[发明专利]含细微粒填料的薄页纸

说明书

                        技术领域

概括地说，本发明涉及到皱纹薄页纸产品和方法。更准确地说，本发明涉及由纤维素纸浆和非纤维素的水不溶微粒填料制备的皱纹薄页纸产品。

                        发明背景

卫生纸薄页纸产品得到了广泛应用。这些产品以各种规格供应于市场用于各种用途如面巾纸、卫生纸和吸收性的毛巾纸。这些产品的规格即定量、厚度、强度、纸页尺寸、配料(dispensing medium)等通常具有很大差异，但它们的联系是共同的生产方法，即所谓的皱纹纸制造方法。

起皱是在纸机方向机械地压紧纸页的方法。结果使定量(单位面积重量)增加，并且许多物理性能发生了巨大变化，特别是在纸机方向测定的物理性能。起皱通常是用柔韧刀片，一种所谓的刮刀相对杨克烘缸以机上作业的方式来完成的。

杨克烘缸通常是大直径的、8-20英尺(244-610厘米)的辊筒，它被设计成可用蒸汽加压，以产生热的表面，目的是造纸过程结束时完成纸幅的干燥。纸幅首先在有孔成形载体，如长网上形成，这里不需要大量的水来分散纤维悬浮液；然后，成形纸幅转移到所谓压榨部的毛毯或织物上，这里的脱水是连续的，或通过机械压紧纸页脱水，或通过某些其它脱水方法如热风穿透干燥；最后，纸页以半干状态转移到杨克烘缸表面以完成干燥。

各种皱纹薄页纸产品又被消费者对通常矛盾的一组物理性能的共同需求联系在了一起，这些物理性能是：舒适的触感，即柔软度，而同时又具有高强度和抗掉毛和抗掉粉性。

柔软度是由拿着特定纸产品的消费者，经过皮肤摩擦并用手弄皱所感觉到的触觉。这种触觉是几种物理性能的结合。本领域的普通技术人员通常认为，与柔软度相关的最重要物理性能之一是制造这种产品的纸幅的挺度，而挺度又通常被认为是直接取决于纸幅的强度。

强度是该产品和其构成纸幅在使用条件下保持物理完整性，并抗撕裂、破裂和撕碎的能力。

掉毛和掉粉是指纸幅处理或使用期间释放未结合或结合不牢的纤维或微粒填料的倾向。

皱纹薄页纸通常是基本上由造纸纤维组成的。通常还包括少量的化学功能助剂如湿强或干强粘合剂、留着助剂、表面活性剂、施胶剂、化学柔软剂，便于起皱的组合物，但这些助剂的用量通常很小。最常用于皱纹薄页纸的造纸纤维是原化学木浆。

由于世界的天然资源供应受到日益增加的经济和环境研究的影响，减少森林产品如卫生纸产品中的原化学木浆的消耗的压力就会增加。扩展给定的木浆供应而又不致使产品质量受损的一个方法是用高产率纤维如机械或化机浆或用回收纤维来取代原化学浆纤维。不幸的是，相对严重的性能破坏常常伴随着这种变化。这种纤维易于具有高的粗糙度，并且这会使由所选择的原纤维所赋予的天鹅绒感受损，这种天鹅绒感是因为原纤维具有柔软性。就机械的或化学机械的游离纤维来说，高粗糙度是由于原始木材物质保持有非纤维素成分，这种成分包含木素和所谓的半纤维素。这会使每根纤维的重量增加，而长度不变。回收纸也往往含有很高的机械浆含量，但是，甚至当尽可能仔细地进行废纸挑选以使机械浆含量降至最低时，高粗糙度还是经常发生。这被认为是由不同来源的纸混合制成回收纸浆时自然发生的不纯纤维形态的混合物造成的。例如，由于某种废纸实质上主要是北美阔叶木，因此它被选用；然而，人们经常发现来自较粗糙的针叶木纤维的大量污物，甚至是来自最有害的树种如各种美国南方松。1981年11月17日签发给Carstens的美国专利4,300,981说明了由原纤维赋予纸页的外观质地和表面质量，该专利收编于此供参考。1993年7月20日签发给Vinson的美国专利5,228,954和1995年4月11日签发给Vinson的美国专利5,405,499收编于此供参考，它们公开了提高这种纤维资源质量的方法，以使它们的有害效果减少，但取代量还是受到了限制，并且这种新的纤维资源本身的供应也是有限的，这经常限制了它们的使用。

申请者已经发现，减少卫生纸中木浆使用量的另一个方法是用低成本、易于买到的填料如高岭土或碳酸钙来取代部分木浆。虽然该领域的普通技术人员将认识到，这种实践在造纸工业的某些部分一直认为是很普通的，但他们也将体会到，将这种方法应用于卫生纸产品是有着很多特殊的困难的，这使得该方法直到现在也没有得到实施。