专利名称：含有柔软剂和聚硅氧烷二醇的薄页纸产品的制作方法
背景技术：
在搽面纸和浴巾纸领域中，为了给消费者提供更好的产品，人们一直在进行各种各样的努力，以便改进薄页纸的各种性能。在这些性能中，一直想进行改善的是柔软度。
因此，需要增加薄页纸产品柔软度的新方法。
发明概要业已发现，通过将聚硅氧烷二醇和一种或多种柔软剂/去粘合剂(softener/debonder)的混合物掺入到薄页纸中，可同时赋予该薄页纸以松厚性和优越的柔软度。在本发明中所使用的“柔软剂/去粘合剂”是选自季铵化合物类，季铵化蛋白质化合物类，磷脂类，聚硅氧烷季铵类和有机活性的聚硅氧烷类的化合物，所有这些物质均将在后面进行进一步描述。更具体地说，业已发现，其中存在有季柔软剂/去粘合剂，通过增加聚硅氧烷在纤维上的留着率，可增强聚硅氧烷二醇的有效性。
因此，一方面本发明涉及柔软的薄页纸，所述薄页纸含有造纸纤维以及以纤维重量计为约0.01-约6％的、一种或多种柔软剂/去粘合剂的活性物质，和以纤维重量计为约0.0001-约3％的、聚硅氧烷二醇的活性物质；所述柔软剂/去粘合剂选自季铵化合物类，季铵化蛋白质化合物类，磷脂类，聚硅氧烷季铵类和有机活性的聚硅氧烷类。更具体地说，以纤维重量计，柔软剂/去粘合剂的用量可为约0.1-约3％的活性物质；以纤维重量计，聚硅氧烷二醇的用量可为约0.005-约1％的活性物质。
另一方面，本发明涉及柔软薄页纸的制备方法，该方法包括(a)将一种或多种柔软剂/去粘合剂和聚硅氧烷二醇或者单独地或者以复合的水混合物形式添加至造纸纤维的水悬浮液中，其中，柔软剂/去粘合剂的用量以纤维重量计为约0.01-约6％的活性物质，更具体地说为约0.1-约3％的活性物质；和聚硅氧烷二醇的用量以纤维重量计为约0.0001-约3％的活性物质，更具体地说为约0.005-约1％的活性物质；(b)将该造纸纤维的水悬浮液沉积在成形网上，形成一薄页纸幅；(c)对该纸幅进行脱水和干燥。所添加的聚硅氧烷二醇和柔软剂/去粘合剂的量主要取决于被纤维留着而不和水一起穿过该体系的聚硅氧烷二醇和柔软剂/去粘合剂的量，以及所述材料的成本。
合适的聚硅氧烷二醇包括但不局限于具有下面结构式的那些物质
式中R＝C1-C6烷基；R1＝乙酸酯或羟基；x＝1-1000；y＝1-50；m＝1-30；和n＝1-30。
除聚硅氧烷二醇以外，还可向薄页纸中添加其它的非离子表面活性剂。可使用的非离子表面活性剂系列的例子包括，烷基酚乙氧基化物类；脂族醇乙氧基化物类(脂族醇的烷基链可以是直链或支链的，伯或仲烷基)；脂肪酸乙氧基化物类(脂肪酸可以是饱和或不饱和的)；脂肪醇乙氧基化物类；环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物类；环氧乙烷和由环氧丙烷与乙二胺反应得到的产物的缩合产物；环氧丙烷和由环氧乙烷与乙二胺反应得到的产物的缩合产物；包括水溶性氧化胺类的半极性非离子表面活性剂；包括烷基聚苷类的烷基多糖类；脂肪酸酰胺表面活性剂类。
另外除聚硅氧烷二醇和其它的非离子表面活性剂以外，还可有利地包括有多羟基化合物。有用的多羟基化合物的例子包括甘油，和重均分子量为约200-4000，优选为约200-1000，最佳为约200-600的聚乙二醇和聚丙二醇。尤其优选的是重均分子量为约200-600的聚乙二醇。
合适的季铵化合物包括但不局限于具有下面结构式的那些物质
式中X＝氯，甲基硫酸根，或其它相容的抗衡离子；和R＝脂族、饱和或不饱和的C8-C22；和
式中X＝氯，甲基硫酸根，或其它相容的抗衡离子；R＝脂族、饱和或不饱和的C8-C22；和R1＝苄基或环氧基；和
式中X＝氯，甲基硫酸根，或其它相容的抗衡离子；和R＝脂族、饱和或不饱和的C8-C22；和
式中X＝甲基硫酸根，氯或其它相容的抗衡离子；R＝脂族、直链、饱和或不饱和的C8-C22；和R1＝2-羟乙基或2-羟丙基；和
式中R＝脂族、直链或支链、饱和或不饱和的C8-C22；X＝氯，甲基硫酸根，乙基硫酸根，或其它相容的抗衡离子；R’＝2-羟乙基或多乙氧基乙醇；和n＝1-50；和
式中R＝C8-C22；和X＝氯，甲基硫酸根，或其它相容的抗衡离子；和
式中R＝脂族、饱和或不饱和的C8-C22；或烯丙基-；或R’-O-CH2-CH2-CH2-，其中R’＝直链或支链的C4-C18；和X＝氯，硫酸根，或任何其它相容的抗衡离子；和
式中R＝直链或支链、饱和或不饱和的C8-C22脂族烷基；和X＝氯，甲基硫酸根，或其它相容的抗衡离子。
合适的季铵化蛋白质化合物类包括但不局限于具有下面结构式的那些物质
式中R1＝饱和或不饱和的C12-C22脂肪酸基；R2＝水解的大豆蛋白质，水解的丝蛋白，胶原蛋白，角蛋白部分，或水解的麦蛋白；和X＝氯，乳酸根，或其它相容的抗衡离子；和
式中R1＝饱和或不饱和的C12-C22脂肪酸基；R2＝水解的胶原蛋白或角蛋白部分；和X＝氯，乳酸根，或其它相容的抗衡离子。
合适的磷脂类包括但不局限于具有下面结构式的那些物质
式中x＝1-3；x+y＝3；a＝0-2；B＝O-或OM；A＝阴离子；M＝阳离子；和R、R1及R2可以相同或不同，并且是至多16个碳原子的烷基，取代的烷基，烷芳基或链烯基，而且R+R1+R2的总碳原子数＝10-24；和
式中X＝1-3；x+y＝3；a＝0-2；B＝O-或OM；A＝阴离子；M＝阳离子；R5、R6可以相同或不同，并且是至多C6的烷基，羟烷基，羧烷基，或至多C10的聚氧乙烯；或者R5、R6与连接至它们之上的氮可以构成N-杂环；和R7＝如下结构式的酰氨基胺部分
式中n＝2-6；R3＝氢或至多6个碳原子的烷基，羟烷基或链烯基；或至多6个碳原子的环烷基，或至多10个碳原子的聚氧乙烯；和R4＝C5-C21的烷基，链烯基，烷氧基或羟烷基，或至多C20的芳基或烷芳基；和
式中A＝阴离子；M＝阳离子；R、R1及R2可以相同或不同，并且为至多16个碳原子的烷基，取代的烷基，烷芳基或链烯基，而且R+R1+R2的总碳原子数＝10-24；和R’为下面结构式的酰氨基胺部分
式中n＝2-6；R3＝氢或至多6个碳原子的烷基，羟烷基或链烯基；或至多6个碳原子的环烷基，或至多10个碳原子的聚氧乙烯；和R8的结构式如下
式中n＝3或更大；p＝1-1000；q＝1-25。
合适的聚硅氧烷季铵类包括但不局限于具有下面结构式的那些物质
式中R＝C12-C18的烷基；Z＝-CH2-CH2-CH2-O-(CH2)3-；X＝烷氧基，氯或其它相容的抗衡离子；和n＝1-50。
合适的有机活性聚硅氧烷包括但不局限于具有下面结构式的那些物质
和
和
式中R＝胺，羧基，羟基，或环氧基；n＝3或更大；x＝1-1000；和y＝1-25。
实施例实施例1使用多层网前箱制备单层、未起皱、穿透空气干燥的薄页纸。两个外层包含以约34％的浓度和约184°F的温度通过输入功率为80kw的Maule轴式分散器的漂白的桉树阔叶木硫酸盐浆粕。两个外层占薄页纸纤维重量的70％。剩下的30％重量的薄页纸构成了内层，所述内层由北方针叶木硫酸盐浆粕组成。该薄页纸的总定量为33.9克/平方米风干薄页纸。对内层浆进行精制，以便在最终产品中得到足够的干强度。以每吨纤维5千克活性物质的量将湿强度剂，Parez 631NC(得自CytecIndustries，Inc.的乙醛酸酯化的聚丙烯酰胺)加入内层中。对包含4％重量的季铵化合物(甲基-1-油基酰氨基乙基-2-油基咪唑啉甲基硫酸盐)(Varisoft 3690，得自Witco公司，90％活性物质)和1％重量得自道康宁公司的聚硅氧烷二醇(Dow Corning 190)的柔软剂的水混合物进行预混，并添加至以浓浆(2％浓度)方式的外层中。在形成薄页纸幅之前，将各层的浓浆稀释至约0.12％的浓度。最终配料包含5.25千克Varisoft3690/吨(0.525％干重)和1.32千克Dow Corning 190/吨(0.132％干重)。与只利用季化合物而没有聚硅氧烷二醇制得的类似的薄页纸相比，最终的薄页纸具有更好的接触柔软度。实施例2使用多层网前箱制备双层、未起皱、穿透空气干燥的薄页纸。其中每层中包含有三层。其中两层包含分散的漂白的桉树阔叶木硫酸盐浆粕并且占薄页纸纤维重量的58％。剩下的42％重量的薄页纸由分散的漂白的北方针叶木硫酸盐浆粕构成，并形成在两个桉树浆层的顶上。所述双层薄页纸每层的定量为15.25克/平方米风干薄页纸。对针叶木浆层进行精制，以便在最终产品中得到足够的干强度。以每吨纤维5千克活性物质的量将湿强度剂，Parez 631NC加入到针叶木浆层中。对包含4％重量的季铵化合物(Varisoft 3690)和1％重量聚硅氧烷二醇(Dow Corning190)的柔软剂的水混合物进行预混，并添加至以浓浆(2％浓度)方式的两个桉树浆层中。在形成薄页纸幅之前，将各层的浓浆稀释至约0.10％的浓度。最终配料包含4.35千克Varisoft 3690/吨(0.435％干重)和1.09千克Dow Corning 190/吨(0.109％干重)。以桉树配料处于外面的方式，将干燥的薄页纸幅层合。与只利用季铵化合物而没有聚硅氧烷二醇制得的类似的薄页纸相比，最终的薄页纸具有更好的接触柔软度。实施例3使用三层网前箱制备层状、单层、未起皱、穿透空气干燥的薄页纸。第一浆层(在干燥期间其对着扬克式烘缸)和第三浆层是两个外层并分别包含漂白的桉树阔叶木硫酸盐浆粕和漂白的南方阔叶木硫酸盐浆粕。作为内层的第二浆层由漂白的北方针叶木硫酸盐浆粕和损纸组成。两个外层各占薄页纸纤维重量的25％。内层构成了薄页纸剩下的50％重量。该薄页纸的总定量为28.0克/平方米风干薄页纸。以每吨纤维1.24千克活性物质的量将湿强度剂(Parez 631NC)加入内层中。另外，还以每吨纤维13千克活性物质的量向该层中添加Redi-Bond2005淀粉(得自NationalStarch and Chemical Company)。对与实施例1和2中所述相同的柔软剂的水混合物进行预混，并添加至桉树浆层中通过浓浆(2％浓度)。在形成薄页纸幅之前，将各层的浓浆稀释至约0.12％的浓度。最终配料包含1.79千克Varisoft 3690/吨(0.179％干重)和0.45千克Dow Corning190/吨(0.045％干重)。最终的薄页纸具有丝般柔软的感觉。实施例4通过结合使用多层网前箱生产的两张含有两层的湿压、起皱原纸，制得了双层、柔软薄页纸。第一浆层包含桉树阔叶木纤维并占薄页纸纤维重量的60％。薄页纸余下的40％重量由第二浆层提供，所述第二浆层由北方针叶木硫酸浆粕组成。每层起皱薄页纸的总定量为15.2克/平方米风干薄页纸。使用如下两种强度剂Kymene 557 LX(Hercules，Inc.)和Parez 631NC。以纤维重量的0.19％的活性物质量将Kymene 557 LX掺入针叶木浆层中，并以纤维重量0.05％活性物质量掺入阔叶木浆层中。以纤维重量0.47％的活性物质量将Parez 631NC掺入针叶木浆层中。制备10％重量聚硅氧烷二醇(Dow Corning 190)和90％重量有机活性聚硅氧烷柔软剂/去粘合剂(甲基氨丙基硅氧烷，羟基封端，20％活性物质，以DowCorning2-8676标记的乳液)的混合物，并用水稀释至10％重量DowCorning2-8676和1.11％重量Dow Corning 190这样的最终浓度。将该稀释的混合物计量加入阔叶木浓浆(2％浓度)中，以致使最终配料包含0.05％干重活性物质的Dow Corning2-8676和0.01％干重活性物质的Dow Corning 190。与只利用聚硅氧烷柔软剂/去粘合剂而没有聚硅氧烷二醇制得的类似的薄页纸相比，最终的薄页纸接触时更为柔软和滑光。实施例5使用与实施例4相同的原纸制备薄页纸，所不同的是，聚硅氧烷二醇和柔软剂/去粘合剂的掺混物由90％重量的有机活性聚硅氧烷(氨乙基氨丙基二甲基硅氧烷，标记为Dow Corning 108)和10％重量的DowCorning 190(聚硅氧烷二醇)组成。将该混合物计量加入到阔叶木浓浆(2％浓度)中，以生产出配料含0.1％干重活性物质的Dow Corning 108和0.01％干重活性物质的Dow Corning 190。与只利用聚硅氧烷柔软剂/去粘合剂而没有聚硅氧烷二醇制得的类似的薄页纸相比，最终的薄页纸接触时更为柔软和光滑(更少磨损)。实施例6使用多层网前箱制备柔软的、双层、湿压起皱的薄页纸。第一浆层包含桉树阔叶木纤维并占薄页纸纤维重量的60％。薄页纸余下的40％重量由第二浆层提供，所述第二浆层由北方针叶木硫酸浆粕组成。薄页纸的定量为15.2克/平方米风干薄页纸。将Kymene 557 LX用作强度剂并以纤维重量的0.23％的活性物质量将Kymene 557 LX掺入针叶木浆层中。聚硅氧烷二醇和柔软剂/去粘合剂的掺混物包含4.5％重量Varisoft 3690(季铵化合物)的活性物质，1.05％重量Dow Corning 190(聚硅氧烷二醇)和94.95％重量的水。将该混合物计量加入阔叶木浓浆(2％浓度)中，以致使薄页纸配料包含约0.1-0.2％干重Varisoft 3690和约0.02-0.04％干重Dow Corning 190。与只利用季化合物而没有聚硅氧烷二醇制得的类似的薄页纸相比，最终的薄页纸接触时更为柔软和光滑。实施例7利用与实施例5相同的原纸制备薄页纸，所不同的是，聚硅氧烷二醇和柔软剂/去粘合剂的混合物包含4.5％重量Varisoft 3690(季铵化合物)的活性物质，0.53％重量Dow Corning2-8676乳液(有机活性聚硅氧烷)的活性物质，和0.53％重量Dow Corning 190(聚硅氧烷二醇)的活性物质。以常规湿压法薄页纸机的浓浆形式，添加该混合物，以便制备包含约0.1-0.2％干重的Varisoft 3690和约0.01-0.02％干重的每一种DowCorning 2-8676和Dow Corning 190。与只利用季化合物和有机活性聚硅氧烷而没有聚硅氧烷二醇制得的类似的薄页纸相比，最终的薄页纸接触时更为柔软和光滑。实施例8使用与实施例5相同的原纸制备薄页纸。聚硅氧烷二醇和柔软剂/去粘合剂的混合物包含4.5％重量Varisoft 3690(季铵化合物)的活性物质，1.05％重量硅氧烷改性的磷脂(Mona Industries，Inc.，Code#54146，Lot2426，30％活性物质)的活性物质，和0.53％重量的Dow Corning 190(聚硅氧烷二醇)的活性物质。以常规湿压法薄页纸机的浓浆(2％浓度)形式，添加该混合物，以便制备包含约0.1-0.2％干重的Varisoft 3690和约0.02-0.04％干重的硅氧烷-磷脂和约0.01-0.02％干重的Dow Corning 190(以纤维的重量计)。与只利用季化合物和硅氧烷磷脂而没有聚硅氧烷二醇制得的类似的薄页纸相比，最终的薄页纸接触时更为柔软和光滑。
应该明白的是，前述的实施例只是用来进行说明，而并不是对本发明的范围进行限定，本发明的范围将由下面的权利要求以及所有的等同物来限定。
权利要求
1.一种柔软薄页纸，该薄页纸包含造纸纤维和以纤维重量计为约0.0001-约3％的聚硅氧烷二醇的活性物质，和以纤维重量计为约0.01-约6％的一种或多种柔软剂/去粘合剂的活性物质；所述柔软剂/去粘合剂选自季铵化合物类，季铵化蛋白质化合物类，磷脂类，聚硅氧烷季铵类和有机活性的聚硅氧烷类。
2.如权利要求1的薄页纸，其中柔软剂/去粘合剂至少一种为具有下面结构式的季铵化合物
式中X＝氯，甲基硫酸根，或其它相容的抗衡离子；和R＝脂族、饱和或不饱和的C8-C22。
3.如权利要求1的薄页纸，其中柔软剂/去粘合剂至少一种为具有下面结构式的季铵化合物
式中X＝氯，甲基硫酸根，或其它相容的抗衡离子；R＝脂族、饱和或不饱和的C8-C22；和R1＝苄基或环氧基。
4.如权利要求1的薄页纸，其中柔软剂/去粘合剂至少一种为具有下面结构式的季铵化合物
式中X＝氯，甲基硫酸根，或其它相容的抗衡离子；和R＝脂族、饱和或不饱和的C8-C22。
5.如权利要求1的薄页纸，其中柔软剂/去粘合剂至少一种为具有下面结构式的季铵化合物
式中X＝甲基硫酸根，氯或其它相容的抗衡离子；R＝脂族、直链、饱和或不饱和的C8-C22；和R1＝2-羟乙基或2-羟丙基。
6.如权利要求1的薄页纸，其中柔软剂/去粘合剂至少一种为具有下面结构式的季铵化合物
式中R＝脂族、直链或支链、饱和或不饱和的C8-C22；X＝氯，甲基硫酸根，乙基硫酸根，或其它相容的抗衡离子；R’＝2-羟乙基或多乙氧基乙醇；和n＝1-50。
7.如权利要求1的薄页纸，其中柔软剂/去粘合剂至少一种为具有下面结构式的季铵化合物
式中R＝C8-C22；和X＝甲基硫酸根，氯或其它相容的抗衡离子。
8.如权利要求1的薄页纸，其中柔软剂/去粘合剂至少一种为具有下面结构式的季铵化合物
式中R＝脂族、饱和或不饱和的C8-C22；或烯丙基-；或R’-O-CH2-CH2-CH2-，其中R’＝直链或支链的C4-C18；和X＝氯，硫酸根，或任何其它相容的抗衡离子。
9.如权利要求1的薄页纸，其中柔软剂/去粘合剂至少一种为具有下面结构式的季铵化合物
式中R＝直链或支链、饱和或不饱和的C8-C22脂族烷基；和X＝氯，甲基硫酸根，或其它相容的抗衡离子。
10.如权利要求1的薄页纸，其中柔软剂/去粘合剂至少一种为具有下面结构式的季铵化的蛋白质化合物
式中R1＝饱和或不饱和的C12-C22脂肪酸基；R2＝水解的大豆蛋白质，水解的丝蛋白，胶原蛋白，角蛋白部分，或水解的麦蛋白；和X＝氯，乳酸根，或其它相容的抗衡离子。
11.如权利要求1的薄页纸，其中柔软剂/去粘合剂至少一种为具有下面结构式的季铵化的蛋白质化合物
式中R1＝饱和或不饱和的C12-C22脂肪酸基；R2＝水解的胶原蛋白或角蛋白部分；和X＝氯，乳酸根，或其它相容的抗衡离子。
12.如权利要求1的薄页纸，其中柔软剂/去粘合剂至少一种为具有下面结构式的磷脂
式中x＝1-3；x+y＝3；a＝0-2；B＝O-或OM；A＝阴离子；M＝阳离子；和R、R1及R2可以相同或不同，并且是至多16个碳原子的烷基，取代的烷基，烷芳基或链烯基，而且R+R1+R2的碳原子总数＝10-24。
13.如权利要求1的薄页纸，其中柔软剂/去粘合剂至少一种为具有下面结构式的磷脂
式中X＝1-3；x+y＝3；a＝0-2；B＝O-或OM；A＝阴离子；M＝阳离子；R5、R6可以相同或不同，并且是至多C6的烷基，羟烷基，羧烷基，或至多C10的聚氧乙烯；或者R5、R6和连接至它们之上的氮可以构成N-杂环；和R7＝如下结构式的酰氨基胺部分
式中n＝2-6；R3＝氢或至多6个碳原子的烷基，羟烷基或链烯基；或至多6个碳原子的环烷基，或至多10个碳原子的聚氧乙烯；和R4＝C5-C21的烷基，链烯基，烷氧基或羟烷基，或至多C20的芳基或烷芳基。
14.如权利要求1的薄页纸，其中柔软剂/去粘合剂至少一种为具有下面结构式的磷脂
式中A＝阴离子；M＝阳离子；R、R1及R2可以相同或不同，并且为至多16个碳原子的烷基，取代的烷基，烷芳基或链烯基，而且R+R1+R2的总碳原子数＝10-24；和R’为下面结构式的酰氨基胺部分
式中n＝2-6；R3＝氢或至多6个碳的烷基，羟烷基或链烯基；或至多6个碳原子的环烷基，或至多10个碳原子的聚氧乙烯；和R8的结构式如下
式中n＝3或更大；p＝1-1000；和q＝1-25。
15.如权利要求1的薄页纸，其中柔软剂/去粘合剂至少一种为具有下面结构式的聚硅氧烷季铵
式中R＝C12-C18的烷基；Z＝-CH2-CH2-CH2-O-(CH2)3-；X＝烷氧基，氯或其它相容的抗衡离子；和n＝1-50。
16.如权利要求1的薄页纸，其中柔软剂/去粘合剂至少一种为下面结构式的有机活性聚硅氧烷
式中R＝胺，羧基，羟基，或环氧基；n＝3或更大；x＝1-1000；和y＝1-25。
17.如权利要求1的薄页纸，其中柔软剂/去粘合剂至少一种为具有下面结构式的有机活性聚硅氧烷
式中R＝胺，羧基，羟基，或环氧基；n＝3或更大；x＝1-1000；和y＝1-25。
18.如权利要求1的薄页纸，其中柔软剂/去粘合剂至少一种为具有下面结构式的有机活性聚硅氧烷
式中R＝胺，羧基，羟基，或环氧基；n＝3或更大；x＝1-1000；和y＝1-25。
19.如权利要求1的薄页纸，其中聚硅氧烷二醇具有如下结构式
式中R＝C1-C6烷基；R1＝乙酸酯或羟基；x＝1-1000；y＝1-50；m＝1-30；和n＝1-30。
20.一种柔软薄页纸的制备方法，该方法包括(a)将一种或多种柔软剂/去粘合剂和聚硅氧烷二醇或者单独地或者以复合的水混合物形式添加至造纸纤维的水悬浮液中，其中，柔软剂/去粘合剂的用量以纤维重量计为约0.01-约6％的活性物质；和其中聚硅氧烷二醇的用量以纤维重量计为约0.0001-约3％的活性物质；(b)将该造纸纤维的水悬浮液沉积在成形网上，形成一薄页纸幅；和(c)对该纸幅进行脱水和干燥。
全文摘要
在形成薄页纸幅之前,通过在薄页纸机湿部添加一种或多种造纸纤维的柔软剂/去粘合剂和聚硅氧烷二醇共聚物,可制得具有改善松厚性和柔软度的薄页纸产品。合适的柔软剂/去粘合剂包括:有机活性聚硅氧烷,季铵化合物,季铵化蛋白质化合物,磷脂,和聚硅氧烷季铵类。
文档编号D21H17/59GK1202946SQ96198575
公开日1998年12月23日 申请日期1996年7月16日 优先权日1995年7月21日
发明者M·J·史密斯, W·Z·施罗德尔, G·L·桑克林 申请人:金伯利-克拉克环球有限公司