棉短绒卫生用纸产品及其制备方法技术

本发明专利技术提供柔软、光亮和高强度的薄纸产品和制备这种薄纸产品的方法。本发明专利技术的薄纸产品是由棉短绒纤维制备的，这些产品除具有平衡的性能外，还显示意想不到的医学益处或优点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利技术的领域本专利技术概括地说是涉及棉短绒薄纸产品。更具体地说，本专利技术涉及具有包括软度或对比粗度和强度在内的平衡性能的棉短绒薄纸产品。本专利技术还涉及制备这些薄纸产品的方法。 专利技术的
技术介绍
薄纸产品，如面巾纸和卫生纸，是相对重量轻、密度低的纸，它们无疑被认为是基本的纤维日用品。制备这些薄纸产品所使用的纤维的主要来源是平均纤维长度从小于1毫米(＜1mm)到大约2毫米的木桨纤维。这样的纤维包括化学木桨，如亚硫酸盐法和硫酸盐法木桨(即Kraft)和机械木桨，如热机械浆(TMP)和化学热机械浆(CTMP)。除了从循环纸获得纤维外，从落叶树(硬术)和针叶树(软木)制得的木桨被用作纤维的来源。这些已有技术的薄纸产品含有微量的化学功能试剂，包括湿强和干强粘合剂、助附着剂、胶料、化学软化剂等。要注意，某些已有技术的薄纸产品具有高含量的粉尘和纤维屑。而且，与这些纤维相关的固有粗度，以及残留工艺试剂的存在，导致薄纸产品可能成为用户的刺激物。上面提到的已有技术的薄纸产品是由纸页制造的，而纸页是利用普遍的造纸工艺和技术制备的，包括形成纸浆或水纤维浆的步骤；将这种浆沉积在多孔表面，如长网丝或在筒模造纸机械中使用的成形筒的表面；从沉积浆中排除水，如通过重力或真空帮助排水；接着将所得这种半干纸页粘附于杨克氏干燥器上，通过蒸发完全排除半干纸页的水；从杨克氏干燥器上取下完全干燥的纸页；将所得到的纸页卷在卷轴上。在这些薄纸产品中使用的造纸纤维是利用普通的成浆法将木桨的各个纤维释放到水浆中制备的，如果需要，由匀浆减少纤维长度。薄纸工业早已考虑并设法供给具有生存医学条件如外体破裂或病症(如肿胀的组织)或对现有薄纸产品显示过敏反应倾向的部分公众。为适应这批公众所作的努力包括提供不含香料、保护剂和其他非实质性成份或组份的薄纸产品，这些成份会加重生存条件或促进、激发变应性或其他人体反应。但是，即使这样改造过的产品，大概会因部分地由于它们所固有的粗度，对这部分公众会继续存在问题。经济和环境的考虑使薄纸工业出现了新的趋势，这就是减少像面巾纸和卫生纸这样的产品使用的木桨量。实现这种减少的方法包括用高产量的纤维或循环使用的纤维代替木桨纤维。另一个这样的方法揭示在Vinson等人的U.S.Pat.5,611,890中，涉及用便宜易得的装填材料如高岭土和碳酸钙代替木桨。遗憾的是，这些方法一般对其产品的柔软性和触感有不利的影响。棉花令人满意的触感早已获得公认，在某些纸工业中使用棉纤维多年来已屡见不鲜。但是，把这种纤维源扩大用于薄纸产品，在制备工艺的每一个阶段，从原料棉短绒的选择到短绒成浆工艺和薄纸制造工艺，都存在重要的技术和制造上的障碍。由棉种得到的原料棉短绒，长度、外来颗粒或粉尘和残留棉丝纤维、机械微尘都有很大的变化，因而等级差异也很大。例如，第一次切割的棉短绒，主要用于纸币和高质量的不变纸和文献纸，它们是长纤维(即＞10毫米)，含有棉丝纤维和机械微尘残余。因而，试图制备棉短绒纸浆时，要进行深度匀浆和清洗。这些棉短绒纸浆用来制备面巾纸和卫生纸时，存在另外的工艺问题。本申请人已发现，当包含这样的原料棉短绒水纤维浆通过普通薄纸生产工艺的泵和洗涤器时，会存在过量的纤维“索”。我们还发现，即使通过匀浆和打浆对这样的纤维进行进一步的软化处理，以改善所得纸页的物理特性，纸页仍带有硬质小球造成的“麻点”。第二次和第三次切割的棉短绒依来源国家的不同而变化。例如，来自亚洲和欧洲的二次切割棉短绒比来自美国的要长得多，倾向形成棉球，但比上述情况要轻得多。亚洲和欧洲的三次切割棉短绒比美国的二次切割棉短绒要短，但尘含量高。长的棉短绒纤维会造成民用纸浆厂和薄纸厂使用的圆盘匀浆机的严重堵塞。特别是民用纸浆厂使用的双圆盘匀浆机，已经发现，如果匀浆机档板间的缝隙过窄和过浅，不能保证纤维有干净的通道，这些缝隙将被硬质纤维团堵塞，从而导致匀浆能力的损失和纸页布有硬虱卵、小球和纤维的缺欠。市场上出售有不同等级的棉短绒纸浆。但是，要注意，市场上出售的这些纸浆，没有单一的等级品种可用于生产具有软度或对比粗度和强度平衡性能的薄纸产品。此外，由纸浆生产者引用的许多有关纤维长度的表示法是不适当的，且易引起误解。而且，已经发现，市场上买到的几种表面上明显等量的纸浆，并不能保证制备相等量的薄纸产品。在棉短绒工业中，使用两种仪器(即Clark分级器和BauerMcNett分级器)来考核纤维的相对长度。这两种仪器都是依据在降低粗度的筛网上从稀浆收集纤维的原则工作的。例如，Clark分级器装备有美国14、30、50和100目的筛网。水纤维浆首先通过14目筛网。长纤维就被阻挡在筛网上或筛网的上游水箱。而后，同样的过程在30、50和100目的筛网上进行。使每个水箱排干，收集纤维并称重。在每种筛网及其相联水箱中阻留的纤维重量百分数就是纤维相对长度的数量表达。一般地说，14目筛网上阻留的百分数在各种等级纸浆的技术规格中均有详细说明。如上所述，尽管棉短绒纸浆技术规格相近，但在性能上会有重要差别。例如，以“匀浆过的第一次切割棉短绒纸浆”销售的等级，开始总是相当长的纤维，在纸浆干燥前需猛烈地匀浆。等级规格将包括美国14目筛网上45-55％的纤维长度。这种所谓“第一次切割基浆”具有明显的卷索成球倾向，但生产的薄纸产品强度好。相反，作为过滤纸浆销售的等级，开始以相当短的纤维混合物存在，仅需足够的匀浆就在纸浆干燥器上形成纸页。等级规格将包括40-50％的纤维长度。这种过滤纸浆等级形成不了多少纤维或小球，但生产的薄纸产品强度相对较差。除了由每一种原料棉短绒等级和每一种市场上的棉短绒纸浆等级所固有的变化产生的不确定性外，还要进一步注意，棉纤维比木纤维更易缠连，因而还会出现其他的工艺难点。普通薄纸厂设备的设计，是为了适合或加工平均纤维长度从＜1毫米到大约2毫米的相对干净的木浆纤维。因此，利用这样的普通设备由棉短绒纸浆制备薄纸产品，很快就会出现问题。利用棉短绒纸浆最不适用于普通薄纸厂设备的工艺是原料准备、成浆、泵送、匀浆和筛分工艺。已经发现，使用这样的纸浆，在所使用的筛网和匀浆器不能提供不堵塞所需的干净程度和深度匀浆的场合，会导致设备的立刻堵塞。要注意，普通薄纸厂使用的匀浆器一般都是小型的，不能提供加工这种棉短绒纸浆所需要的马力。在基于棉纤维产品的工艺中，需要满足具有生存医学问题的群体和普通消费者偏爱的需求。因而，本专利技术的目标就是攻克上述局限和缺点。本专利技术比较具体的目标是提供由棉短绒纤维制备的薄纸产品。更比较具体的目标是提供具有包括软度或对比粗度和强度在内的平衡性能的薄纸产品。再一个更比较具体的目标是提供减少或消除具有生存医学条件的群体使用这样的产品而产生的有害反应或过敏性的薄纸产品。本专利技术的另一个目标是提供制备棉短绒薄纸产品的方法，该方法克服了由这种纤维源产生的重要技术问题和生产问题。再一个进一步的目标是提供在民用薄纸厂易于加工的棉短绒纸浆的制备方法。专利技术概要本专利技术提供棉短绒纸浆的制备方法，该方法包括使包含平均纤维长度从大约2-16毫米棉短绒纤维的水棉短绒浆，由荷兰式打浆机进行温和的、长时间的匀浆大约2-3小时，直到得到平均纤维长度从大约0.3-3.0毫米为止。本专利技术还提供由平均纤维长度从大约2-16毫米的原料棉短绒纤维制备的柔软结实本文档来自技高网...

【技术保护点】
柔软、光亮和高强度的薄纸产品，由平均纤维长度从大约２毫米到大约１６毫米的原料棉短绒纤维制成，其中含有平均纤维长度从大约０．３毫米到大约３．０毫米原料棉短绒纤维和有效量的阳离子淀粉衍生物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：蒂姆帕特松布朗，本杰明T佩因特，西蒙T祖安尼克，托马斯A怀特，
申请(专利权)人：纯棉有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]