具有包含聚硅氧烷－聚环氧烷烃共聚物的软化组合物的柔软薄页纸

摘要

本发明公开了具有两个外表面的柔软薄页纸制品，所述柔软薄页纸制品包括总湿抗张强度至少约78g/cm的薄页纸的一个或多个层片；和沉积在所述薄页纸至少一个外表面上的化学软化组合物，所述化学软化组合物包括聚硅氧烷－聚环氧烷烃共聚物，所述共聚物包括以重量计大于约30％的聚环氧乙烷大分子单体；其中所述共聚物的表面张力小于约40mN/m，Rossmiles泡沫高度小于约60mm，且HLB值大于约4。

说明书

技术领域

本发明涉及柔软薄页纸，所述柔软薄页纸具有柔软、强度高、吸收性强和可重复开口性好等相结合的性能。

发明背景领域

卫生纸薄页制品已得到广泛使用。所述制品以适应各种用途的形式出售，例如用于面巾纸、卫生纸和吸收性纸巾。

所述制品早已确认具有四种重要物理特性，即其强度、柔软度、吸收性和抗掉毛性。强度是所述制品在使用条件下，特别是处于湿态时，保持物理完整性和耐撕、耐破和耐剪切的能力。柔软度是当使用者握住特定制品，在她的皮肤上摩擦、或用她的手揉搓所述制品时，她所感受到的触感。吸收性是对制品吸收一定量液体，尤其是水溶液或分散液的能力的测量标准。抗掉毛性是纤维制品在使用条件下，特别是处于湿态时，结合到一起的能力。文献中充分提供了为改善一种或多种所述基本特性而作出研究和开发努力的实例，这显示出这些特性间平衡的敏感性。希望在保持所述其它四个特性的高度有利性能的同时，改善第五物理特性，这突出地增加了开发过程的复杂性。

尽管有附加的复杂性，但消费者需要并且重视其附加的有益效果。有利于消费者的所述新物理特性之一是，一旦薄页纸制品处于湿态，可方便地使其重复开口。这一特性尤其典型地适用于日常清洁的更耐用薄页纸制品，例如纸巾。

本发明的目的是提供具有增强的可重复开口性的薄页纸制品，该制品具有更好的柔软度，并且基本上不牺牲其吸收性、强度和抗掉毛性。

发明概述

本发明涉及具有两个外表面的柔软薄页纸制品，所述柔软薄页纸制品包括：

a)总湿抗张强度至少为约78g/cm(200g/in)的薄页纸的一个层片或多个层片；和

b)沉积在所述薄页纸至少一个外表面上的化学软化组合物，所述化学软化组合物包括硅弹性体-聚环氧烷烃共聚物，所述共聚物包括以重量计大于约10％的聚环氧烷烃；

其中所述共聚物的表面张力在0.1％时小于约40mN/m，Rossmiles泡沫高度小于约60mm，且HLB值大于约4。

除非另外指明，本文中所有百分数、比率和比例均以重量计。

在相关部分中所有引用的文献均引入本文以供参考；任何文献的引用并不构成对其作为关于本发明的现有技术的认可。

发明详述

柔软薄页纸制品

本发明提供具有改良的可重复开口性的柔软薄页纸制品。所述薄页纸制品包括薄页纸的一个层片或多个层片和化学软化组合物。

薄页纸

本发明通常适用于薄页纸，包括但不限于：常规毛毡压制薄页纸、致密图样薄页纸和高堆积体积的未压实薄页纸。所述薄页纸可以为均质结构或多层结构；并且由其制备的薄页纸制品可以为单层片结构或多层片结构。所述柔软薄页纸制品优选地具有约10g/m²至约80g/m²的基重和约0.60g/cc或更低的密度。优选地，所述基重在约20g/m²至约65g/m²，更优选地在约30g/m²至约50g/m²的范围内变化；所述密度为0.30g/cc或更低。最优选地，所述密度在约0.04g/cc和约0.20g/cc之间。

常规压制薄页纸及其制备方法为本领域所熟知。所述薄页纸典型地通过在多孔成形铜网上沉积造纸配料来制备。所述成形铜网在本领域中通常指长网。一旦配料沉积至成形网，它就被称为纸幅。总体而言，纸幅中的水分通过真空方法、机械挤压和加热方法来去除。所述纸幅通过挤压纸幅和高温干燥来脱水。依据所述方法用于制备纸幅的特定技术和典型设备为本领域的技术人员所熟知。在一个典型方法中，低浓度纸浆配料由压力流浆箱提供。所述流浆箱具有一个开口，该开口用于流送纸浆配料的薄沉积物到长网上以形成湿纸幅。所述纸幅然后典型地通过真空脱水方法脱水至纤维浓度为约7％至约45％(以纸幅总基重计)，其通过压制操作进一步被干燥，在所述压制操作中，纸幅屈服于由相对的机械构件例如由圆筒形压辊产生的压力。所述已脱水纸幅然后被本领域所知的例如杨克式烘缸的蒸气烘缸设备进一步挤压和干燥。可以通过机械方法，例如通过相对的辊筒压向纸幅，在杨克式烘缸处产生压力。可以采用多个杨克式烘缸辊筒，由此可供选择在所述辊筒间产生附加压力。形成的所述薄页纸在下文中指常规压制薄页纸。这些纸页被认为是已压实的，这是因为所述纤维在压紧阶段中处于湿态而后被干燥，所述纸幅屈服于巨大的整体机械压紧力。所得结构强度大，并通常具有超常的密度，但厚度薄，吸收性和柔软性差。

致密图样薄页纸的特征在于，其具有相对低纤维密度的高堆积区域，并具有相对高纤维密度的致密带阵列。所述高堆积区备选地以枕形区区域为特征。所述致密区备选地称为关节区。所述致密区可以在高堆积区范围内离散地间隔分布，也可以在高堆积区范围内全部或部分地互相连接。致密图样薄页纸幅的优选制备方法由以下专利公开：于1967年1月31日授予Sanford和Sisson的美国专利3,301,746、于1976年8月10日授予Ayers的美国专利3,974,025、于1980年3月4日授予Trokhan的美国专利4,191,609和于1987年1月20日授予Trokhan的美国专利4,637,859。

一般而言，致密图样纸幅优选地采用下述方法制备：在多孔成形铜网上，例如长网上，沉积造纸配料来形成湿纸幅。当湿纸幅从成形铜网传送至用于进一步干燥的包括支撑体的结构时，紧帖所述支撑体阵列并列安置所述纸幅。所述纸幅被紧压在所述支撑体阵列上，因此在纸幅上与相应所述支撑体阵列和湿纸幅之间的接触点一致的分布位置里获得致密区。所述纸幅在所述操作中没有被压实的剩余部分称为高堆积区。所述高堆积区能够被进一步疏松化处理，这是通过应用由例如真空设备或通风干燥器产生的流体压力，或通过在支撑体阵列上机械挤压所述纸幅来完成的。所述纸幅采用所述方法脱水和任选地预干燥，从而充分地避免所述高堆积区被压实。这是优选地通过应用由例如真空设备或通风干燥器产生的液体压力，或备选地通过在支撑体阵列上机械压榨所述纸幅(其中所述高堆积区未被压实)来完成的。所述脱水操作、任选地预干燥操作和致密区成形操作可以集成或部分地集成，以减少所执行的操作步骤的数量。在致密区的成形、脱水和任选地预干燥后，所述纸幅干燥成形，优选地，仍要避免机械挤压。优选地，所述薄页纸约8％至约65％的表面包括致密关节，所述关节相对于高堆积区密度，优选地具有至少为125％的相对密度。

包括支撑体阵列的所述结构优选地是具有关节图样偏移的压印载体织物，其作为所述支撑体阵列使用，促进依赖于压力作用的致密区成形。关节的图样构成前文所述的支撑体阵列。压印载体织物由以下专利公开：于1967年1月31日授予Sanford和Sisson的美国专利3,301,746、于1974年5月21日授予Salvucci，Jr.等人的美国专利3,821,068、于1976年8月10日授予Ayers的美国专利3,974,025、于1971年3月30日授予Friedberg等人的美国专利3,573,164、于1969年10月21日授予Amneus的美国专利3,473,576、于1980年12月16日授予Trokhan的美国专利4,239,065、和于1985年7月9日授予Trokhan的美国专利4,528,239。

优选地，所述配料首先在多孔成形载体上例如在长网上被成形为湿纸幅。所述纸幅被脱水并传送至压印织物。所述配料可以备选地初始沉积在也可作为压印织物使用的多孔支撑载体上面。一旦成形，对所述湿纸幅进行脱水，并且优选地，加热预干燥，使所选择的纤维浓度在约40％和约80％之间。脱水优选地使用吸气箱或其它真空设备或通风干燥器来完成。所述压印织物的关节印痕压在前文所述的纸幅上，之后所述纸幅干燥成形。完成所述操作的一个方法是采用机械压力。例如，使支撑压印织物的光泽辊压向例如杨克式烘缸的烘缸辊筒的表面，其中纸幅安置在所述光泽辊和烘缸辊筒之间，即可完成所述操作。优选地，所述纸幅也可以模压至压印织物，之后应用流体压力完成干燥成形，所述流体压力由例如吸收箱的真空设备或通风干燥器产生。可以流用液体压力在初始脱水处理阶段、单独后续处理阶段或它们的组合使用阶段中，促使致密区压实。

未压实的非致密图样薄页纸结构由以下专利描述：于1974年5月21日授予Joseph L.Salvucci、Jr.和Peter N.Yiannos的美国专利3,812,000、于1980年6月17日授予Henry E.Becker、AlbertL.mcConnell和Richard Schutte的美国专利4,208,459。一般而言，未压实的非致密图样薄页纸结构采用下述方法制备：在多孔成形铜网上，例如长网上，沉积造纸配料来形成湿纸幅，在不使用机械压实的条件下排去所述纸幅中的水分并去除附加水分，直到所述纸幅的纤维浓度为至少80％，并起皱处理所述纸幅。纸幅中的水分通过真空脱水和加热干燥来去除。所得结构是具有相对未压实纤维的柔软而又薄弱的松厚纸页。在起皱处理前，联结物质被优选地应用于所述纸幅的某些部分。

本发明的所述柔软薄页纸制品的所述薄页纸也可以是非皱纹薄页纸。本发明使用的术语“非皱纹薄页纸”是指经过非压实干燥处理，最优选地经过通风干燥处理的薄页纸。经过空气干燥处理的纸幅是其中相对高密度带散布在高堆积区之中的致密图样纸幅，并包括具有连续的相对高密度带和离散的高堆积区的致密图样薄页纸。生产非皱纹薄页纸幅时，初始纸幅从承载所述纸幅的多孔成形铜网被传送至以更低速度移动的高纤维支撑传送织物载体。所述纸幅然后被传送至烘干织物上，并完成最终干燥处理。所述纸幅与皱纹纸纸幅相比，在表面平滑度方面具有一些优势。

在现有技术中有以所述方式生产非皱纹薄页纸的方法。例如，Wendt等人在公布于1995年10月18日的欧洲专利申请0 677 612A2中提出了制备不起皱的柔软薄页纸的一种方法。在另外一个实施例中，Hyland等人在公布于1994年9月28日的欧洲专利申请0 617 164 A1中提出了制备光滑非皱纹空气干燥薄页纸的一种方法。最后，Farrington等人在公布于1997年8月12日的美国专利5,656,132中描述了使用一种机器制备柔软空气干燥薄页纸，而未使用杨克式烘缸。

用于本发明的造纸纤维一般包括得自于木浆的纤维。其它纤维素纤维纸浆纤维，例如棉短绒纤维、蔗渣纤维等，能够被使用并被确定在本发明的范围内。合成纤维，如人造纤维、聚乙烯和聚丙烯纤维，也可以与天然纤维素纤维结合使用。可以使用的一种代表性聚乙烯纤维是Pulpex，得自Hercules，Inc.(wilmington，Del.)。

可使用的木浆包括例如牛皮浆、亚硫酸盐浆和硫酸盐浆的化学浆，以及，包括例如磨碎木浆、热磨机械浆和化学改性的热磨机械浆的机械磨浆。但是，优选为化学浆，这是因为它们使得由其所制成的薄纸页具有更好的柔软触感。可以使用从落叶树(下文中也称为“硬木”)和针叶树(下文中也称为“软木”)两者中得到的木浆。同样适用于本发明的是由回收纸张得到的纤维，所述回收纸张可以包含上述种类的全部纤维或任意一种，也可以包含其它非纤维材料，例如用来促进原始造纸过程的填料和粘合剂。

本发明的所述薄页纸可以，任选地，包括由上述方法成形的多层片或多薄片结构。这些多薄片结构可以是为了美观的压花，当使用所述薄片制品时保持所述薄片呈面对面关系，或在薄片之间设置间距。本领域所知的任何一种压花技术都可以应用于本发明的薄页纸。于1994年3月15日授予McNeil的美国专利5,294,475中讨论了许多所述技术，包括球-球形压花、嵌套压花和偏置压花，所述偏置压花中一个外表面上的压花突出至其它外表面的非压花区。本发明的典型优选实施方案包括至少一层薄页纸，其中两个外层片中的每一个都包括非压花区和压花，以便于所述压花朝其它层片的非压花区突出。

总湿抗张强度

本发明的纸制品中的所述薄页纸可以是前文所述纸组合物中一个或多个层片的任意结合，以形成纸片或卷筒纸制品。生产所述纸制品使其具有两个外表面，第一个为顶面，第二个为底面。所述纸组合物及其制备方法必须经过选择，以使其生产的薄页纸的总湿抗张强度大于约78g/cm(200g/in)，优选地大于约140g/cm(350g/in)。已经发现，使用更低湿抗张强度的纸时，不能获得本发明的可重复开口性有益效果。湿抗张强度依据ASTM D829-49标准在加工方向(MD)和交织方向(CD)上进行测量。总湿抗张强度值是加工方向和交织方向测量值的和。所述试样在制造至少两周后，或者在检测前以105℃“老化”五分钟再进行检测。

附加永久性湿抗张强度可以通过在造纸配料或初始纸幅中添加化学物质的化合物来获得，所述化学物质包括聚酰胺-表氯醇、聚丙烯酰胺、苯乙烯-丁二烯胶乳、不溶性的聚乙烯醇、脲-甲醛、聚乙烯亚胺、脱乙酰壳多糖聚合物及它们的混合物。优选的树脂是阳离子湿强度树脂，例如聚酰胺-表氯醇树脂。所述树脂的适当类型以下专利描述：公布于1972年10月24日的美国专利3,700,623和公布于1973年11月13日的美国专利3,772,076，两者都授予Keim。适用的聚酰胺-表氯醇树脂的一个商购途径是Hercules，Inc.of Wilmington，Delaware公司，该公司以商标Kymene 557H销售所述树脂。

任选的化学添加剂

其它原料只要和软化组合物在化学上相容并且不会显著地负面影响本发明产品的柔软性或强度特征，就可加入到造纸配料水溶液或初期的纸幅中，以赋予产品其它要求的特征或改进造纸工艺。下列的原料是明确包括在内的，但这并不意味着所有原料都可包括进来。其它的原料只要它们不干扰或抵消本发明的优势也可以包括在内。

通常在造纸过程中引入造纸配料水溶液时加入阳离子正电荷偏置种以控制其ζ电位。因为在自然界中大多数固体包括纤维素的纤维表面及碎屑和大多数无机填料的表面都带有负电荷，所以使用正电荷偏置种。传统上使用的阳离子正电荷偏置种是明矾。近来在本领域，电荷偏置用相对分子量较低的阳离子合成聚合物来完成，该聚合物优选分子量低于约500,000且更优选低于约200,000或甚至约100,000。这种低分子量的阳离子合成聚合物的电荷密度相对较高。该电荷密度每公斤聚合物在约4至约8当量阳离子氮范围内。示例性的原料为Cypro 514，Cytec，Inc.(Stamford，康奈提格)公司的产品。该材料在本发明的实践中是明确允许使用的。

在本领域讲授的旨在改进成型、排水、强度和保留而使用高表面积、高阴离子电荷微粒，参见例如美国专利5,221,435(Smith，公布于1993年6月22日)。用于该目的普通材料是二氧化硅胶体或膨润粘土。在本发明范围内明确包括了这些原料。

因为需要通过马桶进入排污或下水道系统进行处理，许多纸产品在湿的时候应当具有有限的强度。如果给与该纸产品湿强度，短暂的湿强度，其特征是优选存在于有水的情况下，起始强度部分或全部衰退。如果要求短暂的湿强度，粘合剂原料可以从这类包括二醛基淀粉或带有醛基官能团的树脂中挑选，例如，Co-Bond 1000购于National Starch andChemicai Company(Scarborough，缅因州)，Parez 750购于Cytec，Inc.(Stamford，CT)以及美国专利4,981,557(Bjorkquist，公布于1991年1月1日)中所描述的树脂，和其它同样为本领域所知的具有上述衰退性能的这些树脂。

如果需要增强的吸收性，需要使用表面活性剂处理本发明的薄页纸幅。如果使用的话，以重量计，基于薄页纸纸幅干纤维的重量，表面活性剂的量优选为约0.01％至约2.0％。表面活性剂优选带有烷基链为八个或更多碳原子的。示例性的阴离子表面活性剂包括直链烷基磺酸盐和烷基苯磺酸盐。示例性的非离子表面活性剂包括烷基葡萄糖苷，包括烷基葡萄糖苷酯如，Crodesta SL-40，购于Croda Inc.(纽约，纽约州)；烷基葡萄糖苷醚像美国专利4,011,389(Langdon等人，公开于1977年3月8日)中描述的；以及烷基聚乙氧基化的酯如，Pegosperse200mL购于Glyco Chemicals，Inc.(Greenwich，康涅狄格州)和IGEPAL RC-520，购于Rhone Poulenc Corporation，(Cranbury，新泽西州)。可供选择的，带有高度不饱和(单和/或多)和/或支链烷基基团的阳离子软化剂活性成分能极大地提高吸收性。

尽管本发明的本质是提供一种沉积于薄页纸幅表面的软化剂组合物，本发明也明确包括了化学软化剂作为造纸工艺的一部分被添加的类别。例如，化学软化剂可以包括在湿端添加。优选的化学软化剂包括季铵类化合物，包括但不限于，众所周知的二烷基二甲基铵盐(例如，二牛油基二甲基氯化铵、二牛油基二甲基铵硫酸甲基酯、二氢化牛油基二甲基氯化铵等)。尤其优选软化剂的变种，包括上述二烷基二甲基铵盐和酯季铵类化合物变化而来的单酯或二酯，该季铵类化合物由脂肪酸和甲基二乙醇胺和/或三乙醇胺其中的任一个反应，接下来和甲基氯化物或硫酸二甲酯季铵化制备。

另一类添加于造纸过程中的化学软化剂包括众所周知的有机反应性的聚二甲基硅氧烷成分，包括最优选的带氨基官能团的聚二甲基硅氧烷。

填充原料也可掺入本发明的薄页纸中。美国专利5,611,890(Vinson等人，公开于1997年3月18日)公开了被本发明接受的作为基质的填充的薄页纸产品。

上述所列的任选的化学添加剂实际上仅仅是旨在示例，且不旨在限制本发明的范围。

化学软化组合物

本发明的软化组合物一般包括一种聚硅氧烷-聚环氧烷烃共聚物。当用于本发明描述的薄页纸，该组合物对软化薄页纸是有效的。然而，化合物的选择进一步提供了本发明的再展开性的益处。优选本发明的软化组合物具有(例如成分、流变能力、pH值等)性质，允许在商业领域获得应用。例如，虽然某些挥发性的有机溶剂能容易溶解高浓度有效的软化原料，该有机溶剂却不是希望的，因为该溶剂的使用增强了对工艺安全性及环境负担(VOC)的关注。

出乎意料地发现，通过使用聚硅氧烷和聚环氧烷烃共聚物，合成出的柔软薄页纸产品比单独使用本领域已知的聚硅氧烷化合物和/或环氧烷烃表面活性剂提供了更优选的再展开性、柔软性、强度、吸收性和抗起毛性的组合。

聚硅氧烷-聚环氧烷烃共聚物，还已知为本领域中的硅氧烷共聚醇，可用于本发明的包括聚合的、低聚的、共聚的及其它多单体的硅氧烷原料。该共聚物通常包括含硅氧烷单元聚硅氧烷主链和聚环氧烷烃侧链。该聚硅氧烷主链可以是直链、支链或环状的结构。本发明共聚物的聚环氧烷烃侧链可包括聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚环氧丁烷大分子及其混合物。该侧链也可任选包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯单体。优选地，聚环氧烷烃单体以重量计占共聚物的大于约10％，优选大于约20％，且更优选大于约30％。优选聚环氧乙烷侧链大分子。还优选聚环氧丙烷侧链及侧链包括摩尔比为约1∶2至约2∶1的聚环氧乙烷和聚环氧丙烷。

本发明的共聚物典型的具有分子量范围为约2,000至约100,000g/g-mol，优选为约10,000至约80,000g/g-mol，更优选为约15,000至约75,000g/g-mol，甚至更优选为约20,000至约50,000g/g-mol，且最优选为约25,000至约40,000g/g-mol。

本发明的聚硅氧烷-聚环氧烷烃共聚物具有表面张力小于约40mN/m，优选小于约30mN/m，且更优选小于约25mN/m。表面张力的测定是用Wilhelmy盘测试法根据ASTM D1331-89，在25℃使用以重量计0.1％的溶液。本发明的共聚物还具有Rossmiles泡沫高度低于约60mm，优选低于约40mm，更优选低于约40mm，且最优选低于约10mm。该Rossmiles泡沫高度测试是根据ASTM C1173-53，使用以重量计1％的溶液及获取5分钟的读数完成的。另外，本发明的共聚物具有HLB值大于或等于约4，优选大于或等于约6，且更优选大于或等于约8。

优选该聚硅氧烷-聚环氧烷烃共聚物具有下列通式：

其中每一个R₁-R₁₁基团可以独立的选自由C₁-C₁₀未被取代的烷基或芳基组成的基团；氢键官能团如氨基、羧基、羟基、醚、聚醚、醛、酮、酰胺、酯和巯基；或纤维素接合基团如环氧基；自交联基团；C₁-C₁₀烷基或芳基由氢键官能团取代的、纤维素接合基团或自交联基团及其混合物。优选每一个R₁-R₁₁基团是独立的任意C₁-C₄未被取代的烷基基团、羟基、环氧基及其混合物。Z是本领域已知的单体封端如，氢或任意C₁-C₄未被取代的烷基基团。

如聚合物化学领域技术人员所熟知，聚合物的组成是单体和大单体任意的组合，这样形成的平均聚合物包括全部所要求的：主链和侧链分子量、硅氧烷主链对环氧烷烃侧链比率及侧链。通常，a可以在1至1000，优选为2至50，更优选为5至250，且最优选为10至100范围内。b和d可以在0至500，优选为0至250，更优选为0至100范围内。c可以在0至50，优选为0至20，更优选为0至10范围内。m，n和p可以独立地在0至100，优选为1至75，更优选为2至50，甚至更优选为5至30范围内。r，s，t，u，v和w可以独立地在0至10，优选为0至7，更优选为0至5范围内。

由通式可见，优选的共聚物包括硅氧烷单体主链和聚乙烯大单体、聚丙烯大单体或聚乙烯-聚丙烯大单体侧链。在一个优选的实施方案中，侧链基本上是聚环氧乙烷大单体。也就是说，(c+d)∶(a+b+c+d)的摩尔比率小于约0.05，优选小于约0.02，更优选小于约0.01，且最优选等于0。在该实施方案中，a对b的摩尔比率被确定使得该聚环氧乙烷大单体以重量计占共聚物的至少20％且优选至少30％。低含量可以用于要求低水平吸收性的应用上。

在另一个优选的实施方案中，支链包括主要是环氧乙烷和环氧丙烷单体混合物形成的大单体。即(b+c)∶(a+b+c+d)的摩尔比率小于约0.05，优选小于约0.02，更优选小于约0.01，且最优选等于0。在该实施方案中p∶q的摩尔比率大于0.8，优选大于0.9，更优选大于0.95，且最优选大于0.99。此外，a对d的摩尔比率被确定使得该聚环氧乙烷-环氧丙烷大单体以重量计占共聚物的至少10％，优选至少20％，且更优选至少30％。

在所有的实施方案中优选，但不是必需的，保持c∶(a+b+c+d)的摩尔比率小于0.1，优选小于0.05，更优选小于0.01，且最优选等于0。

虽然侧链旨在主要包括聚环氧烷烃单体，侧链同样具有低含量的乙烯或丙烯单体也可用于本发明。优选所有m∶(m+r+s)，n∶(n+t+u)和(p+q)∶(p+q+v+w)的摩尔比率都大于约0.9，更优选大于约0.95，且最优选等于1.0。

本发明优选的共聚物包括，但不限于，Silwet L-7602^TM、SilwetL-7650^TM、Silwet L-8610^TM、Silwet L-8600^TM、Silwet L-7604^TM、Silwet L-7644^TM、Silwet L-77^TM、Silwet L-7608^TM、Nuwet 550^TM、Nuwet 100^TM和Nuwet 625^TM，均购于OSI特种产品公司；DC 190^TM，DC193^TM，and Q2-5211^TM购于Dow Corning公司(Midland，密歇根州)，及EBP-234^TM购于Gelest。共聚物的混合物也可用于本发明。

本发明所描述的软化组合物共聚物可用载体稀释。载体可以溶解该组分(真溶液或胶束溶液)或该组分可以完全分散在载体中(分散液或乳浊液)。典型的悬浮液或乳浊液载体是连续相。即，悬浮液或乳浊液的其它组分以分子水平或不连续的微粒完全分散在载体中。

本发明有多个考虑，使用载体的目的是稀释软化活性成分的浓度，以便该成分可以有效及经济地应用于薄页纸幅上。例如，如以下所讨论，应用该共聚物的一种方法是将其喷洒至辊子上，辊子会将该活性成分转移至移动的薄页纸幅上。典型的，仅仅需要非常低的量(如，以缔合的薄页纸重量计，在2％数量级)的共聚物就能有效地提供本发明的再展开性和柔软性。这意味着需要有非常精确的计量和喷洒系统来分配“纯净的”软化活性成分于市售幅度的薄页纸幅的整个幅宽上。

虽然软化成分能溶于载体与其形成溶液，适合于软化活性成分的可用的溶剂原料，基于安全和环境原因不宜市售。因此，对于本发明的用途适于用于载体的原料应与本发明描述的共聚物相容且与其将要沉积的薄页纸基质相容。此外，适合的原料不应当包括任何引起安全问题的成分(在薄页纸制造工艺或对于使用本发明描述的软化组合物的薄页纸产品的用户)且不会引起对于环境的不可接受的风险。适合于本发明载体的原料包括羟基官能团的液体，优选水。

软化组合物的次要组分

如本领域已知的，载体还可包括次要成分。实施例包括：无机酸或用于调节pH值的缓冲体系(对某些软化活性成分可能需要保持水解稳定性)和防沫剂成分(如硅氧烷乳液，以Dow Corning 2310购于DowCorning公司(Midland，密歇根州))，作为加工助剂在本发明软化组合物应用于薄页纸纸幅时以减少起泡。同样地，超湿剂如Q2-5211，购于Dow Corning公司，可以被包括作为次要成分以帮助软化组合物的涂覆。

在本发明的软化组合物中也许还需要提供控制不受欢迎的微生物的方法。已知微生物如细菌、霉菌、酵母及类似物，会导致组合物在储存时的降解。不受欢迎的微生物还能潜在地转移给薄页纸产品的使用者，该薄页纸产品的软化是用依照本发明的被上述生物污染的组合物。这些不受欢迎的微生物可通过在软化组合物中添加有效量的生物杀灭原料来控制。ProxelgXL，可购于Avecia公司(Wilmington，DE)，当以约0.1％的量用于本发明组合物时，被发现是一种有效的生物杀灭剂。可供选择的，组合物的pH值可制成更酸性以创造一个对不受欢迎的微生物不利的环境。如使用上述方法可调节pH至为约2.5至4.0之间的范围内，优选在约2.5至3.5之间，更优选在约2.5至约3.0之间，以便创造该不利的环境。

也可使用稳定剂以改进分散液的均匀性和架藏期。例如，乙氧基化的聚酯HOE S 4060，可购于Clariant Corporation(Charlotte，北卡罗来纳州)，可达此目的。

也可使用加工助剂，包括例如，增白剂如Tinopal CBS-X，可购于CIBA-GEIGY公司(Greensboro，北卡罗来纳州)，可添加于分散液中，通过在UV光下检查包含表面应用软化组合物的薄页制成品，容易达到定性检查应用均匀性的效果。

形成软化组合物

如上所述，本发明的软化组合物是聚硅氧烷-聚环氧烷烃共聚物在载体中的溶液或分散相。根据共聚物的选择，要求的应用量及其它因素所要求在组合物中共聚物具体的量，共聚物的量可以在组合物中从约1％至约30％之间变化，优选地，包括在组合物中的该软化活性成分在约5％至约20％之间，最优选在组合物中在约10％至约15％之间。以下描述了本发明尤其优选的软化组合物的制备。

使用方法

在一个优选的实施方案中，本发明的软化组合物可以在薄页纸幅干燥和起皱后施用，并且，更优选地，在所述纸幅仍处于高温时施用。优选地，所述软化组合物在所述纸幅被卷至大卷筒以前，应用于已干燥和起皱的薄页纸幅。因此，在本发明的一个优选的实施方案中，在所述纸幅已起皱并且已通过控制其厚度的砑光辊以后，软化组合物用于热的、过干的薄页纸幅。还更优选地，所述组合物仅应用于所述纸幅中没有接触砑光辊和复转机之间任一辊筒的一侧。

前文所述软化组合物优选地应用于肉眼可视为一致样式的纸幅，从而使整个纸页充分受所述软化组合物作用。在下述针对热纸幅的应用中，载体中挥发性组分的至少一部分优选地从薄膜中蒸发，并优选地残留所述薄膜包含载体中挥发性组分的剩余未挥发部分、所述软化活性成分以及软化组合物中的其它非挥发性组分。“薄膜”是指纸幅上的任何薄涂层、薄汽雾或薄烟雾。所述薄膜可以是微观连续的或者可以由离散部分组成。如果所述薄膜由离散部分组成，所述部分可以具有一致尺寸或变化尺寸，此外它们可以按有规律图样或无规律图样布置，但是所述薄膜是肉眼可视一致的。优选地，所述薄膜由离散部分组成。

所述软化组合物可以被添加至所述薄页纸幅单独的任一侧，或同时两侧。优选地，所述组合物仅应用于所述纸幅中没有接触砑光辊和大卷筒之间任一辊筒的一侧。

可以使用肉眼可视一致地应用软化组合物于纸幅的任何已知方法。这些方法包括，但不限于凹版印刷、挤压涂布和喷雾涂布。所述分散软化组合物在杨克式烘缸以后、大卷筒以前应用到已干燥和起皱的薄页纸幅上。完成所述应用的尤其方便的方法是，将所述软化组合物在砑光辊以后、大卷筒以前应用于所述纸幅。尤其优选的应用位置是在砑光辊和任何展平辊之间，所述展平辊位于所述砑光辊和大卷筒之间。所述位置是尤其优选的，这是因为所述纸幅由位于每一个跨距终点的辊筒控制，在该处应用所述组合物，纸幅被卷到大卷筒上以前有一些纸幅路径长度供载体的挥发。

适当地，所述软化组合物的用量以所述纸页15的重量计在约0.1％和约8％之间，优选地在约0.1％和约5％之间，更优选地在约0.1％和约3％之间。

因为不希望被理论束缚或者有其它方式限制本发明，在本发明中提供了对造纸操作中遇到的典型处理环境的描述，和对它们对本发明所述方法造成的影响的描述。所述杨克式烘缸提高所述薄页纸页的温度并去除水分。杨克式烘缸里面的蒸气压力工作状态下为110 PSI(750kPa)。所述压力足以提高所述辊筒的温度至约170℃。当纸页中的水分被去除时，所述辊筒上纸的温度升高。当所述纸页离开刮浆刀时，纸页温度能超过120℃。所述纸页穿过空间间隔传送至砑光机和纸辊，损失一些所述热量。测量卷进纸辊的纸的温度工作状态下为60℃。最终，所述纸的纸页冷却至室温。根据所述卷筒纸的尺寸不同，这会花费几小时至几天的时间。当纸冷却时它也从空气中吸收水分。

因为本发明的所述软化组合物在纸过干时应用于所述纸，所以在所述纸里面，采用所述方法使用软化组合物时增加的水分(即，在展平辊9和纸辊12之间的跨距中没有蒸发的残留水分)不足以使所述纸失去其强度和厚度的有效量。因此，不需要进一步的干燥处理。

在另一实施方案中，所述软化组合物使用凹面涂布机、缝口挤出机或通过喷涂应用于压实后的双层片纸幅。通过在压实以后使用所述软化组合物，可以将所述组合物与压实胶之间的抵触作用减到最少。

实施例

实施例1

本实施例说明薄页纸的制备以表现本发明的一个实施方案。本实施例示范均质薄页纸纸幅的生产，所述纸幅由前文所述方法制备，含有本发明的一个优选实施方案的所述软化组合物。所述组合物应用于所述纸幅的一侧，所述纸幅组合形成双层片纸巾制品。

在本发明的实施中使用中试规模的长网造纸机。

使用常规碎浆机制备浓度为约3％的NSK含水浆液，并使该浆液朝向长网造纸机上的流浆箱通过纸浆管。

为使成品获得暂时湿强度，制备2％离散度的Kymene LX，并将其添加进NSK纸浆管，添加速率应足以分送占NSK纤维干重1.8％的Kymene。输送已处理浆液通过连续液体搅拌机增强了对所述湿强度树脂的吸收。然后将1％的羧甲基纤维素溶液添加进NSK纤维，从而分送重量比为0.4％的羧甲基纤维素至NSK纤维。

使用常规碎浆机制备重量比为约2％的CTMP纤维含水浆液。输送桉树纤维的纸浆管使用阴离子表面活性剂Igepal RC-520处理，所述活性剂水中离散度为1％，并占所得皱纹薄页纸制品最终干重的0.05％。

然后NSK纤维的浆流和CTMP纤维的浆流在风扇式泵的进口之前置于单个纸浆管中混合。然后所述已混合的NSK纤维和CTMP纤维在风扇式泵的进口处被白水稀释，所得浓度以所述NSK纤维和CTMP纤维的总重计为约0.2％。

NSK纤维和CTMP纤维的所述均质浆液在泄流到移动的长网上以前，被导入适当配备以维持均质浆流的多通道流浆箱。所述均质浆液泄流到移动的长网上，并在挡水板和真空吸水箱辅助下，通过长网脱水。

所述初始湿纸幅在传送点以约15％的纤维浓度从长网传送至图样烘干织物。所述烘干织物被设计为生产致密图样薄页纸，所述致密图样薄页纸具有分布在高密度(关节)区连续网状物里面的间断低密度挠曲区。所述烘干织物通过在纤维网目支撑织物上模铸不透水树脂表面的方法成形。所述支撑织物是70×35纤丝。在所述支撑织物上方的树脂涂层的厚度为约14mil。所述关节区占约25％，保持所述开口元格的出现频率为约每平方厘米37处(每平方英寸240处)。

通过真空辅助排水进一步脱水，直到所述纸幅的纤维浓度为约26％。

当与图样成形织物保持接触时，所述图样纸幅使用通风预热烘缸预干燥，直到其纤维浓度以重量计为约62％。

所述半干纸幅然后被传送至杨克式烘缸，并使用喷涂起皱胶粘剂将其粘附至所述杨克式烘缸的表面，所述胶粘剂包括0.125％的聚乙烯醇水溶液。起皱胶粘剂分送至杨克式烘缸，所述起皱胶粘剂含有占所述纸幅干重0.1％的胶粘剂固体。

在所述纸幅由具有刮浆刀的杨克式烘缸进行干法起皱前，其纤维浓度增加至约96％。

所述刮浆刀具有约25度的坡面角，并相对于杨克式烘缸定位以得到约81度的冲角。所述杨克式烘缸在约350 F(177C)的温度下运行，其速度为约800fpm(英尺每分钟)(约244米每分钟)。

然后所述纸幅在两个砑光辊之间通过。所述两个砑光辊按辊筒重量偏向布置在一起，并以表面速度720fpm(约200米每分钟)运转，从而得到约10％的起皱比。所述纸幅被卷到大卷筒上并送至纸张加工线，在该处使用聚乙烯醇胶水使其被层压成双层片制品。然后所述薄页纸制品被传送通过凹面涂布机，在该处使用Nuwet溶液。

所述涂布机使用50％(v/v)的Nuwet 550溶液，所述溶液由95公升(25加仑)的共聚物和95公升(25加仑)的自来水混合而成。所述溶液流入与旋转的光滑凹面辊筒相接触的两个凹版槽。所述共聚物溶液重复循环使用。所述溶液的温度无需调节。每个凹面辊筒都与涂料辊相接触。所述两个涂料辊形成辊隙，总湿抗张强度为约200g/cm(500g/in)的双层片纸幅从该辊隙通过。

采用正常方法操作凹面涂布机，以使共聚物的添加比例以所述纸干重计小于1％。然后所得到的双层片纸幅被加工成纸巾。依据本发明处理的所述纸巾与未处理纸巾相比，显示出更好的柔软度、可重复开口性和湿松厚感，并且不降低其吸收比例或吸收能力。

所述纸幅被加工成均质皱纹致密图样薄页纸制品。所得已处理的薄页纸与未经处理控制的纸相比，具有改良的柔软触感和改良的湿可重复开口性。