СМЫВАЕМАЯ ВЛАЖНАЯ САЛФЕТКА ИЛИ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ТКАНЬ
WASHABLE WET WIPE OR HYGIENIC TISSUE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к влажной салфетке или гигиенической ткани, содержащей гидравлически переплетенный нетканый материал, пропитанный увлажняющим составом. Оно, в частности, относится с влажной туалетной бумаге и другим салфеткам или гигиенической ткани, предназначенной для смыва в канализацию.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предварительно увлажненные салфетки или гигиеническую ткань обычно используют для очистки различных частей человеческого тела. Конкретными примерами использования являются уход за младенцем, протирание рук, женская гигиена и в качестве туалетной бумаги или дополнения к туалетной бумаге.
Так как часто истекает длительный период времени со времени изготовления предварительно увлажненных салфеток до времени использования, они должны иметь достаточную структурную целостность для выполнения намеченной функции обтирочного материала в течение такого периода. Добавление средства повышения прочности во влажном состоянии в салфетку будет обеспечивать такую целостность во влажном состоянии. Однако особенно при использовании в качестве туалетной бумаги существует настоятельная потребность в том, что салфетка или ткань могут быть смыты струей жидкости в канализацию, не вызывая проблем с блокированием труб и фильтров. Салфетки или ткани, имеющие высокую прочность во влажном состоянии, не будут распадаться или разбиваться на малые комки волокон при смыве струей жидкости в обычных домашних туалетных системах, что может вызывать забивание канализационной системы.
Большинство смываемых предварительно увлажненных туалетных бумаг, которые имеются сегодня на рынке, являются смываемыми благодаря их небольшому размеру. Они могут проходить через сливные и канализационные трубы, но не являются легко диспергируемыми и могут, таким образом, вызывать проблемы блокирования труб и фильтров.
Также уже известно изготовление смываемых многослойных предварительно увлажненных салфеток, которые диспергируются в воде при смыве. Индивидуальные слои в многослойной салфетке могут быть сделаны тоньше и иметь пониженные свойства прочности, чем однослойная салфетка и, таким образом, могут легче диспергироваться.
Документ EP 0903997 описывает диспергируемую в воде влажную салфетку, содержащую по меньшей мере два подвергаемых сквозной сушке воздухом листа ткани, содержащих средство повышения прочности во влажном состоянии, которые механически прикреплены друг к другу посредством тиснения кромки. Тиснение кромки достаточно для поддержания целостности салфетки во время использования, но салфетка будет легко диспергироваться при смыве струей жидкости.
Патент США № 3881210 описывает влажную смываемую салфетку, содержащую два слоя волокнистого материала и усиливающий слой диспергируемой в воде термопластической пленки между ними, связанный со слоями волокнистого материала посредством тиснения в отнесенных друг от друга районах.
Патент США № 6187141 описывает диспергируемый в воде волокнистый лист, имеющий слоистую структуру, пригодную в качестве влажной салфетки. Слои могут быть скреплены водорастворимым клеем.
Патент США № 6782589 описывает смываемый нетканый слоистый материал. Слоистый материал сформирован структурой из двух гидропереплетенных нетканых слоев с чередующимися прочно связанными районами и несвязанными районами. Это будет обеспечивать потерю слоистым материалом его целостности и расслоение в канализации.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
2
Целью настоящего изобретения является получение влажной салфетки или гигиенической ткани, имеющей хорошие свойства прочности для намеченного использования, но легко диспергирующейся при смыве струей жидкости в канализацию. Эта цель в соответствии с изобретением достигнута благодаря тому факту, что влажная салфетка или гигиеническая ткань содержит гидравлически переплетенный нетканый материал, пропитанный увлажняющим составом, причем указанный нетканый материал содержит 70-95 вес.% целлюлозного волокна и 5-30 вес.% искусственного волокна и/или натурального волокна длиной, по меньшей мере, 6 мм, при этом указанная влажная салфетка или гигиеническая ткань содержит по меньшей мере два слоя указанного гидравлически переплетенного нетканого материала, причем каждый слой имеет основную массу от 30 до 50 г/м, и указанные слои скрепляются друг с другом силами трения без дополнительного механического связывания, такого как тиснение, сшивание и гидравлическое переплетение, и без использования клея.
Искусственное волокно или натуральное волокно может иметь длину волокон до 20 мм.
Влажная салфетка или гигиеническая ткань может содержать не больше 0,1 вес.%, относительно сухого веса, средства повышения прочности во влажном состоянии.
D
Коэффициент (µ) динамического трения во влажном состоянии между слоями указанного гидравлически переплетенного нетканого материала может составлять, по меньшей мере, 1,6, предпочтительно, по меньшей мере, 1,7.
Влажная салфетка или гигиеническая ткань может содержать, по меньшей мере, один слой тонкой папиросной бумаги, расположенный между слоями указанного гидравлически переплетенного нетканого материала.
Влажная салфетка или гигиеническая ткань может быть влажной туалетной бумагой.
Каждая индивидуальная влажная салфетка или гигиеническая ткань может быть сложена таким образом, что она содержит переднюю секцию, заднюю секцию и дополнительную промежуточную секцию (секции) между ними, при этом передняя секция может быть снабжена дополнительным сгибом для получения сложенной вдвое кромки передней секции.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Варианты осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи.
фиг. 1 - схематический вид в сечении варианта выполнения сложенной салфетки.
фиг. 2 - схематический вид устройства для измерения трения нетканого материала.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Предварительно увлажненная салфетка или гигиеническая ткань в соответствии с изобретением содержит гидравлически переплетенный нетканый материал, пропитанный увлажняющим составом. Увлажняющий состав может содержать большую пропорцию воды и других ингредиентов в зависимости от намеченного использования. Увлажняющие составы, используемые во влажных салфетках и гигиенической ткани, известны в данной области.
Гидравлическое переплетение или крученое переплетение являются техникой формирования нетканого полотна, внедренной в 1970-х гг., см., например, патент СА № 841938. Способ включает формирование волоконного полотна, которое укладывают сухим способом или влажным способом, после чего волокна переплетают при помощи очень тонких струй воды под высоким давлением. Несколько рядов струй воды направляют на волоконное полотно, которое удерживается подвижным перфорированным основанием или перфорированным барабаном. В ходе этого процесса волокна переплетаются друг с другом, обеспечивая достаточную прочность связи в волокнистом полотне без использования средств образования химической связи. Переплетенное волокнистое полотно затем осушают. Волокна, которые используются в материале, могут быть натуральными волокнами, в частности волокнами целлюлозной массы, искусственным штапельным волокном и смесями целлюлозного волокна и штапельного волокна. Материалы с крученым переплетением могут быть произведены с высоким качеством с приемлемой стоимостью, и они обладают высокой поглощающей способностью.
В составе волокон, используемых во влажной салфетке или гигиенической ткани в соответствии с изобретением, содержится, по меньшей мере, 70-95 вес.% целлюлозного волокна и 5-30 вес.% искусственного волокна и/или натурального волокна длиной, по меньшей мере, 6 мм. Искусственное волокно может быть синтетическим, например из полиэфира, полиамида, полиэтилена, полипропилена, полилактидов и их сополимеров, или из штапельного волокна из регенерированной целлюлозы, такого как вискоза, искусственный шелк, лиоцелл и т.п. Натуральными волокнами с длиной волокна, составляющей, по меньшей мере, 6 мм, могут быть хлопковые волокна, сизаль, пеньковое волокно, волокно рами, льняное волокно и т.д.
Целлюлозное волокно может быть отобрано из любого типа целлюлозы и ее смесей. Предпочтительно, целлюлоза отличается тем, что она представляет собой полностью натуральное целлюлозное волокно и может включать древесные волокна, а также хлопок. Предпочтительным целлюлозным волокном является бумажная масса из мягкой древесины, хотя может использоваться целлюлоза из твердой древесины и недревесное волокно, такое как пеньковое волокно и сизаль. Длина целлюлозного волокна может изменяться от меньше 1 мм для целлюлозы из твердой древесины и макулатурной массы до 6 мм для некоторых типов целлюлозы из мягкой древесины. Целлюлозные волокна предпочтительны для использования, так как они являются недорогими, легкодоступными и впитывающими.
Однако короткие целлюлозные волокна имеют довольно недостаточную способность переплетаться и связываться друг с другом во время гидравлического переплетения и поэтому обычно смешиваются с более длинными волокнами для получения гидравлически переплетенного полотна с достаточной прочностью. Эти более длинные волокна, имеющие среднюю длину волокон, составляющую, по меньшей мере, 6 мм, могут быть искусственными волокнами и/или натуральными волокнами, как упомянуто выше. Предпочтительно, указанные более длинные волокна имеют длину волокон, составляющую не больше 15 мм. Тонкость более длинных волокон может колебаться между 0,3 децитекс и 6 децитекс.
Волокна смешивают и формируют в виде волокнистого полотна. Волокнистое полотно укладывают сухим способом или укладывают влажным способом. В ходе укладки влажным способом волокна диспергируются в жидкости, обычно в воде, подобно процессу в бумажном производстве, и разбавленную волоконную дисперсию осаждают на перфорированном основании, где она обезвоживается, формируя непрерывный материал в форме полотна. Диспергированное волокно может быть разбавлено до любой консистенции, которая обычно используется в обычном процессе бумажного производства. Вариантом процесса укладки влажным способом является процесс пенообразования, при этом в диспергированное волокно добавляют вспененное поверхностно-активное вещество, и вспененное диспергированное волокно осаждается на перфорированном основании. В процессе пенообразования достигается очень равномерное распределение волокон, и также можно использовать более длинные волокна, чем согласно обычному процессу укладки влажным способом.
Сформированное волокнистое полотно затем подвергается гидравлическому переплетению при помощи нескольких рядов сопел, из которых струи воды под высоким давлением направляются на волокнистое полотно, в то время как оно удерживается перфорированным опорным элементом. Волокнистое полотно осушают при помощи камеры всасывания. Таким образом, струи воды осуществляют переплетение волокнистого полотна, то есть переплетение волокон. Надлежащие давления в переплетающих соплах приспособлены для волокнистого материала, массе волокнистого полотна и т.д. Вода из переплетающих сопел удаляется при помощи камер всасывания и перекачивается в установку очистки воды и затем рециркулирует в пункты переплетения.
Для дальнейшего описания технологии гидравлического переплетения или, как его также называют, крученого переплетения, будут сделаны ссылки, например, на патент СА № 841938.
Гидравлическое переплетение может происходить в ходе одного или нескольких этапов и с одной стороны полотна или с обеих его сторон. Полотно может быть перенесено на другое перфорированное основание между двумя последовательными этапами гидравлического переплетения.
Переплетенный материал обезвоживают и подают в пункт осушения для осушения перед тем, как готовый материал будет намотан и преобразован. Сушка может осуществляться посредством продувки горячего воздуха через волокнистое полотно, инфракрасными сушилками или при помощи другой не уплотняющей техники сушки.
Полотно можно подвергать крепированию, тиснению или иначе создавать текстуру для повышения мягкости продукта. Обычно обработка полотна для повышения мягкости имеет тенденцию уменьшения прочности полотна во влажном состоянии.
Переплетенное полотно преобразуют в салфетки или гигиеническую ткань надлежащих размеров. Соответствующие размеры для смываемых салфеток или гигиенической ткани составляют: в длину от 9 до 25 см и в ширину от 7 см до 15 см.
2
Надлежащая основная масса полотна составляет от 30 до 50 г/м. В многослойной салфетке или гигиенической ткани комбинируют два или больше полотен, при этом свойства прочности многослойного продукта значительно более высоки, чем у индивидуальных слоев. Полотна могут быть скомбинированы в многослойный продукт как до, так и после его преобразования в салфетки или гигиеническую ткань.
Слои скрепляются только силами трения и естественным образованием водородной связи без дополнительного механического связывания, такого как тиснение, сшивание или гидравлическое переплетение, и без клея. Оказалось, что коэффициент динамического трения, составляющий, по меньшей мере, 1,6, предпочтительно, по меньшей мере, 1,7 во влажном состоянии слоев будет достаточен для сцепления слоев друг с другом и предотвращения легкого расслаивания при нормальном обращении с влажной салфеткой, например, при извлечении из упаковки, разворачивании и использовании влажной салфетки. Трение при средней нагрузке измерено методом испытаний, приведенным ниже. Под "влажным состоянием" здесь подразумевается увлажненное состояние салфетки, в котором она увлажнена 150 вес.% воды относительно сухого веса салфетки.
Конкретный состав волокнистых полотен, особенно большое количество целлюлозного волокна и гидропереплетенная структура с концами волокон, выступающими от поверхности полотна, обеспечивают то, что силы трения между слоями будут достаточны для целей этого изобретения.
Когда салфетка или гигиеническая ткань оказывается в больших объемах воды или смывается в канализацию, слои легко отделяются друг от друга. Индивидуальные слои, имеющие относительно малую основную массу, будут легче смываться, чем многослойный продукт.
Салфетку или гигиеническую ткань пропитывают увлажняющим составом, содержащим ингредиенты в зависимости от намеченного использования продукта. Большую часть увлажняющего состава обычно составляет вода. Другие ингредиенты могут включать моющие средства, средства ухода за кожей, бактерициды, фунгициды, мягчительные средства, парфюмерные средства, консервирующие средства и т.д. в зависимости от намеченного использования.
Одним вариантом использования салфетки или гигиенической ткани в соответствии с изобретением является влажная туалетная бумага. Например, пригодный увлажняющий состав во влажной туалетной бумаге может быть на водной основе и может содержать такие ингредиенты, как пропиленгликоль, феноксиэтанол, кокоглюкозид, полиаминопропилбигуанид, дегидрацетовая кислота, парфюмерное средство, кокамидопропилбетаин, ромашка аптечная, бисаболол, лимонная кислота, амилциннамаль, цитронеллол, гексилциннамальдегид, бутилфенилметилпропионал и т.п.
Салфетка или гигиеническая ткань могут не содержать или содержать очень небольшие количества средства повышения прочности во влажном состоянии. "Небольшое количество" здесь определено как 0,1 вес.% средства повышения прочности во влажном состоянии относительно сухого веса салфетки или гигиенической ткани. Большие количества средства повышения прочности во влажном состоянии будут ухудшать смываемость салфетки и затруднять разделение и рассеивание в канализации.
Влажную салфетку или гигиеническую ткань индивидуально упаковывают в герметичную упаковку, которая может вскрываться пользователем, или в выдающее средство, содержащее большое количество салфеток или ткани, которые могут выдаваться через отверстие в выдающем средстве.
В частности, при упаковке в выдающее средство, содержащее большое количество влажных салфеток или ткани, каждая индивидуальная салфетка или гигиеническая ткань может быть сложена особым образом, чтобы облегчить захват и извлечение одной салфетки из выдающего средства без риска ее расслоения. На фиг. 1 показана сложенная салфетка 1, имеющая переднюю секцию 2, заднюю секцию 3 и промежуточную секцию 4 между ними. Передняя секция 2 снабжена дополнительным сгибом 5 для получения сложенной вдвое кромки 6 передней секции. Такая сложенная вдвое кромка 6 передней секции будет облегчать захват края салфетки без риска ее расслоения при ее извлечении из выдающего средства.
Салфетка или гигиеническая ткань могут быть сложены и прослоены в любой желательной конфигурации, например, пригодной для так называемой выбрасывающей выдающей системы.
Изобретение будет ниже проиллюстрировано некоторыми вариантами его осуществления с результатами испытаний.
ПРИМЕРЫ
Испытуемые материалы были произведены как описано ниже.
Волокнистая дисперсная среда была получена из воды и смеси целлюлозного волокна и искусственного волокна с длиной штапельного волокна. Волокнистое полотно было подвергнуто гидравлическому переплетению с одной стороны. Волокнистое полотно затем было обезвожено при помощи вакуумных камер всасывания и высушена посредством технологии сквозной сушки воздухом.
Волокно, используемое для формирования волокнистого полотна, имело следующий состав.
Пример 1: 30 вес.% полиэфира от Kuraray Fibers, 1,7 децитекс/18 мм;
70 вес.% целлюлозы (отбеленное волокно сульфатной целлюлозы GSM supersoft plus от International Paper). Полотно было подвергнуто гидравлическому переплетению с одной стороны. Скорость полотна составляла 144 м/мин.
Пример 2: 30 вес.% полиэфира, как в Примере 1.
70 вес.% целлюлозы, как в Примере 1.
Полотно было подвергнуто гидравлическому переплетению с одной стороны. Скорость полотна составляла 144 м/мин.
Пример 3: 30 вес.% полиэфира, как в Примере 1;
70 вес.% целлюлозы как, в Примере 1.
Полотно было подвергнуто гидравлическому переплетению с одной стороны. Скорость полотна составляла 144 м/мин.
Оценки относительно свойств прочности и трения во влажном состоянии дали результаты, представленные в Таблице 1 ниже:
<b>Таблица 1</b>
Образец
1
2
3
Масса (г/м<sup>2</sup>)
33,7
44,6
58,7
Толщина (мкм)
468
524
628
Прочность во влажном состоянии MD (Н/м)
52
119
235
Прочность во влажном состоянии CD (Н/м)
15
26
58
Сила с интегралом средней нагрузки (Н)
3,83
3,45
4,25
Коэффициент динамического трения (влажное состояние)
1,97
1,78
2,19
Коэффициент динамического трения (сухое состояние)
1,11
Использовались следующие способы испытаний:
Масса: SS-EN-ISO 12625-6:2005.
Толщина: SS-EN-ISO 12625-3:2005. Отклонения от стандартного способа: a) толщина измерялась через 25-30 секунд; b) толщина измерялась в пяти разных районах образца; c) скорость снижения прецизионного микрометра при статической нагрузке составляла 1,0 мм/с. Прочность во влажном состоянии: SS-EN IS012625-5:2005 (измеренная в воде). Трение: см. способ, описанный ниже.
ИЗМЕРЕНИЕ ТРЕНИЯ
Способ предусматривает измерение коэффициента трения материала, например нетканого материала или пленки, в контролируемых условиях. Трение обозначено как коэффициент трения и представляет измерение динамического трения. На фиг. 2 показано устройство, используемое согласно способу.
Образец испытуемого материала прикрепили к салазкам 7. Образец скользил по фрикционному столу 8, имеющему точно заданную поверхность, при помощи прибора для испытания на растяжение, и сила была зарегистрирована.
Использовалось следующее испытательное оборудование:
Прибор для испытания на растяжение: Instron модель 4301.
Скорость прогона: 200 мм/мин.
Вес салазок: 198 г (200±5 г).
Точность балансирования: ±0,3 г.
ПРОЦЕДУРА ИСПЫТАНИЯ
Образцы были подготовлены посредством резки нетканого материала на куски размером 65x100 мм и 250x150 мм. Образцы были затем увлажнены и испытаны во влажном состоянии. Более длинная сторона ориентирована в направлении устройства. Следует тщательно контролировать то, что образцы ровные и не имеют морщин или складок. На образцах не должно быть отпечатков пальцев.
Салазки 7 взвешивают, и вес зарегистрирован. Фрикционный стол 8 и салазки 7 устанавливают в соответствии с инструкциями использования устройства. Используется динамометрический датчик на 10 Н. Следует исключать нежелательное касание пальцами образца и фрикционного стола. Образец 9 (меньший образец) прикрепляют к салазкам 7 посредством приклеивания его передней кромки 9a двусторонней липкой лентой. Задний конец 9b остается свободным. Больший образец 8 присоединяют к задней кромке фрикционного стола двусторонней липкой лентой. Следует контролировать то, что образец лежит гладко на фрикционном столе. Продольное направление образцов должно быть ориентировано в направлении тяги устройства.
Прибор для испытания на растяжение устанавливают на ноль, когда салазки лежат на фрикционном столе без нагрузки. Провод 11 салазок 7 проводят по фрикционному колесу 12, и провод натягивают до 0,05 Н. Прибор для испытания на растяжение снова устанавливают на ноль. Прибор для испытания на растяжение затем приводят в действие, и салазки 7 могут скользить по фрикционному столу 10.
ВЫЧИСЛЕНИЯ
F = силе при средней нагрузке (интеграл) в Н, регистрируемой прибором для испытания на растяжение и измеренной на дистанции от 45 до 95 мм в направлении тяги.
W = весу салазок (кг).
D
µ= коэффициенту динамического трения.
D
µ=F/(W·9,81).