Высокоэффективная одноразовая целлюлозная салфетка

Высокоэффективная одноразовая целлюлозная салфетка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к высокоэффективным салфеткам для очистки поверхностей, таких как стекла очков, компьютерные экраны, приборы, окна и другие поверхности. В предпочтительном варианте осуществления, салфетки содержат фибриллированное микроволокно лиоцелл и обеспечивают очистку по существу без остатков.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Волокна лиоцелл типично применяются в текстильных изделиях или фильтрующих материалах (см., например, публикации патентной заявки US 2003/0177909 и US 2003/0168401, Koslow, а также патент US 6511746 Collier et al.). С другой стороны, высокоэффективные салфетки для очистки стеклянных и других поверхностей типично приготовляются из термопластических волокон.

Патент US 6890649, Hobbs et al.(3М), впервые описывает полиэфирные микроволокна для применения в продажной салфетке. Согласно патенту ′649, микроволокна имеют средний эффективный диаметр менее чем 20 микрон, и в целом от 0,01 микрон до 10 микрон (см. колонку 2, строки 38-40. Эти микроволокна получаются путем фибриллирования пленочных поверхностей и затем сбором волокон.).

Патент US 6849329, Perez et al., описывает микроволокна для применения во влажных салфетках. Эти волокна подобны тем, что описаны в патенте ′649, обсуждаемом выше. Патент US 6645618, также Hobbes et al., дополнительно впервые описывает микроволокна в волоконных ковриках, таких как те, что применяются для удаления масла из воды, или их применение в качестве салфеток.

Патентная публикация US 2005/0148264 (Заявка № 10/748,648), Varona et al., описывает салфетку с двухвершинным распределением размера поры. Салфетка приготовляется из расплавленных раздутых волокон, а также более крупных волокон и бумагообразующих волокон (См. страницу 2, параграф 16).

Патентная публикация US 2004/0203306 (Заявка № 10/833229), Grafe et al., описывает эластичную салфетку, включающую в себя нетканый слой и по меньшей мере один приклеенный слой нановолокна. Слой нановолокна показан на многочисленных фотографиях. На странице 1, параграф 9, отмечено, что микроволокна имеют диаметр волокна от около 0,05 микрон до приблизительно 2 микрон. В этом патенте нановолоконные структуры полотна исследовали для очистки автомобильных приборных панелей, автомобильных окон и так далее (См., например, страницу 8, параграфы 55, 56).

Патент US 4931201, Julemont, описывает нетканую салфетку, включающую формованное из расплава волокно. Патент US 4906513, Kebbell et al., также впервые описывает салфетку, содержащую формованное из расплава волокно. Здесь применяются полипропиленовые микроволокна и салфетки, как описано, обладают свойством вытирать все без остатка. Этот патент имеет общее значение, как патент US 4436780, Hotchkiss et al., который описывает салфетку, имеющую слой формованных из расплава полипропиленовых волокон, и на любой из двух сторон штапельно связанный полипропиленовый слой волокна (см. также патент US 4426417, Meitner et al., который описывает нетканую салфетку, имеющую матрицу нетканых волокон, содержащую микроволокно и основное волокно, и патент US 4307143, Meitner, который описывает дешевую салфетку для промышленных применений, которая включает в себя термопластические, формованные из расплава волокна.).

Патент US 4100324, Anderson et al., описывает нетканую ткань, которая может быть применена в качестве салфетки, которая включает в себя волокна древесной пульпы.

Патентная публикация US 2006/0141881 (заявка № 11/361,875), Bergsten et al., описывает салфетку с формованными из расплава волокнами. Это публикация также описывает тест на волочение на страницах 7 и 9 (см., например, страницу 7, параграф 59). Согласно результатам теста на странице 9, микроволокно увеличивает протяженность пути салфетки на поверхности.

Патентная публикация US 2003/0200991 (заявка № 10/135,903), Keck et al., описывает двойную структуру абсорбирующего полотна (см. страницы 12 и 13, которые описывают тесты на очистку и тест на истирание при трении во влажном состоянии по Гарднеру (Gardner)).

Патент US 6573204, Philipp et al., описывает ткань для очистки, имеющую нетканую структуру, приготовленную из микросшитых волокон по меньшей мере двух различных полимеров и вторичных сшивающих волокон, связанных в микросшитые волокна. Расщепленное волокно, как сообщается, имеет титр от 0,17 до 3,0 dtex перед расщеплением (см. колонку 2, строки 7-9; см. также патент US 6624100, Pike, который описывает расщепляемое волокно для применение в микроволоконной сетке.).

В то время как в уровне техники в отношении высокоэффективных салфеток имеются успехи, существующие продукты являются относительно трудно приготовляемыми и дорогостоящи и не могут быть легко регенерированы или повторно возвращены в цикл. Салфетки согласно данному изобретению экономично производятся на традиционном оборудовании, таком как традиционная бумагоделательная машина мокрого прессования (CWP), и могут быть регенерированы и повторно возвращены в цикл с другими бумажными продуктами. Кроме того, салфетки согласно изобретению способны удалять микрочастицы и по существу все остатки с поверхности, что уменьшает необходимость в биоцидах и очищающих растворах при традиционных операциях очистки или дезинфекции.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном аспекте изобретения предоставлена высокоэффективная одноразовая целлюлозная салфетка, включающая в себя полученное через пульпу бумагообразующее волокно, имеющее характеристический коэффициент рассеяния менее чем 50 м²/кг; и до 75 мас.% или более, фибриллированного регенерированного целлюлозного микроволокна, имеющего характеристическую CSF-величину менее чем 175 мл, где микроволокно выбрано и присутствует в таких количествах, что салфетка имеет коэффициент рассеяния более чем 50 м²/кг.

В другом аспекте предоставлена высокоэффективная одноразовая целлюлозная салфетка, имеющая полученное через пульпу бумагообразующее волокно; и до приблизительно 75 мас.% фибриллированного регенерированного целлюлозного микроволокна, имеющего характеристическую CSF-величину менее чем 175 мл, где микроволокно дополнительно характеризуется тем, что в котором 40 мас.% является более тонким, чем номер сита 14.

Фибриллированное целлюлозное микроволокно присутствует в количествах 40 мас.%, и более, считая на массу волокна в продукте в некоторых случаях; например, в целом более чем около 35%, считая на массу волокна в полотне. Может быть применено более чем 37,5%, и так далее, что будет очевидно специалисту в данной области. В различных продуктах полотна с более чем 25%, более чем 30% или более чем 35%, 40 мас.% или более, любого фибриллированного целлюлозного микроволокна, определенного здесь, может быть применено в зависимости от желаемых свойств при предполагаемом назначении. В некоторых вариантах осуществления регенерированное целлюлозное микроволокно может присутствовать в количествах 10-75%, как описано ниже; понятно, что диапазоны массы, описанные здесь, могут быть заменены в любом варианте осуществления полотна согласно изобретению, если это желательно.

Высокоэффективные салфетки согласно изобретению типично имеют относительные коэффициенты растекания в 2-3 раза большие, чем коэффициенты сопоставимого полотна без целлюлозного микроволокна, так же как относительную гладкость по Бендтсену (Bendtsen), которая от 1,5 до 5 раз больше традиционного полотна подобного состава. В следующих аспектах изобретения эффективности салфеток значительно превосходят традиционное целлюлозное полотно и размер поры полотна имеет большую объемную фракцию поры с радиусом 15 микрон или меньше.

Изобретение будет лучше понятно со ссылкой на Фиг.1A, 1B, 2A, 2B, 3A, 3B, 4A и 4B. Фиг.1A и 1B представляют собой фотографии со сканирующего электронного микроскопа крепированного полотна полученных через пульпу бумагообразующих волокон и фибриллированного лиоцелла (25 мас.%), воздушная сторона, при увеличении 150X и 750X. Фиг.2A, 2B представляют собой фотографии со сканирующего электронного микроскопа внешней стороны полотна при подобном увеличении. На фиг.1A-2B можно видеть, что микроволокно имеет очень высокую область поверхности и образует микроволокнонную сеть над поверхностью полотна.

Фиг.3A, 3B представляют собой фотографии со сканирующего электронного микроскопа крепированного полотна, имеющего 50% микроволокна лиоцелл, 50% полученного через пульпу бумагообразующего волокна (воздушная сторона) при увеличениях 150X и 750X. Фиг.4A, 4B представляют собой фотографии со сканирующего электронного микроскопа полотна со стороны американского сушильного аппарата при аналогичном увеличении. Здесь можно видеть, что по существу вся контактная область полотна представляет собой фибриллированную регенерированную целлюлозу с очень небольшим диаметром волокна.

Без намерения быть связанными с любой теорией, предполагается, что микроволоконная сеть эффективна для удаления по существу всех остатков с поверхности при умеренном давлении, как для гидрофильного остатка, так и гидрофобного. Это уникальное свойство допускает очистку поверхности с уменьшенными количествами очищающего раствора, который может быть дорогостоящим и, например, может раздражать кожу. Кроме того, удаление даже микроскопических остатков будет включать в себя удаление микробов, что уменьшает необходимость в биоцидах и/или увеличении их эффективности.

Салфетки согласно изобретению являются особенно эффективными для очистки стекла и приборов, где даже очень небольшие количества остатка уменьшают четкость и повреждают блеск поверхности.

Дополнительные признаки и преимущества изобретения будут очевидны из последующего описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Изобретение описано в подробностях ниже со ссылкой на Фигуры, где:

Фиг.1A и 1B представляют собой фотографии со сканирующего электронного микроскопа крепированного полотна из полученных через пульпу бумагообразующих волокон и фибриллированного лиоцелла (25 мас.%), воздушная сторона, при увеличениях 150X и 750X;

Фиг.2A, 2B представляют собой фотографии со сканирующего электронного микроскопа полотна согласно Фиг.1A и 1B, со стороны американского сушильного аппарата, при том же увеличении;

Фиг.3A, 3B представляют собой фотографии со сканирующего электронного микроскопа крепированного полотна, имеющего 50% микроволокна лиоцелл, 50% полученного через пульпу бумагообразующего волокна (воздушная сторона) при увеличениях 150X и 750X;

Фиг.4A, 4B представляют собой фотографии со сканирующего электронного микроскопа полотна согласно Фиг.3A и 3B, со стороны американского сушильного аппарата при том же увеличении;

Фиг.5 представляет собой гистограмму, показывающую размер волокна или “мелкозернистость” фибриллированных волокон лиоцелл;

Фиг.6 представляет собой, измеренный с помощью FQA, график зависимости длины волокна для различных образцов фибриллированного волокна лиоцелл;

Фиг.7 представляет собой график зависимости коэффициента рассеяния в м²/кг от % фибриллированного микроволокна лиоцелл для полотен для рук, полученного с микроволокном и бумагообразующим волокном;

Фиг.8 представляет собой график зависимости разрывной длины для различных продуктов;

Фиг.9 представляет собой график зависимости относительной площади связывания в % от разрывной длины для различных продуктов;

Фиг.10 представляет собой график зависимости разрывной длины во влажном состоянии от разрывной длины в сухом состоянии для различных продуктов, включая полотна для рук, приготовленные с фибриллированным микроволокном лиоцелл и полученным через пульпу бумагообразующим волокном;

Фиг.11 представляет собой график зависимости непрозрачности по TAPPI от разрывной длины для различных продуктов;

Фиг.12 представляет собой график зависимости индекса формования от непрозрачности по TAPPI для различных продуктов;

Фиг.13 представляет собой график зависимости непрозрачности по TAPPI от разрывной длины для различных продуктов, включающих в себя микроволокно лиоцелл и полученное через пульпу бумагообразующее волокно;

Фиг.14 представляет собой график зависимости удельного объема, мл/г, от разрывной длины для различных продуктов с, и без, бумагообразующим волокном лиоцелл;

Фиг.15 представляет собой график зависимости непрозрачности по TAPPI от разрывной длины для полотен для рук с полученным через пульпу волокном и смесью 50/50 лиоцелл/полученное через пульпу волокно;

Фиг.16 представляет собой график зависимости коэффициента рассеяния от разрывной длины для полотен для рук со 100% лиоцелла и полотнами для рук с мягкодревесным волокном;

Фиг.17 представляет собой гистограмму, иллюстрирующую влияние повышающих прочность смол на разрывную длину и соотношение растяжимостей в влажном/сухом состоянии;

Фиг.18 представляет собой принципиальную схему бумагоделательной машины с мокрым прессованием, которая может быть использована при применении настоящего изобретения;

Фиг.19 представляет собой принципиальную схему аппарата экструзионной порозиметрии;

Фиг.20 представляет собой график зависимости объема пор в процентах от радиуса поры в микронах для различных салфеток;

Фиг.21 представляет собой график зависимости объема пор, мм³/(г*микрон);

Фиг.22 представляет собой график зависимости среднего радиуса поры в микронах от содержания микроволокна для полотен с мягкодревесным небеленым сульфатированным основанием;

Фиг.23 представляет собой график зависимости объема пор от радиуса поры для салфеток с, и без, целлюлозным микроволокном;

Фиг.24 представляет собой другой график зависимости объема пор от радиуса поры для полотен для рук с, и без, целлюлозным микроволокном;

Фиг.25 представляет собой график зависимости общего объема пор от радиуса поры для полотен для рук с, и без, целлюлозным микроволокном;

Фиг.26 представляет собой график зависимости капиллярного давления от насыщения для салфеток с, и без, целлюлозным микроволокном;

Фиг.27 представляет собой график зависимости средней шероховатости по Бендтсену при давлении 1 кг, мл/мин, от мас.% целлюлозного микроволокна в полотне; и

Фиг.28 представляет собой гистограмму, иллюстрирующую тестирование остатков воды и масла для салфеток с, и без, целлюлозным микроволокном.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение описано в деталях ниже со ссылкой на несколько вариантов осуществления и многочисленные примеры. Такое обсуждение предназначено только для целей иллюстрации. Модификации и частные примеры, в пределах объема настоящего изобретения, заявленного в прилагаемой формуле изобретения, будут легко очевидны для специалиста в данной области.

Используемые здесь термины предоставлены в их обычном значении, согласующемся с типичными определениями, приведенными ниже; милы (25,4 микрометра) обозначают тысячные доли дюйма (см); мг обозначают миллиграммы и м² обозначает квадратные метры, процент обозначает массовый процент (по сухому веществу): “тонна” обозначает короткую тонну (2000 фунтов) (907,2 кг), пока явно не указано иное, «стопа листов» обозначает 3000 квадратных футов (279 м²) и так далее. Пока явно не указано иное, вариант применяемого способа тестирования эквивалентен тому, который действовал по состоянию на 1 января 2006, и тестируемые образцы приготовлены в стандартных TAPPI-условиях; то есть, выдержаны в атмосфере 23° ± 1,0°C (73,4° ± 1,8°F) при 50% относительной влажности в течение по меньшей мере около 2 часов.

Впитывающую способность продуктов по изобретению измеряли простым измерителем впитывающей способности. Простой измеритель впитывающей способности является применимым аппаратом, в частности, для измерения гидрофильности и характеристик впитывающей способности образцов ткани, салфеток или полотенца. В этом тесте образец ткани, салфетки или полотенца размером 2,0 дюйма (5,1 см) в диаметре помещали между верхней плоской пластиковой крышкой и рифленым дном планшета для образца. Диск образца ткани, салфетки или полотенца удерживается на месте 1/8-дюймовой (0,32 см) широкой областью окружности фланца. Образец не сжимали в держателе. К образцу добавляли деионизированную воду при 73°F (23°C) в центре дна планшета для образца через канал с диаметром 1 мм. Эта вода находилась на высоте гидростатического давления минус 5 мм. Растекание инициировали импульсным введением, вводимым в начале измерения механизмом прибора. Вода, таким образом, впитывалась образцом ткани, салфетки или полотенца из этой центральной точки ввода, радиально распределяясь под действием капиллярных сил. Когда скорость впитывания воды уменьшалась ниже 0,005 г воды за 5 секунд, тест завершали. Количество воды, изъятое из резервуара, и абсорбированное образцом, взвешивали и приводили в виде граммов воды на квадратный метр образца или граммов воды на грамм полотна. Практически применялась Gravimetric Absorbency Testing System от M/K Systems Inc. Это коммерческая система, которая может быть получена от M/K Systems Inc., 12 Garden Street, Danvers, Mass., 01923. Абсорбционная емкость по воде (WAC), которая также обозначается как SAT, в действительности определяется самим прибором. WAC определяется как точка на графике, где кривая время-масса имеет "нулевой" наклон, то есть, образец прекращает абсорбцию. Критерий завершения для теста определяется как максимум изменения в массе воды, абсорбированной в течение фиксированного периода времени. По существу, это оценивается как нулевой наклон на графике время-масса. Программа использует изменение 0,005 г в течение 5-секундного интервала времени как критерий завершения; пока не указан “медленный SAT”, в этом случае критерием завершения является увеличение 1 мг за 20 секунд.

Термин «объем пустот» и/или «доля объема пустот», применяемый здесь и далее, определяется путем насыщения полотна неполярной жидкостью POROFIL^® и измерением количества абсорбированной жидкости. Объем абсорбированной жидкости представляет собой эквивалент объема пустот в пределах структуры полотна. Процент прироста массы (PWI) выражается в виде граммов абсорбированной жидкости на грамм волокна в структуре полотне, с умножением на 100, как указано далее. Более конкретно, для каждого тестированного однослойного образца полотна выбирались 8 полотен и отрезались квадратики 1 дюйм на 1 дюйм (2,54 см на 2,54 см) (1 дюйм в продольном направлении и 1 дюйм в поперечном направлении). Для многослойных образцов продукта каждый слой измеряли как отдельный объект. Множественные образцы должны были разделяться на индивидуальные отдельные слои и 8 полотен из каждого положения слоя использовали для тестирования. Для измерения впитывающей способности взвешивание и запись сухой массы каждого тестируемого образца производили с точностью приблизительно 0,0001 грамма. Образцы помещали в емкость, содержащую жидкость POROFIL^®, имеющую специфическую плотность около 1,93 граммов на кубический сантиметр, доступную от Coulter Electronics Ltd., Northwell Drive, Luton, Beds, England; № 9902458).

Через 10 секунд образец зажимали на узком крае (1-2 миллиметра) одного угла пинцетом и удаляли из жидкости. Образец удерживали за верхнюю часть угла и позволяли избытку жидкости скапывать в течение 30 секунд. Нижнего угла образца слегка касались (менее чем 0,5 секунды контакта) фильтровальной бумагой №4 (Whatman Lt., Maidstone, England) для того, чтобы удалить любой избыток последней доли капли. Немедленно взвешивали образец, в пределах 10 секунд, записывали массу с точностью 0,0001 грамма. PWI для каждого образца, выраженная в виде граммов жидкости POROFIL^® на грамм волокна, вычисляли по следующей формуле:

PWI=[(W₂-W₁)/W₁]×100%,

где

“W₁” представляет собой сухую массу образца, в граммах; и

“W₂” представляет собой массу мокрого образца, в граммах.

PWI для всех восьми индивидуальных образцов определяли, как описано выше, и среднее для восьми образцов принимали как PWI образца.

Доля объема пустот вычисляется путем деления PWI на 1,9 (плотность жидкости) для выражения отношения в виде процентного состава, где объем пустот (г/м²/г) представляет собой просто долю прироста массы; то есть, PWI, деленное на 100.

Пока явно не указано иное, термины “плотность бумаги”, BWT, bwt, и так далее, относятся к массе стопы листов 3000 квадратных футов (278,7 м²) продукта. Концентрация относится к процентам твердых веществ в возникающей структуре полотна, например, вычисленных на совершенно сухую массу. “Высушивание на воздухе” обозначает включение остаточной влаги, обычно приблизительно до 10% влаги для пульпы и приблизительно до 6% для бумаги. Структура полотна, находящаяся в стадии образования, содержащая 50% воды и 50% совершенно сухой пульпы, имеет концентрацию 50%.

Шероховатость по Бендтсену определяется согласно методике тестирования ISO 8791-2. Относительная гладкость по Бендтсену представляет собой отношение величины шероховатости по Бендтсену полотна без целлюлозного микроволокна к величине шероховатости по Бендтсену аналогичного полотна, в которое добавлено целлюлозное микроволокно.

Термины “целлюлозный”, “целлюлозное полотно” и подобные предназначены обозначать любой продукт, включающий в себя бумагообразующее волокно, содержащее целлюлозу в качестве основного компонента. “Бумагообразующие волокна” включают в себя исходные древесные массы или возвращенные в оборот (вторичные) целлюлозные волокна или смеси волокон, содержащие целлюлозные волокна. Волокна, пригодные для изготовления структур полотна по данному изобретению, включают в себя: недревесные волокна, такие как волокна хлопка или производные хлопка, манильской пеньки, кенафа, травы сабай, льна, травы эспарто, соломы, джутовой конопли, багассы, нитевидные волокна молочая, волокна ананасовой листвы; и древесные волокна, например, получаемые из лиственных и хвойных деревьев, включая мягкодревесные волокна, такие как мягкодревесные небеленые сульфатированные волокна северных сортов и южных сортов; твердодревесные волокна, такие как эвкалипт, клен, береза, тополь, или подобные. Бумагообразующие волокна, применяемые в связи с изобретением, обычно представляют собой встречающиеся в природе полученные через пульпу волокна (в противоположность выделенным из раствора волокнам, таким как лиоцелл или вискоза), которые выделяются из их исходных источников любым из ряда способов гидроразбивания, близких к способу, известному в уровне техники, включая сульфатный, сульфитный, полисульфидный, натронной варки и т.д. Пульпа может быть отбелена, если желательно, химическими способами, включая использование хлора, диоксида хлора, кислорода, щелочного пероксида, и так далее. Встречающиеся в природе полученные через пульпу волокна обозначаются здесь просто как “полученные через пульпу” бумагообразующие волокна. Продукты по настоящему изобретению могут включают в себя смесь традиционных волокон (или произведенные из первичной пульпы или вторичных источников) и высокозернистостых обогащенных лигнином трубчатых волокон, таких как отбеленная химическая термомеханическая пульпа (BCTMP). Полученные через пульпу волокна, таким образом, также включают в себя высокодисперсные волокна, такие как BCTMP, а также термомеханическую пульпу (TMP), химико-термомеханическую пульпу (CTMP) и щелочно-пероксидную механическую пульпу (APMP). “Бумажные массы”, и аналогичные термины, относятся к водным композициям, включая бумагообразующие волокна, опционально смолы, повышающие прочность в мокром состоянии, разрыхлители, и подобное, для изготовления бумажных продуктов. С целью вычисления относительных процентных составов бумагообразующих волокон содержание фибриллированного лиоцелла исключали, как описано ниже.

Индекс формования представляет собой меру однородности или формования ткани или полотенца. Индексы формования, приводимые здесь, основаны на шкале Robotest, в которой индекс находится в диапазоне 20-120, где 120 соответствуют совершенно однородному распределению массы (См. Waterhouse, J.F., On-Line Formation Measurements and Paper Quality, IPST technical paper series 604, Institute of Paper Science and Technology (1996), раскрытие которого включено в данное описание в качестве справочного материала.).

Небеленое сульфатированное мягкодревесное волокно представляет собой низкодисперсное волокно, произведенное хорошо известным способом сульфатирующего (сульфат) гидроразбивания из хвойного материала, и включает в себя мягкодревесное небеленое сульфатированное волокно северных сортов и южных сортов, небеленое сульфатированное волокно дугласовой пихты, и так далее. Небеленые сульфатированные мягкодревесные волокна в целом имеют содержание лигнина менее чем 5 мас.%, средневзвешенную длину волокна более чем 2 мм, также как среднеарифметическую длину волокна более чем 0,6 мм.

Небеленые сульфатированное твердодревесное волокно производится способом сульфатной варки из твердодревесных источников, то есть эвкалипта, и также обычно имеет содержание лигнина менее чем 5 мас.%. Небеленые сульфатированные твердодревесные волокна являются более короткими, чем мягкодревесные волокна, обычно, имеют средневзвешенную длину волокна менее чем 1,2 мм и арифметическую среднюю длину менее чем 0,5 мм или менее чем 0,4 мм.

Возвращенное в оборот волокно может быть добавлено к бумажной массе в любых количествах. В то время как может быть применено любое пригодное возвращенное в оборот волокно, возвращенное в оборот волокно с относительно низкими уровнями древесного волокна является предпочтительным во многих случаях, например, возвращенное в оборот волокно с меньшим чем 15 мас.% содержанием лигнина, или меньшим чем 10 мас.% содержанием лигнина, может быть предпочтительным в зависимости от состава смеси используемой бумажной массы и применения.

Толщины тканей по кронциркулю и/или объем, приводимый здесь, могут быть измерены как толщина по кронциркулю на 8 или 16 полотен, как указано. Толщина по кронциркулю и объем полотна для рук основаны на толщине 5 полотен. Полотна располагали друг над другом и измерение толщины по кронциркулю производили около центральной части стопки. Предпочтительно, тестируемые образцы выдерживались в атмосфере при 23° ± 1,0°C (73,4° ± 1,8°F) при 50% относительной влажности в течение по меньшей мере около 2 часов и затем измерялись на модели Thwing-Albert 89-II-JR или измерителе толщины Progage Electronic с неподвижными частями 2-дюймового (50,8 мм) диаметра, нагрузкой постоянного веса 539 ± 10 граммов, и скоростью спуска 0,231 дюйма/сек (0,587 см/сек). Для тестирования конечного продукта каждое тестируемое полотно продукта должно иметь то же число слоев, как продажный продукт. Для предварительного тестирования восемь полотен выбираются и складываются в стопку совместно. При тестировании салфеток, салфетки разворачивали перед укладкой в стопку. Для тестирования основания полотна без устройств для сматывания ленты в рулон каждое тестируемое полотно должно иметь то же число слоев, как получается без устройства для сматывания ленты в рулон. Для тестирования основания полотна без бобины бумагоделательной машины должны применяться отдельные слои. Полотна укладывали в стопки, совместно выравнивали в линию в продольном направлении. На заказной рельефной или печатной продукции необходимо стараться избежать измерений в этих областях, если это возможно. Объем также может быть выражен в единицах объем/масса (удельный объем) путем деления толщины по кронциркулю на плотность бумаги.

Термин «обезвоживание путем уплотнения структуры полотна или бумажной массы» относится к механическому обезвоживанию действием мокрого прессования на обезвоживающем сукне, например, в некоторых вариантах осуществления, путем применения механического давления, постоянно к поверхности структуры полотна, как в зазоре между нажимным роликом и прессующим башмаком, где структура полотна находится в контакте с бумагоделательным сукном. Термин “уплотняющее обезвоживание” применяется для разграничения со способами, в которых начальное обезвоживание структуры полотна проводили главным образом термическими методами, как в случае, например, патента US 4529480, Trokhan, и патента US 5607551, Farrington et al. Обезвоживание путем уплотнения структуры полотна, таким образом, относится к, например, удалению воды из структуры полотна, находящегося в стадии образования, имеющего концентрацию менее чем 30% или около, путем прикладывания к нему давления и/или увеличения концентрации в структуре полотна приблизительно на 15% или более путем прикладывания к нему давления.

Крепирование может быть выражено как процентный состав, вычисленный по формуле:

Процент крепирования = [скорость 1-ой бобины/скорость американского сушильного аппарата] × 100%

Структура полотна, крепированная со скоростью поверхности 100 fpm (футов в минуту) (0,508 м/с) из высушивающего цилиндра в бобину со скоростью 80 fpm (0,41 м/с), имеет крепирование бобины 20%.

Крепирующий клей, применяемый для закрепления структуры полотна на высушивающем цилиндре американского сушильного аппарата, предпочтительно является гигроскопичным, повторно смачиваемым, по существу не сшитым поперечно клеем. Примерами предпочтительных клеев являются те, которые содержат поли(виниловый спирт) общего типа, описанного в патенте US 4528316, Soerens et al. Другие приемлемые клеи описаны в находящейся одновременно на рассмотрении патентной заявке с порядковым номером US 10/409,042 (патентная публикация US 2005-0006040 A1), поданной 9 апреля 2003, озаглавленной “Improved Creping Adhesive Modifier and Process for Producing Paper Products”. Раскрытия патента ′316 и заявки ′042 включены в данное описание в качестве справочного материала. Пригодные клеи опционально снабжали модификаторами, и так далее. Предпочтительно применение кросс-сшивающего агента и/или модификатора в рассчитанных количествах или не на все количество клея.

“Разрыхлитель”, “композиция разрыхлителя”, “пластификатор” и подобные термины относятся к композициям, применяемым для уменьшения растяжимостей или смягчения абсорбирующих бумажных продуктов. Обычно эти композиции включают в себя поверхностно-активные вещества в качестве активного компонента и далее обсуждаются ниже.

“Степень помола” (CSF) определяли согласно стандарту TAPPI T227 OM-94 (канадский стандартный способ). Любой пригодный способ приготовления регенерированного целлюлозного микроволокна для тестирования степени помола может быть использован при условии, что волокно хорошо диспергировано. Например, если волокно переведено в пульпу с концентрацией 5% в течение нескольких минут или более, то есть 5-20 минут перед тестированием, волокно хорошо диспергировано для тестирования. Аналогично, частично высушенное фибриллированное регенерированное целлюлозное микроволокно может быть обработано в течение 5 минут в британском дезинтеграторе при концентрации 1,2% с тем, чтобы гарантировать надлежащее диспергирование волокна. Как приготовление, так и тестирование проводится при комнатной температуре с использованием или дистиллированной, или деионизированной воды.

Термин «полотно, полученное без регенерированного целлюлозного микроволокна» и аналогичные термины относятся к полотну, произведенному по существу тем же способом, имеющим по существу тот же состав, как и полотно, произведенное с регенерированным целлюлозным микроволокном, за исключением того, что бумажная масса не включает в себя регенерированное целлюлозное микроволокно, которое замещает бумагообразующее волокно, имеющее по существу тот же состав, как другое бумагообразующее волокно в полотне. Таким образом, в отношении полотна, имеющего 60 мас.% мягкодревесного волокна северных сортов, 20 мас.% твердодревесного волокна северных сортов и 20 мас.% регенерированного целлюлозного микроволокна, которое произведено по CWP-способу, аналогичное полотно без регенерированного целлюлозного микроволокна производится тем же CWP-способом с 75 мас.% мягкодревесного волокна северных сортов и 25 мас.% твердодревесного волокна северных сортов. Аналогично, термин «полотно, полученное с целлюлозным микроволокном» относится к полотну, приготовленному по существу тем же способом, имеющему по существу тот же состав, как у волокна, приготовленного без целлюлозного микроволокна, за исключением того, что часть волокна пропорционально замещена на целлюлозное микроволокно.

Волокна лиоцелл представляют собой формованные из растворителя целлюлозные волокна, полученные путем экструдирования раствора целлюлозы в коагулирующую баню. Волокно лиоцелл является более тонким по сравнению с целлюлозным волокном, произведенным другими известными способами, которые основаны на образовании растворимых химических производных целлюлозы и их последующем разложении для регенерирования целлюлозы, например, в вискозном процессе. Лиоцелл является общим термином для волокон, сформованных прямо из раствора целлюлозы в содержащей амин среде, обычно в N-оксиде третичного амина. Получение волокна лиоцелл представляет собой предмет многочисленных патентов. Примеры способов формования из растворителя для получения волокна лиоцелл описаны в патенте US 6235392, Luo et al.; патентах US 6042769 и US 5725821, Gannon et al., которые включены в данное описание в качестве справочного материала.

“MD” обозначает продольное направление и “CD” обозначает поперечное направление.

Непрозрачность или непрозрачность по TAPPI измеряли по методике теста TAPPI, T425-OM-91, или эквивалентной.

Эффективный радиус поры определяется по приведенному здесь уравнению Лапласа, и удобно измеряется методом интрузионной и/или экструзионной порозиметрии. Относительный коэффициент растекания полотна относится к отношению среднего эффективного диаметра поры полотна, полученного без целлюлозного микроволокна, к среднему эффективному диаметру пор полотна, полученного с целлюлозным микроволокном.

Термин “преобладающий”, и аналогичная терминология, обозначает содержание большее чем 50 мас.%. Содержание фибриллированного лиоцелла в полотне вычисляли, основываясь на общей массе волокна в полотне; где относительное количество других бумагообразующих волокон вычисляли, исключая содержание фибриллированного лиоцелла. Так, если полотно, которое состоит из 20% фибриллированного лиоцелла, 35 мас.% мягкодревесного волокна и 45 мас.% твердодревесного волокна содержит твердодревесное волокно в качестве преобладающего бумагообразующего волокна ввиду того, что 45/80 бумагообразующего волокна (исключая фибриллированный лиоцелл) представляет собой твердодревесное волокно.

“Коэффициент рассеяния”, иногда сокращено обозначаемый как “S”, определяется согласно способу тестирования TAPPI T-425 om-01, который включен в данное описание в качестве справочного материала. Этот способ работает при эффективной длине волны 572 нм. Коэффициент рассеяния (здесь м²/кг) представляет собой нормализованную величину рассеивающей силы для измерения для плотности материала полотна.

Характеристический коэффициент рассеяния пульпы относится к коэффициенту рассеяния стандартного полотна, приготовленного из 100% указанной пульпы, исключая компоненты, которые по существу меняют характеристики рассеяния чистой пульпы, такие как наполнители и подобные.

“Относительная площадь связывания” или “RBA” = (S₀-S)/S₀, где S₀ представляет собой коэффициент рассеяния несвязанного полотна, полученный путем экстраполяции S относительно растяжимости к нулевой растяжимости (См. Ingmanson W.L. и Thode E.F., TAPPI 42(1):83(1959), раскрытие которого включено в данное описание в качестве справочного материала.).

Пределы прочности на разрыв в сухом состоянии (MD и CD), удлинение, их отношения (модули), модули разрыва, нагрузку и напряжение измеряли на стандартном тестирующем устройстве Instron или другом пригодном тестере растяжимости при удлинении, который может быть настроен с различными конфигурациями, типично с применением 3 или 1 дюймовых или 15 мм широких полосок ткани или полотенца, приведеных к атмосферным условиям 23° ± 1°C (73,4° ± 1°F) при 50% относительный влажности в течение 2 часов. Тест на растяжимость проводили при скорости ползуна 2 дюйма/мин (0,08 см/с). Предел прочности на разрыв иногда обозначается просто как “растяжимость” и приводится в г/3 дюйма (г/7,62 см) ил г/дюйм (г/см). Растяжимость также может быть приведена как разрывная длина (км).

Отношения растяжимостей представляют собой просто отношения величин, определенные посредством вышеупомянутых способов. Пока явно не указано иное, свойство растяжимости является свойст