烯-丙烯酸共聚物联用的乙烯-辛烯共聚物。乙烯-丙烯酸共聚物不仅是热塑性树脂，还可以充当分散剂。乙烯-辛烯共聚物可以与乙烯-丙烯酸共聚物以大约1∶10至大约10∶1，例如大约2∶3至大约3∶2的重量比存在。
烯烃聚合物组合物可以表现出小于大约50％，例如小于大约20％的结晶度。烯烃聚合物还可以具有小于大约1000克/10分钟，例如小于大约700克/10分钟的熔体指数。烯烃当包含在水分散体中时也可以具有相对较小的粒度，例如大约0.1微米至大约5微米。
添加剂组合物可以在薄纸网幅成型之前与纸浆纤维合并。或者或此外，添加剂组合物可以局部施加到薄纸网幅的至少一面上。例如，添加剂组合物可以喷涂或印刷到薄纸网幅上。在一个具体实施方案中，薄纸网幅在施加添加剂组合物之后起皱。
薄纸网幅的基重(base weight)可以随要形成的具体产品而变。对于浴室用纸和面巾纸，例如，薄纸网幅可以具有大约6gsm至大约40gsm的基重。另一方面，对于擦手纸或擦拭工具，薄纸网幅可以具有大约15gsm至大约90gsm的基重。薄纸网幅松厚度也可以为大约3立方厘米/克至20立方厘米/克，例如大约5立方厘米/克至15立方厘米/克。
在替换性实施方案中，添加剂组合物可以含有乙烯-丙烯酸共聚物。乙烯-丙烯酸共聚物可以与分散剂，例如脂肪酸共同存在于添加剂组合物中。
本公开还涉及用于制造薄纸产品的各种方法。在一个实施方案中，该方法包括形成纤维的水悬浮体的步骤。纤维包括纸浆纤维。随后将纤维的水悬浮体成型成薄纸网幅，并将薄纸网幅干燥。根据本公开，将添加剂组合物施加到纤维的水悬浮体中或施加到成型的薄纸网幅上。添加剂组合物可以包含含有非纤维α-烯烃聚合物、乙烯-丙烯酸共聚物或其混合物的水分散体。此外，水分散体可以含有分散剂。
该添加剂组合物可以以大约0.1重量％至大约50重量％，例如大约0.5重量％至大约10重量％的量施加到薄纸网幅上。
下面更详细论述本发明的其它特征和方面。
附图简述
在说明书剩余部分中，参照附图，更具体阐述本发明的完整和可行的公开内容，包括其对本领域普通技术人员而言的最佳模式，在附图中：
图1是薄纸网幅成型机的示意图，显示了根据本公开的具有多层的成层薄纸网幅的成型；
图2是本公开中所用的非皱纹穿透干燥薄纸网幅的成型方法的一个实施方案的示意图；
图3是本公开中所用的湿皱纹薄纸网幅的成型方法的一个实施方案的示意图；
图4是根据本公开在薄纸网幅的每一面上施加添加剂组合物并使薄纸网幅的一面起皱的方法的一个实施方案的示意图；
图5是在根据本公开制成的薄纸网幅上施加添加剂组合物用的图案的一个实施方案的平面图；
图6是根据本公开在薄纸网幅上施加添加剂组合物用的图案的另一实施方案；
图7是根据本公开在薄纸网幅上施加添加剂组合物用的图案的另一实施方案的平面图；
图8是根据本公开在薄纸网幅一面上施加添加剂组合物并使薄纸网幅的一面起皱的方法的替换性实施方案的示意图；
图9-26是在下述实施例中获得的结果。
附图标记在本说明书和附图中的重复使用用于表示本公开的相同或类似要素或特征。
详述
本领域普通技术人员理解的是，本论述仅是示例性实施方案的描述，并且不是要限制本发明的更广泛方面。
一般而言，本公开涉及在薄纸网幅中并入添加剂组合物以改进网幅的强度。可以在不会明显地负面影响网幅的感觉柔软性的情况下提高网幅强度。添加剂组合物可以包含聚烯烃分散体。例如，聚烯烃分散体可以在水介质中含有在施加或并入薄纸网幅中时具有相对较小尺寸，例如小于大约5微米的聚合物粒子。但是，一经干燥，聚合物粒子通常不易区分。例如，在一个实施方案中，添加剂组合物可以包含形成不连续膜的成膜组合物。在一些实施方案中，聚烯烃分散体可以含有分散剂。
如下面更详细地描述，添加剂组合物可以使用各种技术和在薄纸产品的不同生产阶段中并入薄纸网幅中。例如，在一个实施方案中，添加剂组合物可以与用于形成薄纸网幅的纤维的水悬浮体合并。在替换性实施方案中，添加剂组合物可以施加到用于形成纤维的水悬浮体的干纸浆片中。在再一实施方案中，添加剂组合物可以在薄纸网幅湿的同时或在薄纸网幅已经干燥的情况下局部施加到薄纸网幅上。例如，在一个实施方案中，添加剂组合物可以在起皱操作过程中局部施加到薄纸网幅上。特别地，添加剂组合物据发现非常适合在起皱过程中将薄纸网幅粘贴到起皱表面上。
含有聚烯烃分散体的添加剂组合物的使用据发现根据具体实施方案提供各种益处和优点。例如，添加剂组合物据发现与未处理的网幅相比改进了处理过的薄纸网幅的几何平均抗张强度和几何平均抗张能量吸收。此外，与未处理的网幅相比和与过去常做的用有机硅组合物处理的薄纸网幅相比，可以在没有明显地不利影响薄纸网幅刚度的同时改进上述强度性质。因此，根据本公开制成的薄纸网幅可以具有与用有机硅组合物处理的薄纸网幅类似或相当的感觉柔软性。但是，根据本公开制成的薄纸网幅在同一感觉柔软性水平上可以具有显著改进的强度性质。
强度性质的提高也与用粘合材料，例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物处理的现有技术薄纸网幅相当。但是，根据本公开制成的薄纸网幅与过去已经作出的用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物添加剂组合物处理的那些相比，纸张粘连(sheet blocking)问题(其是相邻纸张粘结在一起的趋势)显著降低。
通过在网幅制造过程中的几乎任何位点将添加剂组合物并入薄纸网幅中，可以获得上述优点和益处。添加剂组合物通常含有包含至少一种热塑性树脂、水和任选至少一种分散剂的水分散体。热塑性树脂以相对较小的粒度存在于分散体内。例如，聚合物的平均体积粒度可以小于大约5微米。实际粒度可以取决于各种因素，包括分散体中存在的热塑性聚合物。因此，平均体积粒度可以为大约0.05微米至大约5微米，例如小于大约4微米，例如小于大约3微米，例如小于大约2微米，例如小于大约1微米。可以在Coulter LS230光散射粒度分析器或其它合适的装置上测量粒度。当在水分散体中存在时和在薄纸网幅中存在时，热塑性树脂通常以非纤维形式存在。
聚合物粒子在分散体中的粒度分布可以小于或等于大约2.0，例如小于1.9、1.7或1.5。
可以并入本公开的添加剂组合物中的水分散体的实例例如公开在美国专利申请公开No.2005/0100754、美国专利申请公开No.2005/0192365、PCT公开No.WO 2005/021638和PCT公开No.WO2005/021622中，它们均经此引用并入本文。
上述添加剂组合物内所含的热塑性树脂可以随具体用途和所需结果而变。在一个实施方案中，例如，热塑性树脂是烯烃聚合物。本文所用的烯烃聚合物是指具有通式CnH2n的一类不饱和开链烃。烯烃聚合物可以作为共聚物，例如互聚物存在。本文所用的基本烯烃聚合物是指含有小于大约1％取代的聚合物。
在一个具体实施方案中，例如，烯烃聚合物可以包含乙烯与至少一种选自C4-C20直链、支链或环状二烯、或乙烯乙烯基化合物，例如乙酸乙烯酯，和式H2C＝CHR(其中R是C1-C20直链、支链或环状烷基或C6-C20芳基)所示的化合物的共聚单体的α-烯烃互聚物。共聚单体的实例包括丙烯、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-癸烯和1-十二烯。在一些实施方案中，乙烯互聚物具有小于大约0.92克/立方厘米的密度。
在其它实施方案中，热塑性树脂包含丙烯与至少一种选自乙烯、C4-C20直链、支链或环状二烯、和式H2C＝CHR(其中R是C1-C20直链、支链或环状烷基或C6-C20芳基)所示的化合物的共聚单体的α-烯烃互聚物。共聚单体的实例包括乙烯、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-癸烯和1-十二烯。在一些实施方案中，该共聚单体以互聚物的大约5重量％至大约25重量％存在。在一个实施方案中，使用丙烯-乙烯互聚物。
本公开中可用的热塑性树脂的其它实例包括烯烃如乙烯、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-癸烯和1-十二烯的均聚物和共聚物(包括弹性体)，通常例如聚乙烯、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、和丙烯-1-丁烯共聚物；α-烯烃与共轭或非共轭二烯的共聚物(包括弹性体)，通常例如乙烯-丁二烯共聚物和乙烯-亚乙基降冰片烯共聚物；和聚烯烃(包括弹性体)，例如两种或更多种α-烯烃与共轭或非共轭二烯的共聚物，通常例如乙烯-丙烯-丁二烯共聚物、乙烯-丙烯-二环戊二烯共聚物、乙烯-丙烯-1，5-己二烯共聚物，和乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯共聚物；乙烯-乙烯基化合物共聚物，例如含有N-羟甲基官能共聚单体的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、含有N-羟甲基官能共聚单体的乙烯-乙烯基醇共聚物、乙烯-氯乙烯共聚物、乙烯丙烯酸或乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、和乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物；苯乙烯共聚物(包括弹性体)，例如聚苯乙烯、ABS、丙烯腈-苯乙烯共聚物、甲基苯乙烯-苯乙烯共聚物；和苯乙烯嵌段共聚物(包括弹性体)，例如苯乙烯-丁二烯共聚物及其水合物，和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物；聚乙烯基化合物，例如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物、聚丙烯酸甲酯、和聚甲基丙烯酸甲酯；聚酰胺，例如尼龙6、尼龙6，6和尼龙12；热塑性聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯；聚碳酸酯、聚苯醚和类似物。这些树脂可以单独或两种或多种结合使用。
在具体实施方案中，使用聚烯烃，例如聚丙烯、聚乙烯、及其共聚物和共混物，以及乙烯-丙烯-二烯三元共聚物。在一些实施方案中，烯烃聚合物包括如Elston的美国专利No.3,645,992中所述的均聚物；如Anderson的美国专利No.4,076,698中所述的高密度聚乙烯(HDPE)；不均匀支化的线型低密度聚乙烯(LLDPE)；不均匀支化的超低密度线型(ULDPE)；均匀支化的线型乙烯/α-烯烃共聚物；均匀支化的基本线型乙烯/α-烯烃聚合物，其可以例如通过美国专利Nos.5,272,236和5,278,272中所述的方法制备，该方法的公开经此引用并入本文；和高压自由基聚合乙烯聚合物和共聚物如低密度聚乙烯(LDPE)。
在本发明的再一实施方案中，热塑性树脂包含乙烯-羧酸共聚物，例如乙烯-丙烯酸(EAA)和乙烯-甲基丙烯酸共聚物，例如可以以商品名PRIMACORTM获自The Dow Chemical Company、以商品名NUCRELTM获自DuPont和以商品名ESCORTM获自ExxonMobil和在美国专利Nos.4,599,392、4,988,781和59,384,373(它们均完全经此引用并入本文)中所述的那些，和乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物。美国专利Nos.6,538,070、6,566,446、5,869,575、6,448,341、5,677,383、6,316,549、6,111,023或5,844,045(它们各自完全经此引用并入本文)中所述的聚合物组合物在一些实施方案中也合适。当然，也可以使用聚合物共混物。在一些实施方案中，共混物包括两种不同的齐格勒纳塔聚合物。在另一些实施方案中，共混物可以包括齐格勒纳塔和金属茂聚合物的共混物。在再一些实施方案中，本文所用的热塑性树脂是两种不同金属茂聚合物的共混物。
在一个具体实施方案中，热塑性树脂包含乙烯与包括链烯的共聚单体例如1-辛烯的α-烯烃互聚物。乙烯-辛烯共聚物可以单独存在于添加剂组合物中或与另一热塑性树脂，例如乙烯-丙烯酸共聚物并存。特别有利地，乙烯-丙烯酸共聚物不仅是热塑性树脂，还充当分散剂。对于一些实施方案，添加剂组合物应该包含成膜组合物。已经发现，乙烯-丙烯酸共聚物可以辅助成膜，而乙烯-辛烯共聚物降低了刚度。当施加到薄纸网幅上时，该组合物可以根据组合物如何施加和所施加的组合物的量在产品内形成或不形成薄膜。当在薄纸网幅上形成薄膜时，该薄膜可以是连续或不连续的。当并存时，乙烯-辛烯共聚物和乙烯-丙烯酸共聚物之间的重量比可以为大约1∶10至大约10∶1，例如大约3∶2至大约2∶3。
热塑性树脂，例如乙烯-辛烯共聚物可以具有小于大约50％，例如小于大约25％的结晶度。该聚合物可以使用单位点催化剂制造并可以具有大约15,000至大约5百万，例如大约20,000至大约1百万的重均分子量。聚合物的分子量分布可以为大约1.01至大约40，例如大约1.5至大约20，例如大约1.8至大约10。
取决于热塑性聚合物，聚合物的熔体指数可以为大约0.001克/10分钟至大约1,000克/10分钟，例如大约0.5克/10分钟至大约800克/10分钟。例如，在一个实施方案中，热塑性树脂的熔体指数可以为大约100克/10分钟至大约700克/10分钟。
热塑性树脂还可以具有相对较低的熔点。例如，热塑性树脂的熔点可以小于大约140℃，例如小于130℃，例如小于120℃。例如，在一个实施方案中，熔点可以小于大约90℃。热塑性树脂的玻璃化转变温度也可以相对较低。例如，玻璃化转变温度可以小于大约50℃，例如小于大约40℃。
所述一种或多种热塑性树脂可以以大约1重量％至大约96重量％的量包含在添加剂组合物中。例如，热塑性树脂可以以大约10重量％至大约70重量％，例如大约20重量％至大约50重量％的量存在于水分散体中。
除了至少一种热塑性树脂外，水分散体还可以含有分散剂。分散剂是有助于分散体的形成和/或稳定化的试剂。可以在添加剂组合物中掺入一种或多种分散剂。
一般而言，可以使用任何合适的分散剂。在一个实施方案中，例如，分散剂包含至少一种羧酸、至少一种羧酸的盐、或羧酸酯或羧酸酯盐。可用作分散剂的羧酸的实例包含脂肪酸，例如褐煤酸、硬脂酸、油酸和类似物。在一些实施方案中，羧酸、羧酸盐、或羧酸酯的至少一个羧酸片段或羧酸酯盐的至少一个羧酸片段具有少于25个碳原子。在另一些实施方案中，羧酸、羧酸盐、或羧酸酯的至少一个羧酸片段或羧酸酯盐的至少一个羧酸片段具有12至25个碳原子。在一些实施方案中，羧酸、羧酸盐、羧酸酯或其盐的至少一个羧酸片段优选具有15至25个碳原子。在另一些实施方案中，碳原子数为25至60。盐的一些实例包含选自碱金属阳离子、碱土金属阳离子或铵或烷基铵阳离子的阳离子。
在再一些实施方案中，分散剂选自乙烯-羧酸聚合物及其盐，例如乙烯-丙烯酸共聚物或乙烯-甲基丙烯酸共聚物。
在再一些实施方案中，分散剂选自烷基醚羧酸盐、石油磺酸盐、磺酸化聚氧乙烯化醇、硫酸化或磷酸化聚氧乙烯化醇、聚合环氧乙烷/环氧丙烷/环氧乙烷分散剂、伯醇和仲醇乙氧基化物、烷基苷和烷基甘油酯。
当使用乙烯-丙烯酸共聚物作为分散剂时，该共聚物也可以充当热塑性树脂。
在一个具体实施方案中，水分散体含有乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、和脂肪酸，例如硬脂酸或油酸。分散剂，例如羧酸可以以大约0.1重量％至大约10重量％的量存在于水分散体中。
除了上述组分外，水分散体还含有水。如果需要，可以添加去离子水形式的水。水分散体的pH值通常小于大约12，例如大约5至大约11.5，例如大约7至大约11。水分散体可以具有小于大约75％，例如小于大约70％的固含量。例如，水分散体的固含量可以为大约5％至大约60％。通常，固含量可以随添加剂组合物施加或并入薄纸网幅中的方式而变。例如，当在成型过程中并入薄纸网幅时，例如通过与纤维的水悬浮体一起添加时，可以使用相对较高的固含量。但是，当局部施加，例如通过喷涂或印刷时，可以使用较低固含量以改进通过喷涂或印刷装置的可加工性。
尽管可以使用任何方法制造水分散体，但在一个实施方案中，可以通过熔融捏合法形成分散体。例如，捏合机可以包括班伯里密炼机、单螺杆挤出机或多螺杆挤出机。熔融捏合可以在常用于熔融捏合所述一种或多种热塑性树脂的条件下进行。
在一个具体实施方案中，该方法包括熔融捏合构成分散体的组分。熔融捏合机可以包括用于各种组分的多个入口。例如，挤出机可以包括串联设置的四个入口。此外，如果需要，可以在挤出机的任选位置加入真空排气口。
在一些实施方案中，分散体首先稀释至含有大约1至大约3重量％水，随后进一步稀释至包含多于大约25重量％水。
当根据本公开处理薄纸网幅时，可以将含有聚合物水分散体的添加剂组合物局部施加到薄纸网幅上或可以通过与用于形成网幅的纤维预混来并入薄纸网幅中。当局部施加时，添加剂组合物可以施加到湿或干时的薄纸网幅上。在一个实施方案中，添加剂组合物可以在起皱过程中局部施加到网幅上。例如，在一个实施方案中，添加剂组合物可以喷到网幅上或喷到加热的干燥鼓上以便使网幅粘合到干燥鼓上。网幅随后可以从干燥鼓上起皱。当在网幅上施加添加剂组合物，随后粘贴到干燥鼓上时，该组合物可以均匀施加在网幅的表面积上或可以根据具体图案施加。
当局部施加到薄纸网幅上时，添加剂组合物可以喷到网幅上，挤出到网幅上，或印刷到网幅上。当挤出到网幅上时，可以使用任何合适的挤出设备，例如缝隙涂布挤出机或熔喷染料挤出机。当印刷到网幅上时，可以使用任何合适的印刷设备。例如，可以使用喷墨印刷机或轮转凹版印刷设备。
在一个实施方案中，添加剂组合物可以在施加到薄纸网幅上之前或之中加热。加热组合物可以降低粘度以利于施加。例如，添加剂组合物可以加热至大约50℃至大约150℃的温度。
根据本公开制成的薄纸产品可以包括单片层式薄纸产品(single-plytissue product)或多片层式薄纸产品(multiple-ply tissue product)。例如，在一个实施方案中，该产品可以包括两个片层或三个片层。
通常，可以根据本公开处理任何合适的薄纸网幅。例如，在一个实施方案中，基底纸张可以是薄纸产品，例如浴室用纸、面巾纸、擦手纸、工业用拭巾和类似物。薄纸产品通常具有至少3立方厘米/克的松厚度。薄纸产品可以含有一个或多个片层并可以由任何合适类型的纤维制成。
适合制造薄纸网幅的纤维包括任何天然或合成纤维素纤维，包括但不限于非木纤维，例如棉、马尼拉麻、洋麻、蓝棕、亚麻、芦苇草、稻草、黄麻大麻、甘蔗渣、马利筋绒纤维、和凤梨叶纤维；和木或纸浆纤维，例如获自落叶树和针叶树的纤维，包括软木纤维，例如北部和南部软木牛皮纸纤维；硬木纤维，例如桉树、枫木、桦树和白杨。纸浆纤维可以以高得率或低得率形式制备并且可以以任何已知方法，包括牛皮纸、亚硫酸盐、高得率制浆法和其它已知的制浆法制浆。也可以使用由有机溶剂制浆法制成的纤维，包括1988年12月27日授予Laamanen等人的美国专利No.4,793,898；1986年6月10日授予Chang等人的美国专利No.4,594,130；和美国专利No.3,585,104公开的纤维和方法。也可以通过如1997年1月21日授予Gordon等人的美国专利No.5,595,628例举的蒽醌制浆法制造可用的纤维。
一部分纤维，例如最多50干重量％或更少，或大约5干重量％至大约30干重量％，可以是合成纤维，例如人造丝、聚烯烃纤维、聚酯纤维、双组分皮芯纤维、多组分粘合剂纤维，和类似物。示例性聚乙烯纤维是可获自Hercules，Inc.(Wilmington，DE)的Pulpex
Figure S2006800468833D00111
。可以使用任何已知的漂白法。合成纤维素纤维类型包括所有类型的人造丝和源自粘胶或化学改性纤维素的其它纤维。
可以使用化学处理的天然纤维素纤维，例如丝光处理纸浆、化学硬化或交联纤维或磺化纤维。为了在使用造纸纤维时获得良好的机械性能，会合意的是，纤维相对不受损并基本未精制或仅轻微精制。尽管可以使用再循环纤维，原始纤维因其机械性质和不含污染物而通常可用。可以使用丝光纤维、再生纤维素纤维、由微生物制成的纤维素、人造丝和其它纤维素材料或纤维素衍生物。合适的造纸纤维也可以包括再循环纤维、原始纤维或其混合物。在能够实现高松厚度和良好压缩性质的某些实施方案中，纤维可以具有至少200，更尤其至少300，更尤其至少400，最尤其至少500的加拿大标准游离度。
本公开中可用的其它造纸纤维包括碎纸或再循环纤维和高得率纤维。高得率纸浆纤维是由提供大约65％或更高，更尤其大约75％或更高，再更尤其大约75％至大约95％的得率的制浆法制成的那些造纸纤维。得率是加工成的纤维的所得量与初始木材质量的百分比。这类制浆法包括漂白的化学热机械浆(BCTMP)、化学热机械浆(CTMP)、压力/压力热机械浆(PTMP)、热机械浆(TMP)、热机械化学浆(TMCP)、高得率亚硫酸盐浆、和高得率牛皮纸浆，所有这些均留下具有高木质素含量的所得纤维。高得率纤维与典型的化学制浆纤维相比在干和湿状态下的刚度是公知的。
通常，在本公开中也可以采用任何能够形成纸网幅的方法。例如，本公开的造纸法可以采用起皱、湿起皱、双起皱、压花、湿压、空气加压、穿透干燥(through-air drying)、起皱穿透干燥、未起皱穿透干燥、水刺、气流成网(air laying)以及本领域中已知的其它步骤。
对本公开的产品同样适合的是图案增密或压印的薄纸纸张，例如在任一下列美国专利中公开的薄纸纸张：1985年4月30日授予Johnson等人的4,514,345；1985年7月9日授予Trokhan的4,528,239；1992年3月24日颁发的5,098,522；1993年11月9日授予Smurkoski等人的5,260,171；1994年1月4日授予Trokhan的5,275,700；1994年7月12日授予Rasch等人的5,328,565；1994年8月2日授予Trokhan等人的5,334,289；1995年7月11日授予Rasch等人的5,431,786；1996年3月5日授予Steltjes，Jr等人的5,496,624；1996年3月19日授予Trokhan等人的5,500,277；1996年5月7日授予Trokhan等人的5,514,523；1996年9月10日授予Trokhan等人的5,554,467；1996年10月22日授予Trokhan等人的5,566,724；1997年4月29日授予Trokhan等人的5,624,790；和1997年5月13日授予Ayers等人的5,628,876，所有这些的公开内容均在与本文不矛盾的程度上经此引用并入本文。这类压印薄纸纸张可以具有已经通过压印织物对着转鼓干燥器压印的增密区域和与压印织物中的偏转管道(deflection conduit)对应的相对较不致密的区域(例如薄纸纸张中的“拱起”)的网络，其中叠置在偏转管道上的薄纸纸张在偏转管道两侧的空气压差下弯曲以便在薄纸纸张中形成较低密度的枕状区域或拱起。
薄纸网幅也可以在没有明显量的内部纤维-纤维粘合强度的情况下形成。在这方面，用于形成基底网幅的纤维配料可以用化学脱粘剂处理。脱粘剂可以在制浆过程中添加到纤维浆中或可以直接添加到流浆箱(headbox)中。本公开中可用的合适的脱粘剂包括阳离子脱粘剂，例如脂肪二烷基季铵盐、单脂肪烷基叔胺盐、伯胺盐、咪唑啉季盐、有机硅季盐和不饱和脂肪烷基胺盐。其它合适的脱粘剂公开在经此引用并入本文的授予Kaun的美国专利No.5,529,665中。特别地，Kaun公开了阳离子有机硅组合物作为脱粘剂的用途。
在一个实施方案中，本公开的方法中所用的脱粘剂是有机季铵氯化物，特别是季铵氯化物的有机硅基胺盐。例如，脱粘剂可以是HerculesCorporation出售的PROSOFT
Figure S2006800468833D00131
TQ1003。脱粘剂可以浆料中存在的每公吨纤维大约1千克至每公吨纤维大约10千克的量添加到纤维浆中。
在替换性实施方案中，脱粘剂可以是咪唑啉基试剂。咪唑啉基脱粘剂可以例如获自Witco Corporation。咪唑啉基脱粘剂可以以每公吨2.0至大约15千克的量添加。
在一个实施方案中，脱粘剂可以根据1998年12月17日提交的国际公开号为No.WO 99/34057的PCT申请或2000年4月28日提交的国际公开号为No.WO 00/66835的PCT公开申请中公开的方法添加到纤维配料中，两者均经此引用并入本文。在上述公开文献中，公开了使化学添加剂，例如脱粘剂以高含量吸附到纤维素造纸纤维上的方法。该方法包括用过量化学添加剂处理纤维浆，留出足以进行吸附的停留时间，过滤浆料以除去未吸附的化学添加剂，和在非织造网成型之前用新鲜水重新分散滤出的纸浆的步骤。
任选的化学添加剂也可以添加到水性造纸配料中或添加到成型的胚幅中以赋予该产品和方法额外的益处并且不会对抗本发明的预期益处。包括下列材料作为可以与本发明的添加剂组合物一起施加到网幅上的附加化学品的实例。这些化学品作为实例描述而不是要限制本发明的范围。这类化学品可以在造纸法中的任何位点加入，包括在制浆过程中与添加剂组合物同时加入，其中所述一种或多种添加剂直接与添加剂组合物掺合。
可以添加到纸网幅中的其它类型的化学品包括，但不限于，阳离子型、阴离子型或非离子型表面活性剂形式的吸收助剂、润湿剂和增塑剂，例如低分子量聚乙二醇和聚羟基化合物，例如甘油和丙二醇。也可以在最终产品中掺入提供皮肤健康益处的材料，例如矿物油、芦荟提取物、维生素E、有机硅、统称的洗液和类似物。
一般而言，本发明的产品可以与不会对抗其预期用途的任何已知材料和化学品联用。这类材料的实例包括，但不限于，除臭剂，例如气味吸收剂、活性炭纤维和粒子、婴儿爽身粉、小苏打、螯合剂、沸石、香精或其它气味遮蔽剂、环糊精化合物、氧化剂和类似物。也可以使用超强吸收剂粒子、合成纤维、或薄膜。其它选择包括阳离子染料、荧光增白剂、润湿剂、润肤剂和类似物。
可以根据本公开处理的薄纸网幅可以包括均匀的单层纤维或可以包括成层或分层构造。例如，薄纸网幅片层可以包括两层或三层纤维。各层可以具有不同的纤维组成。例如，参照图1，显示了形成多层成层纸浆配料用的装置的一个实施方案。如图所示，三层化流浆箱10通常包括上部流浆箱壁12和下部流浆箱壁14。流浆箱10进一步包括第一隔板16和第二隔板18，它们将三个纤维原料层分开。
各个纤维层包含造纸纤维的稀释的水悬浮体。各层中所含的具体纤维通常取决于要形成的产品和所需结果。例如，各层的纤维组成可以根据要制造浴室用纸产品、面巾纸产品或擦手纸而变。在一个实施方案中，例如，中层20含有单独或与其它纤维，例如高得率纤维联用的南部软木牛皮纸纤维。另一方面，外层22和24含有软木纤维，例如南部软木牛皮纸。
在替换性实施方案中，中层可以为了强度而含有软木纤维，而外层可以为了感觉柔软度而包含硬木纤维，例如桉树纤维。
由辊28和30合适承载和驱动的无端运动的成型织物26接收来自流浆箱10的分层造纸原料。一旦留在织物26上，分层纤维悬浮体如箭头32所示使水通过织物。根据成型构造，通过重力、离心力和真空抽吸的结合实现除水。
在经此引用并入本文的授予Farrington，Jr.的美国专利No.5,129,988中也描述和公开了形成多层纸网幅。
根据本公开，添加剂组合物在一个实施方案中可以与进给到流浆箱10中的纤维的水悬浮体合并。添加剂组合物，例如，可以仅施加到成层纤维配料的一层上或施加到所有层上。当在该方法的湿部中添加或以其它方式与纤维的水悬浮体合并时，添加剂组合物掺在整个纤维层中。
当在湿部与纤维的水悬浮体合并时，添加剂组合物中也可以存在助留剂(retention aid)。例如，在一个具体实施方案中，助留剂可以包含聚二烯丙基二甲基氯化铵。添加剂组合物可以以大约0.01重量％至大约30重量％，例如大约0.5重量％至大约20重量％的量掺入薄纸网幅中。例如，在一个实施方案中，添加剂组合物可以以最多大约10重量％的量存在。上述百分比基于添加到薄纸网幅中的固含量。
根据本公开制成的薄纸网幅的基重可以随最终产品而变。例如，该方法可用于制造浴室用纸、面巾纸、擦手纸、工业用拭巾和类似物。通常，薄纸产品的基重可以为大约10gsm至大约110gsm，例如大约20gsm至大约90gsm。对于浴室用纸和面巾纸，例如，基重可以为大约10gsm至大约40gsm。另一方面，对于擦手纸，基重可以为大约25gsm至大约80gsm。
薄纸网幅松厚度也可以从大约3立方厘米/克至20立方厘米/克变化，例如大约5立方厘米/克至15立方厘米/克。纸张“松厚度”作为以微米表示的干薄纸纸张厚度除以以克/平米表示的干基重的商计算。所得纸张松厚度以立方厘米/克表示。更具体地，厚度是测量一叠十张代表性纸张的厚度并将该叠的总厚度除以10，其中该叠中每张均以相同的面向上放置。根据TAPPI试验法T411 om-89″Thickness(caliper)of Paper，Paperboard，and Combined Board”的Note 3(针对成叠的纸张)测量厚度。用于进行T411 om-89的测微计是可获自Emveco，Inc.，Newberg，Oregon的Emveco 200-A Tissue Caliper Tester。该测微计具有2.00千-帕斯卡(132克/平方英寸)的载荷、2500平方毫米的压脚面积、56.42毫米的压脚直径、3秒的停留时间和0.8毫米/秒的下降速率。
在多片层式产品中，产品中存在的每一薄纸网幅的基重也可变。一般而言，多片层式产品的总基重通常与上述相同，例如大约20gsm至大约110gsm。因此，每一片层的基重可以为大约10gsm至大约60gsm，例如大约20gsm至大约40gsm。
一旦将纤维的水悬浮体形成薄纸网幅，可以使用各种技术和方法加工薄纸网幅。例如，参照图2，显示了制造穿透干燥的薄纸纸张的方法(为了简化，显示了示意性地用于限定几个织物行程(runs)的各种张紧辊，但没有编号。要理解的是，可以在不背离一般方法的情况下对图2中所示的装置和方法作出变动)。显示了具有造纸流浆箱34，例如分层流浆箱(其将造纸纤维的水悬浮体流36注射或沉积到位于成型辊39上的成型织物38上)的双网成形装置。成型织物起到支承并将新成型的湿网幅运载到该方法下游的作用，此时将网幅部分脱水至大约10干重量％的稠度。可以在湿网幅支承在成型织物上的同时例如通过真空抽吸进行湿网幅的额外脱水。
然后将湿网幅从成型织物输送到转移织物40上。在一个实施方案中，转移织物的行进速度可以小于成型织物以赋予网幅提高的伸长。这常被称作“急速”转移。优选地，转移织物可以具有等于或小于成型织物的空隙体积。两种织物之间的相对速度差可以为0-60％，更尤其是大约15-45％。转移优选借助真空底板42进行以使成型织物和转移织物同时在真空缝(vacuum slot)的前缘会聚和分歧。
然后借助真空转移辊46或真空转移底板，任选再如上所述使用固定间隙的转移，将网幅从转移织物输送到穿透干燥织物44上。穿透干燥织物的行进速度可以与转移织物相同或不同。如果需要，穿透干燥织物可以以更慢速度运行以进一步增强伸长。转移可以借助真空进行以确保纸张的形变以贴合穿透干燥织物，由此产生所需松厚度和外观。在授予Kai F.Chiu等人的美国专利No.5,429,686和授予Wendt等人的美国专利No.5,672,248中描述了合适的穿透干燥织物，它们经此引用并入本文。
在一个实施方案中，穿透干燥织物含有高和长的压印脊(impressionknuckles)。例如，穿透干燥织物可以具有每平方英寸大约5至大约300个压印脊，其升至高于织物平面至少大约0.005英寸。在干燥过程中，网幅可以宏观放置以贴合穿透干燥织物的表面并形成三维表面。但是，在本公开中也可以使用平的表面。
接触穿透干燥织物的网幅面通常被称作纸网幅的“织物面”。如上所述，纸网幅的织物面可以具有在织物在穿透干燥器中干燥后贴合贯穿织物表面的形状。另一方面，纸网幅的另一面通常被称作“空气面”。网幅的空气面在正常穿透干燥过程中通常比织物面光滑。
用于网幅转移的真空度可以为大约3至大约15英寸汞柱(75至大约380毫米汞柱)，优选大约5英寸(125毫米)汞柱。可以使用来自网幅另一面的正压辅助或代替真空底板(负压)以便将网幅吹到下一织物上以补充或代替用真空将其吸到下一织物上。此外，可以使用真空辊(一个或多个)代替真空底板(一个或多个)。
在被穿透干燥织物支承的同时，网幅被穿透干燥器48最终干燥至大约94％或更大的稠度，并此后转移到载体织物50上。将干燥的基底纸张52使用载体织物50和任选载体织物56输送到卷轴54上。可以使用任选的受压转向辊58促进网幅从载体织物50转移到织物56上。对此合适的载体织物是Albany International 84M或94M和Asten 959或937，所有这是都是具有精细图案的相对平滑的织物。尽管未显示，可以使用卷轴砑光或随后的离线砑光以改进基底纸张的平滑度和柔软度。
在一个实施方案中，图2中所示的卷轴54的运行速度可以低于急速转移法中用于在纸网幅52中形成皱纹的织物56。例如，卷轴与该织物之间的相对速度差可以为大约5％至大约25％，特别是大约12％至大约14％。卷轴上的急速转移可以单独进行或与上游，例如在成型织物与转移织物之间的急速转移过程结合进行。
在一个实施方案中，纸网幅52是已经以三维状态干燥的纹理网幅，以便在网幅不是平面状态的同时基本形成连接纤维的氢键。例如，可以在网幅在高度织构化的穿透干燥织物或其它三维基底上的同时将网幅成型。制造非皱纹穿透干燥织物的方法例如公开在授予Wendt等人的美国专利No.5,672,248；授予Farrington等人的美国专利No.5,656,132；授予Lindsay和Burazin的美国专利No.6,120,642；授予Hermans等人的美国专利No.6,096,169；授予Chen等人的美国专利No.6,197,154；和授予Hada等人的美国专利No.6,143,135，所有这些均全文经此引用并入本文。
如上所述，添加剂组合物可以与用于形成薄纸网幅52的纤维的水悬浮体合并。或者，该添加剂组合物可以局部施加到成型后的薄纸网幅上。例如，如图2中所示，添加剂组合物可以在干燥器48之前或在干燥器48之后施加到薄纸网幅上。
在图2中，显示了用于制造未起皱穿透干燥薄纸网幅的方法。但是，应该理解的是，添加剂组合物可以在其它薄纸制造法中施加到薄纸网幅上。例如，参照图3，显示了形成湿皱纹薄纸网幅的方法的一个实施方案。在此实施方案中，流浆箱60将纤维的水悬浮体排出到用多个导向辊64支承和驱动的成型织物62上。真空箱66位于成型织物62下方并用于从纤维配料中除去水以助于纸网幅成型。从成型织物62将成型的纸网幅68转移到第二织物70，其可以是丝网或毡子。织物70在多个导向辊72作用下围绕连续路径运动。还包括卷绕辊(pick up roll)74，其设计成促进网幅68从织物62转移到织物70。
网幅68在此实施方案中从织物70转移到可旋转加热的干燥鼓76，例如Yankee干燥器的表面上。
根据本公开，添加剂组合物可以通过与流浆箱60中所含的纤维的水悬浮体合并和/或通过在该方法中局部施加添加剂组合物来掺入薄纸网幅68中。在一个具体实施方案中，本公开的添加剂组合物可以在薄纸网幅在导向辊72上行进的同时局部施加到薄纸网幅68上，或可以施加到干燥鼓76表面上以转移到薄纸网幅68的一面上。由此，使用添加剂组合物将薄纸网幅68粘贴到干燥鼓76上。在此实施方案中，在网幅68通过干燥器表面的一部分旋转路径时，给予网幅热量以使网幅中所含的大部分湿气蒸发。随后用起皱刮刀78从干燥鼓76上移除网幅68。皱纹网幅78在成型时进一步降低网幅内的内粘结并提高柔软度。另一方面，在起皱过程中在网幅上施加添加剂组合物可以提高网幅的强度。
除了在薄纸网幅成型过程中施加添加剂组合物外，添加剂组合物也可用在成型后过程中。例如，在一个实施方案中，可以在印刷-起皱过程中使用添加剂组合物。具体而言，一旦局部施加到薄纸网幅上，添加剂组合物据发现非常适合将薄纸网幅粘贴到起皱表面上，例如在印刷-起皱操作中。
例如，一旦薄纸网幅成型并干燥，在一个实施方案中，可以将添加剂组合物施加到网幅的至少一面上，然后可以将纸网幅的该至少一面起皱。通常，可以将添加剂组合物施加到网幅的仅一面上并可以将网幅的仅一面起皱，可以在网幅两面上均施加添加剂组合物并且仅将网幅的一面起皱，或可以在网幅的每一面上施加添加剂组合物并可以将网幅的每一面起皱。
参照图4，例示了可用于将添加剂组合物施加到薄纸网幅上并将网幅的一面起皱的系统的一个实施方案。图4中所示的实施方案可以是在线或离线法。如图所示，根据图2或图3中所示的方法或根据类似方法制成的薄纸网幅80穿过第一添加剂组合物施加站82。施加站82包括由光滑橡胶压棍84和图案化轮转凹版印刷辊86形成的辊隙。轮转凹版印刷辊86与含有第一添加剂组合物90的储器88相连。轮转凹版印刷辊86将添加剂组合物90以预选图案施加到网幅80的一面上。
随后使网幅80在穿过辊94后与加热辊92接触。可以将加热辊92加热至例如最多大约200℃，特别是大约100℃至大约150℃。通常，可以将网幅加热至足以干燥网幅并蒸发任何水的温度。
应该理解的是，除了加热辊92外，可以使用任何合适的加热装置将网幅干燥。例如，在替换性实施方案中，可以使网幅与红外加热器相连以将网幅干燥。除了使用加热辊或红外加热器外，其它加热装置可以包括，例如，任何合适的对流炉或微波炉。
可以用牵引辊96将网幅80从加热辊92进给到第二添加剂组合物施加站，一般记为98中。施加站98包括与轮转凹版印刷辊102接触的转移辊100，该轮转凹版印刷辊102与含有第二添加剂组合物106的储器104相连。与施加站82类似地，将第二添加剂组合物106以预选图案施加到网幅80的相对面上。一旦施加第二添加剂组合物，将网幅80用加压辊110粘贴到起皱辊108上。网幅80在起皱鼓108表面上传送一定距离，然后在起皱刮刀112作用下从中移除。起皱刮刀112在薄纸网幅第二面上进行受控图案起皱操作。
一旦起皱，在此实施方案中将薄纸网幅80拉过干燥站114。干燥站114可以包括任何形式的加热单元，例如用红外热、微波能、热空气或类似物供给能量的炉子。干燥站114在一些用途中对于干燥网幅和/或固化添加剂组合物是必要的。但是，根据所选添加剂组合物，在其它用途中，可能不需要干燥站114。
在干燥站114内加热的薄纸网幅的量可以取决于添加剂组合物中所用的具体热塑性树脂、施加到网幅上的组合物的量、和所用网幅的类型。在一些用途中，例如，可以使用气流，例如空气，在大约100℃至大约200℃下加热薄纸网幅。
在图4中所示的实施方案中，尽管将添加剂组合物施加到薄纸网幅的每一面上，薄纸网幅仅一面经受起皱处理。但是，应该理解的是，在另一些实施方案中，网幅两面均起皱。例如，可以将加热辊92换成起皱鼓，如图4中所示的108。
如图4中所示将薄纸网幅起皱通过断开薄纸网幅内所含的纤维-纤维键合来提高网幅的柔软度。另一方面，在纸网幅外部施加添加剂组合物不仅有助于使网幅起皱还增加了网幅的干强度、湿强度、拉伸性和撕裂强度。此外，添加剂组合物降低了薄纸网幅的起毛。
通常，如图4中所示施加到薄纸网幅上的第一添加剂组合物和第二添加剂组合物可以含有相同成分或可以含有不同成分。或者，添加剂组合物可以含有所需不同量的相同成分。
将添加剂组合物如上所述以预选图案施加到基底网幅上。在一个实施方案中，例如，可以将添加剂组合物以网状图案施加到网幅上，以使图案互连，在表面上形成网状设计。
但是，在替换性实施方案中，将添加剂组合物以代表一连串离散形状的图案施加到网幅上。以离散形状，例如点状施加添加剂组合物为网幅提供足够强度且不会覆盖相当大部分的网幅表面积。
根据本公开，将添加剂组合物施加到网幅每一面上以覆盖网幅表面积的大约15％至大约75％。更特别地，在多数用途中，添加剂组合物覆盖网幅每一面表面积的大约20％至大约60％。施加到网幅每一面上的添加剂组合物的总量可以为网幅总重量的大约1重量％至大约30重量％，例如大约1重量％至大约20重量％，例如大约2重量％至大约10重量％。
在上述量的情况下，取决于各种因素，添加剂组合物在施加后会以网幅总厚度的最多大约30％的量渗入薄纸网幅。但是，已经发现，在施加到网幅上后，多数添加剂组合物主要留在网幅表面上。例如，在一些实施方案中，添加剂组合物渗透网幅少于网幅厚度的5％，例如少于3％，例如少于1％。
参照图5，显示了可用于根据本公开将添加剂组合物施加到纸网幅上的图案的一个实施方案。如图所示，图5中所示的图案代表一连串离散点120。在一个实施方案中，例如，这些点可以间隔开以便在机器方向或横切机器方向上每英寸具有大约25至大约35个点。这些点可以具有例如大约0.01英寸至大约0.03英寸的直径。在一个具体实施方案中，这些点可以具有大约0.02英寸的直径可以以该图案存在以使每英寸大约28个点在机器方向或横切机器方向上延伸。在此实施方案中，这些点可以覆盖纸网幅一面的表面积的大约20％至大约30％，更特别地，可以覆盖网幅表面积的大约25％。
除了点外，也可以使用各种其它离散形状。例如，如图7中所示，在所示图案中，该图案由各由三个拉长的六边形构成的离散形状构成。在一个实施方案中，六边形可以为大约0.02英寸长并可以具有大约0.006英寸的宽度。可以在机器方向和横切机器方向上间隔开每英寸大约35至40个六边形。当使用如图7中所示的六边形时，图案可以覆盖网幅一面的表面积的大约40％至大约60％，更特别可以覆盖网幅表面积的大约50％。
参照图6，显示了用于将添加剂组合物施加到纸网幅上的图案的另一实施方案。在此实施方案中，该图案是网状格栅。更具体地，网状图案为金刚石形状。在使用时，网状图案与由一连串离散形状构成的图案相比，可以为网幅提供更大强度。
根据本公开在薄纸网幅上施加添加剂组合物所用的方法可变。例如，可以使用各种印刷法以根据具体用途将添加剂组合物印刷到基底纸张上。这类印刷法可以包括对每面使用两个分开的凹版的直接凹版印刷、使用双面印刷(同时印刷两面)的胶印凹版印刷或站-站(station-to-station)印刷(在一个流程中每面连续印刷)。在另一实施方案中，可以使用胶印和直接凹版印刷的组合。在再一实施方案中，也可以采用使用双面或站-站印刷的苯胺印刷以施加添加剂组合物。
根据本公开的方法，可以形成许多不同薄纸产品。例如，薄纸产品可以是单片层式擦拭产品。该产品可以例如是面巾纸、浴室用纸、擦手纸、餐巾纸、工业用拭巾和类似物。如上所述，基重可以为大约10gsm至大约110gsm的任何值。
根据上述方法制成的薄纸产品可以具有相对良好的松厚度特性。例如，薄纸网幅可以具有大于大约8立方厘米/克，例如大于大约10立方厘米/克，例如大于大约11立方厘米/克的松厚度。
在一个实施方案中，根据本公开制成的薄纸网幅可以并入多片层式产品中。例如，在一个实施方案中，根据本公开制成的薄纸网幅可以连接到一个或多个其它薄纸网幅上以形成具有所需特性的擦拭产品。层压到本公开的薄纸网幅上的其它网幅可以是，例如，湿皱纹网幅、砑光网幅、压花网幅、穿透干燥网幅、皱纹穿透干燥网幅、非皱纹穿透干燥网幅、气流成网网幅和类似物。
在一个实施方案中，在将根据本公开制成的薄纸网幅并入多片层式产品中时，仅将添加剂组合物施加到薄纸网幅一面上并此后将网幅的处理面起皱可能是合意的。然后使用网幅的皱纹面构成多片层式产品的外表面。另一方面，通过任何合适的方式将网幅的未处理和非皱纹面连接到一个或多个片层上。
例如，参照图8，显示了根据本发明将添加剂组合物仅施加到薄纸网幅一面上的方法的一个实施方案。图8中所示的方法与图4中所示的方法类似。在这点上，使用类似附图标记表示类似元件。
如图所示，将网幅80进给到添加剂组合物施加站，一般记为98中。施加站98包括与轮转凹版印刷辊102接触的转移辊100，该轮转凹版印刷辊102与含有添加剂组合物106的储器104相连。在施加站98处，将添加剂组合物106以预选图案施加到网幅80一面上。
一旦施加添加剂组合物，将网幅80用加压辊110粘贴到起皱辊108上。网幅80在起皱鼓108表面上传送一定距离，然后在起皱刮刀112作用下从中移除。起皱刮刀112在网幅的处理面上进行受控图案起皱操作。
将薄纸网幅80从起皱鼓108进料通过干燥站114，其干燥和/或固化添加剂组合物106。随后将网幅80卷绕成卷116以用于形成多片层式产品。
在仅用添加剂组合物处理薄纸网幅80的一面时，在一个实施方案中，可以合意地根据覆盖网幅一面的表面积的多于大约40％的图案施加添加剂组合物。例如，该图案可以覆盖网幅一面的表面积的大约40％至大约60％。在一个具体实施方案中，例如，添加剂组合物可以根据图7中所示的图案施加。
在本公开的一个具体实施方案中，由第一纸网幅和第二纸网幅形成两片层式产品，其中两个纸网幅均大致根据图8中所示的方法制造。例如，根据本公开制成的第一网幅可以连接到根据本公开制成的第二纸网幅上以使该网幅的皱纹面构成所得产品的外表面。皱纹表面通常较软和较光滑，这产生具有改进的总体特性的两片层式产品。
第一网幅层压到第二网幅上的方式可以随具体用途和所需特性而变。在一些用途中，本公开的α-烯烃互聚物可以充当片层粘合剂。在另一些用途中，将粘合剂材料，例如胶粘剂或粘合纤维，施加到一个或两个网幅上以将网幅接合在一起。胶粘剂可以是，例如，胶乳胶粘剂、淀粉基胶粘剂、乙酸酯，例如乙烯-乙酸乙烯酯胶粘剂、聚乙烯基醇胶粘剂，和类似物。但是，应该理解的是，也可以使用其它粘合剂材料，例如热塑性薄膜和纤维来接合网幅。可以将粘合剂材料均匀喷在网幅表面上以便牢固地将网幅连接在一起或可以在所选位置施加。
参照下列实施例可以更好地理解本公开。
                            实施例1
为了例示根据本公开制成的薄纸产品的性质，用添加剂组合物处理各种薄纸样品并进行标准化试验。为了比较，还测试未处理的薄纸样品、用有机硅组合物处理的薄纸样品和用乙烯乙酸乙烯酯粘合剂处理的薄纸样品。
更特别地，薄纸样品包括含有三个片层的薄纸纸张。在与图3中所示类似的方法中形成三片层式薄纸样品的每一片层。每一片层具有大约13.5gsm的基重。更具体地，每一片层由成层纤维配料制成，其含有位于两个外层之间的中心纤维层。每一片层的外层含有获自Aracruz(其在Miami，FL，USA有办事处)的桉树牛皮纸浆。两个外层各为纸张总纤维重量的大约33％。大约为纸张总纤维重量的34％的中心纤维层由获自Neenah Paper Inc.(在Alpharetta，GA，USA有办事处)的100％北部软木牛皮纸浆构成。这三个片层接合在一起以使压在干燥器上的薄纸面面向三片层式薄纸样品的外表面。
用根据本公开制成的添加剂组合物涂布三片层式薄纸纸张。第二组样品用有机硅组合物涂布，而第三组样品用乙烯乙酸乙烯酯共聚物涂布。
使用轮转凹版印刷机用上述组合物涂布薄纸纸张。将薄纸网幅进给到轮转凹版印刷机的橡胶-橡胶辊隙中以便将上述组合物施加到网幅两面上。凹版印刷辊是Specialty Systems，Inc.，Louisville，Ky供应的电子镌版的镀铬铜辊。该辊具有每直线英寸200个单元的网线板和每平方英寸辊表面8.0十亿立方微米(BCM)的体积。使用130度雕刻刀，这种辊的典型单元尺寸为140微米宽和33微米深。橡胶背衬胶印涂施辊为Amerimay Roller company，Union Grove，Wisconsin供应的75肖氏A硬度计浇铸聚氨酯。该方法设置成在凹版印刷辊和橡胶背衬辊之间具有0.375英寸干扰(interference)和在衬里胶背衬辊之间具有0.003英寸间隙的条件。使用凹版印刷辊速度调节(差动)使得胶印/胶印凹版同时印刷机以每分钟150英尺的速度运行以计量加入上述组合物，从而获得所需添加速率。该方法产生占薄纸重量的6.0重量％的总添加量(每面3.0％)。
对于用根据本公开制成的添加剂组合物处理的样品，下表提供了每一样品用的添加剂组合物的组分。在下表中，AFFINITYTM EG8200塑性体是α-烯烃互聚物，包含获自The Dow Chemical Company of Midland，Michigan，U.S.A.的乙烯-辛烯共聚物。PRIMACORTM 5980i共聚物是也获自The Dow Chemical Company的乙烯-丙烯酸共聚物。乙烯-丙烯酸共聚物可以不仅充当热塑性聚合物还充当分散剂。INDUSTRENE
Figure S2006800468833D00241
106包含油酸，其由Chemtura Corporation，Middlebury，Connecticut.出售。标作“PBPE”的聚合物是通过ASTM D792测得的密度为0.867克/立方厘米、在230℃和2.16千克下通过ASTM D1238测得的熔体流速为25克/10分钟且乙烯含量为PBPE的12重量％的实验丙烯基塑性体或弹性体(“PBPE”)。这些PBPE材料如WO03/040442和美国申请60/709688(2005年8月19日提交)中所教导，它们各自全文经此引用并入本文。AFFINITYTM PL1280塑性体是α-烯烃互聚物，包括也获自The DowChemical Company的乙烯-辛烯共聚物。UNICID
Figure S2006800468833D00242
350分散剂是具有包含平均26个碳的链的疏水物的线型伯羧酸官能化表面活性剂，其获自Baker-Petrolite Inc.，Sugar Land，Texas，U.S.A.。AEROSOL
Figure S2006800468833D00243
OT-100分散剂是获自Cytec Industries，Inc.，of West Paterson，New Jersey，U.S.A.的丁二酸二辛基酯磺酸钠。PRIMACORTM 5980i共聚物含有20.5重量％丙烯酸并具有在125℃和2.16千克下通过ASTM D1238测得的13.75克/10分钟的熔体流动速率。AFFINITYTM  EG8200G塑性体具有通过ASTMD792测得的0.87克/立方厘米的密度并具有通过ASTM D1238测得的在190℃和2.16千克下5克/10分钟的熔体流动速率。另一方面，AFFINITYTM PL1280G塑性体具有通过ASTM D792测得的0.90克/立方厘米的密度并具有通过ASTM D1238测得的在190℃和2.16千克下6克/10分钟的熔体流动速率。
每一样品中的添加剂组合物也含有获自The Dow ChemicalCompany的DOWICILTM 200抗菌剂，其是活性组成为96％顺式1-(3-氯烯丙基)-3，5，7-三氮杂-1-氮鎓金刚烷氯化物(azoniaadamantane)(也称作Quaternium-15)的防腐剂。
Figure S2006800468833D00244
Figure S2006800468833D00251
样品号  聚合物粒度  多分散性  固含量  pH    粘度    温度  RPM    心轴
        (微米)                (wt.％)       (cp)    (℃)
1       1.08        1.83      54.7    10.0  83      22    50     RV2
2       1.48        2.40      41.0    10.5  338     20    50     RV3
3       0.72        1.42      55.5    10.2  626     211   50     RV3
4       0.85        2.06      42.8    10.2  322     21.5  50     RV3
5       0.86        1.68      55.2    9.7   490     55.0  50     RV3
6       1.08        1.85      52.4    10.9  296     21.7  50     RV3
7       1.86        4.46      50.1    9.4   538     21.1  50     RV3
8       5.55        2.67      49.3    9.0   ＜75    21.6  100    RV3
9       1.18        2.48      46.1    10.5  270     21.2  50     RV3
10      1.60        1.58      41.1    8.7   368     21.7  50     RV3
11      1.69        3.68      48.8    9.7   306     22.1  50     RV3
12      1.34        2.24      51.0    10.2  266     21.4  50     RV3
13      1.16        2.25      46.6    10.5  85      21.5  100    RV3
14      1.01        1.57      32.1    10.3  572     21.7  50     RV3
15    1.53    3.50    50.1    9.9     396    22.3    50    RV3
16    9.86    4.14    51.2    8.7     ＜75   21.5    50    RV3
17    1.57    3.26    49.8    9.9     436    22.4    50    RV3
18    0.89    1.51    51.1    12.3    342    21.5    50    RV3
19    0.71    2.12    40.0    11.3    448    22.1    50    RV3
20    1.63    2.23    42.0    8.6     178    22.0    100   RV3
21    1.49    1.87    39.0    10.3    210    20.2    50    RV3
为了比较，还制备下列样品：
样品ID          施加到样品上的组合物
非本发明的样品  未处理
No.1
非本发明的样品  获自G.E.Silicones的产品No.Y-14868乳化有机硅
No.2
非本发明的样品  获自Air Products，Inc.的包含乙烯乙酸乙烯酯共聚
No.3            物乳状液的AIRFLEX
Figure S2006800468833D00261
426粘合剂
非本发明的样品  获自E.I.DuPont de Nemours of Wilmington，
No.4            Delaware的包含乙烯乙酸乙烯酯共聚物的
                ELVAX
Figure S2006800468833D00262
3175粘合剂，其具有28％乙酸乙烯酯含
                量。将该乙烯乙酸乙烯酯共聚物与UNICID 425合
                并，UNICID 425是具有包含平均32个碳的链的疏
                水物的羧酸官能化表面活性剂，获自Baker-Petrolite，
                Inc.of Sugarland，Texas.
在样品上进行下列试验：
抗张强度、几何平均抗张强度(GMT)和几何平均抗张能量吸收 (GMTEA)：
所进行的拉伸试验使用在23℃+/-1℃和50％+/-2％相对湿度下调节最少4小时的薄纸样品。使用可获自Thwing-Albert Instruments(有位于Philadelphia，Pennsylvania，U.SA.的办事处)的精密样品切割机型号JDC15M-10将两片层式样品在机器方向(MD)和横切机器方向(CD)上切割成3英寸宽的条带。
将拉伸框架的标距设为4英寸。拉伸框架为用TestWorks 4软件运行的Alliance RT/1框架。拉伸框架和软件可获自MTS SystemsCorporation，有位于Minneapolis，Minnesota，U.S.A.的办事处。
然后将3”条带夹在张力框的夹具中，并经受10英寸/分钟的应变直至样品失效点。随应变监测薄纸条上的应力。计算出的输出包括峰载荷(克-力/3”，以克-力测得)、峰拉伸(％，通过将样品伸长除以样品原始长度并乘以100％来计算)、％拉伸500克-力、断裂时的抗张能量吸收(TEA)(克-力*厘米/平方厘米，通过对最多70％样品破坏的应力-应变曲线下方的区域进行积分或采用来计算)，和斜率A(千克-力，作为从57-150克-力的应力-应变曲线的斜率测量)。
各个薄纸编码(最少5个重复品)在机器方向(MD)和横切机器方向(CD)上测试。抗张强度和抗张能量吸收(TEA)的几何平均值作为机器方向(MD)与横切机器方向(CD)的乘积的平方根计算。这产生与测试方向独立的平均值。下面显示所用样品。
作为纸张刚度衡量标准的弹性模量(最大斜率)和几何平均模量 (GMM)：
弹性模量(最大斜率)E(Kgf)是在干状态下测定的弹性模量并且以千克力表示。将宽度为3英寸的Tappi调理的样品以4英寸标距(夹具之间的间距)夹在张力试验仪夹具中。夹具以25.4厘米/分钟的十字头速度分开并取50克力与100克力的应力值之间的数据的最小二乘方拟合或100克力与200克力的应力值之间的数据的最小二乘方拟合(哪个更大)作为斜率。如果样品太弱以致不能在无破坏的情况下承受至少200克力的应力，重复添加附加片层直至多片层式样品可以在无破坏的情况下承受至少200克力。作为机器方向(MD)与横切机器方向(CD)弹性模量(最大斜率)的乘积的平方根计算几何平均模量或几何平均斜率，产生与测试方向无关的平均值。
测试结果图示在图9至14中。如结果所示，与未处理的样品和用有机硅组合物处理的样品相比，本公开的添加剂组合物改进了样品的几何平均抗张强度和样品的几何平均总能量吸收，而不会明显影响纸张刚度。此外，用根据本公开制成的添加剂组合物处理的样品的几何平均模量/几何平均张力的比率与用乙烯乙酸乙烯酯共聚物粘合剂处理的样品相比表现出类似的特性。但是，要指出的是，用添加剂组合物处理的样品的纸张粘连特性比用乙烯乙酸乙烯酯共聚物处理的样品好得多。
除了图中所示的结果，在样品上进行主观柔软度测试。用本公开的添加剂组合物处理的样品的感觉柔软度与用有机硅组合物处理的样品的感觉柔软度相当。
                         实施例2
在此实施例中，将根据本公开制成的添加剂组合物根据图案印刷到非皱纹穿透干燥(UCTAD)基底网幅上并从起皱辊上起皱。使用添加剂组合物将基底网幅粘贴到转鼓上。然后测试样品并与未经印刷起皱处理的非皱纹穿透干燥基底网幅(非本发明的样品No.1)和与使用乙烯乙酸乙烯酯共聚物经过类似印刷起皱处理的非皱纹穿透干燥基底网幅(非本发明的样品No.2)进行比较。
按照与图2中所示的方法类似的方法形成非皱纹穿透干燥基底网幅。该基底纸张具有大约50gsm的基重。更具体地，该基底纸张由成层纤维配料制成，其含有位于两个纤维外层之间的中心纤维层。基底纸张的两个外层均含有100％北部软木牛皮纸浆。一个外层含有大约10.0千克(kg)/公吨(Mton)干纤维的脱粘剂(ProSoft
Figure S2006800468833D00281
TQ1003，购自Hercules，Inc.)。另一外层含有大约5.0千克(kg)/公吨(Mton)干纤维的干和湿强度剂(KYMENE
Figure S2006800468833D00282
6500，可获自Hercules，Incorporated，位于Wilmington，Delaware，U.S.A.)。各个外层构成纸张总纤维重量的大约30％。构成纸张总纤维重量的大约60％的中心层由100重量％北部软木牛皮纸浆构成。该层中的纤维也用3.75千克/公吨ProSoft
Figure S2006800468833D00283
TQ1003脱粘剂处理。
各种基底纸张样品随后经过印刷起皱法。印刷起皱法大致显示在图8中。将纸张进给到凹版印刷生产线中，在此将添加剂组合物印刷到纸张表面上。使用直接轮转凹版印刷法印刷纸张的一面。用如图5中所示的0.020直径“点”图案印刷纸张，其中在纸张上在机器方向和横切机器方向上均印刷每英寸28个点。所得表面积覆盖率为大约25％。随后纸张靠在转鼓上并从转鼓上刮除，使得纸张温度为大约180℉至390℉，例如大约200℉至250℉。最后，将纸张卷绕成卷。此后，将所得印刷/皱纹纸张以传统方式转换成单片层式纸巾。最终产品具有大约55.8gsm的空气干燥基重。
如上所述，为了比较，使用获自Air Products，Inc.of Allentown，Pennsylvania的AIRFLEX426粘合剂对一个样品施以类似的印刷起皱处理。AIRFLEX
Figure S2006800468833D00292
426是柔性非交联聚乙烯-乙酸乙烯酯乳状液。
施加到不同样品上的添加剂组合物列在下表中。在表中，AFFINITYTM EG8200塑性体包含乙烯与辛烯共聚物的互聚物，而PRIMACORTM 5980i包含乙烯丙烯酸共聚物。INDUSTRENE
Figure S2006800468833D00293
106包含油酸。所有三种组分均获自The Dow Chemical Company。
                   聚合物                                          分散剂浓度
样品号                                分散剂
                   (括号中为重量比)                                (wt.％)
       AFFINITYTM  EG8200/PRIMACORTM  PRIMACORTM 5980i/Industrene
Figure S2006800468833D00294
1                                                                  40.0/6.0
       5980i(60/40)                   106
       AFFINITYTM  EG8200/PRIMACORTM  PRIMACOR 5980iTM/Industrene
Figure S2006800468833D00295
2                                                                  40.0/60
       5980i(60/40)                   106
       AFFINITYTM  EG8200/PRIMACORTM
3                                     PRIMACOR 5980iTM             40.0
       5980i(60/40)
       AFFINITYTM  EG8200/PRIMACORTM
4                                     PRIMACOR 5980iTM             40.0
       5980i(60/40)
样品号  聚合物粒度  多分散性  固含量  pH    粘度  温度   RPM   心轴
        (微米)                (wt.％)       (cp)  (℃)
1       1.60        1.58      41.1    8.7   368    21.7  50    RV3
2       1.01        1.57      32.1    10.3  572    21.7  50    RV3
3       0.71        2.12      40.0    11.3  448    22.1  50    RV3
4       1.63        2.23      42.0    8.6   178    22.0  100   RV3
每一添加剂组合物中也存在获自The Dow Chemical Company的DOWICILTM 200抗菌剂，其是活性组成为96％顺式1-(3-氯烯丙基)-3，5，7-三氮杂-1-氮鎓金刚烷氯化物(azoniaadamantane)(也称作Quaternium-15)的防腐剂。
样品经受实施例1中所述的试验。此外，也在样品上进行下列试验。湿/干拉伸试验(横切机器方向上的％)
在实施例1中描述了干拉伸试验，标距(夹具之间的间距)为2英寸。按照与干强度相同的方式测量湿拉伸强度，只是在测试之前将样品润湿。具体而言，为了润湿样品，在3”×5”托盘中装入温度23±2℃的蒸馏水或去离子水。在托盘中加入水至大约1厘米深。
然后将3M  “Scotch-Brite”通用洗涤垫切成2.5”×4”尺寸。沿着该垫子的4”边缘之一放置大约5”长的一条遮蔽胶带。使用遮蔽胶带固定洗涤垫。
然后将洗涤垫放入水中，有胶带的一端朝上。该垫子一直保持在水中直至测试完成。将受试样品放在符合TAPPI T205的吸墨纸上。将洗涤垫从水浴中取出并在与湿润盘(wetting pan)相连的筛网上轻扣三次。然后将洗涤垫与样品宽度平行地轻放在样品上在大致中心中。将洗涤垫保持就位大约1秒。然后将样品立即放入张力测试机中并测试。
为了计算湿/干抗张强度比率，将湿抗张强度值除以干抗张强度值。
所得结果显示在图15-19中。如图所示，与未处理的样品相比，添加剂组合物改进了薄纸样品的几何平均抗张强度和几何平均总能量吸收，而不会明显影响纸张刚度。在测试过程中还观察到，与用乙烯乙酸乙烯酯共聚物处理的样品相比，该添加剂组合物没有产生纸张粘连问题。
                        实施例3
在此实施例中，大致根据图3中所示的方法制造薄纸网幅。为了将薄纸网幅粘贴到起皱表面(其在此实施方案中包括Yankee干燥器)上，在使干燥器与网幅接触之前，将根据本公开制成的添加剂组合物喷到干燥器上。然后对样品施以各种标准化试验。
为了比较，还使用标准PVOH/KYMENE起皱套装制造样品。
在此实施例中，根据实施例1和2中所述的相同试验制造和测试2片层式薄纸产品。使用下列方法制造样品。
首先，将80磅风干软木牛皮纸(NSWK)纸浆装入制浆机并在120℉下在4％稠度下分解15分钟。然后，将NSWK纸浆精制15分钟，转移到卸料池中并随后稀释至大约3％稠度(标注：精制使纤维原纤化以提高其键合潜力)。然后，将NSWK纸浆稀释至大约2％稠度并倒入成浆池(machine chest)中，以使成浆池含有在大约0.2-0.3％稠度下的20磅风干NSWK。使用上述软木纤维作为3层薄纸结构中的内强度层。
加入每公吨木纤维2千克可获自Hercules，Incorporated，，Wilmington，Delaware，U.S.A.的KYMENE
Figure S2006800468833D00311
6500和每公吨木纤维2千克可获自LANXESS Corporation.(位于Trenton，New Jersey，U.S.A.)的PAREZ
Figure S2006800468833D00312
631 NC，并将其与纸浆纤维一起混合至少10分钟，然后将纸浆泵送通过流浆箱。
将40磅风干Aracruz ECF，即可获自Aracruz(位于Rio de Janeiro，RJ，Brazil)的桉树硬木牛皮纸(EHWK)纸浆，装入制浆机并在120℉在大约4％稠度下分解30分钟。然后将EHWK纸浆转移到卸料池中并随后稀释至大约2％稠度。
接着，稀释EHWK纸浆，分成两等分，并在大约1％稠度下泵送到两个分开的成浆池中，以使每个成浆池含有20磅风干EHWK。随后将该纸浆稀释至大约0.1％稠度。这两种EHWK纸浆纤维代表3层薄纸结构的两个外层。
每公吨木纤维加入2千克KYMENE
Figure S2006800468833D00313
6500，并与硬木纸浆纤维混合至少10分钟，随后将纸浆泵送通过流浆箱。
将来自所有三个成浆池的纸浆纤维在大约0.1％稠度下泵送到流浆箱中。来自各个成浆池的纸浆纤维输送通过流浆箱中的分开的岐管以产生3层化薄纸结构。纤维沉积在成型织物上。随后通过真空除去水。
将大约10-20％稠度的湿纸张转移到加压毡子或加压织物上，在此将其进一步脱水。然后将纸张经由压力辊穿过辊隙转移到Yankee干燥器中。压力辊隙后湿纸张的稠度(压力辊后稠度或PPRC)为大约40％。湿纸张由于施加到干燥器表面上的粘合剂而粘贴到Yankee干燥器上。位于Yankee干燥器底部的喷杆将粘合剂套装(其是聚乙烯醇/KYMENE
Figure S2006800468833D00314
/Rezosol 2008M的混合物)或根据本公开的添加剂组合物施加到干燥器表面上。Rezosol 2008M可获自Hercules，Incorporated，位于Wilmington，Delaware，U.S.A.。
在连续手抄纸成型机(CHF)上的一批典型粘合剂套装通常由25加仑水、5000毫升6％固含量聚乙烯醇溶液、75毫升12.5％固含量KYMENE
Figure S2006800468833D00315
溶液和20毫升7.5％固含量Rezosol 2008M溶液构成。
根据本公开的添加剂组合物的固含量为2.5％至10％不等。
纸张在Yankee干燥器上行进并输送到起皱刮刀的过程中干燥至大约95％稠度。起皱刮刀随后从Yankee干燥器上刮除薄纸片和少量的干燥器涂层。然后将皱纹薄纸基底纸张卷绕到3”芯上以变成软纸卷，用于转换。然后将两卷皱纹薄纸重新卷绕并叠在一起从而使两个皱纹面在2片层式结构的外部。在结构边缘的机械卷边使片层结合在一起。然后将片层式纸张在边缘切开至大约8.5英寸的标准宽度并折叠。调节薄纸样品并测试。
在此实施例中施加到样品上并测试的本公开的添加剂组合物如下：
Figure S2006800468833D00321
样品号  聚合物粒度  多分散性   固含量  pH    粘度   温度  RPM  心轴
        (微米)                 (wt.％)       (cp)   (℃)
1       1.01        1.57       32.1    10.3  572    21.7  50    RV3
2       0.71        2.12       40.0    11.3  448    22.1  50    RV3
3       1.01        1.57       32.1    10.3  572    21.7  50    RV3
4       0.71        2.12       40.0    11.3  448    22.1  50    RV3
5       1.01        1.57       32.1    10.3  572    21.7  50    RV3
每一添加剂组合物中也存在获自The Dow Chemical Company的DOWICILTM 200抗菌剂，其是活性组成为96％顺式1-(3-氯烯丙基)-3，5，7-三氮杂-1-氮鎓金刚烷氯化物(azoniaadamantane)(也称作Quaternium-15)的防腐剂。
如上所示，不同添加剂组合物的溶液固含量百分比不同。改变溶液固含量也改变并入基底网幅中的固体量。例如，在2.5％溶液固含量，估计大约35kg/MT至大约60kg/MT固体并入薄纸网幅中。在5％溶液固含量，估计大约70kg/MT至大约130kg/MT固体并入薄纸网幅中。在10％溶液固含量，估计大约140kg/MT至大约260kg/MT固体并入薄纸网幅中。
此实施例的结果显示在图20-24中。例如，如图20中所示，根据本公开制成的样品的几何平均抗张强度大于用传统粘合材料处理的非本发明的样品。对于几何平均总能量吸收，也获得类似结果。
除了测试试样性质外，也将一些样品拍照。例如，参照图25A、25B、25C和25D，以500倍放大率显示了四个样品。特别地，图25A代表非本发明的样品的照片，图25B是样品No.1的照片，图25C是样品No.3的照片，图25D是样品No.5的照片。如图所示，本公开的添加剂组合物容易在薄纸网幅表面上形成不连续薄膜。此外，溶液固含量越高，成膜量越大。这些图表明添加剂组合物一般留在薄纸网幅表面上。
参照图26，显示了图25D中所示的相同样品的截面照片。在该照片中可以看出，即使在10％固含量，多数添加剂组合物仍留在薄纸网幅表面上。在这点上，添加剂组合物以少于网幅厚度的大约25％，例如少于网幅厚度的大约15％，例如少于网幅厚度的大约5％的量渗透网幅。
由此，添加剂组合物据信为薄纸网幅提供了显著量的强度。此外，由于薄膜不连续，不会显著不利地影响网幅的芯吸性质。特别有利地，这些结果在薄纸网幅的刚度没有明显提高且感觉柔软度没有明显降低的情况下获得。
本领域普通技术人员可以在不背离如所附权利要求中更具体阐明的本发明的精神和范围的情况下作出本发明的这些和其它修改和变动。此外，应该理解的是，各个实施方案的各方面可以完全或部分互换。此外，本领域普通技术人员会认识到，前述描述仅是示例性的，而不是要限制如所附权利要求中进一步描述的本发明。

Claims (26)

1.湿或干薄纸产品，包含：
含纸浆纤维的薄纸网幅，该薄纸网幅具有至少3立方厘米/克的干松厚度；和
存在于薄纸网幅上或内的添加剂组合物，所述添加组合物包含非纤维聚烯烃聚合物和分散剂，其中所述聚烯烃聚合物包含乙烯或丙烯与式H2C＝CHR所示的化合物的共聚单体的α-烯烃互聚物，其中R是C1至C20直链或支链烷基。
2.如权利要求1所述的薄纸产品，其中所述添加剂组合物包含成膜组合物。
3.如权利要求1所述的薄纸产品，其中分散剂包含羧酸、羧酸盐、羧酸酯或羧酸酯盐。
4.如权利要求1所述的薄纸产品，其中分散剂包含脂肪酸。
5.如权利要求1所述的薄纸产品，其中分散剂包含乙烯-羧酸共聚物。
6.如权利要求1所述的薄纸产品，其中所述聚烯烃聚合物包含乙烯与包括丙烯、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-癸烯或1-十二烯的共聚单体的α-烯烃互聚物。
7.如权利要求1所述的薄纸产品，其中所述聚烯烃聚合物包含乙烯与链烯的互聚物，其中所述添加剂组合物进一步包含羧酸和乙烯-丙烯酸共聚物。
8.如权利要求1所述的薄纸产品，其中所述添加剂组合物以0.1重量％至20重量％的量存在于薄纸网幅上或中。
9.如权利要求7所述的薄纸产品，其中烯烃与乙烯丙烯酸共聚物的重量比为1∶10至10∶1。
10.如权利要求1所述的薄纸产品，其中所述添加剂组合物在薄纸网幅形成之前与纸浆纤维合并。
11.如权利要求1所述的薄纸产品，其中所述添加剂组合物局部施加到薄纸网幅的至少一面上。
12.如权利要求11所述的薄纸产品，其中将所述添加剂组合物喷涂或印刷到薄纸网幅上。
13.如权利要求11所述的薄纸产品，其中在施加所述添加剂组合物之后将薄纸网幅起皱。
14.如权利要求1所述的薄纸产品，其中所述聚烯烃聚合物具有小于50％的结晶度。
15.如权利要求1所述的薄纸产品，其中所述烯烃具有根据ASTM试验D1238在190℃和2.16千克下小于1000克/10分钟的熔体指数。
16.如权利要求1所述的薄纸产品，其中所述聚烯烃聚合物在掺入薄纸网幅中之前具有0.1微米至5微米的体积平均粒度。
17.如权利要求1所述的薄纸产品，其中所述薄纸网幅含有至少50重量％的纸浆纤维。
18.制造薄纸产品的方法，包括：
形成纤维的水悬浮体，该纤维包括纸浆纤维；
将纤维的水悬浮体形成薄纸网幅；
将所述网幅干燥；和
将添加剂组合物在纤维的水悬浮体成型之前施加到干纤维上，施加到纤维的水悬浮体中或施加到形成的薄纸网幅上，所述添加剂组合物包含非纤维聚烯烃聚合物和分散剂，其中所述聚烯烃聚合物包含乙烯或丙烯与式H2C＝CHR所示的化合物的共聚单体的α-烯烃互聚物，其中R是C1至C20直链或支链烷基。
19.如权利要求18所述的方法，其中在纤维的水悬浮体形成之前将添加剂组合物施加到纸浆片上。
20.如权利要求18所述的方法，其中将添加剂组合物局部施加到薄纸网幅上。
21.如权利要求18所述的方法，其中在薄纸网幅形成之前将添加剂组合物与纤维的水悬浮体合并。
22.如权利要求18、19、20或21所述的方法，其中所述添加剂组合物包含聚烯烃聚合物和乙烯-丙烯酸共聚物，所述聚烯烃聚合物包含乙烯与链烯的互聚物，分散剂包含羧酸。
23.如权利要求18所述的方法，其中添加剂组合物在薄纸网幅干燥之后以0.1％至20％的量存在于形成薄纸网幅上或中。
24.如权利要求18所述的方法，其中在将添加剂组合物施加到网幅上之后将薄纸网幅起皱。
25.如权利要求18所述的方法，其中添加剂组合物中所含的聚合物具有小于5微米的粒度。
26.如权利要求24所述的方法，其中将添加剂组合物施加到起皱鼓表面上，然后将薄纸网幅压靠在已经施加了添加剂组合物的该鼓上，薄纸网幅随后从起皱鼓上起皱。
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