Способы получения салфеточных изделий
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к способам получения салфеточных изделий, таких как полотенца, косметические салфетки, туалетная бумага и другие подобные изделия. Способ включает образование салфеточного полотна из водной суспензии волокон. Перемещение салфеточного полотна через первую сквозную воздушную сушилку и вторую сквозную воздушную сушилку. Далее осуществляют нанесение добавочной композиции на, по меньшей мере, одну сторону салфеточного полотна. При этом добавочная композиция содержит водную дисперсию, содержащую не волокнистый альфа-олефиновый полимер. Альфа-олефиновый полимер содержит альфа-олефиновый интерполимер этилена или пропилена и по меньшей мере одного сомономера. Каждый сомономер ограничен только соединениями, представленными формулой H2C=CHR, где R является линейной или разветвленной C1-C20 -алкильной группой. При этом салфеточное изделие имеет объемность более около 3 см3/г после нанесения добавочной композиции. Предложенное изобретение обеспечивает повышение прочности полотна при сохранении его тактильной мягкости. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 12 ил.
Реферат
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Разработаны впитывающие салфеточные изделия, такие как салфеточные полотенца, косметические салфетки, туалетная бумага и другие подобные изделия, обладающие определенными важными свойствами. Например, изделия должны иметь хороший объем, быть мягкими на ощупь и должны хорошо поглощать влагу. Изделие также должно иметь хорошую прочность и устойчивость к разрывам, даже во влажном состоянии. К сожалению, очень трудно получить салфеточное изделие высокой прочности, которое также является мягким и хорошо впитывает влагу. Обычно, если предпринимаются попытки улучшить одно свойство изделия, другие характеристики изделия страдают.
Например, мягкость обычно повышается при снижении или уменьшении связывания целлюлозного волокна в салфеточном изделии. Ингибирование или снижение связи волокон, однако, неблагоприятно влияют на прочность салфеточного полотна.
В других вариантах мягкость повышают местным добавлением смягчающего агента на внешнюю поверхность салфеточного полотна. Смягчающий агент может содержать, например, силикон. Силикон может наноситься печатью, окрашиванием или распылением. Хотя силиконы делают салфеточные полотна мягче на ощупь, силиконы могут быть относительно дорогими и могут снижать прочность, измеряемую как прочность на разрыв и/или абсорбированная энергия растяжения. Для улучшения прочности, в прошлом, в салфеточные продукты добавляли разные упрочняющие агенты. Упрочняющие агенты могут быть добавлены для повышения прочности в сухом состоянии или прочности во влажном состоянии салфеточного полотна. Некоторые упрочняющие агенты считаются временными, так как они поддерживают только прочность бумаги во влажном состоянии в течение определенного периода времени. Временные агенты для улучшения прочности во влажном состоянии, например, могут добавлять прочности туалетной бумаге во время применения, при этом не препятствуя разложению туалетной бумаги, выброшенной в унитаз и смытой в канализацию или отстойник.
Связующие агенты также местно наносятся на салфеточные продукты в чистом виде или в сочетании с операцией крепирования. Например, один конкретный процесс, который позволяет очень успешно получать салфеточные полотенца и салфетки, описан в патенте США №3879257 Gentile, et al., который включен сюда посредством ссылки полностью. У Gentile, et al. описан способ, в котором связующий материал наносят тонким слоем по определенному узору на одну сторону волокнистого полотна. Затем полотно адгезивно прикрепляют к нагретой крепирующей поверхности и крепируют с поверхности. Связующий материал наносят на противоположную сторону полотна, и полотно также крепируют. Способ, описанный у Gentile, et al., дает протирочные изделия, имеющие исключительный объем, исключительную мягкость и хорошо впитывают влагу. Поверхности полотна также обладают хорошей прочностью, устойчивостью к истиранию и промокающими свойствами.
Хотя способ и продукты, описанные у Gentile, et al., предоставляют множество улучшений в области производства салфеточных протирочных изделий, все еще желательны дальнейшие улучшения в различных аспектах салфеточных протирочных изделий. Например, все еще необходимы конкретные упрочняющие агенты, которые могут быть введены в салфеточное полотно, не ухудшая при этом мягкость полотен. Также существует необходимость в упрочняющем агенте, который может быть введен в полотно на любой стадии процесса его производства. Например, существует необходимость в упрочняющем агенте, который может быть добавлен в пульпу перед получением суспензии, водной суспензии волокон, применяемой для формования салфеточного полотна, в формованное салфеточное полотно до сушки, и/или в салфеточное полотно, которое уже высушено.
Более того, в прошлом добавки, наносимые местно на салфеточные полотна, имели тенденцию, в определенных обстоятельствах, создавать проблемы блокирования, то есть тенденцию двух соседних салфеточных полотен к склеиванию. Как таковая, также существует необходимость в добавке или упрочняющем агенте, которую местно наносят на салфеточное полотно без возникновения проблемы блокирования.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В общем, данное изобретение относится к влажным и сухим салфеточным изделиям, обладающим улучшенными свойствами благодаря присутствию добавки. Салфеточное изделие может включать, например, туалетную бумагу, салфетки для лица, салфеточные полотенца, промышленные салфетки и подобные. Салфеточные изделия могут иметь один слой или могут иметь множество слоев. Добавка может быть включена в салфеточное изделие для улучшения прочности изделия без неблагоприятного влияния на мягкость и/или блокирующие свойства изделия. Фактически, мягкость может быть повышена. Добавки также могут повышать прочность, не создавая связанных с этим проблем блокирования. Добавка может содержать, например, водную дисперсию, содержащую термопластичный полимер. В одном варианте, добавку наносят местно на салфеточное полотно, например, во время операции крепирования.
Добавка может содержать не волокнистый олефиновый полимер. Добавка, например, может содержать пленкообразующую композицию, и олефиновый полимер может содержать сополимер этилена и, по меньшей мере, одного сомономера, содержащего алкен, такой как 1-октен. Добавка также может содержать диспергирующий агент, такой как карбоновая кислота. Примеры конкретных диспергирующих агентов включают, например, жирные кислоты, такие как олеиновая кислота или стеариновая кислота.
В одном конкретном варианте, добавка может содержать этиленовый и октеновый сополимер в сочетании с сополимером этилена-акриловой кислоты. Сополимер этилена-акриловой кислоты является не только термопластичным полимером, но также может служить в качестве диспергирующего агента. Этиленовый и октеновый сополимер может присутствовать в сочетании с сополимером этилена-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 маленький размер частиц, например, от около 0,1 микрона до около 5 микронов в водной дисперсии.
В альтернативном варианте, добавка может содержать сополимер этилена-акриловой кислоты. Сополимер этилена-акриловой кислоты может присутствовать в добавке в сочетании с диспергирующим агентом, таким как жирная кислота.
В одном варианте добавка может местно наноситься на одну или обе стороны салфеточного полотна. При нанесении на салфеточное полотно было обнаружено, что добавка образует прерывистую пленку. Например, в зависимости от количества добавки, наносимой на полотно, добавка может образовывать взаимосвязанную пленку. При более низких количествах, добавка может образовывать небольшие пленкообразные островки или отдельные области, покрывающие полотно. В любом случае, добавка может повышать прочность полотна без значительного влияния на способность полотна впитывать жидкости. Например, полученная прерывистая пленка включает отверстия, которые позволяют жидкостям быть абсорбированными в салфеточное полотно.
Также, в качестве преимущества, добавочная композиция практически не проникает в салфеточное полотно при нанесении. Например, добавочная композиция проникает в салфеточное полотно в количестве менее около 30% толщины полотна, например, менее около 20%, например, менее около 10% толщины полотна. Так как она остается преимущественно на поверхности полотна, добавочная композиция не влияет на способность полотна абсорбировать жидкости. Далее, добавочная композиция образует прерывистую пленку на полотне, практически не повышая жесткость полотна и, как описано выше, не создает проблему блокирования.
В одном варианте, добавочная композиция может быть нанесена на салфеточное полотно во время формования полотна. В общем, обработанное салфеточное полотно может быть получено любым обычным способом получения салфеток. Например, в одном конкретном варианте, салфеточное изделие, полученное в соответствии с данным изобретением, может быть образовано способом, который включает стадии первоначального получения салфеточного полотна из водной суспензии волокон. Затем влажное салфеточное полотно переносят через первую сквозную воздушную сушилку и через вторую сквозную воздушную сушилку, которые установлены подряд. Первая и вторая сквозные воздушные сушилки практически высушивают салфеточное полотно. В соответствии с данным изобретением, добавочная композиция может наноситься на салфеточное полотно практически в любой момент процесса. Например, в одном варианте, добавочная композиция может наноситься между первой сквозной воздушной сушилкой и второй сквозной воздушной сушилкой, пока салфеточное полотно имеет консистенцию, по меньшей мере, около 40%, например, от около 40% до около 60%. Альтернативно, добавочная композиция может наноситься на полотно после того, как полотно выходит из второй сквозной воздушной сушилки, когда полотно практически сухое.
В другом варианте, процесс получения бумаги может включать обезвоживающее устройство, которое обезвоживает салфеточное полотно до пропускания салфеточного полотна через одну или более сушилок. В этом варианте, добавочная композиция может быть нанесена на салфеточное полотно после обезвоживающего устройства и/или в одной или более сушилках, или между двумя соседними сушилками.
Обезвоживающее устройство может иметь различные конфигурации. Например, в одном варианте, обезвоживающее устройство может включать вакуумное устройство, такое как камера вакуумирования или вакуумный барабан. Влажное салфеточное полотно, например, может быть пропущено через вакуумное устройство путем пропускания между проницаемым структурированным полотном и проницаемым обезвоживающим полотном, где обезвоживающее полотно расположено рядом с вакуумным устройством. Сила всасывания затем применяется к проницаемому структурированному полотну, в то время как салфеточное полотно проходит через вакуумное устройство для обезвоживания салфеточного полотна.
В другом варианте, для обезвоживания салфеточного полотна, салфеточное полотно пропускают через зажим между рельефным конвейером и первым обезвоживающим фетровым материалом. Обезвоживающий фетровый материал может быть прижат к салфеточному полотну с помощью башмачного пресса, включающего подложку. Второй обезвоживающий фетровый материал может применяться для давления на рельефный конвейер. В этом варианте, при прохождении через прессующий зажим, салфеточное полотно может быть изогнуто, в результате чего рельефный элемент образует формованное полотно.
В еще одном варианте, обезвоживающее устройство может иметь зажим между движущейся передающей поверхностью и крепирующим полотном. В этом варианте, крепирующее полотно может двигаться с меньшей скоростью, чем передающая поверхность. Таким образом, салфеточное полотно крепируется с передающей поверхности при перенесении на крепирующее полотно. Передающая поверхность может содержать, например, вращающийся барабан или цилиндр, который может быть нагрет. При нагревании добавочная композиция может быть нанесена на передающую поверхность для нанесения на салфеточное полотно.
Сушилки, применяемые в описанных выше способах получения бумаги, могут включать нагретые цилиндры, включая американские сушильные барабаны Янки, сквозные воздушные сушилки и подобные. В зависимости от конкретной области применения, как только добавочная композиция нанесена на полотно, полотно может быть нагрето до температуры, равной или превышающей температуру плавления основного полимера в добавочной композиции. Если применяют нагретый цилиндр в качестве сушилки, добавочная композиция может быть нанесена непосредственно на полотно и затем приклеена к поверхности сушилки, или может быть нанесена на полотно посредством нанесения на поверхность сушилки.
В одном конкретном варианте, способ получения бумаги может включать одну или более сквозных воздушных сушилок, после которых расположен нагретый цилиндр. В этом варианте добавочная композиция может быть нанесена после сквозной воздушной сушилки и до нагретого цилиндра и/или может быть нанесена на нагретый цилиндр.
В альтернативном варианте, добавочная композиция может быть нанесена на салфеточное полотно после того, как полотно сформовано и высушено. Например, в этом варианте, добавочная композиция может быть нанесена на салфетку для адгезивного прикрепления салфеточного полотна на крепирующий барабан, и для крепирования салфеточного полотна с поверхности барабана.
В этом варианте, например, добавочная композиция может быть нанесена на одну сторону салфеточного полотна в соответствии с узором. Узор может включать, например, узор из отдельных форм, сетчатый узор или их комбинацию. Для нанесения добавочной композиции на салфеточное полотно, добавочная композиция может быть напечатана на салфеточном полотне в соответствии с узором. Например, в одном варианте, может применяться принтер для глубокой печати.
Добавочная композиция может быть нанесена на одну сторону салфеточного полотна в количестве от около 0,1 вес.% до около 30 вес.%. При нанесении добавочная композиция остается практически полностью на поверхности салфеточного полотна для увеличения прочности, не влияя на впитывающие свойства полотна. Например, при нанесении на салфеточное полотно добавочная композиция может проникать в салфеточное полотно на менее около 10% от толщины салфеточного полотна, например, на менее около 5% от толщины полотна. Добавочная композиция может образовывать прерывистую пленку на поверхности салфеточного полотна для обеспечения прочности, в то же время оставляя необработанные области, через которые жидкость может быстро впитываться полотном.
Если салфеточное полотно адгезивно прикреплено к крепирующему барабану, при желании, крепирующий барабан может быть нагрет. Например, крепирующая поверхность может быть нагрета до температуры от около 80°С до около 200°С, например, от около 100°С до около 150°С. Добавочная композиция может быть нанесена на одну сторону салфеточного полотна, или может быть нанесена на обе стороны в соответствии с одним или разными узорами. При нанесении на обе стороны полотна, обе стороны полотна могут быть крепированы с крепирующего барабана, или может быть крепирована только одна сторона. Салфеточное полотно, обработанное добавочной композицией, может, в одном варианте, быть некрепированным высушенным воздухом полотном до нанесения добавочной композиции. После крепирования с крепирующей поверхности полотно может иметь относительно высокий объем, такой как более около 10 см3/г. Салфеточное изделие может применяться в виде однослойного продукта, или может быть включено в состав многослойного продукта.
Другие признаки и объекты настоящего изобретения более подробно описаны ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Полное описание данного изобретения, включая способ его наилучшего выполнения специалистом в данной области техники, более подробно описан в остальной части описания, включая ссылку на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - схематическая диаграмма устройства для получения салфеточного полотна, иллюстрирующая получение слоистого салфеточного полотна, имеющего множество слоев в соответствии с данным изобретением;
Фиг.2 и 3 - схематические диаграммы вариантов способов получения некрепированного высушенного воздухом салфеточных полотен для применения в соответствии с данным изобретением;
Фиг.4 - схематическая диаграмма одного варианта способа получения влажного или сухого крепированных салфеточных полотен для применения в соответствии с данным изобретением;
Фиг.5-7 - схематические диаграммы альтернативных способов получения салфеточных полотен, которые могут применяться в соответствии с данным изобретением;
Фиг.8 - схематическая диаграмма одного варианта способа нанесения добавочной композиции на каждую сторону салфеточного полотна и крепирования одной стороны полотна в соответствии с данным изобретением;
Фиг.9 - вид сверху одного варианта узора, который применяют для нанесения добавочных композиций на салфеточные полотна, полученные в соответствии с данным изобретением;
Фиг.10 - другой вариант узора, который применяют для нанесения добавочных композиций на салфеточные полотна, полученные в соответствии с данным изобретением;
Фиг.11 - вид сверху другого альтернативного варианта узора, который применяют для нанесения добавочных композиций на салфеточные полотна в соответствии с данным изобретением;
Фиг.12 - схематическая диаграмма альтернативного варианта способа нанесения добавочной композиции на одну сторону салфеточного полотна, и крепирования одной стороны полотна в соответствии с данным изобретением.
Повторное использование ссылочных позиций в данном описании и чертежах означает одинаковые или аналогичные признаки или элементы данного изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что настоящее описание является описанием только примерных вариантов и не должно рассматриваться как ограничивающее более широкие объекты настоящего изобретения.
В общем, данное описание относится к введению добавочной композиции в салфеточное полотно для улучшения прочности полотна. Прочность полотна может быть увеличена без значительного неблагоприятного влияния на тактильную мягкость полотна. Фактически, мягкость может быть увеличена во время процесса. Добавочная композиция может содержать полиолефиновую дисперсию. Например, полиолефиновая дисперсия может содержать полимерные частицы, имеющие относительно небольшой размер, например, менее около 5 микронов, в водной среде, при нанесении или введении в салфеточное полотно. После высушивания, однако, полимерные частицы обычно становятся незаметными. Например, в одном варианте, добавочная композиция может содержать пленкообразующую композицию, которая образует прерывистую пленку. В некоторых вариантах, полиолефиновая дисперсия также может содержать диспергирующий агент. Как более подробно описано ниже, добавочная композиция может быть введена в салфеточное полотно с применением различных методик и на разных стадия производства салфеточного изделия. Например, в одном варианте, добавочная композиция может быть местно нанесена на салфеточное полотно, пока салфеточное полотно является влажным, или после того, как салфеточное полотно высушено. Например, в одном варианте, добавочная композиция может быть нанесена местно на салфеточное полотно. Например, добавочная композиция может быть нанесена на салфеточное полотно во время операции крепирования. В частности, добавочная композиция очень хорошо подходит для адгезивного прикрепления салфеточного полотна к крепирующей поверхности во время процесса крепирования.
Было обнаружено, что применение добавочной композиции, содержащей полиолефиновую дисперсию, обеспечивает множество преимуществ и выгод, в зависимости от конкретного варианта. Например, было обнаружено, что добавочная композиция улучшает среднюю геометрическую прочность на разрыв и среднюю геометрическую энергию растяжения, абсорбированную обработанными салфеточными полотнами по сравнению с необработанными полотнами. Далее, указанные выше прочностные свойства могут быть улучшены без значительного неблагоприятного воздействия на жесткость салфеточных полотен по отношению к необработанным полотнам, и по отношению к салфеточному полотну, обработанному силиконовой композицией, как обычно делали в прошлом. Таким образом, салфеточные полотна, полученные в соответствии с данным изобретением, могут быть мягкими на ощупь, которая одинакова или эквивалентна салфеточным полотнам, обработанным силиконовой композицией. Салфеточные полотна, полученные в соответствии с данным изобретением, однако, могут иметь значительно улучшенные свойства прочности при том же уровне мягкости.
Улучшение свойств прочности также сравнимо с салфеточными полотнами известного уровня техники, обработанными связующим материалом, таким как сополимер этилена-винилацетата. Проблемы с блокированием листов, однако, которые представляют собой тенденцию к склеиванию соседних листов, значительно снижаются, если салфеточные полотна получают в соответствии с данным изобретением, по сравнению с полотнами, обработанными добавочной композицией на основе сополимера этилена-винилацетата, как это делали раньше.
Указанные выше преимущества и полезные свойства могут быть получены введением добавочной композиции в салфеточное полотно практически в любой момент в процессе производства полотна. Добавочная композиция обычно содержит водную дисперсию, содержащую, по меньшей мере, один термопластичный полимер, воду и, необязательно, по меньшей мере, один диспергирующий агент. Термопластичный полимер, присутствующий в дисперсии, имеет относительно маленький размер частиц. Например, средний объемный размер частиц полимера может быть менее около 5 микронов. Действительный 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. Размеры частиц могут быть измерены на светорассеивающем анализаторе размера частиц Coulter LS230 или другом подходящем оборудовании. При нахождении в водной дисперсии, и при нахождении на салфеточном полотне, термопластичный полимер обычно находится в не волокнистой форме.
Распределение размера частиц полимера в дисперсии может быть менее или равно около 2,0 микронов, например, менее 1,9, 1,7 или 1,5 микрона.
Примеры водных дисперсий, которые могут быть добавлены в добавочную 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, все, которые включены сюда посредством ссылок.
В одном варианте, добавочная композиция может содержать пленкообразующую композицию, способную образовывать пленку на поверхности салфеточного полотна. Например, при местном нанесении на салфеточное полотно, добавочная композиция может образовывать прерывистую пленку. Например, при нанесении в очень маленьких количествах, добавочная композиция может образовывать отдельные пленкообразные области на поверхности полотна. В больших количествах, однако, добавочная композиция может образовывать связанную пленку. Другими словами, добавочная композиция может образовывать связанную полимерную сеть на поверхности салфеточного полотна. Пленка или полимерная сеть, однако, являются прерывистыми в том смысле, что в пленке содержатся различные отверстия. Размер отверстий может варьироваться в зависимости от количества добавочной композиции, нанесенной на полотно, и метода нанесения добавочной композиции. Особенно предпочтительно, чтобы отверстия позволяли жидкости абсорбироваться через прерывистую пленку во внутрь салфеточного полотна. В этом отношении, на капиллярные свойства салфеточного полотна не влияет присутствие добавочной композиции.
Далее, в некоторых вариантах, добавочная композиция остается преимущественно на поверхности салфеточного полотна и не проникает в полотно при нанесении. Таким образом, прерывистая пленка не только позволяет салфеточному полотну абсорбировать жидкости, которые контактируют с поверхностью, но также не оказывает значительного влияния на способность салфеточного полотна абсорбировать относительно большие количества жидкости. Таким образом, добавочная композиция не оказывает значительного влияния на свойства абсорбции жидкости полотном, в то же время, увеличивая прочность полотна при отсутствии неблагоприятного влияния на жесткость полотна.
Термопластичный полимер, содержащийся в добавочной композиции, может варьироваться в зависимости от конкретного применения и желаемого результата. В одном варианте, например, термопластичным полимером является олефиновый полимер. В данном описании олефиновый полимер относится к классу ненасыщенных углеводородов с разомкнутой цепью, имеющих общую формулу CnH2n. Олефиновый полимер может быть представлен сополимером, таким как интерполимер. В данном описании практически олефиновый полимер относится к полимеру, который содержит менее около 1% замещений.
В одном конкретном варианте, например, олефиновый полимер может содержать альфа-олефиновый сополимер этилена с, по меньшей мере, одним сомономером, выбранным из группы, включающей C4-C20 линейный, разветвленный или циклический диен или соединение этиленвинила, такое как винилацетат, и соединение, представленное формулой H2C=CHR, где R является C1-С20 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, термопластичный полимер содержит альфа-олефиновый сополимер пропилена с, по меньшей мере, одним сомономером, выбранным из группы, включающей этилен, С4-С20 линейный, разветвленный или циклический диен 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 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 мас.% до около 25 мас.% от сополимера. В одном варианте применяют сополимер пропилена-этилена.
Другие примеры термопластичных полимеров, которые могут применяться в соответствии с данным изобретением, включают гомополимеры и сополимеры (включая эластомеры) олефина, такого 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, и обычно представлены полиэтиленом, полипропиленом, поли-1-бутеном, поли-3-метил-1-бутеном, поли-3-метил-1-пентеном, поли-4-метил-1-пентеном, сополимером этилена-пропилена, сополимером этилена-1-бутена и сополимером пропилена-1-бутена; сополимеры (включая эластомеры) альфа-олефина с конъюгированным или не конъюгированным диеном, которые обычно представлены сополимером этилена-бутадиена и сополимером этилена-этилиденнорборнена; и полиолефины (включая эластомеры), такие как сополимеры двух или более альфа-олефинов с конъюгированным или не конъюгированным диеном, который обычно представлен сополимером этилена-пропилена-бутадиена, сополимером этилена-пропилена-дициклопентадиена, сополимером этилена-пропилена-1,5-гексадиена и сополимером этилена-пропилена-этилиденнорборнена; сополимеры соединения этилена-винила, такие как сополимеры этилена-винилацетата с N-метилол функциональными сомономерами, сополимеры этилена-винилового спирта с N-метилло функциональными сомономерами, сополимер этилена-винилхлорида, сополимеры этилена-акриловой кислоты или этилена-(мет)акриловой кислоты, и сополимер этилена-(мет)акрилата; стирольные сополимеры (включая эластомеры), такие как полистирол, ABS, сополимер акрилонитрила-стирола, сополимер метилстирола-стирола; и стирольные блоксополимеры (включая эластомеры), такие как сополимер стирола-бутадиена и его гидрат, и триблоксополимер стирола-изопрена-стирола; поливиниловые соединения, такие как поливинилхлорид, поливинилиденхлорид, сополимер винилхлорида-винилиденхлорида, полиметилакрилат и полиметилметакрилат; полиамиды, такие как найлон 6, найлон 6,6 и найлон 12; термопластичные сложные полиэфиры, такие как полиэтилентерефталат и полибутилентерефталат; поликарбонат, полифенилен оксид и подобные. Эти полимеры могут применяться отдельно или в сочетаниях двух или более.
В конкретных вариантах применяют полиолефины, такие как полипропилен, полиэтилен и их сополимеры и смеси, а также терполимеры этилена-пропилена-диена. 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 полиэтилен очень низкой плотности (ПЭОНП); 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 данного способа включено сюда посредством ссылки; и этиленовые полимеры и сополимеры, полученные свободнорадикальной полимеризацией при высоком давлении, такие как полиэтилен низкой плотности (ПЭНП). В еще одном варианте данного изобретения, термопластичный полимер включает сополимер этилена-карбоновой кислоты, такой как сополимеры этилена-акриловой кислоты (ЭАК) и этилена-метакриловой кислоты, такие как доступны под торговыми наименованиями PRIMACOR™ от The Dow Chemical Company, NUCREL™ от DuPont, и ESCOR™ от ExxonMobil, и описаны в патентах США №4599392, 4988781 и 5384373, каждый из которых включен сюда посредством ссылки в полном объеме, и сополимеры этилена-винилацетата (ЭВА). Полимерные композиции, описанные в патентах США №6538070, 6566446, 5869575, 6448341, 5677383, 6316549, 6111023 или 5844045, каждый из которых включен сюда посредством ссылки, также подходят для некоторых вариантов. Конечно, могут применяться смеси полимеров. В некоторых вариантах, смеси включают два различных полимера Зиглера-Натта. В других вариантах, смеси могут включать смеси полимера Зиглера-Натта и металлоценового полимера. В других вариантах, применяемый здесь термопластичный полимер является смесью двух различных металлоценовых полимеров.
В одном конкретном варианте, термопластичный полимер содержит альфа-олефиновый сополимер этилена с сомономером, включающим алкен, такой как 1-октен. Сополимер этилена и октена может присутствовать отдельно в добавочной композиции, или в сочетании с другим термопластичным полимером, таким как сополимер этилена-акриловой кислоты. Особенно предпочтительно, сополимер этилена-акриловой кислоты является не только термопластичным полимером, но также служит в качестве диспергирующего агента. Для некоторых вариантов добавочная композиция должна содержать пленкообразующую композицию. Было обнаружено, что сополимер этилена-акриловой кислоты может способствовать образованию пленок, в то время как сополимер этилена и октена снижает жесткость. При нанесении на салфеточное полотно, композиция может образовывать или не образовывать пленку на изделии, в зависимости от того, как наносят композицию и от количества нанесенной композиции. При образовании пленки на салфеточном полотне, пленка может быть непрерывной или прерывистой. Если присутствуют оба, массовое соотношение между сополимером этилена и октена и сополимером этилена-акриловой кислоты может быть от около 1:10 до около 10:1, например, от около 3:2 до около 2:3.
Термопластичный полимер, такой 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 среднюю молекулярную массу от около 15000 до около 5 миллионов, например, от около 20000 до около 1 миллиона. Распределение молекулярной массы 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 термопластичного полимера может быть от около 100 г/10 мин до около 700 г/10 мин. Термопластичный полимер может иметь относительно низкую температуру плавления. Например, температура плавления термопластичного полимера может быть менее около 140°С, например, менее 130°С, например, менее 120°С. Например, в одном варианте, температура плавления может быть менее около 90°С. Температура стеклования термопластичного полимера также может быть относительно низкой. Например, температура стеклования может быть менее около 50°С, например, менее около 40°С.
Один или более термопластичные полимеры могут содержаться в добавочной композиции в количестве от около 1 мас.% до около 96 мас.%. Например, термопластичный полимер может присутствовать в водной дисперсии в количестве около 10 мас.% до около 70 мас.%, например, от около 20 до около 50 мас.%.
В дополнение к, по меньшей мере, одному термопластичному полимеру, водная дисперсия также может содержать диспергирующий агент. Диспергирующим агентом является агент, который помогает образованию и/или стабилизации дисперсии. Один или более диспергирующих агентов может быть введен в добавочную композицию.
В общем, может применяться любой подходящий диспергирующий агент. В одном варианте, например, диспергирующий агент содержит, по меньшей мере, одну карбоновую кислоту, соли, по меньшей 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, по меньшей мере, один фрагмент сложного эфира карбоновой кислоты, или, по меньшей мере, фрагмент соли сложного эфира карбоновой кислоты, имеет менее 25 атомов углерода. В других вариантах, карбоновая кислота, соль карбоновой кислоты или, по меньшей мере, один фрагмент сложного эфира карбоновой кислоты, или, по меньшей мере, фрагмент соли сложного эфира карбоновой кислоты имеет от 12 до 25 атомов углерода. В других вариантах, карбоновая кислота, соль карбоновой кислоты или, по меньшей мере, один фрагмент сложного эфира карбоновой кислоты, или, по меньшей мере, фрагмент соли сложного эфира карбоновой кислоты предпочтительно имеет от 15 до 25 атомов карбоновой кислоты. 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 этилена-карбоновой кислоты и их соли, такие как сополимеры этилена-акриловой кислоты или сополимеры этилена-метакриловой кислоты.
В других вариантах диспергирующий агент выбирают из карбоксилатов алкилового эфира, нефтяных сульфонатов, сульфонированного полиоксиэтиленированного спирта, сульфированных или фосфатированных полиоксиэтиленированных спиртов, полимерных диспергирующих агентов на основе этиленоксида/пропиленоксида/этиленоксида, этоксилатов первичного и вторичного спирта, алкилгликозидов и алкилглицеридов.
Если в качестве диспергирующего агента применяют сополимер этилена-акриловой кислоты, сополимер также может служить в качестве термопластичного полимера.
В одном конкретном варианте, водная дисперсия содержит сополимер этилена и октена, сополимер этилена-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 мас.%.
В дополнение к указанным выше компонентам, водна