САЛФЕТОЧНАЯ БУМАГА И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САЛФЕТОЧНОЙ БУМАГИ
NAPKIN PAPER AND METHODS OF PRODUCTION OF NAPKIN PAPER

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится в своем первом и втором объектах к салфеточной бумаге, в частности, к салфеточной бумаге, подходящей в качестве оберточного листа для сердцевины, оборачивающего впитывающую сердцевину впитывающего изделия, такого как одноразовый подгузник и гигиеническая прокладка. Изобретение также относится в своем третьем объекте к способу получения салфеточной бумаги с низкой основной массой. Изобретение также относится в своем четвертом объекте к впитывающему изделию, включая одноразовый подгузник, впитывающую прокладку и гигиеническую прокладку.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Салфеточная бумага представляет собой тонкую бумагу с относительно низкой основной массой, которая при этом должна иметь достаточную прочность бумаги (например, прочность при растяжении), чтобы не рваться при использовании. Для повышения прочности бумаги добавление добавки, повышающей прочность, вошло в практику в данной области. Например, ниже в патентной литературе 1 раскрыта салфеточная бумага для домашней гигиены, которая содержит добавку, повышающую прочность сухой бумаги, и добавку, повышающую прочность влажной бумаги, и имеет конкретный диапазон прочностей при растяжении. Салфеточная бумага для домашней гигиены, описанная в патентной литературе 1, предназначена для использования, требующего таких сенсорных свойств, как мягкость и тактильные свойства, например, для применения в качестве туалетной бумаги, косметической салфетки и бумаги для вкладышей. Основной способ, раскрытый в патентной литературе 1, нацелен на достижение, как сенсорных свойств, так и прочности бумаги.
[0003] Известен способ, в котором используют гидрофильные целлюлозные волокна двух или более типов, различающихся по грубости волокна для получения бумаги. «Грубость волокна» представляет собой меру, используемую для того, чтобы представить толщину волокна с неравномерной толщиной, такого как древесная масса. Например, в патентной литературе 2 раскрыта впитывающая бумага, состоящая преимущественно из двух типов волокон, различающихся по грубости волокна (т.е. объемные целлюлозные волокна и тонкие гидрофильные волокна), причем тонкие гидрофильные волокна расположены на одной стороне бумаги. Согласно патентной литературе 2, впитывающая бумага проявляет превосходную впитывающую способность; для этого она имеет слой с высокой проницаемостью и слой с высокой диффузией жидкости в направлении толщины. В патентной литературе 2 в качестве примера использования впитывающей бумаги указан впитывающий элемент, состоящий из двух листов впитывающей бумаги и впитывающего полимера, расположенного между ними.
[0004] Салфеточную бумагу с низкой основной массой используют в качестве оберточного листа для сердцевины, который оборачивает впитывающую сердцевину впитывающего изделия, такого как одноразовый подгузник или гигиеническая прокладка. Салфеточная бумага, используемая в качестве оберточного листа для сердцевины, должна иметь высокую проницаемость, которая позволяет плавно перемещать жидкостные выделения тела во впитывающую сердцевину во время использования, и достаточную прочность (например, прочность при растяжении), чтобы не рваться во время изготовления и использования. Несмотря на то, что проницаемость можно эффективно повышать посредством снижения основной массы и плотности салфеточной бумаги, этот подход предлагает снижение количества связей между волокнами в связи со снижением количества составляющих ее волокон, что ведет к снижению прочности бумаги.
[0005] Способы, известные для повышения прочности бумаги (например, прочности при растяжении) у салфеточной бумаги с низкой основной массой включают фибриллирование полумассы и повышение количества добавки, повышающей прочность. В отношении добавления добавки, повышающей прочность, ниже известны способы из патентной литературы 1 и 3, в которых катионный полимер в качестве добавки, повышающей прочность бумаги во влажном состоянии, или анионный полимер в качестве добавки, повышающей прочность бумаги в сухом состоянии, добавляют к суспензии полумассы.
[0006] Известные впитывающие изделия того типа, который описан выше, включают те, что имеют проницаемый для жидкости верхний лист, непроницаемый для жидкости задний лист и удлиненный впитывающий элемент, расположенный между этими листами, где впитывающий элемент состоит из впитывающей сердцевины, содержащей гидрофильные (смачиваемые водой) волокна и впитывающий полимер, и оберточного листа для сердцевины, который оборачивает впитывающую сердцевину. Оберточный лист для сердцевины служит в качестве листа, вмещающего формирующий впитывающую сердцевину материал, такой как впитывающий полимер, во время формирования впитывающего элемента, и в качестве листа, оборачивающего впитывающую сердцевину, придавая ей определенную форму. Водопроницаемый лист, такой как салфеточная бумага и нетканый материал, стандартно используют в качестве оберточного листа для сердцевины.
[0007] Абсорбция и вместимость жидкого стула имеют особое значение для специалистов в области впитывающих изделий. В частности, проблема заключается в том, что жидкий стул склонен оставаться на верхнем листе без впитывания через верхний лист или после прохождения через верхний лист проходить через него назад, без удержания во впитывающем элементе, что может вызывать кожную сыпь и делать операцию вытирания кожи неприятной. Для того, чтобы улучшить эксплуатационные характеристики плавного отведения жидкого стула от кожи и удержания жидкого стула в месте, удаленном от кожи (абсорбционная способность для жидкого стула и т.п.), ранее были сделаны различные предложения.
3
[0008] Ниже в патентной литературе 4 раскрыто впитывающее изделие, имеющее высокую абсорбционную способность для жидкого стула, которое содержит проницаемый для жидкости второй лист, расположенный между верхним листом и впитывающим элементом и в котором оберточный лист для сердцевины впитывающего элемента содержит нетканый материал, имеющий плотность от 0,01 до 0,2 г/см, расположенный между вторым листом и впитывающей сердцевиной впитывающего элемента, и крепированную бумагу, покрывающую не обращенную к коже сторону впитывающей сердцевины.
[0009] В патентной литературе 5 раскрыта проницаемая для жидкости бумага с низким распространением жидкости для использования во впитывающих изделиях, которые получают посредством влажного способа получения бумаги, в котором размером (диаметром) и распределением размеров пор, образуемых запутанностью волокон, управляют в соответствующих конкретных диапазонах. Проницаемая для жидкости бумага с низким распространением жидкости согласно патентной литературе 5 содержит гидрофильные волокна в качестве составляющего компонента и имеет такие размеры, чтобы иметь конкретное распределение размеров пор, чтобы тем самым проявлять свойства низкого распространения жидкости и высокую проницаемость для жидкости. Она описана как та, которую можно использовать в качестве листа подслоя (второго листа), расположенного между верхним листом и впитывающим элементом (оберточный лист для сердцевины).
[0010] Лист с низкой основной массой, такой как оберточный лист для сердцевины, должен иметь не только высокую проницаемость для жидкости, но также прочность листа, которая достаточна для того, чтобы не рваться во время изготовления. Способы, стандартно принятые для повышения прочности листа, включают добавление добавки, повышающей прочность. Например, в патентной литературе 1 раскрыта салфеточная бумага для домашней гигиены, которая содержит добавку, повышающую прочность в сухом состоянии, и добавку, повышающую прочность во влажном состоянии, и имеет конкретный диапазон прочностей при растяжении. Салфеточная бумага для домашней гигиены, раскрытая в патентной литературе 1, предназначена для использования, требующего таких сенсорных свойств, как мягкость и тактильные свойства, включая туалетную бумагу, косметические салфетки и бумагу для вкладышей. Основной способ, раскрытый в патентной литературе 1 нацелен на достижение как сенсорных свойств, так и прочности бумаги.
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Патентная литература
[0011] Патентная литература 1: JP 2005-124884A
Патентная литература 2: JP 8-291495A
Патентная литература 3: JP 2005-344274A
Патентная литература 4: JP 4390747
Патентная литература 5: JP 2009-148322A
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая проблема
[0012] Впитывающие изделия, такие как одноразовые подгузники и гигиенические прокладки, включают те, которые имеют удерживающий жидкость впитывающий элемент. Известные впитывающие элементы включают те, которые имеют впитывающую сердцевину, содержащую, например, древесную массу и супервпитывающий полимер, и оберточный лист для сердцевины, покрывающий наружную поверхность впитывающей сердцевины. Оберточный лист для сердцевины служит в качестве листа, вмещающего формирующий впитывающую сердцевину материал, такой как древесная масса и супервпитывающий полимер, во время формирования впитывающего элемента, и в качестве листа, оборачивающего впитывающую сердцевину, придавая определенную геометрическую форму. Водопроницаемые листы, такие как салфеточная бумага и нетканый материал, стандартно используют в качестве оберточного листа для сердцевины.
[0013] Оберточный лист для сердцевины должен иметь прочность листа, выдерживающую натяжение при транспортировке во время изготовления, и высокую проницаемость для жидкости, которая позволяет телесному текучему веществу быстро проходить через него с тем, чтобы происходило быстрое поглощение посредством впитывающей сердцевины, расположенной под оберточным листом для сердцевины. Несмотря на то, что проницаемость для жидкости можно эффективно повышать посредством снижения основной массы и плотности листа, этот подход вызывает снижение числа связей между волокнами в связи с уменьшением числа составляющих волокон, что может вести к снижению прочности листа. Прочность листа и проницаемость для жидкости оберточного листа для сердцевины представляют собой противоречащие свойства. В настоящее время трудно добиться их обоих при хорошем балансе.
[0014] Использование волокна фибриллированной целлюлозной массы является эффективным для предоставления салфеточной бумаги с повышенной прочностью бумаги (например, прочностью при растяжении), но вызывает снижение проницаемости.
[0015] Увеличение количества добавки, повышающей прочность, вызывает прилипание добавки к проволочной сетке или сушилке бумагоделательной машины и контаминации сточных вод, что может вести к снижению производительности. Таким образом, ограничено количество добавки, повышающей прочность, которое может быть добавлено. Следовательно, сложно в достаточной мере увеличить прочность бумаги (например, прочность при растяжении) у салфеточной бумаги с низкой основной массой посредством добавления добавки, повышающей прочность.
[0016] В патентной литературе 1 ничего не сказано о порядке добавления катионного полимера в качестве средства для упрочнения во влажном состоянии и анионного полимера в качестве средства для упрочнения в сухом состоянии к суспензии полумассы. Патентная литература 3 относится к волоконному литому изделию, полученному бумагоделательным способом для применения в качестве теплообразующего литого изделия, не уделяя внимания способу, связанному с изготовлением салфеточной бумаги с низкой основной массой.
[0017] Часть оберточного листа для сердцевины согласно патентной литературе 4, которая обращена к обращенной к коже стороне впитывающей сердцевины, формируют из синтетического волоконного нетканого материала, в котором волокна термически связывают друг с другом. Следовательно, даже, несмотря на то, что составляющие волокна представляют собой гидрофилизованные синтетические волокна, может возникать такой недостаток, что жидкий стул, содержащий твердые частицы, забивает оберточный лист для сердцевины при прохождении через него. Абсорбционная способность для жидкого стула будет снижаться, если таким недостаткам не препятствовать, например, посредством относительного увеличения расстояния между волокнами. Однако, оберточный лист для сердцевины, сформированный из нетканого материала с увеличенным расстоянием между волокнами, будет позволять вытекать формирующему впитывающую сердцевину материалу впитывающей сердцевины, такому как впитывающий полимер, через него наружу. Таким образом, сложно для оберточного листа для сердцевины, сформированного из нетканого материала, добиться повышенной абсорбционной способности для жидкого стула, при этом предотвращая вытекание формирующего впитывающую сердцевину материала. Чтобы решить эту проблему, впитывающее изделие, описанное в патентной литературе 1, имеет многослойный впитывающий элемент, в котором впитывающий полимер не содержится в верхнем слое и, тем самым, предотвращено его вытекание.
[0018] Для того, чтобы повысить проницаемость для жидкости у оберточного листа для сердцевины, эффективным будет снижение основной массы и плотности листа. Однако, этот подход вызывает снижение числа связей между волокнами в связи с уменьшением числа составляющих волокон, которое может вести к снижению прочности листа. Оберточный лист для сердцевины, имеющий сниженную прочность листа, подвержен повреждению во время изготовления, и формирующий впитывающую сердцевину материал может вытекать из поврежденной части. Прочность листа и проницаемость для жидкости у оберточного листа для сердцевины представляют собой противоречащие свойства. В настоящее время сложно добиться их обоих при хорошем балансе. В патентной литературе 1, 4 и 5 не приведено раскрытия, касающегося средства для устранения рассмотренных выше проблем.
Решение проблемы
[0019] Авторы изобретения провели широкие исследования зависимости между прочностью и проницаемостью для жидкости у бумаги. Как результат, обнаружено, что улучшенную проницаемость для жидкости достигают, при этом минимизируя снижение прочности, посредством использования целлюлозной массы с относительно большим диаметром волокна (толстое волокно целлюлозной массы) и целлюлозной массы с относительно малым диаметром волокна (тонкое волокно целлюлозной массы) для изготовления бумаги. Как результат дальнейшего исследования было обнаружено, что для достижения как характеристик прочности, так и проницаемости для жидкости, эффективно использовать в качестве волокон для изготовления бумаги два типа целлюлозной массы (гидрофильные целлюлозные волокна), у которых грубость волокна, мера, представляющая диаметр волокна, находится в соответствующих конкретных диапазонах, причем различия в грубости волокна между двумя целлюлозными массами находятся в конкретном диапазоне. Это открытие называют первым открытием.
[0020] Основываясь на первом открытии, изобретение относится в своем первом объекте к салфеточной бумаге, преимущественно содержащей структуру из двух типов гидрофильных целлюлозных волокон, различающихся по грубости волокна, и содержащей добавку, повышающую прочность. Два типа гидрофильных целлюлозных волокон представляют собой первую целлюлозную массу, имеющую грубость волокна от 0,13 до 0,16 мг/м и вторую целлюлозную массу, имеющую грубость волокна от 0,17 до 0,20 мг/м. Различие в грубости волокна между первой и второй целлюлозной массой составляет от 0,01 до 0,07 мг/м. Структура имеет степень помола от 400 до 550 мл.
[0021] В результате исследований зависимости между прочностью и проницаемостью для жидкости в бумаге авторы изобретения также обнаружили, что когда достигают улучшения проницаемости для жидкости у бумаги посредством снижения основной массы (или плотности), снижения прочности, которое может быть результатом снижения основной массы, можно избежать посредством использования конкретной целлюлозной массы (целлюлозной массы, которая подверглась фибриллированию) в качестве составляющих волокон и комбинации двух или более добавок, повышающих прочность. Это открытие называют вторым открытием.
2
3
[0022] На основе второго открытия, изобретение относится в своем втором объекте к салфеточной бумаге, преимущественно содержащей беленую крафт-целлюлозу мягких пород древесины, имеющую степень помола от 400 до 550 мл, содержащую две или более добавки, повышающих прочность, и имеющей основную массу от 10 до 14,5 г/м, плотность от 0,05 до 0,2 г/см, степень крепирования от 5% до 30%.
2
[0023] Изобретение также относится в своем третьем объекте к способу получения салфеточной бумаги с основной массой 30 г/м или менее, включающему стадии формирования влажного волокнистого слоя посредством изготовления бумаги из сырья, получаемого из материала, содержащего беленую крафт-целлюлозу мягких пород древесины, и сушки влажного волокнистого слоя. Сырье получают посредством добавления (a) добавки, повышающей прочность влажной бумаги, содержащей катионный полимер, имеющий катионную группу, к суспензии беленой крафт-целлюлозы мягких пород древесины, за чем следует добавление (b) низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, и (c) высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, или одновременно или в описанном порядке в суспензию. Низкомолекулярная добавка, повышающая прочность сухой бумаги (b), представляет собой низкомолекулярный анионный полимер, имеющий анионную группу и имеющий средневзвешенную молекулярную массу от 2000 до 500000. Высокомолекулярная добавка, повышающая прочность сухой бумаги (c), представляет собой высокомолекулярный анионный полимер, имеющий анионную группу и имеющий молекулярную массу от 5000000 до 30000000.
2
3
[0024] Изобретение также относится в своем четвертом объекте к впитывающему изделию, содержащему впитывающий элемент. Впитывающий элемент состоит из впитывающей сердцевины, содержащей гидрофильные волокна, и впитывающего полимера и имеет продолговатую форму, и оберточный лист для сердцевины оборачивает впитывающую сердцевину. Оберточный лист для сердцевины содержит высоко проницаемую для жидкости бумагу, расположенную обращенной к обращенной к коже стороне впитывающей сердцевины. Высоко проницаемая для жидкости бумага имеет основную массу от 8 до 20 г/м, плотность от 0,05 до 0,2 г/см, время прохождения жидкости 600 секунд или короче, как измеряют посредством следующего способа, и прочность при сухом растяжении 600 сН/25 мм или более в машинном направлении во время изготовления.
[0025] Способ измерения времени прохождения жидкости
Два цилиндра, открытые с обоих концов и имеющие внутренний диаметр 35 мм, вертикально и концентрически устанавливают стопкой с листом, подлежащим оценке, который вставляют между ними. В верхний цилиндр выливают 10±1 г жидкости высокой вязкости (вязкость: 290 мПа·с), получаемой посредством смешивания глицерина и ионообменной воды с массовым отношением 94:6. Вылитая вязкая жидкость проходит через лист или абсорбируется им и исчезает из верхнего цилиндра. Время от начала выливания вязкой жидкости до момента, когда уровень поверхности жидкости сравнивался с поверхностью листа, измеряют для того, чтобы получить время прохождения жидкости.
ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0026] Изобретение относится к в своих первом и втором объектах к салфеточной бумаге, которая имеет хорошие характеристики прочности и превосходную проницаемость для жидкости.
[0027] Изобретение также относится в своем третьем объекте к способу получения салфеточной бумаги с низкой основной массой, которая имеет достаточную прочность бумаги (например, прочность при растяжении) для того, чтобы не рваться во время изготовления и использования впитывающего изделия, такого как подгузник.
[0028] Изобретение также относится в своем четвертом объекте к впитывающему изделию, которое проявляет высокие впитывающие эксплуатационные характеристики для текучих веществ высокой вязкости, таких как жидкий стул, и свободно от проблемы вытекания формирующего впитывающую сердцевину материала.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0029] На Фиг.1 проиллюстрирован способ измерения времени прохождения жидкости.
На Фиг.2 представлено схематическое изображение, показывающее аппарат, который предпочтительно используют для того, чтобы осуществлять способ согласно третьему объекту по изобретению.
На Фиг.3 представлено схематическое изображение, показывающее другой аппарат, который предпочтительно используют для того, чтобы осуществлять способ согласно третьему объекту по изобретению.
На Фиг.4 представлено схематическое изображение, показывающее еще один другой аппарат, который предпочтительно используют для того, чтобы осуществлять способ согласно третьему объекту по изобретению.
На Фиг.5 представлено схематическое изображение, показывающее еще один другой аппарат, который предпочтительно используют для того, чтобы осуществлять способ согласно третьему объекту по изобретению.
На Фиг.6 представлен схематический вид сверху одноразового подгузника, варианта осуществления впитывающего изделия согласно четвертому объекту по изобретению, в его раскрытом состоянии, где каждый его эластический элемент распрямлен, как на него смотрят с его обращенной к коже стороны (сторона верхнего листа).
На Фиг.7 представлено схематическое поперечное сечение, выполненное по линии I-I на Фиг.6.
На Фиг.8 представлено схематическое поперечное сечение впитывающего элемента, используемого в другом варианте осуществления впитывающего изделия согласно четвертому объекту по изобретению.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0030] Первый и второй объект по изобретению относятся к салфеточной бумаге, имеющей хорошие характеристики прочности и превосходную проницаемость для жидкости.
[0031] Третий объект по изобретению относится к способу получения салфеточной бумаги, которым достигают как проницаемости для жидкости, так и прочности бумаги (например, прочности при растяжении), которые противоречат друг другу.
[0032] Четвертый объект изобретения относится к впитывающему изделию, которое проявляет высокую абсорбционную способность для текучих веществ высокой вязкости, таких как жидкий стул, и свободно от проблемы вытекания формирующего впитывающую сердцевину материала.
[0033] Салфеточная бумага согласно первому объекту по изобретению описана подробно. Салфеточная бумага по изобретению (первый объект) по существу содержит структуру двух типов гидрофильных целлюлозных волокон, различающихся по грубости волокна. «Грубость волокна» представляет собой меру, используемую для того, чтобы представлять толщину волокна с неравномерной толщиной, такого как волокна древесной массы, которую можно измерять с использованием коммерчески доступного анализатора длины волокна, как описано далее. Салфеточная бумага по изобретению содержит структуру из двух типов гидрофильных целлюлозных волокон, различающихся по толщине, чтобы тем самым сбалансировать характеристики прочности и проницаемость для жидкости.
[0034] Салфеточная бумага в соответствии с изобретением (первый объект) содержит первую целлюлозную массу, имеющую грубость волокна от 0,13 до 0,16 мг/м, предпочтительно от 0,135 до 0,155 мг/м, более предпочтительно от 0,14 до 0,15 мг/м, и вторую целлюлозную массу, имеющую грубость волокна от 0,17 до 0,20 мг/м, предпочтительно от 0,175 до 0,195 мг/м, более предпочтительно от 0,18 до 0,19 мг/м, в качестве двух типов гидрофильных целлюлозных волокон. Вторая целлюлозная масса грубее, чем первая целлюлозная масса. Использование относительно грубой целлюлозной массы в качестве части волокон, образующих бумагу, обуславливает крупные образования в бумаге и, тем самым, улучшенную проницаемость для жидкости. Термин «целлюлозная масса», как используют в настоящем документе, обозначает растительные волокна, такие как древесные волокна, лубяные волокна и листовые волокна, химически или механически обработанные до состояния отдельных волокон.
[0035] Различие в грубости волокна между первой и второй целлюлозной массой составляет от 0,01 до 0,07 мг/м, предпочтительно от 0,02 до 0,06 мг/м, более предпочтительно от 0,03 до 0,05 мг/м. Если различие в грубости волокна между двумя целлюлозными массами меньше, чем 0,01 мг/м, то можно достичь лишь слабого эффекта улучшения проницаемости для жидкости. Если различие составляет больше чем 0,07 мг/м, может происходить значительное снижение прочности бумаги.
[0036] Каждая из первой и второй целлюлозной массы предпочтительно имеет среднюю длину волокна от 2 до 3 мм, более предпочтительно от 2,2 до 2,8 мм. При средней длине волокна двух целлюлозных масс в пределах этого диапазона, волокна имеют хорошо сбалансированную запутанность друг с другом, и в результат салфеточная бумага проявляет хорошее формирование. Две целлюлозных массы могут иметь одинаковые или различные средние длины волокна. Грубость волокна и среднюю длину волокна измеряют следующим образом.
[0037] Способ измерения грубости волокна и средней длины волокна:
Среднюю длину волокна и грубость волокна измеряют с использованием анализатор длины волокна FS-200, который доступен в Kajaani Electronics, Ltd. Анализировали не размолотые волокна (целлюлозную массу). Для того чтобы определять истинную массу волокон, подлежащих анализу, волокна сушат в вакуумной сушилке при 100ºC в течение 1 часа для того, чтобы освободить от воды. Один грамм высушенных волокон точно отвешивают с погрешностью взвешивания ±0,1 мг и полностью дезинтегрируют в 150 мл воды в имеющемся смешивателе, уделяя внимание тому, чтобы минимизировать повреждение волокон. Получаемую суспензию волокон разводят водой до объема 5000 мл. Пятьдесят миллилитров разведенной суспензии волокон точно отвешивают для того, чтобы получить образец, подлежащий анализу с использованием анализатора длины волокна. Грубость волокна и среднюю длину волокна вычисляют в соответствии с порядком работы с анализатором. Среднюю длину волокна вычисляют согласно формуле:
[0038] Мат. 1
i
i
i
где n представляет собой число волокон с длиной волокна l; и l представляет собой длину волокна.
[0039] Массовое отношение содержания первой целлюлозной массы к содержанию второй целлюлозной массы, а именно первая целлюлозная масса/вторая целлюлозная масса, предпочтительно составляет от 3/7 до 7/3, более предпочтительно от 4/6 до 6/4 для того, чтобы сбалансировать характеристики прочности и проницаемость для жидкости. Если доля относительно толстой второй целлюлозной массы слишком мала, достаточная проницаемость для жидкости может быть не достигнута. Наоборот, если доля второй целлюлозной массы слишком велика, результатом может быть резкое снижение прочности бумаги.
[0040] Первая и вторая целлюлозная масса (гидрофильные целлюлозные волокна) конкретно не ограничены и могут представлять собой какие-либо волокна, которые имеют грубость волокна, попадающую в диапазон, указанный выше, гидрофильную поверхность и способность формировать лист, в котором они имеют высокую степень свободы движения относительно друг друга. Примеры таких гидрофильных целлюлозных волокон включают натуральные целлюлозные волокна, такие как древесная масса, например, беленая крафт-целлюлоза мягких пород древесины (NBKP) и беленая крафт-целлюлоза твердых пород древесины(LBKP), и недревесная масса, например, из хлопка и соломы; регенерированные целлюлозные волокна, такие как вискоза и медно-аммиачное волокно; синтетические гидрофильные волокна, такие как поливинилспиртовые волокна и полиакрилонитриловые волокна; и синтетические волокна (например, полиэтилентерефталатные (PET) волокна, полиэтиленовые (PE) волокна, полипропиленовые (PP) волокна и полиэфирные волокна), которые гидрофилизованы поверхностно-активным веществом. Эти волокна можно использовать или отдельно или в виде смеси из двух или более из них.
[0041] Среди описанных гидрофильных целлюлозных волокон NBKP особенно предпочтительны. Как первая целлюлозная масса, так и вторая целлюлозная масса предпочтительно представляет собой NBKP. Какой-либо тип NBKP, общеупотребительный в бумаге этого типа, можно использовать в первом объекте по изобретению. Беленую целлюлозную массу, получаемую посредством процесса ECF (ECF = без элементарного хлора) или TCF (TCF = полностью без хлора), в котором не или по существу не используют соединение хлора для отбеливания, можно использовать в качестве NBKP.
[0042] Салфеточная бумага по изобретению (первый объект) преимущественно содержит структуру из двух типов гидрофильных целлюлозных волокон, различающихся по грубости волокна (первая и вторая целлюлозная масса). Как используют в настоящем документе, фраза «преимущественно содержит» предназначена для того, чтобы обозначать что общее содержание первой и второй целлюлозной массы составляет по меньшей мере 50% по массе. Чтобы сбалансировать характеристики прочности и проницаемость для жидкости, общее содержание предпочтительно составляет от 70 до 100% по массе, более предпочтительно от 80 до 100% по массе.
[0043] Структура из двух типов гидрофильных волокон (первая и вторая целлюлозная масса), используемая в изобретении (первый объект), имеет степень помола от 400 до 550 мл. Другими словами, степень помола каждой из первой и второй целлюлозной массы находится в диапазоне от 400 до 550 мл. Как используют в настоящем документе, термин «степень помола» относится к канадской стандартной степени помола (C.S.F.), точно определенному в JIS P8121, который представляет собой меру, представляющую степень разбиения целлюлозной массы (механическое разбиение и дробление целлюлозной массы в присутствии воды). Меньшая степень помола обозначает более высокую степень разбиения, в целом указывая на то, что волокна подверглись более серьезному разрушению и фибриллированию в связи с разбиением. Волокна, у которых степень помола находится в уже указанном диапазоне, подлежат запутыванию друг с другом по причине более глубокого фибриллирования. Следовательно, даже если происходит снижение числа связей между волокнами в салфеточной бумаге в результате, например, снижения основной массы (или плотности), направленного на повышение проницаемости для жидкости, прочность связей между волокнами все еще остается высокой по сравнению с волокнами, имеющими степень помола больше чем 550 мл, указывающий на менее глубокое фибриллирование. Таким образом, салфеточная бумага, которая преимущественно содержит структуру из волокон, имеющих степень помола от 400 до 550 мл, может проявлять удовлетворительные характеристики прочности.
[0044] Степень помола структуры двух типов гидрофильных целлюлозных волокон для использования в изобретении (первый объект) предпочтительно составляет от 450 до 525 мл, более предпочтительно от 475 до 510 мл. Эффект запутанности волокон в повышении прочности достигает максимума при степени помола 400 мл. Кроме того, если степень помола составляет меньше чем 400 мл, происходит ускорение разрушения волокон, что может вести к задерживанию прохождения жидкости. Разбиение структуры из волокон можно осуществлять посредством обработки сырья (суспензии) смешанных волокон гидрофильных целлюлозных волокон (первая и вторая целлюлозная масса), образующих структуру из волокон в известной разбивающей машине, такой как разбиватель или дисковый измельчитель, обычным образом.
[0045] Салфеточная бумага по изобретению (первый объект) может содержать волокна, отличные от первой и второй целлюлозной массы. Другие волокна могут не представлять собой гидрофильные целлюлозные волокна, такие как первая и вторая целлюлозная масса. Другие иллюстративные волокна включают древесную массу, такую как беленая крафт-целлюлоза твердых пород древесины(LBKP), беленая сульфитная целлюлозная масса мягких пород древесины (NBSP) и термомеханическая целлюлозная масса (TMP); лубяные волокна, например, из бумажной шелковицы, Edgeworthia chrysantha и Diplomorpha sikokiana; недревесную массу, например, из соломы, бамбука, кенафа и джута; и синтетические волокна, такие как полиэфирные волокна, вискозные волокна и акриловые волокна. Содержание других волокон предпочтительно составляет не больше чем 20% по массе.
[0046] Салфеточная бумага по изобретению (первый объект) содержит добавку, повышающей прочность, чтобы проявлять хорошие характеристики прочности (прочность при растяжении). Добавки, повышающие прочность, включают добавку, повышающую прочность сухой бумаги, для улучшения прочности сухой бумаги и добавку, повышающую прочность влажной бумаги, для улучшения прочности влажной бумаги, любую из которых можно использовать. В частности, карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), разновидность добавок, повышающих прочность сухой бумаги, и ее соль предпочтительно используют в изобретении (первый объект) по причине ее широкого применения и слабого эффекта флоккуляции, оказываемого на волокна. То есть, предпочтительно в изобретение (первый объект) добавлять по меньшей мере КМЦ или ее соль в качестве добавки, повышающей прочность.
[0047] Добавку, повышающую прочность сухой бумаги, можно выбирать из стандартно известных добавок, повышающих прочность сухой бумаги, таких как КМЦ и ее соли, полиакриламидная смола и ее соли, катионный крахмал и поливиниловый спирт (PVA). Эти добавки, повышающие прочность сухой бумаги, можно использовать или отдельно или в комбинации из двух или более из них. Соль КМЦ и полиакриламидной смолы обычно представляет собой соль натрия. Полиакриламидная смола может представлять собой, например, катионный или анионный полиакриламид (PAM). Предпочтительными среди этих добавок, повышающих прочность сухой бумаги, являются КМЦ и ее соли, анионный PAM и его соли.
[0048] Добавку, повышающую прочность влажной бумаги, можно выбирать из стандартно известных добавок, повышающих прочность влажной бумаги, включая эпоксидированную полиамид-полиаминную смолу (PAE), мочевино-формальдегидную смолу, меламин-формальдегидную смолу, диальдегидный крахмал, полиэтиленамин и оксиметилированный полиамид. Их можно использовать или отдельно или в комбинации из двух или более из них. Особенно предпочтителен среди них PAE.
[0049] В случае, когда две или более добавки, повышающих прочность, используют в комбинации в изобретении (первый объект), предпочтительна комбинация двух добавок, повышающих прочность сухой бумаги, и одной добавки, повышающей прочность влажной бумаги, среди которых две добавки, повышающие прочность сухой бумаги, предпочтительно представляют собой соль КМЦ и соль анионного PAM, а одна добавка, повышающая прочность влажной бумаги, предпочтительно представляет собой PAE.
[0050] В случае использования комбинации соли КМЦ, соли анионного PAM и PAE, соль анионного PAM предпочтительно имеет средневзвешенную молекулярную масса 8000000 или более, более предпочтительно 10000000 или более, даже более предпочтительно 15000000 или более и верхний предел средневзвешенной молекулярной массы соли анионного PAM составляет 25000000. При использовании такой комбинации конкретных трех добавок, повышающих прочность, соль анионного PAM, которая должна иметь средневзвешенную молекулярную массу в пределах этого диапазона (от 8000000 до 25000000), оказывает не только эффект повышения прочности салфеточной бумаги, который приписывают проявлению адгезионной способности соли анионного PAM per se, но и эффект повышения прочности салфеточной бумаги, который приписывают повышению удерживания соли КМЦ. Два эффекта повышения прочности будут обеспечивать дополнительные улучшенные характеристики прочности. Кроме того, соль анионного PAM со средней молекулярной массой 25000000 или менее имеет относительно низкую способность диспергироваться и вязкость в воде во время изготовления салфеточной бумаги, что благоприятно с точки зрения обращения и предотвращения загрязнения бумагоделательной машины.
[0051] Количество добавки, повышающей прочность, которая подлежит использованию в салфеточной бумаге по изобретению (первый объект) предпочтительно составляет от 0,01 до 1,5% по массе, более предпочтительно от 0,03 до 1,2% по массе, относительно сухой массы всех волокон, образующих салфеточную бумагу. Добавление слишком малого количества добавки, повышающей прочность, не способно обеспечить достаточные характеристики прочности, такие как прочность при растяжении. Добавление слишком большого количества добавки, повышающей прочность, ведет к затвердению салфеточной бумаги (снижение гладкости или мягкости текстуры) и ухудшению формирования салфеточной бумаги, например, в связи с прилипанием бумаги к сушилке Янки, прилипанию добавки, повышающей прочность, к сеточному барабану во время изготовления салфеточной бумаги.
[0052] В случае, когда добавка, повышающая прочность, содержит по меньшей мере одну добавку, повышающую прочность сухой бумаги, и по меньшей мере одну добавку, повышающую прочность влажной бумаги, отношение общей массы добавки, повышающей прочность сухой бумаги, к общей массе добавки, повышающей прочность влажной бумаги, предпочтительно составляет от 0,01 до 0,5, более предпочтительно от 0,03 до 0,35.
[0053] В случае, когда добавка, повышающая прочность, представляет собой комбинацию соли КМЦ и соли анионного PAM в качестве добавки, повышающей прочность сухой бумаги, и PAE в качестве добавки, повышающей прочность влажной бумаги, количество соли КМЦ, подлежащее добавлению, предпочтительно составляет от 0,05 до 0,5% по массе, более предпочтительно от 0,1 до 0,3% по массе относительно сухой массы всех волокон, образующих салфеточную бумагу, количество соли анионного PAM, подлежащего добавлению, предпочтительно составляет от 0,001 до 0,1% по массе, более предпочтительно от 0,02 до 0,05% по массе относительно сухой массы всех волокон, образующих салфеточную бумагу, и количество PAE, подлежащее добавлению, предпочтительно составляет от 0,5 до 1,5% по массе, более предпочтительно от 0,6 до 1,2% по массе относительно сухой массы всех волокон, образующих салфеточную бумагу.
[0054] Салфеточная бумага по изобретению (первый объект) может содержать компоненты, отличные от волокон, содержащих первую и вторую целлюлозную массу (гидрофильные целлюлозные волокна), и добавку, повышающую прочность. Другие компоненты включают бумагоделательные материалы и добавки, общеупотребительные в изготовлении бумаги, такие как наполнители (например, тальк), красители, цветные пигменты, противомикробные средства, регуляторы pH, улучшающие удерживание средства, добавки для водостойкости, и пеногасители. Можно использовать один или более чем один из них.
[0055] Салфеточную бумагу по изобретению (первый объект) можно получать посредством известного влажного способа получения бумаги. Влажный способ получения бумаги имеет стадию получения сырья, на которой получают бумажное сырье, содержащее водную дисперсию волокон (например, NBKP), и стадию изготовления бумаги, на которой сырье осушают для того, чтобы сформировать сеть волокон, и сеть волокон сушат во время транспортировки. Стадию изготовления бумаги в целом разделяют на сеточную часть, прессовальную часть, сушильную часть, клеильный пресс и каландровую часть в описанном порядке. Описанную выше добавку, повышающую прочность сухой бумаги, и добавку, повышающую прочность влажной бумаги, обычно добавляют в сырье на стадии получения сырья. Не смотря на то, что добавку, повышающую прочность, обычно добавляют в порядке добавка, повышающая прочность влажной бумаги, и добавка, повышающая прочность сухой бумаги, порядок добавления добавок, повышающих прочность, в изобретение (первый объект) не ограничен этим. То есть, добавку, повышающую прочность сухой и влажной бумаги, можно добавлять в обратном порядке или одновременно. Влажный способ получения бумаги реализуют обычным образом с использованием бумагоделательной машины Фурдинье, двухсеточной бумагоделательной машины, on-top формирователя, гибридного формирователя, цилиндрической бумагоделательной машины и т.п.
2
2
2
2
2
[0056] Салфеточная бумага по изобретению (первый объект) предпочтительно разработана для того, чтобы иметь относительно низкую основную массу, чтобы иметь повышенную проницаемость для жидкости, в частности, от 10 до 20 г/м, более предпочтительно от 11 до 16 г/м, даже более предпочтительно от 12 до 14 г/м. Несмотря на то, что тревогу вызывает то, что уменьшенная основная масса может вести к снижению прочности бумаги, такого снижения прочности избегают в изобретении (первый объект) посредством, как указано, (1) использования первой целлюлозной массы с относительно низкой грубостью волокна (маленькой толщиной) в качестве части составляющих волокон, (2) ограничения степени помола структуры из двух волокон (первой и второй целлюлозной массы) конкретным диапазоном и (3) использования добавки, повышающей прочность, в комбинации. При основной массе меньше чем 10 г/м можно получить значительное снижение прочности бумаги. При основной массе больше чем 20 г/м можно не ожидать достаточного эффекта улучшения проницаемости для жидкости.
2
3
[0057] С той же точки зрения, салфеточная бумага по изобретению (первый объект) предпочтительно имеет плотность от 0,05 до 0,2 г/см, более предпочтительно от 0,1 до 0,2 г/см.
2
[0058] Основную массу салфеточной бумаги измеряют следующим образом. Вырезают квадратные образцы со стороной 10 см (площадь: 100 см) из образца (салфеточная бумага), который кондиционировали в условиях, точно определенных в JIS P8111. Каждый образец взвешивают с использованием весов с минимальным отсчетом в одну сотую грамма, и измеряемую массу делят на площадь для того, чтобы получить основную массу образца. Берут среднее значение таким образом полученных основных масс десяти образцов в качестве основной массы образца.
[0059] Плотность салфеточной бумаги измеряют следующим образом. Стопку из десяти квадратных образцов со стороной 20 см (салфеточная бумага) замораживают в жидком азоте и режут вдоль центра резателем. Образец без сдвига на поверхности разреза выбирают из десяти образцов, и толщину выбранного образца измеряют под оптическим микроскопом. В случае, если образец имеет неровную поверхность (например, крепированная бумага), как описано далее в настоящем документе, термин «толщина» не относится к кажущейся толщине, измеряемой от самой глубокой впадины до самого высоко пика профиля поверхности, а к истинной толщине (толщине слоя, сформированного из осажденных волокон). Измеряют массу W квадратного образца со стороной 20 см, толщина которого известна, с использованием весов, имеющих минимальный отсчет в сотую грамма. Плотность образца представляет собой частное, получаемое посредством деления массы W на объем V образца, W/V, где V вычисляют с помощью формулы: V={T×B×B×(100+A)/100}, где T представляет собой толщину образца (см); A представляет собой степень крепирования (%) образца; и B представляет собой длину стороны образца (20 см). Когда образец салфеточной бумаги не имеет крепирования (степень крепирования 0%), A=0.
[0060] Салфеточная бумага по изобретению (первый объект) может быть крепированной. Крепированную салфеточную бумагу по изобретению предпочтительно получают посредством способа сухого крепирования, в котором сухую сеть волокон (салфеточную бумагу), прилипшую, например, к сушилке Янки в сушильной части бумагоделательной машины, соскабливают с использованием ракельного ножа и т.п. Степень крепирования определяют следующим образом.
[0061] Способ определения степени крепирования
Салфеточную бумагу режут на прямоугольные образцы размером 200 мм в продольном направлении (машинное направление при изготовлении салфеточной бумаги, далее в настоящем документе MD) и 100 мм в поперечном направлении (поперечное машинному направление, далее в настоящем документе CD). Образец погружают в воду на 10 минут. Незамедлительно после того как образец вынимают из воды, измеряют длину C в MD, по которой степень крепирования вычисляют согласно формуле:
Степень крепирования (%)={(C-200)/200}×100
Когда, например, длина C в MD после погружения на 10 минут составляет 220 мм, степень крепирования салфеточной бумаги, как вычисляют с помощью формулы, составляет 10%.
[0062] Крепированная салфеточная бумага проявляет более высокую проницаемость для жидкости, чем некрепированная салфеточная бумага. Чем выше возрастает степень крепирования, тем выше становится проницаемость для жидкости. Однако отмечают, что увеличение степени крепирования имеет склонность приводить к снижению характеристик прочности (например, прочности при растяжении). Основываясь на этих открытиях, степень крепирования крепированной салфеточной бумаги по изобретению (первый объект) предпочтительно составляет от 5 до 30%, более предпочтительно от 5 до 20%, даже более предпочтительно от 7 до 15%, для того, чтобы сбалансировать проницаемость для жидкости и характеристики прочности.
[0063] Салфеточная бумага по изобретению (первый объект), имеющая указанную выше структуру, имеет прочность при сухом растяжении 600 сН/25 мм или более, предпочтительно от 600 до 1500 сН/25 мм, более предпочтительно от 700 до 1200 сН/25 мм, даже более предпочтительно от 800 до 1200 сН/25 мм, наиболее предпочтительно от 900 до 1200 сН/25 мм, в MD и 150 сН/25 мм или более, предпочтительно от 150 до 350 сН/25 мм, более предпочтительно от 180 до 300 сН/25 мм, в CD. Салфеточная бумага, у которой прочность при сухом растяжении в MD и CD попадает в соответствующие перечисленные диапазоны, проявляет достаточную прочность для практического использования. Например, в применении к оберточному листу для сердцевины, который оборачивает впитывающую сердцевину для использования в впитывающем изделии, таком как одноразовый подгузник, салфеточная бумага с меньшей вероятностью рвется или вызывает схожие проблемы во время изготовления впитывающего изделия. Прочность при сухом растяжении определяют приведенным ниже способом.
[0064] Способ определения прочности при сухом растяжении:
Лист (салфеточную бумагу), подлежащую тестированию, кондиционируют в окружающей среде при комнатной температуре (23°C±2°C) и 50% RH±2% в течение 12 часов. Прямоугольный образец размером 150 мм в MD и 25 мм в CD вырезают из кондиционированного листа и устанавливают на прибор для тестирования на растяжение (Autograph AG-1kN, Shimadzu Corp.) причем MD образца совпадает с направлением вытяжения без прикладываемого натяжения при начальном расстоянии между зажимами 100 мм. Образец вытягивают со скоростью 300 мм/мин и регистрируют максимальную нагрузку при разрыве. Измерение осуществляют пятикратно, чтобы получить среднее значение, которое берут в качестве прочность в MD при сухом растяжении. Прочность в CD при сухом растяжении получают аналогичным образом, как для прочность в MD при сухом растяжении, за исключением того, что прямоугольный образец размером 150 мм в CD и 25 мм в MD вырезают из кондиционированного листа и устанавливают в прибор для тестирования на растяжение, причем его CD совпадает с направлением вытяжения без приложенного натяжения.
[0065] Салфеточная бумага по изобретению (первый объект) имеет время прохождения жидкости от 0,2 до 3 секунд, предпочтительно от 0,3 до 2,5 секунды, более предпочтительно от 0,5 до 2 секунд, как измеряют описанным ниже способом. Чем короче время прохождения жидкости, тем выше проницаемость для жидкости (тем выше оценка). Салфеточная бумага, имеющая время прохождения жидкости в этом диапазоне, проявляет превосходную проницаемость для жидкости. Например, в применении к оберточному листу для сердцевины, который оборачивает впитывающую сердцевину, для использования в впитывающем изделии, салфеточная бумага позволяет выделяемому телесному текучему веществу, например, моче, быстро проходить через нее и впитываться в впитывающую сердцевину и, таким образом, ожидают, что она обеспечит впитывающее изделие улучшенным предотвращением вытекания.
[0066] Способ определения времени прохождения жидкости
Как показано на Фиг.1, два цилиндра 91 и 92, открытых с обоих концов и имеющих внутренний диаметр 35 мм, вертикально и концентрически устанавливают стопкой с квадратными листом S со стороной 8 см (салфеточная бумага), подлежащим оценке, который вставлен между ними. Верхний цилиндр 91 и нижний цилиндр 92 предпочтительно соединены посредством пригоночных зажимов 93 на кольцеобразных фланцах, предусмотренных вокруг нижнего конца верхнего цилиндра 91 и верхнего конца нижнего цилиндра 92. Элементы, обозначенные позицией 94, представляют собой уплотнительные кольца, например, выполненные из резины и имеющие сквозное отверстие в форме образца и внутренний диаметр как у цилиндров 91 и 92. Лист S удерживают между верхним и нижним цилиндрами 91 и 92 и выливают 40±1 г физиологического раствора W (водный раствор хлорида натрия 0,9% по массе) в верхний цилиндр. Физиологический раствор W проходит через или абсорбируется листом S и исчезает из верхнего цилиндра 91. Время от начала выливания физиологического раствора до момента, когда уровень поверхности жидкости сравнивается с поверхностью листа S (поверхность на стороне верхнего цилиндра 91), измеряют для того, чтобы получить время прохождения жидкости.
2
[0067] Салфеточная бумага по изобретению (первый объект) также обладает превосходной воздухопроницаемостью, поскольку она состоит преимущественно из структуры из двух типов гидрофильных целлюлозных волокон, различающихся по грубости волокна. Для того, чтобы исследовать зависимость между воздухопроницаемостью и использованием двух типов гидрофильных целлюлозных волокон, различающихся по грубости волокна, два типа салфеточной бумаги, обозначенных как образцы A и B, получают из различных композиций целлюлозной массы, и определяют воздухопроницаемость образцов. Образец соответствует образцу из примера 1, приведенного ниже, и содержит первую и вторую целлюлозную массу. Образец B получают аналогичным образом, как в примере 1, за исключением использования только первой целлюлозной массы (NBKP имеет грубость волокна 0,15 мг/м) в качестве волокнистого материала, образующего салфеточную бумагу, т.е. без использования второй целлюлозной массы (NBKP имеет грубость волокна 0,18 мг/м). Оба образца A и B имеют основную массу 13 г/м. Воздухопроницаемость измеряют приведенным ниже способом.
[0068] Способ измерения воздухопроницаемости
3
3
3
3
Воздухопроницаемость определяют в соответствии с JIS P8117. Получают тридцать два квадратных листа со стороной 15 см из салфеточной бумаги, подлежащей тестированию. Листы сушат в устройстве для сушки горячим воздухом при 105°C в течение 30 минут и укладывают стопкой один поверх другого. Стопку устанавливают на денсиметр Gurley B-типа, и время, необходимое для прохождения определенного количества воздуха через стопку, начиная от 0 см до достижения 300 см, измеряют пятикратно. Среднее значение пяти измеренных времен берут в качестве воздухопроницаемости листа (салфеточной бумаги). Единица определяемой таким образом воздухопроницаемости составляет с/32P·300 см, отражая время (в секундах), необходимое для прохождения 300 см воздуха через стопку из 32 листов. Чем меньше значение, тем легче проходит воздух, а именно, тем выше воздухопроницаемость.
3
3
[0069] Образец B, содержащий первую целлюлозную массу в качестве единственного волокнистого материала, имеет воздухопроницаемость от 2,1 до 2,7 с/32P·300 см, тогда как образец A, содержащий два типа целлюлозной массы (первый и второй), различающиеся по грубости волокна, в качестве волокнистого материала, имеет меньшее значение воздухопроницаемости от 1,6 до 2,2 с/32P·300 см. Эти результаты доказывают, что составление салфеточной бумаги преимущественно из структуры из двух типов гидрофильных целлюлозных волокон, различающихся по грубости волокна, является эффективным для предоставления салфеточной бумаги с улучшенной воздухопроницаемостью. Следует ясно понимать, что салфеточная бумага по изобретению (первый объект), имеющая описанную структуру, проявляет превосходную воздухопроницаемость.
[0070] Имея хорошие характеристики прочности (прочность при растяжении), превосходную проницаемость для жидкости и высокую воздухопроницаемость, салфеточная бумага по изобретению (первый объект) подходит для различных применений, где такие характеристики составляют преимущество. Салфеточная бумага по изобретению (первый объект), в частности, подходит в качестве оберточного листа для сердцевины, который оборачивает удерживающую жидкость впитывающую сердцевину, используемую в впитывающем изделии, таком как одноразовый подгузник или гигиеническая салфетка. Салфеточная бумага в качестве оберточного листа для сердцевины способна сделать возможным прохождение выделяемого текучего вещества, включая, не говоря о текучем веществе с относительно низкой вязкостью, таком как моча, а также выделяемое с относительно высокой вязкостью, такое как жидкий стул, через нее и впитывание в впитывающую сердцевину, тем самым внося вклад в улучшение предотвращения вытекания из впитывающих изделий.
[0071] Впитывающее изделие по изобретению с использованием салфеточной бумаги по изобретению (первый объект) проиллюстрировано с помощью впитывающего изделия, содержащего впитывающую сердцевину и оберточный лист для сердцевины, который оборачивает впитывающую сердцевину, в котором оберточный лист для сердцевины представляет собой салфеточную бумагу по изобретению (первый объект). В частности, впитывающее изделие по изобретению содержит проницаемый для жидкости верхний лист, образующий обращенную к коже поверхность впитывающего изделия, непроницаемый для жидкости или водоотталкивающий задний лист, образующий не обращенную к коже поверхность впитывающего изделия, и впитывающий элемент, вставленный между двумя листами, в котором впитывающий элемент содержит впитывающую сердцевину и оберточный лист для сердцевины (салфеточная бумага по первому объекту по изобретению). Оберточный лист для сердцевины (салфеточная бумага по первому объекту по изобретению) предпочтительно покрывает по меньшей мере обращенную к коже сторону и не обращенную к коже сторону впитывающей сердцевины. Как используют в настоящем документе, термин «обращенная к коже сторона» относится к стороне впитывающего изделия или элементу, входящему в состав впитывающего изделия, которая обращена к коже носящего, когда впитывающее изделие носят, и термин «не обращенная к коже сторона» относится к стороне впитывающего изделия или элементу, образующему впитывающее изделие, которое обращено от кожи носящего (обращенная к одежде сторона), когда впитывающее изделие носят. Верхний лист, задний лист и впитывающая сердцевина могут представлять собой любое из того, что обычно используют в впитывающих изделиях этого типа. Иллюстративные впитывающие изделия по изобретению включают плоские или надеваемые одноразовые подгузники, гигиенические салфетки и урологические прокладки.
[0072] Далее описана салфеточная бумага согласно второму объекту по изобретению. Салфеточная бумага по изобретению (второй объект) по существу содержит беленую крафт-целлюлозу мягких пород древесины (NBKP), имеющую степень помола от 400 до 550 мл. Как используют в настоящем документе, термин «степень помола» относится к Canadian Standard Freeness (C.S.F.), который точно определен в JIS P8121 и который представляет собой меру, представляющую степень разбиения целлюлозной массы (механическое разбиение и дробление целлюлозной массы в присутствии воды). Меньшая степень помола обозначает более высокую степень разбиения, в целом указывая на то, что волокна подверглись более значительному повреждению и фибриллированию в связи с разбиением. Волокна, у которых степень помола находится в указанном диапазоне, готовы для запутывания друг с другом по причине более глубокого фибриллирования. Следовательно, даже если число связей между волокнами в салфеточной бумаге снижается в результате, например, снижения основной массы (или плотности), направленного на улучшение проницаемости для жидкости, прочность связей между волокнами все еще остается высока по сравнению с волокнами, имеющими степень помола больше чем 550 мл, который указывает на менее глубокое фибриллирование. Таким образом, салфеточная бумага, содержащая в качестве основного компонента NBKP, имеющую степень помола от 400 до 550 мл, может проявлять удовлетворительные характеристики прочности.
[0073] Степень помола NBKP для использования в изобретении (второй объект) предпочтительно составляет от 475 до 525 мл, более предпочтительно от 490 до 510 мл. Эффект запутанности волокон, оказываемый на улучшение прочности, достигает максимума при степени помола 400 мл, и если степень помола составляет меньше чем 400 мл, происходит ускорение резания волокон, что может вести к задерживанию прохождения жидкости. Разбиение NBKP можно осуществлять посредством обработки бумажного сырья (суспензии) NBKP в известной разбивающей машине, такой как разбиватель или дисковый измельчитель, обычным образом. NBKP любого типа, обычно используемого в бумаге этого типа, можно использовать во втором объекте по изобретению. Беленая целлюлозная масса, получаемая способом ECF (ECF = без элементарного хлора) или TCF (TCF = полностью без хлора), в котором соединение хлора не или по существу не добавляют во время способа, можно использовать в качестве NBKP.
[0074] Салфеточная бумага по изобретению (второй объект) преимущественно содержит NBKP, которая имеет степень помола от 400 до 550 мл. Как используют в настоящем документе фраза «преимущественно содержит» предназначена для того, чтобы обозначать, что содержание NBKP, степень помола которой находится в указанном диапазоне, составляет по меньшей мере 50% по массе. Для того чтобы получить хорошие характеристики прочности, содержание NPKP предпочтительно составляет от 50 до 100% по массе, более предпочтительно от 80 до 100% по массе.
[0075] NBKP для использования в изобретении (второй объект) предпочтительно имеет грубость волокна от 0,1 до 0,2 мг/м, более предпочтительно от 0,12 до 0,18 мг/м. «Грубость волокна» представляет собой меру, используемую для того, чтобы представлять толщину волокна с неравномерной толщиной, такого как древесная масса. NBKP для использования в изобретении предпочтительно имеет среднюю длину волокна от 1 до 4 мм, более предпочтительно от 2 до 3 мм. Грубость волокна и среднюю длину волокна измеряют ранее описанными способами.
[0076] Салфеточная бумага по изобретению (второй объект) может содержать волокна, отличные от NBKP. Другие волокна могут не представлять собой гидрофильные целлюлозные волокна, такие как NBKP. Иллюстративные другие волокна включают древесную массу, такую как беленая крафт-целлюлоза твердых пород древесины (LBKP), беленая сульфитная целлюлозная масса мягких пород древесины (NBSP) и термомеханическая целлюлозная масса (TMP); лубяные волокна, например, из бумажной шелковицы, Edgeworthia chrysantha и Diplomorpha sikokiana; недревесную массу, например, из соломы, бамбука, кенафа и джута; и синтетические волокна, такие как полиэфирные волокна, вискозные волокна и акриловые волокна. Содержание других волокон предпочтительно составляет не больше чем 50% по массе.
[0077] Салфеточная бумага по изобретению (второй объект) содержит две или более добавки, повышающие прочность, чтобы проявлять хорошие характеристики прочности (прочность при растяжении). Добавки, повышающие прочность, включают добавки, повышающие прочность сухой бумаги, для повышения прочности сухой бумаги и добавки, повышающие прочность влажной бумаги, для повышения прочности влажной бумаги. Все из двух или более добавок, повышающих прочность, которые подлежат использованию, могут представлять собой или добавки, повышающие прочность сухой бумаги, или добавки, повышающие прочность влажной бумаги, но предпочтительно комбинировать по меньшей мере одну добавку, повышающую прочность сухой бумаги, и по меньшей мере одну добавку, повышающую прочность влажной бумаги, чтобы добиться особенно превосходных характеристик прочности.
[0078] Добавку, повышающую прочность сухой бумаги, можно выбирать из стандартно известных добавок, повышающих прочность сухой бумаги, включающих карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) и ее соли, полиакриламидную смолу и ее соли, катионный крахмал и поливиниловый спирт (PVA). Эти добавки, повышающие прочность сухой бумаги, можно использовать или отдельно или в комбинации из двух или более из них. Соль КМЦ и полиакриламидной смолы обычно представляет собой соль натрия. Полиакриламидная смола может представлять собой, например, катионный или анионный полиакриламид (PAM). Предпочтительными из этих добавок, повышающих прочность сухой бумаги, являются КМЦ и ее соли, анионный PAM и его соли.
[0079] Добавку, повышающую прочность влажной бумаги, можно выбирать из стандартно известных добавок, повышающих прочность влажной бумаги, включающих эпоксидированную полиамид-полиаминную смолу (PAE), мочевино-формальдегидную смолу, меламин-формальдегидную смолу, диальдегидный крахмал, полиэтиленамин и оксиметилированный полиамид. Их можно использовать или отдельно или в комбинации из двух или более из них. Особенно предпочтительным из них является PAE.
[0080] Особенно предпочтительная комбинация добавок, повышающих прочность, для использования в изобретении (второй объект) представляет собой комбинацию из двух добавок, повышающих прочность сухой бумаги, и одной добавки, повышающей прочность влажной бумаги, из которых две добавки, повышающие прочность сухой бумаги, предпочтительно представляют собой соль КМЦ и соль анионного PAM, а одна добавка, повышающая прочность влажной бумаги, предпочтительно представляет собой PAE.
[0081] В случае использования комбинации соли КМЦ, соли анионного PAM и PAE, соль анионного PAM предпочтительно имеет средневзвешенную молекулярную массу 8000000 или более, более предпочтительно 10000000 или более, даже более предпочтительно 15000000 или более, и верхний предел средневзвешенной молекулярной массы соли анионного PAM составляет 25000000. Использование такой комбинации конкретных трех добавок, повышающих прочность, соль анионного PAM должна иметь средневзвешенную молекулярную массу в пределах этого диапазона (от 8000000 до 25000000) вызывает не только эффект повышения прочности салфеточной бумаги, который приписывают проявлению адгезионной способность соли анионного PAM per se, но и эффект повышения прочности салфеточной бумаги, который присваивают улучшению удерживания соли КМЦ. Два эффекта повышения прочности будут обеспечивать дополнительные улучшенные характеристики прочности. Кроме того, соль анионного PAM со средней молекулярной массой 25000000 или менее имеет относительно низкую способность диспергироваться и вязкость в воде во время изготовления салфеточной бумаги, что благоприятно с точки зрения обращения и предотвращения загрязнения бумагоделательной машины.
[0082] Общее количество двух или более добавок, повышающих прочность, которые подлежат использованию в салфеточной бумаге по изобретению (второй объект), предпочтительно составляет от 0,01 до 1,5% по массе, более предпочтительно от 0,03 до 1,2% по массе, относительно сухой массы всех волокон, образующих салфеточную бумагу. Добавление слишком малого количества добавки, повышающей прочность, не способно обеспечить достаточные характеристики прочности, такие как прочность при растяжении. Добавление слишком большого количества добавки, повышающей прочность, ведет к затвердению салфеточной бумаги (снижение гладкости или мягкости текстуры) и ухудшению формирования салфеточной бумаги, например, в связи с прилипанием бумаги к сушилке Янки, прилипанием добавки, повышающей прочность, к сеточному барабану во время изготовления салфеточной бумаги.
[0083] В случае, когда по меньшей мере одну добавку, повышающую прочность сухой бумаги, и по меньшей мере одну добавку, повышающую прочность влажной бумаги, используют в комбинации, отношение общей массы добавки(ок), повышающей прочность сухой бумаги, к общей массе добавки(ок), повышающей прочность влажной бумаги, предпочтительно составляет от 0,01 до 0,5, более предпочтительно от 0,03 до 0,35.
[0084] Когда используют комбинацию соли КМЦ и соли анионного PAM в качестве добавок, повышающих прочность сухой бумаги, и PAE в качестве добавки, повышающей прочность влажной бумаги, количество соли КМЦ, подлежащее добавлению, предпочтительно составляет от 0,05 до 0,5% по массе, более предпочтительно от 0,1 до 0,3% по массе относительно сухой массы всех волокон, образующих салфеточную бумагу, количество соли анионного PAM, подлежащее добавлению, предпочтительно составляет от 0,001 до 0,1% по массе, более предпочтительно от 0,02 до 0,05% по массе относительно сухой массы всех волокон, образующих салфеточную бумагу, и количество PAE, подлежащее добавлению, предпочтительно составляет от 0,5 до 1,5% по массе, более предпочтительно от 0,6 до 1,2% по массе относительно сухой массы всех волокон, образующих салфеточную бумагу.
[0085] Салфеточная бумага по изобретению (второй объект) может содержать компоненты, отличные от волокон, таких как NBKP, и добавки, повышающие прочность, которые описаны выше. Другие компоненты включают бумагоделательные материалы и добавки, общеупотребительные в изготовлении бумаги, такие как наполнители (например, тальк), красители, цветные пигменты, противомикробные средства, регуляторы pH, улучшающие удерживание средства, добавки для водостойкости и пеногасители. Можно использовать одно или более чем одно из них.
[0086] Салфеточную бумагу по изобретению (второй объект) можно получать посредством известного влажного способа получения бумаги. Влажный способ получения бумаги имеет стадию получения сырья, на которой получают сырье, содержащее водную дисперсию волокон (например, NBKP), и стадию изготовления бумаги, на которой сырье осушают для формирования сети волокон, и сеть волокон сушат во время транспортировки. Стадию изготовления бумаги в целом разделяют на сеточную часть, прессовальную часть, сушильную часть, клеильный пресс и каландровую часть в описанном порядке. Описанные выше добавку, повышающую прочность сухой бумаги, и добавку, повышающую прочность влажной бумаги, обычно добавляют в сырье на стадии получения сырья. Несмотря на то, что добавки, повышающие прочность, обычно добавляют в порядке добавка, повышающая прочность влажной бумаги, и добавка, повышающая прочность сухой бумаги, порядок добавления добавок, повышающих прочность, в изобретении (второй объект) не ограничен этим. То есть, добавки, повышающие прочность сухой и влажной бумаги, можно добавлять в обратном порядке или одновременно. Влажный способ получения бумаги реализуют обычным образом с использованием машины бумагоделательной Фурдинье, двухсеточной бумагоделательной машины, on-top формирователя, гибридного формирователя, цилиндрической бумагоделательной машины и т.п.
2
2
3
3
2
3
2
3
[0087] Салфеточную бумагу по изобретению (второй объект) предпочтительно разрабатывают для того, чтобы иметь относительно низкую основную массу и относительно низкую плотность, чтобы иметь улучшенную проницаемость для жидкости. В частности, основная масса составляет от 10 до 14,5 г/м, предпочтительно от 11 до 14 г/м, и плотность составляет от 0,05 до 0,2 г/см, предпочтительно от 0,1 до 0,2 г/см. Несмотря на то, что тревогу вызывает то, что такая низкая основная масса и низкая плотность могут вести к снижению прочности бумаги, такую тревогу можно устранить в изобретении (второй объект) посредством, как указано, (1) использования NBKP, имеющей конкретный диапазон степени помола, и (2) использования двух или более добавок, повышающих прочность, в комбинации. При основной массе меньше чем 10 г/м или плотности меньше чем 0,05 г/см, может возникать существенное снижение прочности бумаги. При основной массе больше чем 14,5 г/м или плотности больше чем 0,2 г/см, можно не ожидать достаточного эффекта улучшения проницаемости для жидкости. Основную массу и плотность салфеточной бумаги измеряют способами, описанными выше.
[0088] Салфеточная бумага по изобретению (второй объект) представляет собой крепированную салфеточную бумагу, которая имеет степень крепирования от 5% до 30%. Крепированную салфеточную бумагу по изобретению (второй объект) предпочтительно получают способом сухого крепирования, в котором сухую сеть волокон (салфеточную бумагу), прилипающую, например, к сушилке Янки, в сушильной части бумагоделательной машины, соскребают с использованием ракельного ножа и т.п. Степень крепирования определяют ранее описанным способом.
[0089] Крепированная салфеточная бумага проявляет более высокую проницаемость для жидкости, чем некрепированная салфеточная бумага. Чем выше происходит повышение степени крепирования, тем выше становится проницаемость для жидкости. Однако отмечено, что увеличение степени крепирования склонно вести к снижению характеристик прочности (например, прочности при растяжении). Основываясь на этих открытиях, степень крепирования крепированной салфеточной бумаги в изобретении (второй объект) предпочтительно составляет от 5 до 30%, более предпочтительно от 5 до 20%, даже более предпочтительно от 7 до 15%, чтобы сбалансировать проницаемость для жидкости и характеристики прочности.
[0090] Салфеточная бумага по изобретению (второй объект), имеющая указанную выше структуру, имеет прочность при сухом растяжении 600 сН/25 мм или более, предпочтительно от 600 до 1500 сН/25 мм, более предпочтительно от 700 до 1200 сН/25 мм, даже более предпочтительно от 800 до 1200 сН/25 мм, наиболее предпочтительно от 900 до 1200 сН/25 мм, в машинном направлении (MD) во время изготовления салфеточной бумаги и 150 сН/25 мм или более, предпочтительно от 150 до 350 сН/25 мм, более предпочтительно от 180 до 300 сН/25 мм, в CD, ортогональном MD. Салфеточная бумага, у которой прочность при сухом растяжении в MD и CD попадает в соответствующие указанные диапазоны, проявляет достаточную прочность для практического использования. Например, в применении к оберточному листу для сердцевины, который оборачивает впитывающую сердцевину, для использования в впитывающем изделии, таком как одноразовый подгузник, оберточный лист для сердцевины (салфеточная бумага) с меньшей вероятностью рвется или вызывает схожую проблему во время изготовления впитывающего изделия. Прочность при сухом растяжении определяют ранее описанным способом.
[0091] Салфеточная бумага по изобретению (второй объект) имеет время прохождения жидкости от 0,2 до 3 секунд, предпочтительно от 0,3 до 2,5 секунд, более предпочтительно от 0,5 до 2 секунд, как измеряют описанным выше способом. Чем короче время прохождения жидкости, тем выше проницаемость для жидкости (выше оценка). Салфеточная бумага, имеющая время прохождения жидкости в этом диапазоне, проявляет превосходную проницаемость для жидкости. Например, в применении к оберточному листу для сердцевины, который оборачивает впитывающую сердцевину, для использования во впитывающем изделии, салфеточная бумага позволяет быстро проходить выделяемому телесному текучему веществу, например, моче через нее и впитываться в впитывающую сердцевину и, таким образом, ожидается, что обеспечивает впитывающее изделие с улучшенным предотвращением вытекания.
[0092] Имея хорошие характеристики прочности (прочность при растяжении) и превосходную проницаемость для жидкости, салфеточная бумага по изобретению (второй объект) подходит для различных применений, где такие характеристики обеспечивают преимущество. Салфеточная бумага по изобретению (второй объект) является особенно подходящей в качестве оберточного листа для сердцевины, который оборачивает удерживающую жидкость впитывающую сердцевину, используемую в впитывающем изделии, таком как одноразовый подгузник или гигиеническая салфетка. Салфеточная бумага в качестве оберточного листа для сердцевины способна сделать возможным прохождение выделяемого текучего вещества, включая не только текучее вещество с относительно низкой вязкостью, такое мочевина, а также выделения с относительно высокой вязкостью, такие как жидкий стул, через нее и впитывание в впитывающую сердцевину, тем самым внося вклад в улучшение предотвращения вытекания из впитывающего изделия.
[0093] Впитывающее изделие по изобретению с использованием салфеточной бумаги по изобретению (второй объект) проиллюстрировано впитывающим изделием, содержащим впитывающую сердцевину и оберточный лист для сердцевины, который оборачивает впитывающую сердцевину, в котором оберточный лист для сердцевины представляет собой салфеточную бумагу по изобретению (второй объект). В частности, впитывающее изделие по изобретению содержит проницаемый для жидкости верхний лист, образующий обращенную к коже поверхность впитывающего изделия, непроницаемый для жидкости или водоотталкивающий задний лист, образующий не обращенную к коже поверхность впитывающего изделия, и впитывающий элемент, вставленный между двумя листами, в котором впитывающий элемент содержит впитывающую сердцевину и оберточный лист для сердцевины (салфеточную бумагу по второму объекту по изобретению). Оберточный лист для сердцевины (салфеточная бумага по второму объекту по изобретению) предпочтительно покрывает по меньшей мере обращенную к коже сторону и не обращенную к коже сторону впитывающей сердцевины. Как используют в настоящем документе, термин «обращенная к коже сторона» относится к стороне впитывающего изделия или элементу, входящему в состав впитывающего изделия, которая обращена к коже носящего, когда впитывающее изделие носят, а термин «не обращенная к коже сторона» относится к стороне впитывающего изделия или элементу, входящему в состав впитывающего изделия, который обращен от кожи носящего (обращенная к одежде сторона), когда впитывающее изделие носят. Верхний лист, задний лист и впитывающая сердцевина могут представлять собой любое из того, что обычно используют в впитывающих изделиях этого типа. Иллюстративные впитывающие изделия по изобретению включают плоские или надеваемые одноразовые подгузники, гигиенические салфетки и урологические прокладки.
2
3
2
3
[0094] Несмотря на то, что второй объект изобретения описан в качестве независимого от первого объекта изобретения, он может представлять собой вариант осуществления по первому объекту изобретения. То есть, второй объект изобретения может представлять собой (A) салфеточную бумагу, преимущественно содержащую беленую крафт-целлюлозу мягких пород древесины, которая имеет степень помола от 400 до 550 мл, содержащую две или более добавок, повышающих прочность, и имеющих основную массу от 10 до 14,5 г/м, плотность от 0,05 до 0,2 г/см, и степень крепирования от 5% до 30%, или (B) салфеточную бумагу, преимущественно содержащую структуру из двух типов гидрофильных целлюлозных волокон, различающихся по грубости волокна, и содержащую добавку, повышающую прочность, где два типа гидрофильных целлюлозных волокон представляют собой первую целлюлозную массу, которая имеет грубость волокна от 0,13 до 0,16 мг/м, и вторую целлюлозную массу, которая имеет грубость волокна от 0,17 до 0,20 мг/м, различие в грубости волокна между первой и второй целлюлозной массой составляет от 0,01 до 0,07 мг/м, структура имеет степень помола от 400 до 550 мл (они представляют собой существенные признаки по первому объекту изобретения), салфеточная бумага (B) дополнительно имеет следующие существенны признаки по второму объекту изобретения, т.е. преимущественно содержит беленую крафт-целлюлозу мягких пород древесины, которая имеет степень помола от 400 до 550 мл, содержит две или более добавки, повышающих прочность, имеет основную массу от 10 до 14,5 г/м, плотность от 0,05 до 0,2 г/см и степень крепирования от 5% до 30%. В салфеточной бумаге (B), «структура из двух типов гидрофильных целлюлозных волокон, различающихся по грубости волокна» (структура имеет степень помола от 400 до 550 мл), который представляет собой один из существенных признаков первого объекта, преимущественно содержит беленую крафт-целлюлозу из мягких пород древесины, которая имеет степень помола от 400 до 550 мл, в качестве одного из существенных признаков второго объекта. Выражаясь по-другому, первая и вторая целлюлозная масса, как точно определено в отношении первого объекта, представляют собой беленую крафт-целлюлозу из мягких пород древесины(NBKP).
[0095] Способ получения салфеточной бумаги согласно третьему объекту изобретения описан далее на основе его предпочтительного варианта осуществления со ссылкой на сопроводительные чертежи.
На Фиг.2 схематически проиллюстрирован пример аппарата, который можно использовать для того, чтобы осуществлять способ получения салфеточной бумаги в соответствии с изобретением (третий объект), который обозначен как аппарат 1A. Аппарат 1A, представленный на Фиг.2, главным образом разделен на часть 2 получения сырья и бумагоделательную часть 7. Часть 2 получения сырья предназначена для получения бумажного сырья посредством добавления в беленую крафт-целлюлозу мягких пород древесины(a) добавки, повышающей прочность влажной бумаги, (b) низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, и (c) высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (c). Бумагоделательная часть 7 предназначена для изготовления желаемой салфеточной бумаги посредством осушения сырья, полученного в части 2 получения сырья, для образования волокнистого слоя, и сушки волокнистого слоя.
Направление Y, указанное на Фиг.2-5, представляет собой машинное направление (MD) во время изготовления салфеточной бумаги.
[0096] Как показано на Фиг.2, часть 2 получения сырья аппарата 1A имеет в направлении технологического потока разрыватель 21 целлюлозы, в котором сырую NBKP тщательно дезинтегрируют для получения водной суспензии, и рафинер 23, в котором сырую NBKP разбивают, разрыватель 21 целлюлозы и рафинер 23 соединены через линию 22, оборудованную транспортирующим насосом 24 для транспортировки водной суспензии из разрывателя 21 целлюлозы в рафинер 23.
[0097] Как показано на Фиг.2, часть 2 получения сырья аппарата 1A имеет, ниже по технологическому потоку относительно рафинера 23, первый бак 32 для хранения сырья, в котором хранят суспензию, в которую добавили добавку, повышающую прочность влажной бумаги (a), содержащую катионный полимер, имеющий катионную группу. Рафинер 23 и первый бак 32 для хранения сырья соединены через линию 31, оборудованную блоком 33 добавления добавки, повышающей прочность влажной бумаги, для добавления добавки, повышающий прочность влажной бумаги (a). Первый бак 32 для хранения сырья сконструирован для того, чтобы тщательно перемешивать суспензию NBKP, в которую добавили добавку, повышающую прочность влажной бумаги (a).
[0098] Как показано на Фиг.2, часть 2 получения сырья аппарата 1A имеет, ниже по технологическому потоку относительно первого бака 32 для хранения сырья, второй бак 42 для хранения сырья, в котором хранят суспензию NBKP, в которую добавили добавку, повышающую прочность влажной бумаги (a), содержащую катионный полимер, имеющий катионную группу, и в которую дополнительно добавили низкомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (b), содержащую низкомолекулярный анионный полимер, имеющий анионную группу и имеющий средневзвешенную молекулярную массу (молекулярную массу) от 2000 до 500000. Первый бак 32 для хранения сырья и второй бак 42 для хранения сырья соединены через линию 41, оборудованную блоком 43 добавления низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, для добавления низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (b), и насос 44 для доставки суспензии из первого бака 32 для хранения сырья во второй бак 42 для хранения сырья. Второй бак 42 для хранения сырья выполнен с возможностью тщательно перемешивания суспензии, в которую добавили добавку, повышающую прочность влажной бумаги (a), и низкомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (b).
[0099] Как показано на Фиг.2, часть 2 получения сырья аппарата 1A имеет массораспределительный ящик 52, который имеет выпуск переменного размера для того, чтобы изменять скорость потока, соединенный с расположенной ниже по технологическому потоку стороной второго бака 42 для хранения сырья через линию 51. Варьируя размер выпуска массораспределительного ящика 52 для того, чтобы изменять скорость потока, варьируют основную массу получаемой салфеточной бумаги. Например, размер выпуска массораспределительного ящика 52 можно уменьшать для того, чтобы тем самым снижать скорость потока для того, чтобы снижать основную массу получаемой салфеточной бумаги. Линия 51 оборудована насосом 53 для доставки суспензии из второго бака 42 для хранения сырья в массораспределительный ящик 52.
[0100] Как показано, часть 2 получения сырья аппарата 1A имеет фильтровальную сетку 62 для фильтрации сырья для того, чтобы удалить хлопья волокон и т.п. и сделать сырье равномерным, которая соединена с расположенной ниже по технологическому потоку стороной массораспределительного ящика 52 через линию 61. Линия 61 оборудована, в направлении технологического потока, подающим воду для разбавления блоком для подачи воды для разбавления для того, чтобы разбавлять сырье, смесительным насосом 63, который генерирует турбулентность во время доставки в линии 61 для того, чтобы разрушать хлопья волокон и т.п., тем самым делая сырье равномерным, и блок 65 добавления высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, для добавления высокомолекулярного анионного полимера, имеющего анионную группу и имеющего средневзвешенную молекулярную массу (молекулярную массу) от 5000000 до 30000000.
[0101] Как показано на Фиг.2, часть 2 получения сырья аппарата 1A имеет бумагоделательную часть 7, соединенную с расположенной ниже по технологическому потоку стороной фильтровальной сетки 62 через линию 66, в которой сырье, полученное в части 2 получения сырья, осушают для формирования волокнистого слоя, и волокнистый слой сушат для того, чтобы получить салфеточную бумагу. Бумагоделательная часть 7 может представлять собой известную бумагоделательную машину, обычно содержащую формирователь, сеточную часть, прессовальную часть, сухую часть и часть намоточного устройства. Формирователь предназначен для того, чтобы корректировать сырье, полученное в части 2 получения сырья, до предварительно определяемой концентрации и подавать скорректированное сырье в сеточную часть. Сеточная часть предназначена для того, чтобы формировать волокнистый слой из сырья, подаваемого из формирователя на тканую сетку. Прессовальная часть предназначена для того, чтобы выжимать и удалять воду из волокнистого слоя между валами пресса с суконной обмоткой, чтобы предоставлять влажную бумагу. Сухая часть предназначена для того, чтобы сушить влажную бумагу, сформированную в прессовальной части в одной или множестве из сушилок, которые могут содержать обезвоживающую сушилку. Часть намоточного устройства предназначена для того, чтобы наматывать высушенную бумагу (салфеточную бумагу) из сухой части.
[0102] Способ получения салфеточной бумаги в соответствии с изобретением (третий объект) описан, основываясь на варианте осуществления с использованием аппарата 1A со ссылкой на Фиг.2.
2
Способ получения салфеточной бумаги по изобретению (третий объект) представляет собой способ получения салфеточной бумаги с основной массой 30 г/м или менее, включающий стадии формирования влажного волокнистого слоя из сырья, полученного из бумагоделательного материала, содержащего беленую крафт-целлюлозу мягких пород древесины, и сушки влажного волокнистого слоя.
В настоящем варианте осуществления сырье получают посредством добавления в суспензию беленой крафт-целлюлозы мягких пород древесины (a) добавки, повышающей прочность влажной бумаги, которая содержит катионный полимер, имеющий катионную группу, за чем следует добавление (b) низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, за чем следует добавление (c) высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги. Далее подробно описано получение сырья.
[0103] Сырую беленую крафт-целлюлозу мягких пород древесины помещают в разрыватель 21 целлюлозы и тщательно дезинтегрируют в нем. Беленая крафт-целлюлоза мягких пород древесины (NBKP), подлежащая использованию, может представлять собой какой-либо тип NBKP, который обычно используют в бумаге этого типа. Беленую целлюлозную массу, получаемую посредством способа ECF (ECF = без элементарного хлора) или TCF (TCF = полностью без хлора), в котором не или по существу не добавляют соединение хлора во время процесса, можно использовать в качестве NBKP. NBKP предпочтительно помещают в разрыватель целлюлозы в таком количестве, чтобы получить концентрацию NBKP от 0,5 до 5,0% по массе, более предпочтительно от 1,0 до 4,0% по массе, в получаемой суспензии.
[0104] NBKP для использования в настоящем вариант осуществления предпочтительно имеет грубость волокна от 0,1 до 0,3 мг/м, более предпочтительно от 0,12 до 0,25 мг/м. «Грубость волокна» представляет собой меру, используемую для того, чтобы представлять толщину волокна с неравномерной толщиной, такого как древесная масса. NBKP для использования в изобретении предпочтительно имеет среднюю длину волокна от 1 до 4 мм, более предпочтительно от 2 до 3 мм. Грубость волокна и среднюю длину волокна измеряют ранее описанными способами.
[0105] Суспензию тщательно дезинтегрированной NBKP в разрывателе 21 целлюлозы транспортируют посредством насоса 24 через линию 22 в рафинер 23, в котором разбивают NBKP в суспензии. Разбиение предпочтительно осуществляют с использованием разрывателя 21 целлюлозы и рафинера 23 до тех пор, пока NBKP не будет иметь степень помола 650 мл или менее. Как используют в настоящем документе, термин «степень помола» относится к Canadian Standard Freeness (C.S.F.), который точно определен в JIS P8121 и который представляет собой меру, представляющую степень разбиения целлюлозной массы (механическое разбиение и дробление целлюлозной массы в присутствии воды). Меньший степень помола обозначает более высокую степень разбиения, в целом указывая на то, что волокна подверглись более значительному повреждению и фибриллированию в связи с разбиением. NBKP, у которой степень помола находится в указанном диапазоне, готовы для запутывания друг с другом по причине глубокого фибриллирования. Следовательно, даже если число связей между волокнами в салфеточной бумаге снижается в результате снижения основной массы (или плотности), которое нацелено на улучшение проницаемости для жидкости, прочность связей между волокнами все еще остается высокой по сравнению с NBKP, которая имеет степень помола больше чем 650 мл, который указывает на менее глубокое фибриллирование. Таким образом, до тех пор пока степень помола составляет 650 мл или менее, салфеточная бумага, состоящая преимущественно из такой NBKP, проявляет удовлетворительные характеристики прочности.
[0106] Степень помола NBKP для использования в настоящем варианте осуществления предпочтительно составляет от 300 до 650 мл, более предпочтительно от 450 до 550 мл, даже более предпочтительно от 480 до 530 мл. Эффект запутанности волокон, оказываемый на улучшение прочности, достигает максимума при степени помола 300 мл, и если степень помола составляет меньше чем 300 мл, происходит ускорение резания волокон, что может вести к задерживанию прохождения жидкости.
[0107] Предпочтительно, чтобы салфеточная бумага, полученная с помощью настоящего варианта осуществления, преимущественно содержала NBKP, имеющую степень помола от 300 до 650 мл. Как используют в настоящем документе, фраза «преимущественно содержит» предназначена для того, чтобы обозначать, что содержание NBKP, степень помола которой находится в указанном диапазоне, составляет по меньшей мере 50% по массе. Для того чтобы добиться хороших характеристик прочности, содержание NPKP предпочтительно составляет от 50 до 100% по массе, более предпочтительно от 80 до 100% по массе.
[0108] Сырье, подлежащее помещению в разрыватель 21 целлюлозы, может содержать волокна, отличные от NBKP. Другие волокна могут не представлять собой гидрофильные целлюлозные волокна, такие как NBKP. Иллюстративные другие волокна включают древесную массу, такую как беленая крафт-целлюлоза твердых пород древесины (LBKP), беленая сульфитная целлюлозная масса мягких пород древесины (NBSP) и термомеханическая целлюлозная масса (TMP); лубяные волокна, например, из бумажной шелковицы, Edgeworthia chrysantha и Diplomorpha sikokiana; недревесную массу, например, из соломы, бамбука, кенафа и джута; и синтетические волокна, такие как полиэфирные волокна, вискозные волокна и акриловые волокна. Содержание других волокон в салфеточной бумаге, получаемой с помощью настоящего варианта осуществления, предпочтительно составляет не больше чем 50% по массе.
[0109] Суспензию тщательно разбитой NBKP, поступающую из разрывателя 21 целлюлозы и рафинера 23, доставляют в первый бак 32 для хранения сырья. В то время как суспензию доставляют в первый бак 32 для хранения сырья, в нее добавляют добавку, повышающую прочность влажной бумаги (a), с использованием блока 33 добавления добавки, повышающей прочность влажной бумаги. Добавку, повышающую прочность влажной бумаги (a), и суспензию NBKP тщательно перемешивают посредством помешивания в первом баке 32 для хранения сырья.
[0110] Примеры добавки, повышающей прочность влажной бумаги, содержащей катионный полимер, который имеет катионную группу, включают полиамид-полиаминную эпихлоргидриновую смолу (эпоксидированную полиамид-полиаминную смолу (PAE)), мочевино-формальдегидную смолу, меламин-формальдегидную смолу, диальдегидный крахмал, полиэтиленамин и оксиметилированный полиамид. Их можно использовать или отдельно или в комбинации из двух или более из них. Особенно предпочтительной из них является эпоксидированная полиамид-полиаминная смола (PAE) с точки зрения широкого диапазона pH, подходящего для использования в изготовлении бумаги, и отсутствия формалина, что ведет к снижению нагрузки на окружающую среду.
[0111] Добавку, повышающую прочность влажной бумаги (a), предпочтительно добавляют в количестве от 0,1 до 2,0% по массе, более предпочтительно от 0,2 до 1,5% по массе, основываясь на сухой массе всех волокон, образующих салфеточную бумагу, получаемую с помощью настоящего варианта осуществления, ввиду технологической контаминации и прочности влажной бумаги. При использовании эпоксидированной полиамид-полиаминной смолы (PAE) в качестве единственной добавки, повышающей прочность влажной бумаги (a), предпочтительно ее добавляют в количестве от 0,5 до 1,5% по массе, более предпочтительно от 0,6 до 1,2% по массе, основываясь на сухой массе всех волокон, образующих салфеточную бумагу, получаемую с помощью настоящего варианта осуществления.
[0112] Стадия получения сырья дополнительно включает добавление низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (b), за чем следует разбавление, за чем следует добавление высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (c), за чем следует гомогенизация с использованием смесительного насоса 64 и фильтровальной сетки 62. Каждая операция описана конкретно.
[0113] В то время как суспензию NBKP, имеющую добавку, повышающую прочность влажной бумаги (a), добавленную и перемешанную посредством тщательного перемешивания в первом баке 32 для хранения сырья, доставляют посредством насоса 44 через линию 41 во второй бак 42 для хранения сырья, низкомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (b), добавляют в суспензию с использованием блока 43 добавления низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги. Во втором баке 42 для хранения сырья смешивают низкомолекулярную добавку, повышающую прочность, (b), добавку, повышающую прочность влажной бумаги (a), и суспензию NBKP посредством тщательного перемешивания.
[0114] Низкомолекулярная добавка, повышающая прочность сухой бумаги (b), представляет собой низкомолекулярный анионный полимер, который имеет анионную группу и имеет средневзвешенную молекулярную массу (молекулярную массу) от 2000 до 500000. С точки зрения прилипания к сушилке Янки и формирования, низкомолекулярный анионный полимер, имеющий анионную группу и молекулярную массу от 5000 до 450000, является предпочтительным, а низкомолекулярный анионный полимер, имеющий анионную группу и молекулярную массу от 10000 до 400000, является более предпочтительным. Иллюстративные низкомолекулярные добавки, повышающие прочность сухой бумаги (b), включают соль карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) и поливиниловый спирт (PVA), которые можно использовать или отдельно или в комбинации из двух или более из них. Предпочтительными из этих низкомолекулярных добавок, повышающих прочность сухой бумаги, являются соли КМЦ с точки зрения широкого применения и растворимости. Степень замещения (степень этерификации) КМЦ, которая теоретически может составлять вплоть до трех, предпочтительно находится в диапазоне от 0,5 до 1,5 с точки зрения производительности. Соль КМЦ обычно представляет собой соль натрия.
[0115] Низкомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (b), предпочтительно добавляют в количестве от 0,01 до 0,5% по массе, более предпочтительно от 0,1 до 0,3% по массе, основываясь на сухой массе всех волокон, образующих салфеточную бумагу, получаемую с помощью настоящего варианта осуществления ввиду технологической контаминации и прочности сухой бумаги. При использовании соли КМЦ в качестве единственной низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (b), ее предпочтительно добавляют в количестве от 0,05 до 0,5% по массе, более предпочтительно от 0,1 до 0,3% по массе, основываясь на сухой массе всех волокон, образующих салфеточную бумагу, получаемую с помощью настоящего варианта осуществления.
При изготовлении бумаги с низкой основной массой, такой как салфеточная бумага, добавление низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (b), в концентрации всего лишь от 0,1 до 0,3% по массе вероятно дает только недостаточную прочность бумаги, поскольку низкомолекулярная добавка, повышающая прочность сухой бумаги (b), выходит из целлюлозный массы во время осушения. Увеличение количества (концентрации) низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (b), будет повышать прочность бумаги, но будет вызывать тревогу о технологической контаминации. Следовательно, количество низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (b), подлежащее добавлению, должно быть ограничено, так что рекомендовано использовать другую добавку, повышающую прочность сухой бумаги, в комбинации. Затем в способе изготовления салфеточной бумаги по изобретению высокомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (c), добавляют, как описано ниже. Настоящий вариант осуществления описан более подробно.
2
[0116] Как показано на Фиг.2, суспензию NBKP, которая имеет добавку, повышающую прочность влажной бумаги (a), и низкомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (b), добавленную и примешанную посредством тщательного перемешивания, перекачивают посредством насоса 53 через линию 51 в массораспределительный ящик 52. Размер выпуска массораспределительного ящика 52 варьируют для того, чтобы корректировать скорость потока с тем, чтобы получать салфеточную бумагу, которая имеет желаемую основную массу (30 г/м или менее).
[0117] Суспензию NBKP, которая содержит добавку, повышающую прочность влажной бумаги (a), и низкомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (b), и имеет скорректированную скорость потока, доставляют через линию 61 на фильтровальную сетку 62. В ходе доставки, суспензию разводят посредством подачи воды для разбавления с использованием подающего воду для разбавления блока 63. Суспензию NBKP предпочтительно разводят до концентрации от 0,01 до 1,0% по массе, более предпочтительно от 0,05 до 0,5% по массе.
[0118] Смесительный насос 64 доставляет, таким образом, разбавленную суспензию NBKP, которая содержит добавку, повышающую прочность влажной бумаги (a), и низкомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (b), на фильтровальную сетку 62, при этом создавая турбулентность.
[0119] Впоследствии, высокомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (c), добавляют к суспензии NBKP, содержащей добавку, повышающую прочность влажной бумаги (a), и низкомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (b), которую доставляют с турбулентностью, используя блок 65 добавления высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, и посылают на фильтровальную сетку 62. Анионная высокомолекулярная добавка, повышающая прочность сухой бумаги (c), прилипает к волокнам целлюлозной массы, которая имеет катионную добавку, повышающую прочность влажной бумаги (a), отложившуюся на них, в то время как происходит запутывание анионной низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (b), на них для образования инкрустаций, которые собираются посредством электрических зарядов анионной высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (c), в хлопья. В настоящем варианте осуществления, турбулентность, создаваемая посредством смесительного насоса 64, дезинтегрирует хлопья инкрустаций для того, чтобы предоставить равномерное бумажное сырье, которое менее вероятно ведет к формированию плохой текстуры. В настоящем варианте осуществления, хлопья также удаляют посредством фильтровальной сетки 62, которая дополнительно препятствует плохому формированию.
[0120] Как установлено ранее, добавление высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (c), необходимо с точки зрения улучшения удерживания целлюлозной массы, добавки, повышающей прочность влажной бумаги (a), и низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (b). Высокомолекулярная добавка, повышающая прочность сухой бумаги (c), представляет собой высокомолекулярный полимер, который имеет анионную группу и имеет молекулярную массу от 5000000 30000000. Высокомолекулярная добавка, повышающая прочность сухой бумаги (c), предпочтительно представляет собой акриловую полиакриламидную смолу (PAM), которая имеет молекулярную массу от 8000000 до 25000000 и содержит от 0,1 до 80 моль% звена акрилата натрия, более предпочтительно PAM, которая имеет молекулярную массу от 6000000 до 20000000 и содержит от 1 до 50 моль% звена акрилата натрия.
[0121] Высокомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (c), предпочтительно добавляют в количестве от 0,001 до 0,1% по массе, более предпочтительно от 0,01 до 0,08% по массе, основываясь на сухой массе всех волокон, образующих салфеточную бумагу, полученную с помощью настоящего варианта осуществления, в интересах прочности и формирования сухой бумаги. Когда используют PAM в качестве высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (c), ее предпочтительно добавляют в количестве от 0,001 до 0,1% по массе, более предпочтительно от 0,02 до 0,05% по массе, основываясь на сухой массе всех волокон, образующих салфеточную бумагу, получаемую с помощью настоящего варианта осуществления.
[0122] Отношение массы добавки, повышающей прочность влажной бумаги (a), одного типа, добавленной к общей массе добавленной низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (b), и добавленной высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (c), предпочтительно составляет от 0,5 до 10, более предпочтительно от 1 до 5.
[0123] Сырье, лишенное хлопьев, направляют через линию 66, в бумагоделательную часть 7, где его осушают и сушат для того, чтобы изготовить салфеточную бумагу. Более конкретно, концентрацию сырья, получаемого в части 2 получения сырья, корректируют, как разработано в формирователе в бумагоделательной части 7. Сырье из формирователя подают на проволочную сетку для формирования волокнистого слоя в сеточной части в бумагоделательной части 7. Волокнистый слой, сформированный в сеточной части, выжимают и обезвоживают для того, чтобы сформировать влажное бумажное полотно в прессовальной части бумагоделательной части 7. Влажное бумажное полотно, сформированное в прессовальной части, сушат в сухой части бумагоделательной части 7 с использованием, например, сушилки Янки или сушилки проходящим воздухом, чтобы изготовить полотно салфеточной бумаги. Полотно салфеточной бумаги принимают, например, в части намоточного устройства бумагоделательной части 7.
2
2
2
2
3
3
2
3
2
3
[0124] Способ изготовления салфеточной бумаги по настоящему варианту осуществления подходит для изготовления салфеточной бумаги с основной массой 30 г/м или менее. В настоящем варианте осуществления основную массу салфеточной бумаги, подлежащей получению, корректируют до желаемого значения (30 г/м или менее) посредством управления скоростью потока сырья с помощью массораспределительного ящика 52 части 2 получения сырья или управления концентрацией сырья в формирователе бумагоделательной части 7. В интересах улучшения проницаемости для жидкости, основная масса предпочтительно составляет от 10 до 14,5 г/м, более предпочтительно от 11 до 14 г/м. Плотность салфеточной бумаги в тех же интересах предпочтительно составляет от 0,05 до 0,2 г/см, более предпочтительно от 0,1 до 0,2 г/см. Несмотря на то, что может иметь место опасение за то, что такие низкие основная масса и плотность могут вести к снижению прочности бумаги, это опасение в настоящем варианте осуществления устранено посредством, как указано, (1) добавления добавки, повышающей прочность влажной бумаги (a), содержащей катионный полимер, который имеет катионную группу, в суспензию NBKP, за чем следует добавление низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (b), и (2) добавления низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (b), за чем следует добавление высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (c). При основной массе меньше чем 10 г/м или плотности меньше чем 0,05 г/см может возникнуть существенное снижение прочности бумаги. При основной массе больше чем 30 г/м или плотности больше чем 0,2 г/см, можно не ожидать достаточного эффекта повышения проницаемости для жидкости. Основную массу и плотность салфеточной бумаги измеряют описанными выше способами.
[0125] Салфеточная бумага, получаемая в настоящем варианте осуществления, представляет собой крепированную салфеточную бумагу. Степень крепирования предпочтительно составляет 5% или более, более предпочтительно от 5% до 30%. В настоящем варианте осуществления, крепирование предпочтительно осуществляют посредством способа сухого крепирования, в котором сухую сеть волокон (салфеточную бумагу), прилипающую, например, к сушилке Янки в сушильной части, соскребают ракельным ножом и т.п. Степень крепирования определяют ранее описанным способом.
[0126] Крепированная салфеточная бумага проявляет более высокую проницаемость для жидкости, чем некрепированная салфеточная бумага. Чем выше происходит повышение степени крепирования, тем выше становится проницаемость для жидкости. Однако отмечено, что увеличение степени крепирования склонно вести к снижению характеристик прочности (например, прочности при растяжении). Основываясь на этих открытиях, степень крепирования крепированной салфеточной бумаги, получаемой в настоящем варианте осуществления, предпочтительно составляет от 5 до 30%, более предпочтительно от 5 до 20%, даже более предпочтительно от 7 до 15%, чтобы уравновесить проницаемость для жидкости и характеристики прочности.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
[0127] Салфеточная бумага, получаемая в настоящем варианте осуществления, имеет прочность при сухом растяжении 60 сН/г/см или более, предпочтительно от 60 до 150 сН/г/см, более предпочтительно от 60 до 100 сН/г/см, даже более предпочтительно от 60 до 90 сН/г/см, в MD и 13 сН/г/см или более, предпочтительно от 13 до 50 сН/г/см, более предпочтительно от 13 до 40 сН/г/см, даже более предпочтительно от 13 до 30 сН/г/см, в CD, ортогональном MD. Салфеточная бумага, прочность которой при сухом растяжении в MD и CD попадает в соответствующие указанные диапазоны, проявляет достаточную прочность для практического использования. Например, в применении к оберточному листу для сердцевины, который оборачивает впитывающую сердцевину, для использования во впитывающем изделии, таком как одноразовый подгузник, оберточный лист для сердцевины (салфеточная бумага) менее вероятно рвется или вызывает схожую проблему во время изготовления впитывающего изделия. Единица «сН/г/см», как используют здесь для того, чтобы представлять прочность при сухом растяжении, равна единице «сН/25 мм», как используют со ссылкой на первый объект по изобретению.
2
2
2
2
2
2
2
2
[0128] Салфеточная бумага, получаемая в настоящем варианте осуществления, имеет прочность при влажном растяжении 13 сН/г/см или более, предпочтительно от 13 до 60 сН/г/см, более предпочтительно от 13 до 50 сН/г/см, даже более предпочтительно от 13 до 30 сН/г/см, в MD и 5 сН/г/см или более, предпочтительно от 5 до 20 сН/г/см, более предпочтительно от 5 до 15 сН/г/см, даже более предпочтительно от 5 до 12 сН/г/см, в CD.
Салфеточная бумага, у которой прочность при влажном растяжении в MD и CD попадает в соответствующие указанные диапазоны, проявляет достаточную прочность для практического использования. В применении, например, к одноразовому подгузнику, салфеточная бумага менее вероятно вызывает проблему. Прочность при сухом растяжении определяют ранее описанным способом. Прочность при влажном растяжении определяют описанным ниже способом.
[0129] Способ определения прочности при влажном растяжении:
Салфеточную бумагу того же размера, как используют в способе определения прочности при сухом растяжении, погружают в достаточное количество воды на 5 секунд и осушают в течение 10 секунд. Влажную салфеточную бумагу тестируют с использованием того же прибора для тестирования на растяжение и того же способа, как в способе определения прочности при сухом растяжении, чтобы получить максимальную прочность при разрыве.
[0130] Салфеточная бумага, получаемая в настоящем варианте осуществления, имеет время прохождения жидкости 3 секунды или короче, предпочтительно от 0,2 до 3 секунд, более предпочтительно от 0,5 до 2 секунд, как измеряют посредством описанного выше способа. Чем короче время прохождения жидкости, тем выше проницаемость для жидкости (выше оценка). Салфеточная бумага, которая имеет время прохождения жидкости в этом диапазоне, проявляет превосходную проницаемость для жидкости. Например, в применении к оберточному листу для сердцевины, который оборачивает впитывающую сердцевину, для использования в впитывающем изделии, салфеточная бумага позволяет выделяемому телесному текучему веществу, например, моче, быстро проходить через нее и впитываться в впитывающую сердцевину и, таким образом, ожидается, что обеспечивает впитывающее изделие с улучшенным предотвращением вытекания.
[0131] Имея хорошие характеристики прочности (прочность при растяжении) и превосходную проницаемость для жидкости, салфеточная бумага, получаемая в настоящем варианте осуществления, подходит для различных применений, в которых такие характеристики дают преимущество. Салфеточная бумага, получаемая в настоящем варианте осуществления, в частности, подходит в качестве оберточного листа для сердцевины, который оборачивает удерживающую жидкость впитывающую сердцевину, используемую в впитывающем изделии, таком как одноразовый подгузник или гигиеническая салфетка. Салфеточная бумага в качестве оберточного листа для сердцевины может позволить выделяемому текучему веществу, включая не только текучее вещество с относительно низкой вязкостью, такое как мочевина, но также выделения с относительно высокой вязкостью, такие как жидкий стул, проходить через нее и впитываться в впитывающую сердцевину, тем самым внося вклад в улучшение предотвращения вытекания из впитывающего изделия.
[0132] Салфеточная бумага, получаемая в настоящем варианте осуществления, может содержать компоненты, отличные от волокон, таких как NBKP, и добавки, повышающие прочность (a), (b), и (c), которые описаны выше. Другие компоненты включают бумагоделательные материалы и добавки, которые обычно употребляют в изготовлении бумаги, такие как наполнители (например, карбонат кальция и тальк), красители, цветные пигменты, отдушки, противомикробные средства, регуляторы pH, улучшающие удерживание средства, добавки для водостойкости и пеногасители. Можно использовать одну или более чем одну из них.
[0133] Способ изготовления салфеточной бумаги по изобретению (третий объект) не ограничен описанным выше вариантом осуществления. Например, несмотря на то, что в указанном выше варианте осуществления за добавлением низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (b), которой предшествует добавление добавки, повышающей прочность влажной бумаги (a), содержащей катионный полимер, который имеет катионную группу, в суспензию NBKP, следует добавление высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (c), низкомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (b), и высокомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (c), можно добавлять одновременно с суспензией NBKP после добавления добавки, повышающей прочность влажной бумаги (a), которая содержит катионный полимер, который имеет катионную группу. Одновременное добавление низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (b), и высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (c), упрощает стадию добавления добавок, повышающих прочность, тем самым делая производственную линию более компактной.
[0134] Аппарат 1A, представленный на Фиг.2, можно заменить на аппарат 1B, представленный на Фиг.3 в качестве аппарата для использования в изобретении (третий объект). Аппарат 1B с Фиг.3 отличается от аппарата 1A с Фиг.2 положением блока 65 добавления высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги. Аппарат 1B с Фиг.3 имеет в направлении технологического потока блок 65 добавления высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, подающий воду для разбавления блок 63 и смесительный насос 64 в линии 61, соединяющей массораспределительный ящик 52 и фильтровальную сетку 62. Ожидают, что вариант осуществления с использованием аппарата 1B, представленный на Фиг.3, будет создавать те же эффекты, как получают в варианте осуществления с использованием аппарата 1A с Фиг.2.
[0135] Аппарат 1A, представленный на Фиг.2 можно заменить на аппарат 1C, представленный на Фиг.4 в качестве аппарата для использования в изобретении (третий объект). Аппарат 1C, представленный на Фиг.4, отличается от аппарата 1A на Фиг.2 тем, что смесительный насос 64 не предусмотрен и что положение блока 65 добавления высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, изменено. В частности, аппарат 1C с Фиг.4 имеет блок 65 добавления высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, в линии 66, соединяющей фильтровальную сетку 62 и бумагоделательную часть 7. Ожидают, что вариант осуществления с использованием аппарата 1C, представленного на Фиг.4, будет создавать те же эффекты, как получают в варианте осуществления с использованием аппарата 1A с Фиг.2. Несмотря на то, что аппарат 1C, как показано на Фиг.4, не имеет смесительный насос 64, фильтровальную сетку 62 можно заменить на смесительный насос 64.
[0136] Аппарат 1A, представленный на Фиг.2, можно заменить на аппарат 1D, представленный на Фиг.5 в качестве аппарата для использования в изобретении (третий объект). Аппарат 1D, представленный на Фиг.5, отличается от аппарата 1A с Фиг.2 тем, что второй бак 42 для хранения сырья, линия 51 и насос 53 не предусмотрены и что положение блока 43 добавления низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, изменено. В частности, аппарат 1D с Фиг.5 имеет блок 43 добавления низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, предусмотренных по ходу линии блока 65 добавления высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги. В варианте осуществления с использованием аппарата 1D суспензию NBKP, имеющую добавку, повышающую прочность влажной бумаги (a), добавленную в нее и смешанную с ней посредством тщательного перемешивания в первом баке 32 для хранения сырья посылают в массораспределительный ящик 52 через линию 41 посредством насоса 44. Затем, в то время как суспензию, у которой скорость потока скорректирована посредством массораспределительного ящика 52, доставляют через линию 61 на фильтровальную сетку 62, суспензию сначала разбавляют с использованием подающего воду для разбавления блока 63 и затем заставляют течь в направлении фильтровальной сетки 62 с турбулентностью, обусловленной смесительным насосом 64. В аппарате 1D, когда высокомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (c), добавляют с использованием блока 65 добавления высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, в суспензию NBKP, имеющую добавку, повышающую прочность влажной бумаги (a), добавленную в нее и текущую с турбулентностью, низкомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (b), примешивают в высокомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (a), подлежащую добавлению, с использованием блока 43 добавления низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги. Ожидают, что вариант осуществления с использованием аппарата 1D, представленного на Фиг.5, создает те же эффекты, как получают в варианте осуществления с использованием аппарата 1A с Фиг.2.
[0137] Далее описано впитывающее изделие согласно четвертому объекту изобретения в отношении одноразового подгузника в качестве его предпочтительного варианта осуществления с помощью сопроводительных чертежей. Подгузник 1 согласно настоящему варианту осуществления представляет собой плоский одноразовый подгузник. Как показано на Фиг.6 и 7, подгузник 1 содержит проницаемый для жидкости верхний лист 12, формирующий обращенную к коже поверхность, непроницаемый для жидкости или воды отталкивающий (далее в настоящем документе включительно обозначаемый как непроницаемый для жидкости) задний лист 13, формирующий не обращенную к коже поверхность, и впитывающий элемент 14, расположенный между листами 12 и 13. Подгузники 1 является по существу продолговатым. Каждый из верхнего листа 12, заднего листа 13 и впитывающего элемента 14 является продолговатым и более длинным в направлении X. Каждый из верхнего листа 12 и заднего листа 13 больше, чем впитывающий элемент 14 и простирается за пределы периферии впитывающего элемента 14. Верхний лист 12 уже, чем задний лист 13 в поперечном направлении Y, как показано на Фиг.7.
[0138] Как показано на Фиг.6, подгузник 1 имеет заднюю часть A, адаптированную для ношения вокруг задней стороны носящего, переднюю часть B, адаптированную для ношения вокруг передней стороны носящего, и промежностную часть C, адаптированную для ношения вокруг промежности носящего. Промежностная часть C расположена в продольной (в направлении X) средней части подгузника 1. Края обеих латеральных сторон промежностной части C вогнуты внутрь с тем, чтобы подгузник 1 имел форму песочных часов, причем его продольная средняя часть заужена в виде сверху, как показано на Фиг.6.
[0139] В описании изобретения продольное направление представляет собой направление вдоль более длинной стороны впитывающего изделия (одноразового подгузника) или элемента, образующего впитывающее изделие, а поперечное или латеральное направление представляет собой направление, перпендикулярное продольному направлению. На Фиг.6-8 направление, обозначенное X, представляет собой продольное направление подгузника 1 (впитывающего элемента 140), и направление, обозначенное Y, представляет собой латеральное направление подгузника 1 (впитывающего элемента 140). Фраза «обращенная к коже сторона» представляет сторону впитывающего изделия (одноразового подгузника) или элемента, образующего впитывающее изделие, которая обращена к коже носящего во время ношения, а фраза «не обращенная к коже сторона» представляет сторону впитывающего изделия (одноразового подгузника) или элемента, образующего впитывающее изделие, которая обращена от кожи (сторону, обращенную к одежде) во время ношения.
[0140] Как показано на Фиг.6 и 7, боковой лист 162, имеющий эластические элементы 161, фиксированные в их растянутом состоянии вдоль одной его стороны, предоставлен вдоль каждой латеральной стороны подгузника 1 с тем, чтобы сформировать пару стоячих манжетов во время ношения. Эластические элементы 163 расположены в промежностной части C вдоль каждой продольно идущей ножной части, адаптированной для ношения вокруг ноги носящего. Во время ношения подгузника 1 эластические элементы 163 контактируют для формирования пары ножных сборок. Как показано на Фиг.7, пара боковых листов 162 и 162, верхний лист 12, впитывающий элемент 14, эластические элементы 163 и задний лист 13 соединены вместе с помощью известного соединительного средства, такого как термоплавкий адгезив.
[0141] Как показано на Фиг.6, поясной эластический элемент 164 расположен вдоль края отверстия для талии каждой из задней части A и передней части B, чтобы сформировать поясную сборку. Поясной эластический элемент имеет форму ленты и неподвижно расположен между верхним листом 12 и задним листом 13 по существу по всей ширине подгузника 1 в поперечном направлении подгузника 1. Множество образующих подпоясные сборки эластических элементов 165 расположено в обоих областях латеральных сторон задней части A для формирования двухсторонних подпоясных сборок. Образующие подпоясные сборки эластические элементы 165 расположены в по существу прямой линейной конфигурации, идущей в поперечном направлении Y, и неподвижно удерживаются между верхним листом 12 и задним листом 13.
[0142] Как показано на Фиг.6, подгузник 1 имеет пару крепежных лент 18 и 18, предоставленных вдоль обоих краев латеральных сторон, идущих в продольном направлении X, задней части A. Более конкретно, каждая из задней части B и передней части B имеет боковой клапан 17, предоставленный вдоль каждой их латеральной стороны и идущих в продольном направлении X, каждый боковой клапан 17, идущий латерально наружу от каждого продольно идущего края латеральной стороны впитывающего элемента 14. Крепежную ленту 18 прикрепляют к каждому боковому клапану 17, чтобы она шла латерально наружу. Крепежная лента 18 имеет прикрепляемую часть 181, сформированную на мужском компоненте механической застежки.
[0143] Подгузник 1 имеет зону 19 посадки, сформированную из женского компонента механической застежки, предоставленной на не обращенной к коже стороне передней части B. Зону 19 посадки обеспечивают посредством прикрепления женского компонента механической застежки к не обращенной к коже стороне заднего листа 13 посредством известного соединительного средства (например, адгезивного соединения или термосварки). Прикрепляемую часть 181 крепежной ленты 18 можно отсоединяемо прикреплять на зону посадки.
[0144] Впитывающий элемент 14 описан более подробно. Как показано на Фиг.6 и 7, впитывающий элемент 4 состоит из впитывающей сердцевины 140 и оберточного листа для сердцевины, который оборачивает впитывающую сердцевину 140. Впитывающая сердцевина 140 является продолговатой в продольном направлении X подгузника 1 и имеет свою зауженную среднюю в продольном направлении часть.
[0145] Впитывающая сердцевина 140 выполнена из гидрофильных волокон и впитывающего полимера. Гидрофильные волокна конкретно не ограничены до тех пор, пока они имеют гидрофильную поверхность и способны формировать лист, в котором они имеют высокую степень свободы движения друг от друга во влажном состоянии. Иллюстративные примеры таких гидрофильных волокон включают натуральные целлюлозные волокна, такие как древесная масса, например, крафт-целлюлоза мягких пород древесины и крафт-целлюлоза твердых пород древесины, и недревесная масса, например, хлопковая целлюлозная масса и целлюлозная масса из соломы; регенерированные целлюлозные волокна, такие как вискоза и медно-аммиачное волокно; гидрофильные синтетические волокна, такие как поливинилспиртовое волокно и полиакрилонитриловое волокно; и синтетические волокна, гидрофилизированные поверхностно-активным веществом, такие как полиэтилентерефталатное (PET) волокно, полиэтиленовое (PE) волокно, полипропиленовое (PP) волокно и полиэфирное волокно. Эти волокна можно использовать или отдельно или в виде смеси из двух или более из них.
[0146] Впитывающий полимер может представлять собой какой-либо из тех, которые стандартно используют в данной области. Иллюстративные примеры включают полиакрилат натрия, сополимер акриловой кислоты-винилового спирта, сшитый полиакрилат натрия, привитой полимер крахмала-акриловой кислоты, сополимер изобутилена-малеинового ангидрида и его продукт омыления, полиакрилат калия и полиакрилат цезия. Эти полимеры можно использовать или отдельно или в виде смеси из двух или более из них. Впитывающий полимер обычно находится в форме частиц, но может быть волокнистым. Впитывающие полимеры в форме частиц включают, в соответствии с формой, аморфный тип, комковый тип, тип в форме кипы, тип сферических агломератов и сферический тип, любой из которых можно использовать.
[0147] Общая доля гидрофильных волокон и впитывающего полимера в впитывающей сердцевине 140 составляет, например, от 70 до 100% по массе, предпочтительно от 85 до 100% по массе, более предпочтительно от 95 до 100% по массе. Отношение гидрофильных волокон к впитывающему полимеру предпочтительно составляет от 1/9 до 9/1, более предпочтительно от 3/7 до 7/3, чтобы обеспечить достаточное удерживание и вместимость для мочи, жидкого стула и т.п. При необходимости, впитывающая сердцевина 140 дополнительно может содержать компоненты, отличные от гидрофильных волокон и впитывающего полимера, такого как pH буферы, гидрофильный порошок, различные добавки, включая дезодораторы, и негидрофильные волокна.
2
2
3
3
[0148] Впитывающая сердцевина 140 предпочтительно имеет основную массу от 200 до 600 г/м, более предпочтительно от 300 до 600 г/м, чтобы обеспечить достаточное удерживание и вместимость для мочи, жидкого стула и т.п. В тех же интересах плотность впитывающей сердцевины 140 предпочтительно составляет от 0,10 до 0,30 г/см, более предпочтительно от 0,15 до 0,30 г/см. Толщина впитывающей сердцевины 140 без приложенной нагрузи предпочтительно составляет от 1,5 до 3,5 мм, более предпочтительно от 1,7 до 3,0 мм.
[0149] Как показано на Фиг.7, оберточный лист 15 для сердцевины содержит лист высоко проницаемой для жидкости бумаги (далее в настоящем документе обозначаемый как бумага с высокой проницаемостью) 151, наложенный на обращенную к коже сторону 140a впитывающей сердцевины 140, и низко проницаемый для жидкости лист (далее в настоящем документе обозначаемый как лист с низкой проницаемостью) 152, который размещен на не обращенной к коже стороне 140b впитывающей сердцевины 140 и обернут вокруг для того, чтобы покрывать обе латеральные боковые части 140s, идущие в продольном направлении впитывающей сердцевины 140 (этот способ оборачивания листа 152 с низкой проницаемостью обозначают как расположение на не обращенной к коже стороне 140b впитывающей сердцевины 140). Более конкретно, оберточный лист 15 для сердцевины содержит два листа 151 и 152, которые различаются размером в поперечном направлении Y. Один из них представляет собой бумагу 151 с высокой проницаемостью, которая имеет по существу те же размеры в продольном направлении X и поперечном направлении Y, что и впитывающая сердцевина 140, которая имеет длины в каждом направлении (длины в направлении X и Y, указанные здесь, обозначают максимальную длину в соответствующем направлении), и другой представляет собой лист 152 с низкой проницаемостью, который шире, чем бумага 151 с высокой проницаемостью. Бумага 151 с высокой проницаемостью и лист 152 с низкой проницаемостью имеют одинаковую длину в продольном направлении X. Бумага 151 с высокой проницаемостью покрывает по существу всю площадь обращенной к коже стороны 140a впитывающей сердцевины 140. Лист 152 с низкой проницаемостью покрывает по существу всю площадь не обращенной к коже стороны 140b впитывающей сердцевины 140 и идет наружу в поперечном направлении Y от обеих боковых частей 140s впитывающей сердцевины 140, выступающие части листа 152 с низкой проницаемостью обернуты вокруг и поверх бумаги 151 с высокой проницаемостью, наложенной на обращенную к коже сторону 140a впитывающей сердцевины 140, чтобы покрыть обе продольно идущие латеральные боковые части бумаги 151 с высокой проницаемостью. Впитывающая сердцевина 140 может быть связана с бумагой 151 с высокой проницаемостью и листом 152 с низкой проницаемостью посредством известного соединительного средства, такого как термоплавкий адгезив.
[0150] Один из основных признаков подгузника 1 по настоящему варианту осуществления заключается в том, что бумага 151 с высокой проницаемостью, расположенная непосредственно на обращенной к коже стороне 140a впитывающей сердцевины 140, без других элементов между ними проявляет хорошие характеристики прочности и превосходную проницаемость для жидкости.
2
2
2
3
3
3
2
3
2
3
[0151] Бумага 151 с высокой проницаемостью разработана для того, чтобы иметь относительно низкую основную массу и плотность для того, чтобы достигать улучшения проницаемости для жидкости. В частности, основная масса бумаги 151 с высокой проницаемостью составляет от 8 до 20 г/м, предпочтительно от 10 до 14,5 г/м, более предпочтительно от 11 до 14 г/м, а плотность бумаги с высокой проницаемостью составляет от 0,05 до 0,2 г/см, предпочтительно от 0,07 до 0,20 г/см, более предпочтительно от 0,10 до 0,20 г/см. При основной массе меньше чем 8 г/м или плотности меньше чем 0,05 г/см может происходить существенное снижение прочности бумаги. При основной массе больше чем 20 г/м или плотности больше чем 0,2 г/см можно не ожидать достаточного эффекта улучшения проницаемости для жидкости. Основную массу и плотность бумаги 151 с высокой проницаемостью (оберточного листа 15 для сердцевины) определяют следующим образом.
[0152] Способ определения основной массы оберточного листа для сердцевины:
2
Квадратные образцы со стороной 10 см (площадь: 100 см) вырезают из образца (оберточного листа для сердцевины), кондиционированного в определенных условиях, точно определенных в JIS P8111. Каждый образец взвешивают с использованием весов, обладающих минимальным отчетом в одну сотою грамма, и измеряемую массу делят на площадь, чтобы получить основную массу образца. Среднее полученных таким образом основных масс десяти образцов берут в качестве основной массы образца.
[0153] Способ определения плотности оберточного листа для сердцевины:
Стопку из десяти квадратных образцов со стороной 20 см (оберточные листы для сердцевины) замораживают в жидком азоте и режут вдоль центра резателем. Образец, не показывающий сдвиг на поверхности среза, выбирают из десяти образцов, и измеряют толщину выбранного образца под оптическим микроскопом. В случае образца, имеющего неровную поверхность (например, крепированная бумага), как описано далее в настоящем документе, термин «толщина» относится не к кажущейся толщине, измеряемой от самой глубокой впадины до самого высокого пика профиля поверхности, а к истинной толщине (толщине слоя, сформированного из осажденных волокон). Массу W квадратного образца со стороной 20 см, толщина которого известна, измеряют с использованием весов, имеющих минимальный отчет в сотую грамма. Плотность образца представляет собой частное, получаемое посредством деления массы W на объем V образца, W/V, где V вычисляют с помощью формулы: V={T×B×B×(100+A)/100}, где T представляет собой толщину образца (см); A представляет собой степень крепирования образца (%); и B представляет собой длину стороны образца (20 см). Степень крепирования определяют описанным выше способом. Когда образец оберточного листа для сердцевины не имеет крепирования (степень крепирования 0%), A=0.
[0154] Бумага 151 с низкой основной массой, низкой плотностью и высокой проницаемостью имеет время прохождения жидкости 600 секунд или короче, предпочтительно 400 секунд или короче, более предпочтительно 300 секунд или короче, как измеряют описанным ниже способом. Чем короче время прохождения жидкости, тем выше проницаемость для жидкости (выше оценка). Имея превосходную проницаемость для жидкости, бумага с высокой проницаемостью, имеющая время прохождения жидкости в этом диапазоне, позволяет выделяемым телесным текучим веществам, включая не только текучее вещество с относительно низкой вязкостью, такое как моча, но также выделения с относительно высокой вязкостью, такие как жидкий стул или менструальная кровь, быстро проходить через нее и впитываться в впитывающую сердцевину 40, едва ли позволяя текучему веществу оставаться на поверхности впитывающего элемента.
[0155] Способ определения времени прохождения жидкости:
Как показано на Фиг.1, два цилиндра 91 и 92, открытые на обоих их концах и имеющие внутренний диаметр 35 мм, вертикально и концентрически устанавливают с листом S (бумага с высокой проницаемостью), подлежащим оценке, который вставлен между ними. Верхний цилиндр 91 и нижний цилиндр 92 предпочтительно соединены посредством пригоночных зажимов 93 на кольцеобразных фланцах, предоставленных вокруг нижнего конца верхнего цилиндра 91 и верхнего конца нижнего цилиндра 92. Элементы, обозначенные позицией 94, представляют собой уплотнительные кольца, выполненные, например, из резины и имеющие сквозное отверстие той же формы и внутреннего диаметра, что и цилиндры 91 и 92. С использованием листа S, удерживаемого между верхним и нижним цилиндрами 91 и 92, приблизительно 10±1 г жидкости высокой вязкости W, которая имеет вязкость 290 мПа·с, подают в верхний цилиндр 91. Вязкость жидкости W измеряют посредством следующей процедуры с использованием вибрационного вискозиметра CJV5000 из A & D Co., Ltd. контейнер для образца, содержащий приблизительно 10 г жидкости высокой вязкости, устанавливают на вискозиметр, и папу вибраторов вставляют на предписанном уровне. Диапазон измерений устанавливают на 50 мВ. Переключатель измерения нажимают для того, чтобы начать измерение. Вязкость считывают после 60 секунд от начала измерения. Измерение выполняют при 25°C.
Жидкость высокой вязкости проходит через или абсорбируется листом S и исчезает из верхнего цилиндра 91. Время от начала выливания жидкости высокой вязкости до момента, когда уровень поверхности жидкости сравняется с поверхностью листа S (поверхность на стороне верхнего цилиндра 91) измеряют для того, чтобы получить время прохождения жидкости. Жидкость высокой вязкости получают посредством смешивания глицерина и ионообменной воды в массовом отношении 94:6.
[0156] Несмотря на то, что бумага 151 с высокой проницаемостью имеет время прохождения жидкости 600 секунд или короче и проявляет превосходную проницаемость для жидкости, лист 152 с низкой проницаемостью, который образует оберточный лист для сердцевины, наряду с бумагой 151 с высокой проницаемостью имеет время прохождения жидкости, превышающее 600 секунд, и проявляет низкую проницаемость для жидкости. Впитывающую сердцевину 140, используемую в настоящем варианте осуществления, покрывают бумагой 151 с высокой проницаемостью, которая имеет высокую проницаемость для жидкости, на ее обращенной к коже стороне 140a, которая непосредственно принимает выделяемые телесные текучие вещества, такие как жидкий стул, и листом 152 с низкой проницаемостью, который имеет низкую проницаемость для жидкости, на противоположной не обращенной коже стороне 140b и обеих латеральных боковых частях 140s.
[0157] Описанная выше конфигурация оберточного листа 15 для сердцевины заставляет жидкость, выделенную и прошедшую через верхний лист, 12 быстро впитываться в впитывающий элемент 14 посредством действия бумаги 151 с высокой проницаемостью и абсорбироваться и удерживаться в впитывающей сердцевине 140. Поскольку не обращенная к коже сторона 140a и обе латеральные боковые части 140s впитывающей сердцевины 140 покрыты листом 152 с низкой проницаемостью, даже если уже абсорбированная и удерживаемая в впитывающей сердцевине 140 жидкость вытекает из нее, предотвращено ее вытекание из впитывающего элемента посредством листа 152 с низкой проницаемостью. Латеральное вытекание, таким образом, эффективно ограничено. Для того чтобы дополнительно обеспечить предотвращающий латеральное вытекание эффект листа 152 с низкой проницаемостью, лист 152 с низкой проницаемостью предпочтительно имеет время прохождения жидкости от 600 до 3000 секунд, более предпочтительно от 600 до 2000 секунд.
2
2
3
3
[0158] Бумагу, нетканый материал и т.п. можно использовать в качестве листа 152 с низкой проницаемостью. Крепированная бумага особенно предпочтительна. Чтобы иметь время прохождения жидкости больше 600 секунд, лист 152 с низкой проницаемостью предпочтительно имеет основную массу от 13 до 20 г/м, более предпочтительно от 15 до 18 г/м; плотность от 0,10 до 0,30 г/см, более предпочтительно от 0,20 до 0,25 г/см; и степень крепирования от 5% до 20%, более предпочтительно от 7% до 15%. Крепирование можно осуществлять посредством стандартно известного способа. Степень крепирования измеряют описанным выше способом. Слово «салфеточная бумага» в описании способа считается подлежащей замене на «лист».
[0159] Бумага 151 с высокой проницаемостью описана дополнительно. Как установлено ранее, бумага 151 с высокой проницаемостью, несмотря на относительно низкую основную массу и плотность для улучшения проницаемости для жидкости, проявляет хорошие характеристики прочности. В частности, она имеет прочность при сухом растяжении 600 сН/25 мм или более, предпочтительно от 600 до 1500 сН/25 мм, более предпочтительно от 700 до 1200 сН/25 мм, в машинном направлении (MD) во время изготовления салфеточной бумаги. Бумага 151 с высокой проницаемостью, у которой прочность в MD при сухом растяжении находится в указанном диапазоне, проявляет достаточную прочность для практического использования. Она с меньшей вероятностью рвется или вызывает схожую проблему во время изготовления подгузника 1 или позволяет формирующему впитывающую сердцевину материалу вытекать.
[0160] С той же точки зрения предпочтительно, чтобы бумага 151 с высокой проницаемостью имела прочность при сухом растяжении в CD, ортогональном к MD, 150 сН/25 мм или более, предпочтительно от 150 до 350 сН/25 мм, более предпочтительно от 170 до 300 сН/25 мм. Прочность при сухом растяжении определяют посредством описанного выше способа. Слово «салфеточная бумага» в описании способа считают подлежащим замене на «бумагу с высокой проницаемостью».
[0161] Бумага 151 с высокой проницаемостью может представлять собой крепированную бумагу. В этом случае, крепирование предпочтительно осуществляют посредством способа сухого крепирования, в котором сухую сеть волокон (бумага 151 с высокой проницаемостью), прилипающую, например, к сушилке Янки в сушильной части бумагоделательной машины, соскребают с использованием ракельного ножа и т.п. Крепированная бумага проявляет более высокую проницаемость для жидкости, чем некрепированная бумага. Чем выше степень крепирования, тем выше становится проницаемость для жидкости. Однако отмечено, что увеличение степени крепирования склонно вести к снижению характеристик прочности (например, прочности при растяжении). Основываясь на этих открытиях, степень крепирования крепированной бумаги 151 с высокой проницаемостью предпочтительно составляет от 5% до 30%, более предпочтительно от 5% до 20%, даже более предпочтительно от 7% до 15%, чтобы сбалансировать проницаемость для жидкости и характеристики прочности. Степень крепирования определяют ранее описанным способом.
[0162] Бумага 151 с высокой проницаемостью с хорошими характеристиками прочности и высокой проницаемостью для жидкости предпочтительно представляет собой бумагу, описанную ниже, которая обозначена как бумага A с высокой проницаемостью. Бумага A с высокой проницаемостью представляет собой салфеточную бумагу, преимущественно состоящую из структуры из двух типов гидрофильных целлюлозных волокон, различающихся по грубости волокна, и содержит добавку, повышающую прочность. Два типа гидрофильных целлюлозных волокон включают первую целлюлозную массу, которая имеет грубость волокна от 0,13 до 0,16 мг/м и вторую целлюлозную массу, которая имеет грубость волокна от 0,17 до 0,20 мг/м. Различия в грубости волокна между первой и второй целлюлозной массой составляет от 0,01 до 0,07 мг/м. Структура имеет степень помола от 400 до 550 мл. Бумага A с высокой проницаемостью в основном представляет собой то же, что и салфеточная бумага согласно первому объекту изобретения. Бумага A с высокой проницаемостью описана главным образом со ссылкой на отличия от салфеточной бумаги по первому объекту. Описание салфеточной бумаги по первому объекту применимо соответствующим образом к другим признакам бумаги A с высокой проницаемостью.
[0163] В случаях, когда две или более добавки, повышающих прочность, используют в бумаге A с высокой проницаемостью, предпочтительные комбинации добавок, повышающих прочность, включают (1) комбинацию одной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, и одну добавку, повышающую прочность влажной бумаги, и (2) комбинацию двух добавок, повышающих прочность сухой бумаги, и одной добавки, повышающей прочность влажной бумаги. При использовании комбинации (1), одна добавка, повышающая прочность сухой бумаги, предпочтительно представляет собой соль анионного PAM, а одна добавка, повышающая прочность сухой бумаги, предпочтительно представляет собой PAE. В случае комбинации (2), две добавки, повышающие прочность сухой бумаги, предпочтительно представляют собой соль КМЦ и соль анионного PAM, а одна добавка, повышающая прочность влажной бумаги, предпочтительно представляет собой PAE.
2
[0164] Бумага A с высокой проницаемостью превосходна не только характеристиками прочности и проницаемостью для жидкости, но воздухопроницаемостью; для этого она состоит преимущественно из структуры из двух гидрофильных целлюлозных волокон, различающихся по грубости волокна. Для того чтобы исследовать зависимость между воздухопроницаемостью и использованием двух типов гидрофильных целлюлозных волокон, различающихся по грубости волокна, два типа салфеточной бумаги (образцы A и B) получали из различных композиций целлюлозной массы и определяли воздухопроницаемость образцов. Образец A представляет собой бумагу II с высокой проницаемостью, описанную далее, которая содержит первую и вторую целлюлозную массу. Образец B представляет собой бумагу I с высокой проницаемостью, описанную далее, которая содержит только первую целлюлозную массу в качестве волокнистого материала. Оба образца A и B имеют основную массу 13 г/м. Воздухопроницаемость измеряют описанным ниже способом.
[0165] Способ измерения воздухопроницаемости:
3
3
3
3
Воздухопроницаемость определяют в соответствии с JIS P8117. Получают тридцать два вырезанных квадратных листа со стороной 15 см, подлежащих оценке (салфеточная бумага). Листы сушат в устройстве для сушки горячим воздухом при 105ºC в течение 30 минут и укладывают в стопку один поверх другого. Стопку устанавливают на денсиметр Gurley B-типа, и время, необходимое для прохождения определенного количества воздуха через стопку, начиная от 0 см, до достижения 300 см, измеряют пятикратно. Среднее пяти измеренных времен берут в качестве воздухопроницаемости листа (салфеточная бумага). Единица таким образом определяемой воздухопроницаемости представляет собой с/32P·300 см, что показывает время (в секундах), необходимое для прохождения 300 см воздуха через стопку из 32 листов. Чем меньше значение, тем легче воздуху проходить насквозь, то есть, тем выше воздухопроницаемость.
3
3
[0166] Образец B, содержащий первую целлюлозную массу в качестве единственного волокнистого материала (бумага I с высокой проницаемостью) имеет воздухопроницаемость от 2,1 до 2,7 с/32P·300 см, тогда как образец A (бумага II с высокой проницаемостью), содержащий два типа целлюлозной массы (первая и втора), различающихся по грубости волокна в качестве волокнистого материала, имеет меньшую воздухопроницаемость от 1,6 до 2,2 с/32P·300 см. Эти результаты доказывают, что содержание салфеточной бумаги преимущественно из структуры двух типов гидрофильных целлюлозных волокон, различающихся по грубость волокна, является эффективным для того, чтобы предоставить салфеточную бумагу с улучшенной воздухопроницаемостью. Следует ясно понимать, что сконфигурированная таким образом бумага A с высокой проницаемостью проявляет превосходную воздухопроницаемость.
[0167] Бумага 151 с высокой проницаемостью не ограничена бумагой A с высокой проницаемостью и может представлять собой какую-либо бумагу, у которой основная масса, плотность, время прохождения жидкости и прочность в MD при сухом растяжении находятся в соответствующих указанных диапазонах. Например, бумага 151 с высокой проницаемостью может представлять собой крепированную салфеточную бумагу, преимущественно содержащую беленую крафт-целлюлозу мягких пород древесины (NBKP), которая имеет степень помола от 400 до 550 мл (предпочтительно от 475 до 525 мл, более предпочтительно от 490 до 510 мл), которая содержит две или более добавки, повышающих прочность, и имеет степень крепирования от 5% до 30% (предпочтительно от 5% до 20%, более предпочтительно от 7% до 15%). Как используют в настоящем документе, фраза «преимущественно содержит» предназначена для того, чтобы обозначать, что содержание NBKP, имеющей степень помола в указанном диапазоне, составляет по меньшей мере 50% по массе. Чтобы получить хорошие характеристики прочности, содержание NBKP предпочтительно составляет от 50 до 100% по массе, более предпочтительно от 80 до 100% по массе. Подробности о бумаге A с высокой проницаемостью, например, иллюстративные примеры добавок, повышающих прочность, применимы соответствующим образом к крепированной салфеточной бумаге, если не указано иное.
[0168] Описаны материалы, которые можно использовать для изготовления элементов конструкции подгузника 1. Верхний лист 12 и задний лист 13 могут относиться к различным типам, стандартно используемым в данной области. Верхний лист 12 можно формировать из проницаемого для жидкости листа, такого как нетканый материал или перфорированная пленка из смолы, и задний лист 13 можно формировать из непроницаемых для жидкости или водоотталкивающих листов различных типов, таких как непроницаемая для влаги пленка из смолы, проницаемая для влаги пористая пленка из смолы, водоотталкивающий нетканый материал или ламинат из такой пленки из смолы или нетканого материала и другого листа. Боковой лист 162 может быть из того же материала, что и задний лист 13.
[0169] Подгузник 1 по настоящему варианту осуществления используют аналогичным образом, как известные плоские одноразовые подгузники. Имея бумагу 151 с высокой проницаемостью в верхней части оберточного листа 15 для сердцевины, который расположен на обращенной к коже стороне 140a впитывающей сердцевины 140, подгузник 1 по настоящему варианту осуществления превосходит впитывающее изделие, раскрытое в патентной литературе 4, в котором эту часть оберточного листа для сердцевины формируют из нетканого материала, выполненного из синтетических волокон, особенно в отношении (1) абсорбционной способности для телесных текучих веществ, таких как жидкий стул (абсорбционная способность при повторном смачивании), (2) меньшей вероятности вызывать вытекание формирующих впитывающую сердцевину материалов, таких как впитывающий полимер, и (3) экономии производственных затрат. Имея лист 152 с низкой проницаемостью в качестве нижней части оберточного листа 15 для сердцевины, который расположен на не обращенной к коже стороне 140b впитывающей сердцевины 140, подгузник 1 по настоящему варианту осуществления, имеет меньшую вероятность латерального вытекания.
[0170] Изобретение (четвертый объект) не ограничено конкретным описанным вариантом осуществления, а предназначено для того, чтобы покрывать различные модификации в пределах объема изобретения. Например, несмотря на то, что оберточный лист для сердцевины по одному из вариантов осуществления состоит из бумаги 151 с высокой проницаемостью и листа 152 с низкой проницаемостью, оберточный лист для сердцевины можно формировать только из бумаги 151 с высокой проницаемостью, в этом случае оберточный лист для сердцевины может состоять из двух листов бумаги 151 с высокой проницаемостью. В этом случае лист 152 с низкой проницаемостью в варианте осуществления, представленном на Фиг.7, можно заменить на бумагу 151 с высокой проницаемостью.
[0171] Иным образом оберточный лист 15 для сердцевины можно формировать из одного листа бумаги 151 с высокой проницаемостью, как показано на Фиг.8. Бумага 151 с высокой проницаемостью, используемая в варианте осуществления с Фиг.8, имеет размеры в 2-3 раза больше впитывающей сердцевины 140 в поперечном направлении Y. Впитывающий элемент 14 изготавливают посредством размещения впитывающей сердцевины 140 на латерально средней части бумаги 151 с высокой проницаемостью, загибания латерально противоположных частей бумаги 151 с высокой проницаемостью на верхнюю сторону впитывающей сердцевины 140, присоединения перекрывающихся противоположных частей бумаги 151 с высокой проницаемостью друг к другу посредством известного соединительного средства, такого как термоплавкий адгезив, чтобы сделать бумагу трубчатой, и ее переворачивания.
[0172] Впитывающее изделие по изобретению (четвертый объект) может представлять собой не только плоский одноразовый подгузник, который имеет крепежные ленты, но и натягиваемый (в виде трусов) одноразовый подгузник, впитывающую прокладку, гигиеническую салфетку и т.п.
[0173] В связи с указанными выше вариантами осуществления, изобретение относится к следующему объекту изобретения (включая салфеточную бумагу, впитывающее изделие и способ получения салфеточной бумаги):
[1] Салфеточная бумага преимущественно содержит структуру из двух типов гидрофильных целлюлозных волокон, различающихся по грубости волокна, и содержит добавку, повышающую прочность,
два типа гидрофильных целлюлозных волокон представляют собой первую целлюлозную массу, которая имеет грубость волокна от 0,13 до 0,16 мг/м, предпочтительно от 0,135 до 0,155 мг/м, более предпочтительно от 0,14 до 0,15 мг/м, и вторую целлюлозную массу, которая имеет грубость волокна от 0,17 до 0,20 мг/м, предпочтительно от 0,175 до 0,195 мг/м, более предпочтительно от 0,18 до 0,19 мг/м, различие в грубости волокна между первой и второй целлюлозной массой составляет от 0,01 до 0,07 мг/м, предпочтительно от 0,02 до 0,06 мг/м, более предпочтительно от 0,03 до 0,05 мг/м, и структура имеет степень помола от 400 до 550 мл.
[0174] [2] Салфеточная бумага, изложенная в [1], где каждая из первой целлюлозной массы и второй целлюлозной массы имеет среднюю длину волокна от 2 до 3 мм, предпочтительно от 2,2 до 2,8 мм.
[3] Салфеточная бумага, изложенная в [1] или [2], где отношение содержания первой целлюлозной массы ко второй целлюлозной массе, а именно первая целлюлозная масса/вторая целлюлозная масса, составляет от 3/7 до 7/3, предпочтительно от 4/6 до 6/4.
[4] Салфеточная бумага, изложенная в любом одном из с [1] до [3], где первая целлюлозная масса и вторая целлюлозная масса каждая представляет собой беленую крафт-целлюлозу мягких пород древесины (NBKP).
[5] Салфеточная бумага, изложенная в любом одном из с [1] до [4], где общее содержание первой и второй целлюлозной массы составляет от 70 до 100% по массе, предпочтительно от 80 до 100% по массе.
[6] Салфеточная бумага, изложенная в любом одном из с [1] до [5], где структура имеет степень помола от 450 до 525 мл, предпочтительно от 475 до 510 мл.
[7] Салфеточная бумага, изложенная в любом одном из с [1] до [6], где добавка, повышающая прочность, содержит по меньшей мере карбоксиметилцеллюлозу или ее соль.
2
2
2
[8] Салфеточная бумага, изложенная в любом одном из с [1] до [7], которая имеет основную массу от 10 до 20 г/м, предпочтительно от 11 до 16 г/м, более предпочтительно от 12 до 14 г/м.
2
2
3
3
[0175] [9] Салфеточная бумага, изложенная в любом одном из с [1] до [7], преимущественно содержит беленую крафт-целлюлозу мягких пород древесины, которая имеет степень помола от 400 до 550 мл, предпочтительно от 475 до 525 мл, более предпочтительно от 490 до 510 мл, содержит две или более добавки, повышающие прочность, имеет основную массу от 10 до 14,5 г/м, предпочтительно от 11 до 14 г/м, плотность от 0,05 до 0,2 г/см, предпочтительно от 0,1 до 0,2 г/см, и степень крепирования от 5% до 30%, предпочтительно от 5% до 20%, более предпочтительно от 7% до 15%.
[10] Салфеточная бумага, изложенная в [9], где две или более добавки, повышающие прочность, содержат добавку, повышающую прочность сухой бумаги, и добавку, повышающую прочность влажной бумаги.
[11] Салфеточная бумага, изложенная в [9] или [10], где общее содержание двух или более добавок, повышающих прочность, составляет от 0,01 до 1,5% по массе, предпочтительно от 0,03 до 1,2% по массе, относительно сухой массы всех волокон, образующих салфеточную бумагу.
[12] Салфеточная бумага, изложенная в любом одном из с [9] до [11], где две или более добавки, повышающих прочность, представляют собой по меньшей мере одну добавку, повышающую прочность сухой бумаги, и по меньшей мере одну добавку, повышающую прочность влажной бумаги, отношение общего количества по меньшей мере одной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, к общему количеству по меньшей мере одной добавки, повышающей прочность влажной бумаги, составляет от 0,01 до 0,5, предпочтительно от 0,03 до 0,35.
[13] Салфеточная бумага, изложенная в любом одном из с [10] до [12], где добавка, повышающая прочность сухой бумаги, представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из карбоксиметилцеллюлозы и ее соли, полиакриламидной смолы и ее соли, катионного крахмала и поливинилового спирта.
[14] Салфеточная бумага, изложенная в любом одном из с [10] до [13], где добавка, повышающая прочность влажной бумаги, представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из эпоксидированной полиамид-полиаминной смолы, мочевино-формальдегидной смолы, меламин-формальдегидной смолы, диальдегидного крахмала, полиэтиленамина и оксиметилированного полиамида.
[15] Салфеточная бумага, изложенная в любом одном из с [9] до [14], где две или более добавки, повышающие прочность, представляют собой две добавки, повышающие прочность сухой бумаги, и одну добавку, повышающую прочность влажной бумаги.
[16] Салфеточная бумага, изложенная в [15], где две добавки, повышающие прочность сухой бумаги, представляют собой соль карбоксиметилцеллюлозы и соль анионного полиакриламида, и одна добавка, повышающая прочность влажной бумаги, представляет собой эпоксидированную полиамид-полиаминную смолу.
[17] Салфеточная бумага, изложенная в [16], где анионная полиакриламидная смола имеет средневзвешенную молекулярную массу 8000000 или более, предпочтительно 10000000 или более, более предпочтительно 15000000 или более и 25000000 или менее.
[0176] [18] Салфеточная бумага, изложенная в любом одном из с [1] до [17], которая имеет прочность при сухом растяжении от 600 до 1500 сН/25 мм, предпочтительно от 700 до 1200 сН/25 мм, более предпочтительно от 800 до 1200 сН/25 мм, даже более предпочтительно от 900 до 1200 сН/25 мм, в машинном направлении во время изготовления салфеточной бумаги и прочность при сухом растяжении от 150 до 350 сН/25 мм, предпочтительно от 180 до 300 сН/25 мм в поперечном машинному направлении, перпендикулярном машинному направлению.
[19] Салфеточная бумага, раскрытая в любом одном из пунктов [1]-[18], которая имеет время прохождения жидкости от 0,2 до 3 секунд, предпочтительно от 0,3 до 2,5 секунды, более предпочтительно от 0,5 до 2 секунд, как измеряют с помощью определенного способа, который включает:
вертикальное и концентрическое расположение стопкой двух цилиндров, открытых с обоих их концов и имеющих внутренний диаметр 35 мм, с квадратным образцом со стороной 8 см, подлежащим тестированию, который вставлен между ними, подачу 40±1 г физиологического раствора в верхний цилиндр с образцом, удерживаемым между цилиндрами, пропускание физиологического раствора через или его абсорбирование посредством образца и исчезновение из верхнего цилиндра, и измерение времени от начала выливания физиологического раствора до момента, когда уровень поверхности жидкости сравнивается с поверхностью образца, чтобы получить время прохождения жидкости.
[0177] [20] Впитывающее изделие, которое имеет салфеточную бумагу, изложенную в любому одном из с [1] до [19].
[21] Впитывающее изделие, изложенное в [20], которое содержит впитывающую сердцевину и оберточный лист для сердцевины, который оборачивает впитывающую сердцевину, где оберточный лист для сердцевины представляет собой салфеточную бумагу.
2
[0178] [22] Способ получения салфеточной бумаги, который имеет основную массу 30 г/м или менее, включающий стадии формирования волокнистого слоя посредством изготовления бумаги из сырья, полученного из материала, содержащего беленую крафт-целлюлозу мягких пород древесины, и сушки волокнистого слоя,
сырье получают посредством добавления (a) добавки, повышающей прочность влажной бумаги, содержащей катионный полимер, который имеет катионную группу, в суспензию беленой крафт-целлюлозы мягких пород древесины, за чем следует добавление (b) низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, и (c) высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, одновременно или в описанном порядке, в суспензию,
низкомолекулярная добавка, повышающая прочность сухой бумаги (b), представляет собой низкомолекулярный анионный полимер, который имеет анионную группу и имеет средневзвешенную молекулярную массу (молекулярную массу) от 2000 до 500000, и
высокомолекулярная добавка, повышающая прочность сухой бумаги (c), представляет собой высокомолекулярный анионный полимер, который имеет анионную группу и имеет молекулярную массу от 5000000 до 30000000.
[0179] [23] Способ получения салфеточной бумаги, изложенный в [22], где количество низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (b), подлежащих добавлению, составляет от 0,01 до 0,5% по массе, предпочтительно от 0,1 до 0,3% по массе, относительно сухой массы всех волокон, образующих салфеточную бумагу.
[24] Способ получения салфеточной бумаги, изложенный в [22] или [23], где количество высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (c), подлежащее добавлению, составляет от 0,001 до 0,1% по массе, предпочтительно от 0,01 до 0,08% по массе, относительно сухой массы всех волокон, образующих салфеточную бумагу.
[25] Способ получения салфеточной бумаги, изложенный в каком-либо одном из с [22] до [25], где отношение количества одной добавки, повышающей прочность влажной бумаги (a), подлежащего добавлению, к общему количеству низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (b), и высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (c), подлежащему добавлению, а именно (a)/(b)+(c), составляет от 0,5 до 10, предпочтительно от 1 до 5.
[0180] [26] Способ получения салфеточной бумаги, изложенный в любом одном из с [22] до [25], где сырье получают посредством добавления добавки, повышающей прочность влажной бумаги (a), в суспензию беленой крафт-целлюлозы мягких пород древесины, за чем следует добавление низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (b), за чем следует добавление высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (c).
[27] Способ получения салфеточной бумаги, изложенный в [26], где за добавлением низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (b), чем следует разбавление, за разбавлением следует добавление высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (c), и за добавлением высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги (c), следует гомогенизация суспензии посредством использования по меньшей мере одного из смесительного насоса и фильтровальной сетки.
ПРИМЕРЫ
[0181] Далее изобретение проиллюстрировано более подробно со ссылкой на примеры, но следует понимать, что изобретение не считают ограниченным этим. Если не указано иное, все проценты представляют собой проценты по массе. Номера примеров и сравнительных примеров, относящихся к первому, второму, третьему и четвертому объекту изобретения, озаглавлены с помощью «A», «B», «C» и «D», соответственно (например, пример A1, пример B1, пример C1 и пример D1).
[0182] Пример A1
2
NBKP с грубостью волокна 0,15 мг/м и NBKP с грубостью волокна 0,18 мг/м использовали в качестве первой целлюлозной массы (целлюлозная масса с относительно малым диаметром волокна) и второй целлюлозной массы (целлюлозная масса с относительно большим диаметром волокна), соответственно. Первую и вторую целлюлозную массу смешивали в соотношении 5/5 по массе. Получаемый волокон единообразно диспергировали в воде, чтобы получить суспензию, которая имеет концентрацию волокон 2%. Суспензию обрабатывали в разбивающей машине для того, чтобы предоставить структуру из волокон, которая имеет степень помола 500 мл. В суспензию добавляли 0,2%, относительно сухой массы всех волокон в суспензии, КМЦ натрия (Celogen WS-C, добавка, повышающая прочность сухой бумаги, доступная в Dai-Ichi Seiyaku Co., Ltd.) в качестве первой добавки, повышающей прочность. Затем 0,78%, относительно сухой массы всех волокон в суспензии, PAE (WS4030, добавка, повышающая прочность влажной бумаги, доступная в Seiko PMC Corp.) добавляли в качестве второй добавки, повышающей прочность, за чем следовало тщательное перемешивание для того, чтобы равномерно диспергировать все компоненты. Получаемое бумажное сырье распределяли по бумагоделательной металлической сетке, имеющей диаметр отверстия 90 мкм (166 меш), чтобы сформировать бумажный слой на сетке. Бумажный слой обезвоживали с использованием отсасывающего ящика на скорости 6 мл/(см·с) и сушили в сушилке. Получаемую салфеточную бумагу использовали в качестве образца в примере A1.
[0183] Примеры с A2 до A6 и сравнительные примеры с A1 до A5
Образцы салфеточной бумаги получали аналогичным образом, как в примере A1, за исключением изменения типа (грубости волокна) или степени помола целлюлозных масс, использования добавок для прочности бумаги и т.п. В примере A5, натриевая соль анионного PAM (Accofloc A95, добавка, повышающая прочность сухой бумаги, доступная в MT Aquapolymer Inc.; молекулярная масса: 17000000) использовали в качестве третьей добавки, повышающей прочность, в дополнение к первой и второй добавке, повышающей прочность.
[0184] Целлюлозные массы (NBKP), используемые в примерах с A1 до A6 и сравнительных примерах с A1 до A5, перечислены ниже в восходящем порядке по грубости волокна. Эти продукты целлюлозной массы приобретали в Japan Pulp & Paper Co., Ltd. или в Itochu Corp.
Список целлюлозных масс
Торговое название
Производитель
Грубость волокна (мг/м)
Cenibra
Cenibra
0,09
Northwood
ConFor
0,13
Cariboo
Cariboo Pulp & Paper Co.
0,15
Botnia
BOTNIA
0,16
Alabama Pine
Alabama Pine, Inc.
0,17
ARAUCO
ARAUCO
0,18
Crofton CK
Unifibra
0,2
[0185] Оценка
Результаты оценки образцов (салфеточная бумага) из примеров с A1 до A6 и сравнительных примеров с A1 до A5 представлены ниже в таблице 1. Прочность при сухом растяжении и время прохождения жидкости определяли посредством соответствующих способов, описанных выше.
[0186] Таблица 1
№ примера
№ сравнительного примера
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A1
A2
A3
A4
A5
Грубость волокна первой целлюлозной массы (мг/м)
0,15
0,15
0,16
0,13
0,15
0,15
0,09
0,18
0,15
0,15
0,15
Грубость волокна второй целлюлозной массы (мг/м)
0,18
0,18
0,17
0,2
0,18
0,18
0,18
0,18
0,15
0,18
0,15
Разность грубостей волокна (вторая-первая) (мг/м)
0,03
0,03
0,01
0,07
0,03
0,03
0,09
0
0
0,03
0
Массовое отношение первой целлюлозной массы ко второй целлюлозной массе
5/5
7/3
5/5
5/5
5/5
5/5
5/5
5/5
5/5
5/5
5/5
Степень помола структуры первой/второй целлюлозной массы (мл)
500
500
500
500
500
500
500
500
350
350
650
Количество первой добавки, повышающей прочность (%)
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
-
0,2
0,2
0,2
0,2
-
Количество второй добавки, повышающей прочность (%)
0,78
0,78
0,78
0,78
0,78
0,78
0,78
0,78
0,78
0,78
0,78
Количество третьей добавки, повышающей прочность (%)
-
-
-
-
0,03
-
-
-
-
-
-
Основная масса (г/м<sup>2</sup>)
13
13
13
13
11
13
13
13
13
13
13
Прочность при сухом растяжении (сН/25 мм)
MD (≥600)
923
950
935
890
950
780
458
420
1024
1205
480
CD (≥150)
247
259
236
210
250
180
120
180
265
270
110
Время прохождения жидкости (с)
0,9
1,2
1,4
1,5
0,5
0,8
12
0,5
6,0
4,5
2
Примечание:первая добавка, повышающая прочность: КМЦ натрия (добавка, повышающая прочность сухой бумаги)вторая добавка, повышающая прочность: PAE (добавка, повышающая прочность влажной бумаги)третья добавка, повышающая прочность: натриевая соль анионного PAM (добавка, повышающая прочность сухой бумаги)
[0187] Как видно из результатов в таблице 1, образцы салфеточной бумаги из примеров, преимущественно содержащие структуру из двух гидрофильных целлюлозных волокон различающихся по грубости волокна, причем структура имеет степень помола в пределах точно определенного выше диапазона, а именно салфеточная бумага согласно первому объекту изобретения, проявляет прочность в MD при сухом растяжении 600 сН/25 мм или более, прочность при сухом растяжении в CD 150 сН/25 мм или более и время прохождения жидкости 2 секунды или короче, доказывая удовлетворительность характеристик прочности и превосходную проницаемость для жидкости. В частности, салфеточная бумага из примера A5, которая содержит две добавки, повышающие прочность сухой бумаги, и одну добавку, повышающую прочность влажной бумаги, в целом проявляет улучшение характеристик прочности и проницаемости для жидкости относительно других примеров, ясно показывая эффективность такой комбинации из трех добавок, повышающих прочность.
[0188] Как можно видеть из таблицы 1, каждый из образцов салфеточной бумаги из сравнительных примеров, в отличие от этого, имеет прочность в MD при сухом растяжении меньше чем 600 сН/25 мм (сравнительные примеры A1, A2 и A5) или время прохождения жидкости, превышающее 3 секунды (Сравнительные примеры A1, A3 и A4). То есть три сравнительных образца не способны достичь высоких уровней как характеристик прочности, так и проницаемости для жидкости. Эту невозможность считают связанной в первую очередь с различиями в грубости волокна между первой и второй целлюлозной массой, которые превышают 0,07 мг/м, в сравнительном примере A1, использованием только одного типа гидрофильных целлюлозных волокон в сравнительных примерах A2, A3 и A5, и степени помола структуры из волокон за пределами точно определенного диапазона в сравнительном примере A4.
[0189] Пример B1
2
NBKP из North America (Cariboo, доступно в Cariboo Pulp & Paper Co.; грубость волокна: 0,15 мг/м; средняя длина волокна: 2,44 мм) равномерно диспергировали в воде для того, чтобы получить суспензию, которая имеет концентрацию волокон 2%. Суспензию обрабатывали в разбивающей машине для того, чтобы предоставить структуру из волокон, которая имеет степень помола 500 мл. Хотя суспензию разбавляли, 0,78%, относительно сухой массы всех волокон в суспензии, PAE (WS4030, добавка, повышающая прочность влажной бумаги, доступная в Seiko PMC Corp.) добавляли в суспензию, и затем туда добавляли 0,2%, относительно сухой массы всех волокон в суспензии, КМЦ натрия (Celogen WS-C, добавка, повышающая прочность сухой бумаги, доступная в Dai-Ichi Seiyaku Co., Ltd.), за чем следовало тщательное перемешивание для того, чтобы равномерно диспергировать все компоненты для того, чтобы получить сырье, которое имеет концентрацию 0,1%. Получаемое сырье распределяли на бумагоделательной металлической сетке, которая имеет диаметр отверстия 90 мкм (166 меш) для того, чтобы сформировать бумажный слой на сетке. Бумажный слой обезвоживали с использованием отсасывающего ящика на скорости 6 мл/(см·с) и сушили в сушилке. Высушенный бумажный слой удаляли из сушилки с использованием счищающего ножа, при этом проводя различия между скоростью сушки и скоростью намотки. Получаемую крепированную салфеточную бумагу использовали в качестве образца из примера B1.
[0190] Примеры с B2 до B7 и сравнительные примеры с B1 до B7
Образцы крепированной салфеточной бумаги получали аналогичным образом, как в примере B1, за исключением изменения степени помола NBKP, количеств добавок, степени крепирования и т.п. В примерах с B4 до B7 использовали две добавки, повышающей прочность сухой бумаги, (добавки 1 и 2) и одну добавку, повышающую прочность влажной бумаги, где добавка 1, повышающая прочность сухой бумаги, представляла собой ту же КМЦ натрия, как используют в примере B1, добавка 2, повышающая прочность сухой бумаги, представляла собой соль натрия анионного PAM (Accofloc A95, из MT Aquapolymer Inc.; молекулярная масса = 17000000 в примерах с B4 до B6 или DA4119, из Seiko PMC Corp.; молекулярная масса=2000000 в примере B7), и добавка, повышающая прочность влажной бумаги, представляла собой ту же PAE, как используют в примере B1.
[0191] Оценка
Результаты оценки образцов салфеточной бумаги, полученных в примерах с B1 до B7 и сравнительных примерах с B1 до B7, представлены в таблицах 2 и 3. Прочность при сухом растяжении и время прохождения жидкости определяли с помощью соответствующих описанных выше способов.
[0192] Таблица 2
№ примера
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
Степень помола (мл)
500
500
450
500
500
500
500
Добавка 1, повышающая прочность сухой бумаги (%)
0,20
0,20
0,20
0,20
0,20
0,20
0,20
Добавка 2, повышающая прочность сухой бумаги (%)
-
-
-
0,03*<sup>1</sup>
0,03*<sup>1</sup>
0,03*<sup>1</sup>
0,03*<sup>2</sup>
Добавка, повышающая прочность влажной бумаги (%)
0,78
0,78
0,78
0,78
0,78
0,78
0,78
Основная масса (г/м<sup>2</sup>)
13,0
14,5
13,0
11,0
12,0
13,0
13,0
Плотность (г/см<sup>3</sup>)
0,13
0,15
0,13
0,13
0,13
0,13
0,13
Степень крепирования (%)
10
10
12
10
10
10
10
Прочность при сухом растяжении (сН/25 мм)
MD
1040
1182
1055
950
1110
1200
650
CD
232
274
245
250
280
300
152
Время прохождения жидкости (с)
1,5
1,8
1,6
0,5
0,8
0,9
0,9
Добавка 1, повышающая прочность сухой бумаги: КМЦ натрияДобавка 2, повышающая прочность сухой бумаги: натриевая соль анионного PAM (молекулярная масса; *<sup>1</sup>=17000000), *<sup>2</sup>;молекулярная масса=2000000)Добавка, повышающая прочность влажной бумаги: PAE
[0193] Таблица 3
№ сравнительного примера
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
Степень помола (мл)
650
500
500
500
500
400
650
Добавка, повышающая прочность сухой бумаги (%)
-
-
-
0,20
0,20
0,20
0,20
Добавка, повышающая прочность влажной бумаги (%)
0,78
0,78
0,78
0,78
0,78
0,78
0,78
Основная масса (г/м<sup>2</sup>)
16,0
13,0
18,0
8,0
16,0
13,0
10,0
Плотность (г/см<sup>3</sup>)
0,23
0,13
0,27
0,12
0,22
0,22
0,20
Степень крепирования (%)
10
10
10
10
10
10
0
Прочность при сухом растяжении (сН/25 мм)
MD
934
520
1024
480
1200
1350
1284
CD
263
172
206
185
211
235
482
Время прохождения жидкости (с)
5,0
1,5
6,3
1,2
5,2
7,0
4,5
Добавка, повышающая прочность сухой бумаги: КМЦ натрияДобавка, повышающая прочность влажной бумаги: PAE
[0194] Как видно из результатов в таблице 2, салфеточная бумага из каждого из примеров, которая (1) преимущественно содержит NBKP со степенью помола, попадающим в конкретный диапазон, (2) содержит две или более добавки, повышающие прочность, и (3) имеет основную массу, плотность и степень крепирования, попадающие в соответствующие конкретные диапазоны, имеет прочность в MD при сухом растяжении 600 сН/25 мм или более, прочность при сухом растяжении в CD 150 сН/25 мм или более и время прохождения жидкости 2 секунды или короче, обеспечивая удовлетворительные характеристики прочности и превосходную проницаемость для жидкости. Среди примеров с B4 до B7 в которых используют комбинацию из двух добавок, повышающих прочность сухой бумаги, и одной добавки, повышающей прочность влажной бумаги, образцы салфеточной бумаги из примеров с B4 до B6, в которых соль анионного PAM, добавленная в качестве добавки 2, повышающей прочность сухой бумаги, имеет молекулярную массу 17000000, проявляют более высокую прочность при сухом растяжении, чем салфеточная бумага из примера B7, в котором молекулярная масса составляет 2000000. Таким образом, можно видеть, что в одном из вариантов осуществления использования комбинации из трех добавок, повышающих прочность, использование соли анионного PAM, имеющей более высокую молекулярную массу, в качестве одной из них, делает эффект повышения прочности бумаги более выраженным.
[0195] Как видно из результатов в таблице 3, образцы салфеточной бумаги из сравнительных примеров, в отличие от этого, имеют прочность в MD при сухом растяжении меньше чем 600 сН/25 мм (сравнительные примеры B2 и B4) или время прохождения жидкости, превышающее 3 секунды (сравнительные примеры B1, B3 и с B5 до B7). То есть, эти сравнительные образцы не способны достигать высоких уровней, как характеристик прочности, так и проницаемости для жидкости. Это считают связанным в первую очередь с невозможностью удовлетворить все требования с (1) до (3), которые описаны выше в сравнительном примере B1; невозможностью удовлетворить требование (2) в сравнительном примере B2; невозможностью удовлетворить требования (2) и (3) в сравнительном примере B3; невозможностью удовлетворить требование (3) в сравнительных примерах с B4 до B6; и невозможностью удовлетворить требования (1) и (3) в сравнительном примере B7.
[0196] Пример C1
2
Использовали аппарат 1A, представленный на Фиг.2 (цилиндрическая бумагоделательная машина; скорость изготовления бумаги: 400 м/мин; ширина: 2000 мм). Cariboo, доступное в Cariboo Pulp & Paper Co. (NBKP из Северной Америки; грубость волокна: 0,15 мг/м; средняя длина волокна: 2,44 мм) использовали в качестве сырого материала NBKP. Сырой материал NBKP помещали в разрыватель 21 целлюлозы и разбивали в рафинере 23 до степени помола 500 мл. Эпоксидированную полиамид-полиаминную смолу (PAE), которая представляла собой добавку, повышающую прочность влажной бумаги (a), добавляли в суспензию целлюлозной массы с использованием блока 33 добавления добавки, повышающей прочность влажной бумаги, и суспензию тщательно перемешивали в первом баке 32 для хранения сырья. Количество добавленной PAE составляло 0,78%, основываясь на сухой массе всех волокон, образующих полученную салфеточную бумагу. Затем соль КМЦ с молекулярной массой 100000, которая представляла собой низкомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (b), добавляли в суспензию с использованием блока 43 добавления низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, и суспензию тщательно перемешивали во втором баке 42 для хранения сырья. Добавленное количество соли КМЦ составляло 0,2% относительно сухой массы всех волокон, образующих полученную салфеточную бумагу. Впоследствии, воду для разбавления подавали с использованием подающего воду для разбавления блока 63 для того, чтобы разбавлять суспензию сырья до концентрации 0,11%. Затем акриловую полиакриламидную смолу (PAM), имеющую молекулярную массу 17000000, которая представляла собой высокомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (c), добавляли с использованием блока 65 добавления высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, при этом создавая турбулентность посредством смесительного насоса 64, за чем следовало фильтрование через фильтровальную сетку 62 для того, чтобы получить бумажное сырье. Добавленное количество PAM составляло 0,03% относительно сухой массы всех волокон, образующих салфеточную бумагу, подлежащую получению. Полученное таким образом сырье в части 2 получения сырья обрабатывали посредством бумагоделательной части 7, где его осушали и сушили для того, чтобы изготовить салфеточную бумагу. Основную массу салфеточной бумаги корректировали до 11,0 г/м с использованием массораспределительного ящика 52 части 2 получения сырья и формирователя бумагоделательной части 7.
[0197] Пример C2
2
Использовали аппарат 1A с Фиг.2. Салфеточную бумагу изготавливали аналогичным образом, как в примере C1, за исключением корректировки основной массы до 13,0 г/м посредством массораспределительного ящика 52 части 2 получения сырья и формирователя бумагоделательной части 7.
[0198] Пример C3
2
Использовали аппарат 1C, представленный на Фиг.4. Сырую NBKP из Северной Америки (Cariboo из Cariboo Pulp & Paper Co.; грубость волокна: 0,15 мг/м; средняя длина волокна: 2,44 мм) разбивали в разрывателе целлюлозы. Степень помола NBKP корректировали до 500 мл посредством разрывателя 21 целлюлозы в сочетании с рафинером 23. Эпоксидированную полиамид-полиаминню смолу (PAE), которая представляла собой добавку, повышающую прочность влажной бумаги (a), добавляли в суспензию целлюлозной массы с использованием блока 33 добавления добавки, повышающей прочность влажной бумаги, за чем следовало тщательное перемешивание в первом баке 32 для хранения сырья. Добавленное количество PAE составляло 0,78% относительно сухой массы общих волокон салфеточной бумаги, подлежащей получению. Соль КМЦ с молекулярной массой 100000, которая представляла собой низкомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (b), добавляли в суспензию с использованием блока 43 добавления низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, за чем следовало тщательное перемешивание во втором баке 42 для хранения сырья. Количество соли КМЦ составляло 0,2% относительно сухой массы всех волокон, образующих салфеточную бумагу, подлежащую получению. Затем суспензию разбавляли водой до 0,13% с использованием подающего воду для разбавления блок 63, и разбавленную суспензию подавали на фильтровальную сетку 62. Впоследствии акриловую полиакриламидную смолу (PAM) с молекулярной массой 17000000, которая представляла собой высокомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (c), добавляли с использованием блока 65 добавления высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, для того, чтобы получить бумажное сырье. Добавленное количество PAM составляло 0,03% относительно сухой массы всех волокон, образующих салфеточную бумагу, подлежащую получению. Полученное таким образом сырье в части 2 получения сырья обрабатывали посредством бумагоделательной части 7, где его осушали и сушили для того, чтобы изготовить салфеточную бумагу. Основную массу салфеточной бумаги корректировали до 13,0 г/м с использованием массораспределительного ящика 52 из части 2 получения сырья и формирователя бумагоделательной части 7.
[0199] Пример C4
2
Использовали аппарат 1D, представленный на Фиг.5. Сырье NBKP из Северной Америки (Cariboo из Cariboo Pulp & Paper Co.; грубость волокна: 0,15 мг/м; средняя длина волокна: 2,44 мм) помещали в разрыватель 21 целлюлозы и разбивали в рафинере 23. Степень помола NBKP корректировали до 500 мл с помощью разрывателя 21 целлюлозы и рафинера 23. Эпоксидированную полиамид-полиаминную смолу (PAE), которая представляла собой добавку, повышающую прочность влажной бумаги (a), добавляли в суспензию целлюлозной массы с использованием блока 33 добавления добавки, повышающей прочность влажной бумаги, за чем следовало тщательное перемешивание в первом баке 32 для хранения сырья. Добавленное количество PAE составляло 0,78% относительно сухой массы всех волокон салфеточной бумаги, подлежащей получению. Затем суспензию разбавляли водой до 0,13% с использованием подающего воду для разбавления блока 63. Соль КМЦ с молекулярной массой 100000 и акриловую полиакриламидную смолу (PAM) с молекулярной массой 17000000 одновременно добавляли в разбавленную суспензию с использованием блока 43 добавления низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, и блока 65 добавления высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, при этом создавая турбулентность с использованием смесительного насоса 64 для того, чтобы получить бумажное сырье. PAM соединяла соль КМЦ по ходу линии блока 65. Количества добавленной соли КМЦ и добавленной PAM составляли 0,2% и 0,03%, соответственно, относительно сухой массы всех волокон, образующих салфеточную бумагу, подлежащую получению. Полученное таким образом сырье в части 2 получения сырья обрабатывали посредством бумагоделательной части 7, где ее осушали и сушили для того, чтобы изготовить салфеточную бумагу. Основную массу салфеточной бумаги корректировали до 13,0 г/м с использованием массораспределительного ящика 52 части 2 получения сырья и формирователя бумагоделательной части 7.
[0200] Сравнительный пример C1
2
Салфеточную бумагу изготавливали с использованием аппарата 1A, представленного на Фиг.2, аналогичным образом, как в примере C1, со следующими исключениями. Бумажное сырье получали без добавления добавок, повышающих прочность сухой бумаги, из блока 43 добавления низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, и блока 65 добавления высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги. Полученное таким образом сырье обрабатывали посредством бумагоделательной части 7, где его осушали и сушили для того, чтобы изготовить салфеточную бумагу, основную массу которой корректировали до 11,5 г/м посредством массораспределительного ящика 52 части 2 получения сырья и формирователя бумагоделательной части 7.
[0201] Сравнительный пример C2
2
Салфеточную бумагу изготавливали с использованием аппарата 1A, представленного на Фиг.2, аналогичным образом, как в примере C1, за исключением того, что бумажное сырье получали без добавления добавки, повышающей прочность сухой бумаги, из блока 65 добавления высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги. Полученное таким образом сырье обрабатывали посредством бумагоделательной части 7, где его осушали и сушили для того, чтобы изготовить салфеточную бумагу, основную массу которой корректировали до 11,0 г/м посредством массораспределительного ящика 52 части 2 получения сырья и формирователя бумагоделательной части 7.
[0202] Сравнительный пример C3
2
Использовали аппарат 1A, представленный на Фиг.2. Cariboo, доступное в Cariboo Pulp & Paper Co. (NBKP из Северной Америки; грубость волокна: 0,15 мг/м; средняя длина волокна: 2,44 мм) использовали в качестве сырого материала. Сырой материал NBKP помещали в разрыватель 21 целлюлозы и разбивали в рафинере 23 до степени помола 500 мл. Эпоксидированную полиамид-полиаминную смолу (PAE), которая представляла собой добавку, повышающую прочность влажной бумаги (a), добавляли в суспензию целлюлозной массы с использованием блока 33 добавления добавки, повышающей прочность влажной бумаги, за чем следовало тщательное перемешивание в первом баке 32 для хранения сырья. Добавленное количество PAE составляло 0,78%, основываясь на сухой массе всех волокон, образующих полученную салфеточную бумагу. Затем акриловую полиакриламидную смолу (PAM), имеющую молекулярную массу 17000000, которая представляла собой высокомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (c), добавляли с использованием блока 43 добавления высокомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, за чем следовало тщательное перемешивание во втором баке 42 для хранения сырья. Добавленное количество PAM составляло 0,03% относительно сухой массы всех волокон, образующих салфеточную бумагу, подлежащую получению. Впоследствии, воду для разбавления подавали с использованием подающего воду для разбавления блока 63 для того, чтобы разбавлять суспензию сырья до концентрации 0,13%. Затем КМЦ с молекулярной массой 100000, которая представляла собой низкомолекулярную добавку, повышающую прочность сухой бумаги (b), добавляли к суспензии с использованием блока 65 добавления низкомолекулярной добавки, повышающей прочность сухой бумаги, при этом создавая турбулентность посредством смесительного насоса 64, за чем следовало фильтрование через фильтровальную сетку 62 для того, чтобы получить бумажное сырье. Добавленное количество КМЦ составляло 0,2% относительно сухой массы всех волокон, образующих полученную салфеточную бумагу. Полученное таким образом сырье в части 2 получения сырья обрабатывали посредством бумагоделательной части 7, где его осушали и сушили для того, чтобы изготовить салфеточную бумагу. Основную массу салфеточной бумаги корректировали до 13,0 г/м с использованием массораспределительного ящика 52 части 2 получения сырья и формирователя бумагоделательной части 7.
[0203] Оценка
Результаты оценки образцов (салфеточная бумага) из примеров с C1 до C4 и сравнительных примеров с C1 до C3 приведены ниже в таблице 4. Прочность при сухом растяжении в MD и CD, прочность при влажном растяжении в MD и CD, степень крепирования и время прохождения жидкости определяли посредством соответствующих описанных выше способов.
[0204] Таблица 4
№ примера
№ сравнительного примера
C1
C2
C3
C4
C1
C2
C3
Целлюлозная масса
NBKP
NBKP
NBKP
NBKP
NBKP
NBKP
NBKP
Степень помола (мл)
500
500
500
500
500
500
500
Основная масса (г/м<sup>2</sup>)
11,0
13,0
13,0
13,0
11,5
11,0
13,0
Добавка, повышающая прочность влажной бумаги (a) (%)
0,78
0,78
0,78
0,78
0,78
0,78
0,78
Низкомолекулярная добавка, повышающая прочность сухой бумаги (b) (%)
0,2
0,2
0,2
0,2
-
0,2
0,2
Высокомолекулярная добавка, повышающая прочность сухой бумаги (c) (%)
0,03
0,03
0,03
0,03
-
-
0,03
Прочность при сухом растяжении (сН/г/см<sup>2</sup>)
MD
74,4
80,8
62,5
67,0
46,5
55,6
56,0
CD
19,5
21,5
16,2
21,1
10,5
12,5
12,8
Прочность при влажном растяжении (сН/г/см<sup>2</sup>)
MD
18,5
20,5
13,8
19,9
9,2
10,8
11,1
CD
8,5
10,8
7,1
9,6
3,7
5,5
5,3
Степень крепирования (%)
10
12
10
11
10
12
11
Время прохождения жидкости (с)
0,9
1,2
0,7
1,0
1,1
1,3
1,1
[0205] Как видно из результатов в таблице 4, образцы салфеточной бумаги, изготовленные посредством способов из примеров с C1 через C4, подтверждают удовлетворительные характеристики прочности и превосходную проницаемость для жидкости. В отличие от этого, образцы салфеточной бумаги, полученные посредством способов из сравнительных примеров с C1 до C3 ниже тех, что получены посредством способов из примеров с C1 до C4 по характеристикам прочности и проницаемости для жидкости.
[0206] Способ изготовления бумаги I с высокой проницаемостью:
2
NBKP из Северной Америки (Cariboo, из Cariboo Pulp & Paper Co.) равномерно диспергировали в воде для того, чтобы получить суспензию, имеющую концентрацию волокон 2%. Суспензию разбивали для того, чтобы корректировать степень помола NBKP до 500 мл. В суспензию добавляли сначала 0,2% натриевой соли анионной PAM (Accofloc A95, добавка, повышающая прочность сухой бумаги, доступная в MT Aquapolymer Inc.) в качестве первой добавки, повышающей прочность, и затем 0,2% PAE (WS4030, добавка, повышающая прочность влажной бумаги, доступная в Seiko PMC Corp.) в качестве второй добавки, повышающей прочность, обе относительно сухой массы всех волокон в суспензии, за чем следовало тщательное перемешивание для того, чтобы диспергировать каждый компонент равномерно. Получаемое бумажное сырье распределяли на бумагоделательной металлической сетке, имеющей отверстия 90 мкм (166 меш) для того, чтобы формировать бумажный слой на сетке. Бумажный слой обезвоживали с использованием отсасывающего ящика на скорости 6 мл/(см·с) и сушили в сушилке. Высушенный бумажный слой удаляли из сушилки с использованием счищающего ножа, при этом проводя различия между скоростью сушки и скоростью намотки. Получаемую крепированную салфеточную бумагу обозначали как бумага I с высокой проницаемостью.
[0207] Способ изготовления бумаги II и III с высокой проницаемостью:
Крепированную салфеточную бумагу изготавливали аналогичным образом, как бумагу I с высокой проницаемостью, за исключением изменения типа (грубость волокна) или степени помола целлюлозной массы, и т.п. Получаемые бумажные продукты обозначали как бумага II с высокой проницаемостью и бумага III с высокой проницаемостью, которая соответствуют указанной выше бумаге A с высокой проницаемостью.
[0208] Целлюлозная масса (NBKP), использованная для изготовления бумаги I, II и III с высокой проницаемостью, перечислена ниже в восходящем порядке по грубости волокна. Эти продукты целлюлозной массы приобретали в Japan Pulp & Paper Co., Ltd. или в Itochu Corp.
Список целлюлозной массы
Торговое название
Производитель
Грубость волокна (мг/м)
Northwood
ConFor
0,13
Cariboo
Cariboo Pulp & Paper Co.
0,15
ARAUCO
ARAUCO
0,18
Crofton CK
Unifibra
0,2
[0209] Оценка
Результаты оценки бумаги I, II и III с высокой проницаемостью представлены ниже в таблице 5. Прочность при сухом растяжении и время прохождения жидкости определяли посредством соответствующих описанных выше способов.
[0210] Таблица 5
Бумага с высокой проницаемостью
Бумага с низкой проницаемостьюI
I
II
III
Грубость волокна первой целлюлозной массы (мг/м)
0,15
0,15
0,13
0,15
Грубость волокна второй целлюлозной массы (мг/м)
-
0,18
0,2
-
∆Грубость волокна (вторая-первая) (мг/м)
-
0,03
0,07
-
Массовое отношение первой целлюлозной массы ко второй целлюлозной массе
100/0
5/5
5/5
100/0
Степень помола целлюлозной массы (мл)
500
500
500
650
Количество первой добавки, повышающей прочность (%)
0,20
0,20
0,20
-
Количество второй добавки, повышающей прочность, (%)
0,78
0,78
0,78
0,78
Основная масса (г/м<sup>2</sup>)
13,0
13,0
13,0
16,0
Плотность (г/см<sup>3</sup>)
0,13
0,13
0,15
0,23
Степень крепирования (%)
10
10
10
10
Прочность при сухом растяжении (сН/25 мм)
MD
1040
923
890
934
CD
232
247
210
263
Время прохождения жидкости (м)
175
205
295
780
Примечание 1: Когда использовали два типа целлюлозной массы, получали степень помола структуры из двух целлюлозный масс.Примечание 2:первая добавка, повышающая прочность A: натриевая соль анионной PAM (добавка, повышающая прочность сухой бумаги)вторая добавка, повышающая прочность: PAE (добавка, повышающая прочность влажной бумаги)
[0211] Пример D1
2
2
2
2
3
2
2
3
Плоский одноразовый подгузник, представленный на Фиг.6 и 7, изготавливали в качестве образца примера D1. Оберточный лист для сердцевины состоял из двух листов бумаги I с высокой проницаемостью без использования листа с низкой проницаемостью. Верхний лист формировали из пропускающего воздух нетканого материала с основной массой 25 г/м, полученного из бикомпонентных волокон с оболочкой и сердцевиной 2,1 децитекс, которые имеют линейную полиэтиленовую оболочку и полипропиленовую сердцевину (с поверхностью, обработанной поверхностно-активным веществом для того, чтобы получить проницаемость для жидкости). Задний лист формировали из композитного листа, состоящего из пористой пленки с основной массой 20 г/м и полипропиленовым нетканым материалом из расплава с основной массой 20 г/м, соединенных вместе с 1,5 г/м термоплавкого адгезива. Пористая пленка заднего листа представляла собой пленку, полученную посредством формования раздувом равномерной смеси из 100 частей по массе линейной полиэтиленовой смолы, имеющей плотность 0,925 г/м, 150 частей по массе карбоната кальция и 4 частей по массе соединения сложного эфира в качестве третьего компонента и растягивания по одной оси получаемой экструзией с раздувом пленки в продольном направлении. Впитывающая сердцевина представляла собой смешанную структуру из волокон воздушного формования, содержащий гидрофильные волокна (NB416 из Weyerhaeuser Company) и впитывающий полимер (Sunwet IM997 из Sundia Corp.) с соотношением волокна к полимеру от 10/6 до 10/7 и имеющий основную массу 470 г/м. Впитывающая сердцевина имела продольную длину 360 мм, поперечную длину (максимальную ширину) 110 мм, основную массу 470 г/м, плотность 0,17 г/см и толщину 2,7 мм без приложения нагрузки.
[0212] Примеры с D2 до D4 и сравнительный пример D1
2
3
Плоский одноразовый подгузник изготавливали аналогичным образом, как в примере D1, за исключением изменения конфигурации оберточного листа для сердцевины (состоит из двух листов, один на обращенной к коже стороне впитывающей сердцевины, а другой на не обращенной к коже стороне), как показано ниже в таблице 6. Лист с низкой проницаемостью I, использованный в примерах и сравнительном примере, представлял собой крепированную бумагу, имеющую основную массу 16 г/м, плотность 0,23 г/см и степень крепирования 10%.
[0213] Результаты оценки образцов (одноразовые подгузники) из примеров с D2 до D4 и сравнительного примера D1 представлены в таблице 6. Способность абсорбировать жидкий стул и защиту от латерального вытекания оценивали следующим образом.
[0214] (1) Способность абсорбировать жидкий стул
Одноразовый подгузник фиксировали на горизонтальной поверхности в его раскрытой конфигурации стороной верхнего листа вверх. Десять граммов искусственного жидкого стула, модель жидкости высокой вязкости, впрыскивали за один раз в центр впитывающего элемента со стороны верхнего листа с постоянной скоростью за 6 секунд. Образец оставляли стоять в течение 5 минут с массой 3,5 кПа, положенной на него с пленкой OHP, расположенной между массой и подгузником. Количество искусственного жидкого стула, прилипающего к пленке OHP, измеряли для того, чтобы получить количество адгезии к коже, при этом количество искусственного жидкого стула, абсорбированного посредством впитывающей сердцевины, брали в качестве количества абсорбции. Меньшее количество прилипания адгезии или большее количество абсорбции указывает на более высокую оценку. Искусственный жидкий стул состоял из 28,0 г бентонита, 14,0 г глицерина, 114,1 г ионообменной воды и 14,2 г 0,03% водного раствора Emulgen 130K (из Kao Corp.). Искусственный жидкий стул имел вязкость 300 мПа·с, как измеряют следующим образом с использованием вибрационного вискозиметра (CJV5000 from A & D Co., Ltd.). В 300 мл стакан помещали приблизительно 170 г искусственного жидкого стула и перемешивали мешалкой на скорости 300 об/мин в течение 60 секунд. Незамедлительно стакан устанавливали на вискозиметр, и пару вибраторов вставляли до предписанного уровня. Задавали диапазон измерений 50 мВ и нажимали переключатель измерений для того, чтобы начать измерение. Считывали вязкость после 60 секунд от начала измерения. Измерение проводили при 25°C.
[0215] (2) Защита от латерального вытекания
Одноразовый подгузник фиксировали на горизонтальной поверхности в его раскрытой конфигурации стороной верхнего листа вверх. Физиологический раствор весом 40 г выливали на центр впитывающего элемента через верхний лист и позволяли абсорбироваться, при этом прикладывая нагрузку 2 кПа. Через десять минут после первого выливания, другую часть 40 г физиологического раствора выливали и абсорбировали. Операцию выливания повторяли до тех пор, пока общее количество вылитого физиологического раствора не достигало 160 г. Во время и после выливания, подгузник визуально проверяли на латеральное вытекание физиологического раствора со стороны подгузника, идущей в продольном направлении подгузника. Защиту от латерального вытекания классифицировали «A» когда не происходило латеральное вытекание, даже после того, как общее выливание достигало 160 г, «B» когда латеральное вытекание не происходило после того, как общее выливание достигало 120 г, но происходило после того, как общее выливание достигало 160 г, или «C» когда латеральное вытекание происходило после того, как общее выливание достигало 120 г.
[0216] Таблица 6
№ примера
Сравнительный пример D1
D1
D2
D3
D4
Оберточный лист для сердцевины
Обращенная к коже сторона
Бумага I с высокой проницаемостью
Бумага I с высокой проницаемостью
Бумага II с высокой проницаемостью
Бумага III с высокой проницаемостью
Лист с низкой проницаемостью I
Не обращенная к коже сторона
Бумага I с высокой проницаемостью
Лист с низкой проницаемостью I
Лист с низкой проницаемостью I
Лист с низкой проницаемостью I
Лист с низкой проницаемостью I
Способность абсорбировать жидкий стул
Количество адгезии (г)
0,3
0,3
0,4
0,4
0,7
Количество абсорбции (г)
6,5
6,5
6,1
6,0
3,5
Защита от латерального вытекания
B
A
A
A
A
[0217] Как видно из результатов в таблице 6, одноразовые подгузники из примеров, в которых оберточных лист для сердцевины на обращенной к коже стороне впитывающей сердцевины формируют из конкретной бумаги с высокой проницаемостью, проявляют превосходную способность абсорбировать жидкий стул (меньше адгезии к коже и больше абсорбции) и превосходную защиту от латерального вытекания по сравнению с одноразовым подгузником из сравнительного примера, в котором оберточный лист для сердцевины полностью формируют из листа с низкой проницаемостью. В частности, подгузники из примеров с D2 до D4, в которых оберточных лист для сердцевины на не обращенной к коже стороне впитывающей сердцевины формируют из листа с низкой проницаемостью, превосходит по защите от латерального вытекания подгузник из примера D1, в котором оберточный лист для сердцевины полностью сформирован из конкретной бумаги с высокой проницаемостью, показывая эффективность такой комбинации бумаги с высокой проницаемостью и листа с низкой проницаемостью.