Салфеточные изделия, содержащие полимерную дисперсию

Салфеточные изделия, содержащие полимерную дисперсию

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Абсорбирующие салфеточные изделия, такие как салфеточные полотенца, косметические салфетки, туалетная бумага и другие подобные изделия, созданы таким образом, чтобы включать несколько важных свойств. Например, изделия должны иметь хороший объем, быть мягкими на ощупь и обладать высокой абсорбцией. Продукт также должен иметь хорошую прочность и устойчивость к разрыву, даже во влажном состоянии. К сожалению, очень трудно производить салфеточные изделия высокой прочности, которые также являются мягкими и высоко абсорбирующими. Обычно, если предпринимаются попытки улучшить одно из свойств изделия, другие характеристики изделия изменяются в худшую сторону.

Например, мягкость обычно увеличивают путем снижения или ослабления связи целлюлозных волокон в салфеточном изделии. Ингибирование или снижение связи волокон, однако, неблагоприятно влияет на прочность салфеточного полотна.

В других вариантах, мягкость повышается путем местного добавления мягчителя на внешние поверхности салфеточного полотна. Мягчитель может содержать, например, силикон. Силикон может наноситься на полотно с помощью печати, нанесения покрытия или распыления. Хотя силиконы делают салфеточные полотна более мягкими на ощупь, силиконы могут быть относительно дорогими и могут снижать прочность полотна, измеряемую как предел прочности на разрыв и/или абсорбированная энергия растяжения.

Для улучшения прочности, в прошлом, к салфеточным изделиям добавляли различные упрочняющие агенты. Упрочняющие агенты могут быть добавлены для улучшения прочности салфеточного полотна в сухом состоянии или прочности салфеточного полотна во влажном состоянии. Некоторые упрочняющие агенты считаются временными, так как они только поддерживают прочность салфеточного полотна во влажном состоянии в течение определенного периода времени. Временные влажные упрочняющие агенты, например, могут придавать прочность туалетной бумаге во время применения, но не предохраняют туалетную бумагу от разложения, когда ее выбрасывают в туалет и смывают в канализационную трубу или отстойник.

Связующие агенты также местно наносят на салфеточные изделия отдельно или вместе с операциями крепирования. Например, один из конкретных способов, который оказался очень удачным для производства бумажных полотенец и салфеток, описан в патенте США №3879257, Gentile et al., который полностью включен сюда в качестве ссылки. У Gentile et al. описан способ, в котором связующий материал наносят в виде тонкого определенного рисунка на волокнистое полотно. Затем полотно приклеивают к нагретой крепируемой поверхности и крепируют с поверхности. Связующий материал наносят на другую сторону полотна и полотно так же крепируют. Способ, описанный у Gentile et al., дает продукты для вытирания, имеющие исключительный объем, исключительную мягкость и хорошую впитывающую способность. Поверхностные области полотна также имеют превосходную прочность, стойкость к изнашиванию и свойства вытирать насухо.

Хотя способ и изделия, описанные у Gentile et al., предоставляют множество достижений в области производства бумажных впитывающих изделий, дальнейшее улучшение различных аспектов бумажных впитывающих изделий остается желательным. Например, все еще существует необходимость в определенных упрочняющих агентах, которые могут быть введены в салфеточные полотна без значительного неблагоприятного воздействия на мягкость полотен. Также существует необходимость в упрочняющем агенте, который может быть введен в полотно на любой стадии его производства. Например, существует необходимость в усиливающем агенте, который может быть добавлен к листовой целлюлозе до образования пульпы, водной суспензии волокон, применяемой для получения салфеточного полотна, к формованному салфеточному полотну до сушки и/или к салфеточному полотну, которое уже высушено.

Более того, в прошлом, аддитивные композиции, местно наносимые на салфеточные полотна, имели тенденцию, при определенных обстоятельствах, создавать проблему слипания, что приводит к склеиванию двух соседних салфеточных листов. Как таковая, существует необходимость в аддитивной композиции или усиливающем агенте, которые местно наносят на салфеточное полотно без создания проблем слипания.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В общем, данное описание относится к влажным и сухим салфеточным изделиям, имеющим улучшенные свойства благодаря присутствию аддитивной композиции. Салфеточное изделие может включать, например, туалетную бумагу, косметические салфетки, бумажные полотенца, промышленные салфетки, влажные салфетки и подобные. Салфеточное изделие может содержать один слой или может содержать множество слоев. Аддитивная композиция может быть введена в салфеточное изделие для улучшения прочности изделия без значительного отрицательного воздействия на мягкость и/или слипание. Аддитивная композиция также может повышать прочность без сопутствующих проблем со слипанием. Аддитивная композиция может содержать, например, водную дисперсию, содержащую термопластичную смолу. Аддитивная композиция может быть добавлена к салфеточному изделию путем предварительной обработки волокон до формирования суспензии, добавления в конце стадии влажной обработки и/или местного нанесения на полотно во время или после процесса получения. В одном варианте, аддитивная композиция наносится местно на полотно, например во время операции крепирования.

В одном варианте, например, данное изобретение относится к салфеточному изделию, содержащему салфеточное полотно, содержащее волокна целлюлозы. Салфеточное полотно, например, может иметь пухлость в сухом состоянии, по крайней мере, 3 см³/г. В соответствии с данным изобретением салфеточные изделия также содержат аддитивную композицию, присутствующую на или в салфеточном полотне. Аддитивная композиция содержит неволокнистые олефиновые полимеры, такие как альфа-олефиновые полимеры.

Аддитивная композиция, например, может содержать пленкообразователь, и олефиновый полимер может содержать сополимер этилена и, по крайней мере, одного сомономера, содержащего алкен, такой как 1-октен. Аддитивная композиция также может содержать диспергирующий агент, такой как карбоновая кислота. Примеры конкретных диспергирующих агентов, например, включают жирные кислоты, такие как олеиновая кислота или стеариновая кислота.

В одном конкретном варианте аддитивная композиция может содержать сополимер этилена и октена в сочетании с сополимером этилен-акриловой кислоты. Сополимер этилен-акриловой кислоты является не только термопластичной смолой, но также служит в качестве диспергирующего агента. Сополимер этилена и октена может присутствовать в сочетании с сополимером этилен-акриловой кислоты в массовом соотношении от около 1:10 до около 10:1, например от около 2:3 до около 3:2.

Композиция олефинового полимера может иметь кристалличность менее около 50%, например менее около 20%. Олефиновый полимер также может иметь индекс расплава менее около 1000 г/10 мин, например менее около 700 г/10 мин. Олефиновый полимер также может иметь относительно небольшой размер частиц, например от 0,1 микрона до около 5 микронов, при нахождении в водной дисперсии.

Аддитивная композиция может быть объединена с волокнами целлюлозы до формования салфеточного полотна. Альтернативно или в дополнение, аддитивная композиция может быть местно нанесена на, по крайней мере, одну сторону салфеточного полотна. Например, аддитивная композиция может быть распылена или напечатана на салфеточное полотно. В одном конкретном варианте салфеточное полотно крепируют после нанесения аддитивной композиции.

Основная масса бумажного полотна может варьироваться в зависимости от конкретного получаемого изделия. Для туалетной бумаги и косметических салфеток, например, салфеточное полотно может иметь основную массу от около 6 до около 40 г/м². Для бумажных полотенец или инвентаря для вытирания, с другой стороны, бумажное полотно может иметь основную массу от около 15 до около 90 г/м². Пухлость бумажного полотна также может варьироваться от около 3 до 20 см³/г, например, от около 5 до 15 см³/г.

В альтернативном варианте аддитивная композиция может содержать сополимер этилен-акриловой кислоты. Сополимер этилен-акриловой кислоты может присутствовать в аддитивной композиции в сочетании с диспергирующим агентом, таким как жирная кислота.

Данное изобретение также относится к различным способам получения салфеточных изделий. В одном варианте способ включает стадии формирования водной суспензии волокон. Волокна включают волокна целлюлозы. Затем водную суспензию волокон формуют в салфеточное полотно и салфеточное полотно сушат. В соответствии с данным изобретением аддитивную композицию добавляют в водную суспензию волокон или наносят на салфеточное полотно. Аддитивная композиция может включать водную дисперсию неволокнистого альфа-олефинового полимера, сополимера этилен-акриловой кислоты или их смеси. Кроме того, водная дисперсия может содержать диспергирующий агент.

Аддитивная композиция может быть нанесена на салфеточное полотно в количестве от около 0,1 до около 50% масс., например от около 0,5 до около 10% масс. Другие особенности и аспекты данного изобретения более подробно описаны ниже.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Полное и достаточное для воспроизведения описание данного изобретения, включая наилучший образ его осуществления для специалиста в данной области техники, представлено ниже более конкретно в остальной части описания, включая ссылки на сопутствующие чертежи, в которых:

на фигуре 1 представлена схематическая диаграмма машины для получения салфеточного полотна, иллюстрирующая получение многослойного салфеточного полотна, имеющего множество слоев в соответствии с данным изобретением;

на фигуре 2 представлена схематическая диаграмма одного варианта способа получения некрепированных высушенных сквозной сушкой салфеточных полотен для применения в соответствии с данным изобретением;

на фигуре 3 представлена схематическая диаграмма одного варианта способа получения крепированных во влажном состоянии, салфеточных полотен для применения в соответствии с данным изобретением;

на фигуре 4 представлена схематическая диаграмма одного варианта способа нанесения аддитивных композиций на каждую сторону салфеточного полотна и крепирования одной стороны полотна в соответствии с данным изобретением;

на фигуре 5 представлена горизонтальная проекция одного варианта шаблона, который применяют для нанесения аддитивных композиций на салфеточное полотно в соответствии с данным изобретением;

на фигуре 6 представлен другой вариант шаблона, который применяют для нанесения аддитивных композиций на бумажные полотенца в соответствии с данным изобретением;

на фигуре 7 представлена горизонтальная проекция другого альтернативного варианта шаблона, который применяют для нанесения аддитивных композиций на салфеточные полотна в соответствии с данным изобретением;

на фигуре 8 представлена схематическая диаграмма альтернативного варианта способа нанесения аддитивной композиции на одну сторону салфеточного полотна и крепирования одной стороны полотна в соответствии с данным изобретением; и

на фигурах 9-26 представлены результаты, полученные в описанных ниже примерах.

Повторяющееся применение номеров позиций в данном описании и на чертежах предназначено для обозначения одинаковых или аналогичных деталей или элементов данного описания.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Специалисту в данной области техники понятно, что данное обсуждение является описанием только примерных вариантов и не является ограничивающим более широких аспектов данного изобретения.

В общем, данное изобретение связано с введением аддитивной композиции в салфеточное полотно для улучшения прочности полотна. Прочность полотна может быть увеличена без значительного негативного действия на ощущаемые свойства мягкости полотна. Аддитивная композиция может содержать полиолефиновую дисперсию. Например, полиолефиновая дисперсия может содержать полимерные частицы, имеющие относительно маленький размер, например менее около 5 микронов, в водной среде, при нанесении или введении в салфеточное полотно. При высушивании, однако полимерные частицы обычно неразличимы. Например, в одном варианте аддитивная композиция может содержать пленкообразующую композицию, которая образует прерывистую пленку. В некоторых вариантах полиолефиновая дисперсия может также содержать диспергирующий агент.

Как более подробно описано ниже, аддитивная композиция может быть введена в салфеточное полотно с применением различных методик и на различных стадиях производства салфеточного изделия. Например, в одном варианте аддитивная композиция может быть объединена с водной суспензией волокон, которую применяют для получения салфеточного полотна. В альтернативном варианте аддитивная композиция может быть нанесена на сухую пульпу, которую применяют для получения водной суспензии волокон. В еще одном варианте аддитивная композиция может быть местно нанесена на салфеточное полотно, пока салфеточное полотно является влажным или после того, как салфеточное полотно будет высушено. Например, аддитивная композиция может быть нанесена на салфеточное полотно во время операции крепирования. В частности, было обнаружено, что аддитивная композиция хорошо подходит для приклеивания салфеточного полотна к крепирующей поверхности во время процесса крепирования.

Было обнаружено, что применение аддитивной композиции, содержащей полиолефиновую дисперсию, придает различную пользу и преимущества в зависимости от конкретного варианта. Например, было обнаружено, что аддитивная композиция улучшает средний геометрический предел прочности на разрыв и среднюю геометрическую энергию растяжения, абсорбированную обработанными салфеточными полотнами, по сравнению с необработанными полотнами. Далее, указанные выше свойства прочности на разрыв могут быть улучшены без значительного отрицательного воздействия на жесткость салфеточных полотен по сравнению с необработанными полотнами и по сравнению с салфеточными полотнами, обработанными силиконовыми композициями, которые обычно получали в прошлом. Таким образом, салфеточные полотна в соответствии с данным изобретением могут иметь ощущаемую мягкость, сходную или эквивалентную салфеточным полотнам, обработанным силиконовой композицией. Салфеточные полотна, полученные в соответствии с данным изобретением, однако, могут иметь значительно улучшенные свойства прочности при тех же уровнях ощущаемой мягкости.

Увеличение свойств прочности также сравнимо с салфеточными полотнами известного уровня техники, обработанными связующим материалом, таким как сополимер этилен-винилацетата. Проблемы слипания, однако, которые приводят к слипанию соседних листов, значительно снижаются, если салфеточные полотна получают в соответствии с данным изобретением, по сравнению с полотнами, обработанными аддитивной композицией на основе сополимера этилен-винилацетата, как делали в прошлом.

Представленные выше преимущества и польза могут быть получены введением аддитивной композиции в салфеточное полотно фактически на любой стадии производства полотна. Аддитивная композиция обычно содержит водную дисперсию, содержащую, по крайней мере, одну термопластичную смолу, воду и, необязательно, по крайней мере, один диспергирующий агент. Термопластичная смола присутствует в дисперсии в виде частиц относительно небольшого размера. Например, средний объемный размер частиц полимера может быть менее около 5 микронов. Актуальный размер частиц может зависеть от различных факторов, включая термопластичный полимер, присутствующий в дисперсии. Таким образом, средний объемный размер частиц может быть от около 0,05 микрона до около 5 микронов, например менее около 4 микронов, например менее около 3 микронов, например менее около 2 микронов, например менее около 1 микрона. Размер частиц может быть измерен на светорассеивающем анализаторе размера частиц Coulter LS230 или другом подходящем оборудовании. При присутствии в водной дисперсии и при присутствии в салфеточном полотне термопластичная смола обычно находится в неволокнистой форме.

Гранулометрический состав полимерных частиц в дисперсии может быть менее или равным до около 2,0, например менее 1,9, 1,7 или 1,5.

Примеры водных дисперсий, которые могут быть введены в аддитивную композицию в соответствии с данным изобретением, описаны, например, в публикации заявки на патент США №2005/0100754, публикации заявки на патент США №2005/0192365, публикации РСТ №WO 2005/021638 и публикации РСТ №WO 2005/021622, которые включены сюда в качестве ссылки.

Термопластичная смола, содержащаяся в аддитивной композиции, может варьироваться в зависимости от конкретного применения и желаемого результата. В одном варианте, например, термопластичной смолой является олефиновый полимер. В данном описании олефиновый полимер относится к классу ненасыщенных углеводородов с открытой цепью, имеющих общую формулу C_nH_2n. Олефиновый полимер может присутствовать в виде сополимера, такого как интерполимер. В данном описании в основном олефиновый полимер относится к полимеру, который содержит менее около 1% замещения.

В одном конкретном варианте, например, олефиновый полимер может содержать альфа-олефиновый сополимер этилена с, по крайней мере, одним сомономером, выбранным из группы, включающей С₄-С₂₀ линейный, разветвленный или циклический диен, или соединение этиленвинила, такое как винилацетат, и соединение, представленное формулой H₂C=CHR, где R является C₁-C₂₀ линейной, разветвленной или циклической алкильной группой или С₆-С₂₀ арильной группой. Примеры сомономеров включают пропилен, 1-бутен, 3-метил-1-бутен, 4-метил-1-пентен, 3-метил-1-пентен, 1-гептен, 1-гексен, 1-октен, 1-децен и 1-додецен. В некоторых вариантах сополимер этилена имеет плотность менее около 0,92 г/см³.

В других вариантах термопластичная смола содержит альфа-олефиновый сополимер пропилена с, по крайней мере, одним сомономером, выбранным из группы, включающей этилен, С₄-С₂₀ линейный, разветвленный или циклический диен и соединение, представленное формулой Н₂С=CHR, где R является C₁-С₂₀ линейной, разветвленной или циклической алкильной группой или С₆-С₂₀ арильной группой. Примеры сомономеров включают этилен, 1-бутен, 3-метил-1-бутен, 4-метил-1-пентен, 3-метил-1-пентен, 1-гептен, 1-гексен, 1-октен, 1-децен и 1-додецен. В некоторых вариантах сомономер присутствует в количестве от около 5 до около 25% масс. сополимера. В одном варианте применяют пропилен-этиленовый сополимер,

Другие примеры термопластичных смол, которые могут применяться в соответствии с данным изобретением, включают гомополимеры и сополимеры (включая эластомеры) олефина, такие как этилен, пропилен, 1-бутен, 3-метил-1-бутен, 4-метил-1-пентен, 3-метил-1-пентен, 1-гептен, 1-гексен, 1-октен, 1-децен и 1-додецен, обычно представленные полиэтиленом, полипропиленом, поли-1-бутен, поли-3-метил-1-бутен, поли-3-метил-1-пентен, поли-4-метил-1-пентен, этилен-пропиленовый сополимер, этилен-1-бутеноый сополимер и пропилен-1-бутеновый сополимер; сополимеры (включая эластомеры) альфа-олефина с конъюгированным или не конъюгированным диеном, обычно представленные этилен-бутадиеновым сополимером и этилен-этилиденовым сополимером; и полиолефины (включая эластомеры), такие как сополимеры двух или более альфа-олефинов с конъюгированным диеном, обычно представленные этилен-пропилен-бутадиеновым сополимером, этилен-пропилен-дициклопентадиеновым сополимером, этилен-пропилен-1,5-гексадиеновым сополимером и этилен-пропилен-этилиденнорборненовым сополимером; сополимеры этилена-винилового соединения, такие как этилен-винилацетатные сополимеры с N-метилольными функциональными сомономерами, сополимеры этилен-винилового спирта с N-метилольными функциональными сомономерами, сополимер этилен-винилхлорида, сополимеры этилен-акриловой кислоты или этилена-(мет)акриловой кислоты, и этилен-(мет)акрилатный сополимер; стирольные сополимеры (включая эластомеры), такие как полистирол, ABS, акрилонитрил-стирольный сополимер, метилстирол-стирольный сополимер; и стирольные блок-сополимеры (включая эластомеры), такие как стирол-бутадиеновый сополимер и его гидрат, и стирол-изопрен-стирольный триблоксополимер; поливиниловые соединения, такие как хлорид поливинила, хлорид поливинилидена, сополимер хлорида винил-хлорида винилидена, акрилат полиметила и меткрилат полиметила; полиамиды, такие как нейлон 6, нейлон 6,6, и нейлон 12; термопластичные сложные полиэфиры, такие как полиэтилентерефталат и полибутилентерефталат; поликарбонат, оксид полифенилена и подобные. Эти смолы могут применяться отдельно или в сочетании двух или более.

В конкретных вариантах применяют полиолефины, такие как полипропилен, полиэтилен и их сополимеры и смеси, а также этилен-пропилен-диеновые тройные сополимеры. В некоторых вариантах олефиновые полимеры включают гомогенные полимеры, описанные в патенте США №3645992 Elston; полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), описанный в патенте США №4076698 Anderson; гетерогенно разветвленный линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП); гетерогенно разветвленный линейный полиэтилен очень низкой плотности (ЛПЭОНП); гомогенно разветвленные линейные сополимеры этилена/альфа-олефина; гомогенно разветвленные практически линейные полимеры этилена/альфа-олефина, которые могут быть получены, например, способом, описанным в патентах США №№5272236 и 5278272, описание способа включено сюда в качестве ссылки; и получаемые свободнорадикальной полимеризацией при высоком давлении этиленовый полимеры и сополимеры, такие как полиэтилен низкой плотности (ПЭНП).

В еще одном варианте данного изобретения термопластичная смола содержит сополимер этилен-карбоновой кислоты, такой как сополимеры этилен-акриловой кислоты (ЭАК) и этилен-метакриловой кислоты, такие как, например, доступные под торговьм наименованием PRIMACOR™ от The Dow Chemical Company, NUCREL™ от DuPont и ESCOR™ от ExxonMobil, и описанные в патентах США №№4599392, 4988781 и 59384373, каждый из которых полностью включен сюда в качестве ссылки, и сополимеры этилен-винилацетата (ЭВА). Полимерные композиции, описанные в патентах США №№6538070, 6566446, 5869575, 6448341, 5677383, 6316549, 6111023 или 5844045, каждый из которых полностью включен сюда в качестве ссылки, также применимы в некоторых вариантах. Конечно, также могут применяться смеси полимеров. В некоторых вариантах смеси включают два различных полимера Зиглера-Натта. В других вариантах смеси могут включать смеси полимеров Зиглера-Ватта и металлоцена. В других вариантах применяемая здесь термопластичная смола представляет собой смесь из двух различных металлоценовых полимеров.

В одном конкретном варианте термопластичная смола включает альфа-олефиновый сополимер этилена и сомономера, включающего алкен, такой как 1-октен. Сополимер этилена и октена может присутствовать в аддитивной композиции отдельно или в сочетании с другой термопластичной смолой, такой как сополимер этилен-акриловой кислоты. Особенно предпочтительно, сополимер этилен-акриловой кислоты является не только термопластичной смолой, но также служит в качестве диспергирующего агента. В некоторых вариантах аддитивная композиция должна содержать пленкообразующую композицию. Также было обнаружено, что сополимер этилен-акриловой кислоты может содействовать образованию пленок, в то время как сополимер этилена и октена снижает жесткость. При нанесении на салфеточное полотно композиция может образовывать или может не образовывать пленку на изделии, в зависимости от того, как наносят композицию и количества наносимой композиции. При образовании пленки на салфеточном полотне пленка может быть сплошной или прерывистой. Если присутствуют оба, массовое соотношение между сополимером этилена и октена и сополимера этилен-акриловой кислоты может быть от около 1:10 до около 10:1, например от около 3:2 до около 2:3.

Термопластичная смола, такая как сополимер этилена и октена, может иметь кристалличность менее около 50%, например менее около 25%. Полимер может быть получен с применением катализатора с единым центром полимеризации на металле и может иметь средневесовую молекулярную массу от около 15000 до около 5 миллионов, например от около 20000 до около 1 миллиона. Молекулярно-массовое распределение полимера может быть от около 1,01 до около 40, например от около 1,5 до около 20, например от около 1,8 до около 10.

В зависимости от термопластичного полимера индекс расплава полимера может варьироваться от около 0,001 г/10 мин до около 1000 г/10 мин, например от около 0,5 г/10 мин до около 800 г/10 мин. Например, в одном варианте индекс расплава термопластичной смолы может быть от около 100 г/10 мин до около 700 г/10 мин.

Термопластичная смола также может иметь относительно низкую температуру плавления. Например, температура плавления термопластичной смолы может быть менее около 140°С, например менее чем 130°С, например менее чем 120°С. Например, в одном варианте температура плавления может быть менее около 90°С. Температура стеклования термопластичной смолы также может быть относительно низкой. Например, температура стеклования может быть менее около 50°С, например менее около 40°С.

Одна или более термопластичные смолы могут содержаться в аддитивной композиции в количестве от около 1 до около 96% масс. Например, термопластичная смола может присутствовать в водной дисперсии в количестве от около 10 до около 70% масс., например от около 20 до около 50% масс.

В дополнение к, по крайней мере, одной термопластичной смоле водная дисперсия может содержать диспергирующий агент. Диспергирующим агентом является агент, который способствует образованию и/или стабилизации дисперсии. Один или более диспергирующих агента могут быть введены в состав аддитивной композиции.

В общем, может применяться любой подходящий диспергирующий агент. В одном варианте, например, диспергирующий агент содержит, по крайней мере, одну карбоновую кислоту, соли, по крайней мере, одной карбоновой кислоты или сложный эфир карбоновой кислоты или соль сложного эфира карбоновой кислоты. Примеры карбоновых кислот, применяемых в качестве диспергатора, включают жирные кислоты, такие как монтановая кислота, стеариновая кислота, олеиновая кислота и подобные. В некоторых вариантах карбоновая кислота, соль карбоновой кислоты или фрагмент, по крайней мере, одной карбоновой кислоты сложного эфира карбоновой кислоты или фрагмент, по крайней мере, одной карбоновой кислоты соли сложного эфира карбоновой кислоты имеет менее 25 атомов углерода. В других вариантах, карбоновая кислота, соль карбоновой кислоты или фрагмент, по крайней мере, одной карбоновой кислоты сложного эфира карбоновой кислоты или фрагмент, по крайней мере, одной карбоновой кислоты соли сложного эфира карбоновой кислоты имеет от 12 до 25 атомов углерода. В некоторых вариантах предпочтительны карбоновая кислота, соль карбоновой кислоты или фрагмент, по крайней мере, одной карбоновой кислоты сложного эфира карбоновой кислоты или фрагмент, по крайней мере, одной карбоновой кислоты соли сложного эфира карбоновой кислоты, которые имеют от 15 до 25 атомов углерода. В других вариантах количество атомов углерода составляет от 25 до 60. Некоторые примеры солей содержат катион, выбранный из группы, включающей катион щелочного металла, катион щелочноземельного металла или катион аммония или алкиламмония.

В других вариантах диспергирующий агент выбирают из группы, включающей полимеры этилен-карбоновой кислоты и их соли, такие как сополимеры этилен-акриловой кислоты или сополимеры этилен-метакриловой кислоты.

В других вариантах диспергирующий агент выбирают из карбоксилатов алкилового эфира, петролейных сульфонатов, сульфонированного полиоксиэтиленированного спирта, сульфированных или фосфатированных полиоксиэтиленированных спиртов, полимерных диспергирующих агентов на основе оксида этилена/ оксида пропилена/ оксида этилена, первичных и вторичных этоксилатов спирта, алкилгликозидов и алкилглицеридов.

Если в качестве диспергирующего агента применяют сополимер этилен-акриловой кислоты, сополимер также может быть термопластичной смолой.

В одном конкретном варианте водная дисперсия содержит сополимер этилена и октена, сополимер этилен-акриловой кислоты и жирную кислоту, такую как стеариновая кислота или олеиновая кислота. Диспергирующий агент, такой как карбоновая кислота, может присутствовать в водной дисперсии в количестве от около 0,1 до около 10% масс.

В дополнение к указанным выше компонентам водная дисперсия также содержит воду. Вода может быть добавлена в виде деионизированной воды, при желании. рН водной дисперсии обычно составляет менее около 12, например от около 5 до около 11,5, например от около 7 до около 11. Водная дисперсия может иметь содержание сухих веществ менее около 75%, например менее около 70%. Например, содержание сухих веществ в водной дисперсии может варьироваться от около 5 до около 60%. В общем, содержание сухих веществ может варьироваться в зависимости от способа, которым аддитивную композицию наносят или вводят в состав салфеточного полотна. Например, при введении в салфеточное полотно во время его получения, то есть при добавлении в водную суспензию волокон, может применяться относительно высокое содержание сухих веществ. При местном нанесении, например распылением или печатью, однако, может применяться более низкое содержание сухих веществ для улучшения обрабатываемости через распыляющее или печатающее устройство.

Хотя для получения водной дисперсии может применяться любой метод, в одном варианте дисперсия может быть получена методом перемешивания в расплаве. Например, месильная машина может содержать смеситель Banbury, одночервячный экструдер или многочервячный экструдер. Перемешивание в расплаве может проводиться в условиях, которые обычно применяют для перемешивания в расплаве одной или более термопластичных смол.

В одном конкретном варианте способ включает перемешивание в расплаве соединений, которые составляют дисперсию. Машина для перемешивания в расплаве может включать множество входов для различных компонентов. Например, экструдер может включать четыре входа, расположенных в ряд. Далее, при желании, вакуумный вентиляционный клапан может быть добавлен в качестве необязательной позиции экструдера.

В некоторых вариантах дисперсию сначала разбавляют до содержания от около 1 до около 3% масс. воды и затем, последовательно, далее разбавляют до содержания более чем около 25% масс. воды.

При обработке салфеточных полотен в соответствии с данным изобретением аддитивная композиция, содержащая водную полимерную дисперсию, может быть нанесена на салфеточное полотно местно, или может быть введена в салфеточное полотно путем предварительного смешивания с волокнами, которые затем применяют для получения полотна. При местном нанесении аддитивная композиция может быть нанесена на салфеточное полотно, находящееся в сухом или влажном состоянии. В одном варианте аддитивная композиция может быть местно нанесена на полотно в процессе крепирования. Например, в одном варианте аддитивная композиция может быть разбрызгана на полотно или на нагретый сушильный барабан для прилипания полотна к сушильному барабану. Затем полотно может быть крепировано с сушильного барабана. Если аддитивную композицию наносят на полотно и затем его прилепляют к сушильному барабану, композиция может быть однородно нанесена на всю поверхность полотна или в соответствии с конкретным шаблоном.

При местном нанесении на салфеточное полотно аддитивная композиция может быть разбрызгана на полотно, экструдирована на полотно или напечатана на полотно. При экструдировании на полотно может применяться любое подходящее экструдирующее устройство, такое как щелевой экструдер для нанесения покрытий или экструдер для выдутого из расплава красителя. При печати на полотно, может применяться любое подходящее печатающее устройство. Например, может применяться струйный принтер или устройство ротационной глубокой печати.

В одном варианте аддитивная композиция может быть нагрета до или во время нанесения на салфеточное полотно. Нагревание композиции может снизить вязкость для облегчения нанесения. Например, аддитивная композиция может быть нагрета до температуры от около 50 до около 150°С.

Салфеточные изделия в соответствии с данным изобретением могут включать однослойные салфеточные изделия или многослойные салфеточные изделия. Например, в одном варианте продукт может включать два слоя или три слоя.

В общем, любое подходящее салфеточное полотно может быть обработано в соответствии с данным изобретением. Например, в одном варианте основа может представлять собой салфеточное изделие, такое как туалетная бумага, косметическая салфетка, бумажное полотенце, промышленная салфетка и подобные. Салфеточные изделия обычно имеют объемную плотность, по крайней мере, 3 см³/г. Бумажные изделия могут содержать один или более слоя и могут быть получены из любого подходящего типа волокна.

Волокна, подходящие для получения салфеточных полотен, включают любые природные или синтетические целлюлозные волокна, включающие, но не ограниченные ими, недревесные волокна, такие как хлопок, абака, кенаф, сабаи, лен, эспарто, солому, джут, жмых, волокна шелка-сырца и волокна листьев ананаса; и древесные или целлюлозные волокна, такие как полученные из лиственных и хвойных деревьев, включая волокна хвойной древесины, такие как крафт-целлюлоза из северной и южной хвойной древесины; волокна лиственной древесины, такие как эвкалипт, клен и тополь. Целлюлозные волокна могут быть получены в высокопродуктивных и низкопродуктивных формах и могут быть превращены в пульпу любым известным методом, включая крафтовый, сульфитный, высокопродуктивные методы превращения в пульпу и другие известные методы превращения в пульпу. Также могут применяться волокна, полученные методами превращения в пульпу в органическом растворителе, включая волокна и методы, описанные в патенте США №4793898, выданном 27 декабря 1988, Laamanen et al.; патенте США №4594130, выданном 10 июня 1986, Chang et al.; и патенте США №3585104. Полезные волокна также могут быть получены превращением в пульпу в антрахиноне, представленном в патенте США №5595628, выданном 21 января 1997, Gordon et al.

Часть волокон, например, вплоть до 50% или менее на сухую массу, или от около 5 до около 30% на сухую массу, могут быть синтетическими волокнами, такими как вискоза, полиолефиновые волокна, полиэфирные волокна, бикомпонентные волокна с сердечником, мультикомпонентные связующие волокна и подобные. Примером полиэтиленового волокна является Pulpex®, от Hercules, Inc. (Wilmington, DE). Может применяться любой известный метод отбеливания. Синтетические целлюлозные волокна включают вискозу во всех ее разновидностях и другие волокна, полученные из вискозы или химически модифицированной целлюлозы.

Могут применяться химически обработанные природные целлюлозные волокна, такие как мерсеризированная пульпа, химически жесткие волокна или поперечно-сшитые волокна, или сульфонированные волокна. Для получения хороших механических свойств при применении волокон для получения бумаги может быть желательным, чтобы волокна были относительно неповрежденные и в значительной степени неочищенные или только слегка очищенные. Хотя могут применяться переработанные волокна, свежие волокна обычно применяют из-за их механических свойств и отсутствия примесей. Могут применяться мерсеризированные волокна, регенерированные целлюлозные волокна, целлюлоза, произведенная микробами, вискоза и другой целлюлозный продукт или производные целлюлозы. Подходящие волокна для получения бумаги также включают переработанные волокна, свежие волокна или их смеси. В определенных вариантах для получения высокого объема и хороших свойств сжатия волокна могут иметь садкость согласно канадскому станда