用于制备多层可分散擦拭物的方法与流程

背景技术：

预润湿的擦拭物在市场上很受欢迎，包括婴儿擦拭物、幼儿擦拭物、表面清洁擦拭物、女性擦拭物、痔疮擦拭物、卸妆擦拭物以及儿童和成人厕用擦拭物。消费者通过厕所将许多这些擦拭物冲走。一些擦拭物被设计为冲入厕所，并且这样标记。重要的是，要冲入厕所的擦拭物与污水和化粪池系统相容，但同样重要的是这些擦拭物在用于其预期目的时不会分离。具体地讲，当可冲散的一次性产品从厕所冲入污水或化粪池系统时，该产品或产品的指定部分在其经过废水处理的各个步骤时会降解或分裂(即，分散)。

制备可冲散湿擦拭物的一种常见方法是使用“水力缠结”技术，其中使用非常小的高压水射流将纤维(主要或仅纤维素纤维)“缠结”在一起。但是，用这种技术制成的一些擦拭物在冲洗后需要大量的搅动才能分裂，并且在相对静止的环境中不会失去明显的强度。

另一种制备湿擦拭物的常规方法是经由在包含纤维素纤维的基材上使用粘结剂，该湿擦拭物表现出令人满意的使用强度，但在污水或化粪池系统中充分分解。粘结剂附着到纤维素纤维上，并在网络中将这些纤维粘结在一起，以提供使用中强度。粘结剂是稳定的并且当浸泡在稳定溶液中时提供这种强度，但是在厕所和污水系统的自来水中膨胀和变弱，从而允许纤维网络分裂。这种粘结剂/稳定溶液的一种变型是盐敏感的可触发粘结剂，诸如美国专利no.6,994,865中公开的粘结剂。但是，此类粘结剂可能相对昂贵，并且实现使用中擦拭强度和冲洗后分散性的适当平衡可能具是有挑战性的。

需要一种湿擦拭物，其结合了足够的使用强度、足够的厚度和冲洗后足够的分散性。

技术实现要素：

在第一实施方案中，本发明提供了一种用于制备多层可分散擦拭物的方法。该方法包括提供第一幅材和第二幅材，每个幅材包含纤维素纤维；将第一幅材覆盖在第二幅材上；将水溶液施加到第一幅材；在将水溶液施加到第一幅材之后，将第二幅材卷曲到第一幅材以形成复合幅材；将复合幅材分成多个离散的多层湿擦拭物，每个多层湿擦拭物具有卷曲图案；将擦拭物堆叠成叠堆；并且将所述多个多层湿擦拭物包装成包装。

在第二实施方案中，本发明提供了一种用于制备多层可分散擦拭物的方法。该方法包括提供第一幅材和第二幅材，每个幅材包含纤维素纤维；将第一幅材覆盖在第二幅材上；将水溶液施加到第一幅材；在将水溶液施加到第一幅材之后，将第二幅材卷曲到第一幅材以形成复合幅材；在复合幅材中产生适于允许复合幅材被手动分离成离散的多层湿擦拭物的弱线，每个多层湿擦拭物具有卷曲图案；并且将复合幅材包装成包装。

在第三实施方案中，本发明提供了第一或第二实施方案的方法，其中第一幅材和第二幅材均不包含非纤维素纤维。

在第四实施方案中，本发明提供了第一至第三实施方案中任一项的方法，其中水溶液包含防腐剂。

在第五实施方案中，本发明提供了第一至第四实施方案中任一项的方法，包括在将第二幅材卷曲到第一幅材之前，进一步将水溶液施加到第二幅材。

在第六实施方案中，本发明提供了第一至第五实施方案中任一项的方法，其中第一幅材和第二幅材各自为水力缠结幅材。

在第七实施方案中，本发明提供了第一至第六实施方案中任一项的方法，其中在将水溶液施加到第一幅材或第二幅材之前，使第一幅材与第二幅材接触。

在第八实施方案中，本发明提供了第一至第七实施方案中任一项的方法，其中第一幅材和第二幅材各自具有小于70克/平方米的干基重。

在第九实施方案中，本发明提供了第一至第八实施方案中任一项的方法，其中以复合幅材的干重计，水溶液以超过100重量％，更特别地超过210重量％的浓度存在于复合幅材中。

在第十实施方案中，本发明提供了第一至第九实施方案中任一项的方法，其中卷曲图案包括多个凹陷部，所述多个凹陷部共同占据小于30％的每个湿擦拭物的表面积。

在第十一实施方案中，本发明提供了第一至第十实施方案中任一项的方法，其中复合幅材沿纵向延伸且沿纵向移动，复合幅材具有沿横向延伸的宽度，并且其中卷曲图案包括间歇凹陷部的多个通道，每个通道大体上沿纵向延伸，并且每个通道具有宽度，此外，其中通道的总宽度小于复合幅材的宽度的10％。

在第十二实施方案中，本发明提供了第一至第十一实施方案中任一项的方法，其中卷曲图案的剥离强度为至少1.3克/线性厘米。

在第十三实施方案中，本发明提供了第一至第十二实施方案中任一项的方法，其中卷曲在至少100千帕的压力下进行。

在第十四实施方案中，本发明提供了第一至第十三实施方案中任一项的方法，其中(1)施加到第一幅材的水溶液是第一水溶液；(2)在将第一水溶液施加到第一幅材并且将第二幅材卷曲到第一幅材以形成复合幅材之后，将第二水溶液施加到复合幅材。

在第十五实施方案中，本发明提供了第十四实施方案的方法，其中第一水溶液具有比第二水溶液更高的重量百分比水含量。

在第十六实施方案中，本发明提供了第十四或第十五实施方案的方法，其中以复合幅材的干重计，以至少100重量％的浓度施加第一水溶液。

在第十七实施方案中，本发明提供了第十四、第十五或第十六实施方案的方法，其中以复合幅材的干重计，以至少110重量％的浓度施加第二水溶液。

在第十八实施方式中，本发明提供了第一至第十七实施方式中任一项的方法，其中使用卷曲辊进行卷曲，其中在卷曲期间，卷曲辊被加热至100摄氏度至300摄氏度之间的温度。

附图说明

图1是本发明的一个实施方案的示意图的侧视图。

图2是图1的实施方案的顶视图。

图3是沿线3-3截取的图2的擦拭物的端视图。

图4是本发明的另一实施方案的示意图的侧视图。

图5是图4的实施方案的顶视图。

具体实施方式

制备多层可分散擦拭物的方法10包括提供第一幅材12和第二幅材14。幅材12、14可在线形成，或者预成形设置，诸如从幅材辊13、15退绕。该方法可任选地包括第三、第四或更多幅材(未示出)。每个幅材12、14包含纤维素纤维。在特定实施方案中，每个幅材由纤维素纤维组成。在某些实施方案中，每个幅材12、14还包含非纤维素纤维，诸如塑料纤维。在其他实施方案中，幅材12和幅材14都不包含任何非纤维素纤维。在特定实施方案中，幅材12、14包含再生纤维素纤维和非再生纤维素纤维两者。在特定实施方案中，第一幅材12的纤维已经彼此水力缠结，并且第二幅材14的纤维已经彼此水力缠结。在其他实施方案中，第一幅材12的纤维经由化学粘结剂保持在一起，并且第二幅材14的纤维经由化学粘结剂保持在一起。幅材12、14可包括湿法成网薄纸幅材，或者可以是非织造幅材。如本文所用的术语“非织造幅材”意指与湿法成网薄纸相比，在不使用含水浆料的情况下以垫状方式随机形成的纤维结构。在特定实施方案中，第一幅材12和第二幅材14各自具有小于70克/平方米，更特别地为25至55克/平方米的干基重。

在方法10中，第一幅材12叠置在第二幅材14上，使得两个幅材12、14彼此接触。将水溶液16施加到第一幅材12、第二幅材14或第一幅材12和第二幅材14两者，诸如图1中代表性地示出的。可通过施加单元18a、18b并经由本领域已知的方法来施加水溶液，诸如通过喷涂(图1)、辊涂、倾注或其他合适的施加方法。

水溶液16可以是可被吸收到第一幅材12(或第二幅材14)中的任何液体，并且可包括提供期望的擦拭和处理特性的任何合适的组分。例如，该溶液可包含水、润肤剂、表面活性剂、芳香剂、防腐剂、有机或无机酸、螯合剂、ph缓冲剂或它们的组合，如本领域的技术人员所熟知。此外，润湿溶液还可包含洗剂、药物和/或抗微生物剂。润湿溶液可包含在皮肤或毛发上赋予有益效果和/或进一步起到改善本文所述组合物和擦拭物的美感的作用的其他试剂。合适的皮肤有益剂的实例包括润肤剂、甾醇或甾醇衍生物、天然和合成脂肪或油、粘度增强剂、流变改性剂、多元醇、表面活性剂、醇、酯、有机硅、粘土、淀粉、纤维素、颗粒、保湿剂、成膜剂、滑爽改性剂、表面改性剂、皮肤保护剂、湿润剂、防晒剂等。在一个实例中，水溶液包含水。在特定实施方案中，水溶液可包含量为溶液总重量的约40％至约99％的水。在特定实施方案中，水溶液包含99.5％或甚至更特别地100％的水。

在将水溶液16施加到第一幅材12(或第一幅材12和第二幅材14)之后，该方法还包括将第二幅材14卷曲到第一幅材12以形成复合幅材20。“卷曲”是指使用分布在离散区域诸如点、线或形状上的压力压在一起，使得第一幅材12和第二幅材14牢固地保持在一起。

可经由卷曲单元22进行卷曲，该卷曲单元可任选地包括图案化辊22a和砧辊22b。在特定实施方案中，诸如图2中代表性地示出的，图案化辊22a包括凸起24，诸如凸起24的两个或更多个通道26、26。在特定实施方案中，卷曲在至少100千帕，更特别地至少200千帕，并且更特别地在约250至350千帕的压力下进行。在特定实施方案中，图案化辊22a具有钢表面，并且砧辊22b具有橡胶表面。在其他实施方案中，图案化辊22a和砧辊22b均具有钢表面。

在发生卷曲之后，特定实施方案中的方法(参考图1和2)还包括将复合幅材20分成多个离散的多层湿擦拭物30，诸如在分离单元34处，该分离单元任选地包括切割辊36和砧辊38。切割辊包括一个或多个刀37。每个多层湿擦拭物30具有由卷曲单元22赋予的卷曲图案32。

方法10还包括将所述多个多层湿擦拭物30堆叠成叠堆40，并且诸如经由包装单元52将所述多个多层湿擦拭物30包装成包装50，该包装单元可以是装袋机或本领域已知的其他包装单元。优选地，包装50由基本上不透水的材料制成，诸如聚合物膜或塑料桶。

参照图4和图5，在其他实施方案中，代替将复合幅材20分成离散的擦拭物30，该方法包括在复合幅材20中产生弱线60(诸如穿孔或划线)以限定一系列互连的湿擦拭物70。弱线60适于允许复合幅材20被手动分离(例如，撕裂)成离散的多层湿擦拭物。例如可经由具有穿孔辊66、砧辊68和穿孔刀67的穿孔单元64来赋予弱线。此类实施方案还可包括将复合幅材(或复合幅材的一部分)包装成包装50，诸如通过将复合幅材堆积成辊，或堆积成z形折叠或“手风琴”叠堆。

以复合幅材干重的百分比测量，水溶液16可以以约10重量％至约600重量％，更期望地至少100重量％，更期望地约100重量％至约500重量％，甚至更期望地约200重量％至约400重量％，并且特别地至少210重量％的浓度施加到幅材12、14。

卷曲图案32包括多个凹陷部33。在特定实施方案中，所述多个凹陷部33共同占据小于30％的每个湿擦拭物的表面积。在方法10中，复合幅材20沿纵向8延伸且沿纵向移动，并且复合幅材20具有沿横向9延伸的宽度21。在特定实施方案中，卷曲图案32包括沿纵向9延伸的间歇凹陷部33的多个通道35。每个通道具有沿横向9延伸的宽度37。宽度37被定义为两条假想直线之间的距离，这两条假想直线沿纵向8延伸并且限制了成簇的凹陷部的每个通道35的内边缘和外边缘。通道35的总宽度小于复合幅材20的宽度21的10％，更特别地小于5％，并且还更特别地小于3％。

常规地，为了制造多层薄纸产品，当片材相对干燥时将薄纸层卷曲在一起。发明人已经发现，如果首先润湿各层，然后将它们卷曲在一起，则卷曲的附接强度大于通过“干”卷曲可获得的强度。此外，在润湿幅材12、14并将它们卷曲在一起以形成复合幅材20之后，不必干燥复合幅材20，因为复合幅材20被转化成单独的湿擦拭物30，这些单独的湿擦拭物在潮湿条件下被包装。构造多层基于薄纸的湿擦拭物是有利的，因为已经发现通过将擦拭物分层地构造，擦拭物在冲洗后可更快速且更容易地分散。这是因为这些层彼此分层，留下两个(或更多个)相对较弱的层，与单个较厚相对较强的层相反，这些层必须分散。在本发明的特定实施方案中，“湿式卷曲”技术允许各层在包装、分配和使用中擦拭期间保持牢固地彼此粘附，同时仍允许各层在冲洗后彼此释放。

在特定实施方案中，卷曲图案的剥离强度为至少1.3克/线性厘米，并且更特别地为1.44～2.23克/线性厘米。

实施例

使用两层水力缠结的薄纸基片制成两层湿擦拭物“湿式卷曲”实施方案(“示例性实例”)。擦拭物为200厘米长和125厘米宽。每层具有55克/平方米的基重。以两层复合幅材的干重计，以大约230％的浓度施加水溶液。各层通过由两个通道的点组成的卷曲图案卷曲在一起。每个通道由3行点组成。每个点具有0.9毫米的直径。各点在每条线延伸的方向上间隔开(中心到中心)2.5毫米。各线彼此间隔开(中心到中心)2.0毫米，使得每个通道的线的宽度为约5毫米，并且使得所有通道的总宽度(即，所有通道的宽度之和)为约10毫米。每个通道与擦拭物的相对纵向边缘间隔开约10毫米。卷曲在300千帕的压力下进行。

如上所述形成“干卷曲”比较实例，不同之处在于直到已经将卷曲图案施加到复合幅材之后才施加水溶液。

使用常规拉伸强度测试仪，根据示例性实例和比较实例两者检查单通道的卷曲点的7.62厘米长的段的卷曲剥离强度。在与该通道的卷曲点延伸的方向垂直的方向上将两层擦拭物剥离。测试仪的钳口以每分钟100毫米的速度移动。测试了五个样品作为示例性实例，并且测试了五个样品作为对比实例。

示例性实例的每个“湿式卷曲”样品的卷曲剥离强度为1.44至2.23克/线性厘米。相反，比较实例的每个“干卷曲”样品的卷曲剥离强度为0.65至1.18克/线性厘米。因此，两层“湿式卷曲”擦拭物明显比两层“干式卷曲”擦拭物更牢固地保持在一起。

在不脱离所附权利要求中阐述的实质和范围的情况下，本领域的普通技术人员可以实施对所附权利要求的其他修改和变化。应当理解，各个实施例的特征可以整体或部分地互换。以举例方式给出以便使本领域普通技术人员能够实践所要求保护的发明的前述描述不应理解为对本发明的范围的限制，本发明的范围由权利要求及其所有等同物限定。