用于制造可冲走的水刺的润湿的擦拭物或卫生纸巾的方法与流程

本发明涉及一种用于制造用润湿的组合物浸渍的可冲走的水刺的擦拭物或卫生纸巾的方法。

背景技术：

预润湿的擦拭物或卫生纸巾通常用于清洁人体的不同部分。具体用途的实例是婴儿用品、手巾、女性用品和厕纸或者厕纸的补充物。

由于从预润湿的擦拭物的制造到使用常常经过很长一段时间，它们在这段时间内为了它们预期的擦拭功能必须具有足够的结构完整性。向所述擦拭物添加湿强度剂将提供这种润湿完整性。然而，特别是在被用作厕纸时，强烈希望所述擦拭物或纸巾能够被冲进下水道中而不引起堵塞管道和过滤器的问题。具有高湿强度的擦拭物或纸巾在被冲入常规的家庭厕所系统时将不会分解或分裂成小的纤维块，所述小的纤维块可能引起排水管道系统堵塞。

以前，市场上的润湿的可冲走的预润湿的厕纸能够被冲走是因为它们尺寸小。它们能够沿着排水管道和下水道移动，但不容易可分散，因此可能引起堵塞管道和过滤器的问题。现在，可使用可分解材料以用于可冲走的擦拭物和卫生纸巾中。

WO 02/44454公开了一种可冲走的层压无纺料幅。所述无纺料幅通过在移动支撑件上提供第一和第二无纺层并通过水刺图案来层压所述两层来制造。使用具有喷嘴组的水刺歧管，所述喷嘴组具有彼此间隔开的多个喷嘴孔。所述喷嘴组因而被分开组织且不同的组构成沿MD的交替的强结合区域和弱结合区域。这些弱结合区域允许该层压件分层，因而使其可冲走。

US 2012/0199301公开了一种包括水刺无纺材料的可冲走的润湿的擦拭物或卫生纸巾。所述润湿的擦拭物沿CD具有相对低的强度，且具有超过沿CD的宽度至少25％的沿MD的长度。低强度的CD强度使得擦拭物能够在冲入下水道时分解。

EP 1 333 868公开了包括机械弱化的料幅的可冲走的预润湿的吸收产品，其中机械弱化区域构成所述产品的总面积的至少20％。所述机械弱化可通过切削、开槽、穿孔、拉伸、环轧等实现。

然而，仍有对于为其预期的擦拭功能具有足够的结构完整性但在冲入下水道时容易分解的润湿的擦拭物或卫生纸巾的需求。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种制造用于解决上述问题的润湿的擦拭物或卫生纸巾的方法。本发明的特征在于所述方法包括如下步骤：在移动支撑件上干法/湿法/泡沫形成纤维料幅；在水刺站中水刺所述纤维料幅以形成水刺无纺料幅，其中所述移动支撑件包括突出于所述移动支撑件的表面上方的多个细长的突出元件，其中所述突出元件将在所述水刺料幅中形成弱化部。

这些弱化部具有基重比周围区域低的区域或者甚至料幅中的通孔的形式。所述弱化部将导致材料在轻微搅动下在水中更容易分解和分散，例如发生在标准下水道中。

所述细长的突出元件可能具有在所述移动支撑件的表面上方突出的高度h，所述高度h至少为所述水刺无纺料幅在干燥状态下的厚度的一半但不大于所述水刺无纺料幅在干燥状态下的厚度。

所述细长的突出元件可能具有在0.5mm和2mm之间的宽度W。

所述细长的突出元件可能具有在3mm和30mm之间的长度L，优选地在10mm和25mm之间且更优选地在20mm和25mm之间。

所述细长的突出元件可能具有在1.5和60之间的长/宽关系L/W，优选地在5和50之间且更优选地在10和50之间。

所述细长的突出元件可能将它们的长度方向定向为相对于所述移动支撑件的机器方向MD成±45°的角度。

所述细长的突出元件可能将它们的长度方向定向为沿着所述机器方向MD。

所述细长的突出元件可能布置成多行，其中所述行以相对于所述移动支撑件的机器方向MD成±45°的角度延伸。所述行可能沿着所述机器方向(MD)延伸。

在所述行中相邻的细长的突出元件之间的距离a1可能在10mm和45mm之间，优选地在15mm和40mm之间且更优选地在20mm和35mm之间。

所述行可能被布置成彼此间距在5mm和40mm之间，优选地在10mm和30mm之间。

一行中的所述细长的突出元件可能在它们的长度L方向对准的状态下定向。

所述细长的突出元件可能具有直的构造。

所述移动支撑件10可能是水刺织物。

附图说明

图1图示地示出了用于制造水刺无纺材料的方法。

图2a图示地示出了从移动支撑件上方看的视图，该移动支撑件呈其上具有多个突出元件的水刺织物的形式。

图2b和图2c类似于图2a，但示出了水刺织物上的突出元件的替代构造。

图3a-3c是放大具有不同形状的突出元件的示意图，并且示出了怎样测量长度(L)和宽度(W)。

图4是穿过包括突出元件的移动支撑件的纵剖示意图。

具体实施方式

根据本发明的预润湿的擦拭物或卫生纸巾包括用润湿的组合物浸渍的水刺无纺材料。根据预期用途，所述润湿的组合物可能主要包含水并包含其它成分。在润湿的擦拭物和卫生纸巾中有用的润湿的组合物在本领域中是众所周知的。

水刺(hydroentangling)或射流喷网法(spunlacing)是1970年代期间采用的用于形成无纺料幅的技术，例如参见加拿大专利No.841938。所述方法涉及用干法成网或湿法成网来形成纤维料幅，之后纤维借助于非常精细的水射流在高压下缠绕。几行喷水器对准所述纤维料幅，所述纤维料幅例如多孔织物或穿孔鼓由可移动的支撑件支撑。在这个过程中，纤维彼此缠绕，这在不使用化学结合剂的条件下为所述纤维料幅提供足够的结合强度。然后干燥缠绕的纤维料幅。在材料中使用的所述纤维可能是天然纤维特别是纤维素浆纤维、人造短纤维以及浆纤维与短纤维的组合物。水刺材料能够以合理的成本高质量地制造，并且它们具有高的吸收能力。

图1中示出了根据本发明的用来制造水刺无纺材料的方法的一个实例。包括可选种类的纤维的浆料由流浆箱11在移动的成形织物10上湿法成网。除水外，所述浆料可能包含传统的造纸添加剂，例如湿强度剂和/或干强度剂、助留剂和分散剂。湿法成网或湿法成形的特别的变化是泡沫成形，其中纤维分散在含水和表面活性剂的泡沫液体中。所述液体或泡沫借助于布置在成形织物10下方的吸入箱12被抽吸穿过成形织物10，从而使得纤维料幅14形成在成形织物10上。泡沫成形例如在WO 96/02702A1中被描述。泡沫成形的优点在于，与没有泡沫的传统的湿法成网相比，泡沫成形需要更少的液体被泵送并抽吸穿过所述成形织物。所述纤维料幅也可能是空气成形料幅。

纤维料幅14在水刺站15中被水刺，同时纤维料幅14被支撑在成形织物10上。可选地，所述纤维料幅在水刺之前转移至第二支撑构件，例如第二成形织物或穿孔鼓。水刺站15包括至少一个喷射条16。在图1的实施例中设置了三个喷射条16。非常精细的水射流在压力下从这些喷射条16对准纤维料幅14以提供纤维的缠绕从而形成水刺无纺料幅19。吸入箱18布置在成形织物10下面正好对着水刺站15。然后，在成品卷起并转变成所需产品之前，脱水的水刺无纺料幅19被带到干燥站(未示出)上。所述水刺无纺材料转变成具有合适的尺寸并如上所述用润湿的组合物润湿的擦拭物或卫生纸巾

在水刺过程中，纤维彼此缠绕，这在不使用化学结合剂的条件下为纤维料幅提供了结合强度。所述擦拭物或卫生纸巾可能不包含或者包含少量湿强度剂。其中“少量”被限定为在所述擦拭物或卫生纸巾的干重上计算的所添加的湿强度的不超过0.1％的重量分数。大量的湿强度剂将使所述擦拭物或卫生纸巾的可冲走能力变差，并且更难以在下水道中分解和分散。

根据本发明的擦拭物或卫生纸巾可能包含可选的纤维和纤维组合物。合适的纤维的实例是纤维素浆纤维和人造纤维的组合物，所述人造纤维优选为可生物降解的纤维例如再生纤维素纤维，例如粘胶纤维、人造丝和莱赛尔和/或聚(乳酸)纤维。这些人造纤维的长度可能在4mm到20mm的范围内。除浆纤维外的其它天然纤维也可能被包括在所述纤维料幅中，例如棉花纤维、剑麻、大麻、苎麻、亚麻等。这些天然纤维通常具有超过4mm的长度。

纤维素浆纤维可以选自任意类型的浆及其混纺物。优选地，所述浆的特征在于是完全天然的纤维素纤维并且可以包括木纤维以及棉花。优选的浆纤维是软木造纸浆料，虽然也可使用硬木浆和非木浆，例如可能使用大麻和剑麻。浆纤维的长度可能从硬木浆和再生浆的不到1mm变化到某些类型的软木浆的不超过6mm。浆纤维因便宜、容易获得和吸收而是有利的。

在形成润湿的擦拭物或卫生纸巾的无纺材料中，纤维素浆纤维和人造纤维的合适的比例可能是纤维素浆纤维的重量分数在70％和95％之间且人造纤维的重量分数在5％和30％之间。基于材料的干重，所述擦拭物或卫生纸巾可能具有在30gsm到100gsm、优选为40gsm到80gsm的范围内的基重。

用于在水刺站15中支撑纤维料幅的移动支撑件包括在所述移动支撑件即成形织物10或第二有小孔的织物(水刺织物)的表面上方突出的多个细长的突出元件17，所述纤维料幅在进入水刺站15之前已转移到所述移动支撑件。所述移动支撑件也可能呈穿孔鼓、薄膜、模制塑料结构、金属板等形式。该移动支撑件的表面于此被限定为所述移动支撑件的除细长的突出元件17之外的平面。突出元件17可能突出与所述水刺无纺材料在干燥状态下的厚度的至少一半但不超过所述水刺无纺材料在干燥状态下的厚度相对应的距离。水刺无纺料幅的标准厚度在0.2mm和1.5mm之间，因而所述突出元件突出于所述移动支撑件的表面上方的距离典型地将在0.1mm和1.5mm之间的范围内。

所述水刺无纺材料的厚度根据由SS-EN ISO 12625-3∶2005限定的膨胀厚度进行测量。

突出元件17具有长度L和宽度W的细长形状。长度L被限定为元件中能够被画出/找到的最长直线。宽度W被限定为在所述元件中能够被画出/找到的垂直于线L的最长直线。线L和线W的任意部分都不应穿过所述元件的边缘，即线L和线W的全部长度必须在所述元件内。在能够找到长度相同的两条或更多条线(L1＝L2…Lx)的情况下，应使用产生导致最小的L/W比的最长的线W的长度L。

图3a-3c示出了怎样测量不同形状的细长的突出元件17的长度L和宽度W。优选地，它们具有在0.5mm到2mm范围内的宽度W以及在3mm和30mm之间的范围内、更优选地在10mm和25mm之间的范围内且最优选地在20mm和25mm之间的范围内的长度L。它们的长/宽关系L/W优选地在1.5和60的范围内，优选地在5和50之间的范围内且更优选地在10和50之间的范围内。一个移动支撑件中的突出元件17可能具有相同或不同的形状和尺寸。图3a和图3c中的元件是直的，而图3b中的元件具有弯曲的形状。

细长的突出元件17可能为金属或塑料材料，并且可能在制造时一体形成在支撑构件中或者单独地施加到现存的支撑构件上。

由于纤维将趋于在细长的突出元件17之间的区域中在所述移动支撑件的表面上，细长的突出元件17将以较低基重的区域或者甚至在水刺无纺料幅中的通孔的形式造成弱化部。这些弱化部将使水刺无纺物以及由其制成的润湿的擦拭物或卫生纸巾在冲入下水道时更容易撕开并分解，在下水道中被施加了机械搅动。

细长的突出元件17优选布置成特殊的构造和图案以提供尽可能有效的分解。常常期望沿无纺料幅的机器方向MD上的拉伸强度对于预期的擦拭功能来说足够强，其中假定擦拭方向是MD。然而，沿通常是最弱方向的横向方向CD上的强度可能具有相对更低的拉伸强度以提供预期的分解。沿CD的合适的拉伸强度可能在50N/m和200N/m之间的范围内。

为了弱化主要沿CD方向的无纺料幅，细长的突出元件17可能以它们的长度(L)方向相对于机器方向MD成±45°角度定向。在一个实施例中，细长的突出元件17以它们的长度(L)方向沿机器方向(MD)定向。

细长的突出元件17可能布置成可能实质上平行延伸的多行。一行中相邻的细长的突出元件17之间的距离a1可能在10mm和45mm之间的范围内，优选地在15mm和40mm之间的范围内且更优选地在20mm和35mm之间的范围内。一行中的距离a1可能相同或者沿该行改变。相邻行之间的距离a2可能在5mm和40mm之间的范围内，优选地在10mm和30mm之间的范围内。

各行中细长的突出元件17可能沿它们的长度方向(L)对准，从而沿各行形成撕裂标示。这种构造在图2a-2c中示出。

细长的突出元件17的构造也可能为水刺材料提供图案效果，因而所述效果可能既是弱化效果又是视觉效果。

实例

通过在包括不同构造的突出元件的水刺织物上水刺纤维料幅进行了多次试验。所有样品具有下述纤维成分：

80％重量分数的纤维素浆+10％重量分数的来自伦津(Lenzing)1.7分特×12mm的莱赛尔纤维+10％重量分数的PLA：来自特雷维拉(Trevira)1.7分特×12mm的聚(乳酸)纤维。

使用在所述料幅的两侧上的具有标准缠绕喷嘴的3个歧管(喷射条)在60巴下进行缠绕，其中所述标准缠绕喷嘴具有115μm的孔径、0.8mm(表1)或0.6mm(表2)的孔间距。使用3个歧管的第一缠绕在没有细长的突出元件的标准缠绕织物上进行，且使用3个歧管的第二缠绕从所述纤维料幅的相反侧在具有细长的突出元件的缠绕织物上执行。水刺无纺布的基重是60gsm。

纤维料幅在水刺期间被支撑于其上的移动支撑件是来自Albany International Formtech 310k的水刺织物。多个突出元件17布置在水刺织物上。测试中的细长的突出元件20呈具有12mm或24mm的长度、0.5mm的宽度以及在水刺织物的表面上方突出0.5mm的高度的纤维元件的形式。

在水刺织物上测试了不同构造的细长的突出元件17。然而，在所有测试中，细长的突出元件17都布置成与沿着机器方向(MD)或者与机器方向(MD)成45°的角度α延伸的平行的行的长度方向(L)上对准。

获得了下述测试结果。表2中的材料(孔间距0.6mm)用比表1中的材料(孔间距0.8mm)多33％的缠绕能量进行水刺。

表1

表2

沿CD的水中的湿强度根据SS-EN-ISO 12625-5：2005进行测量。分解时间根据法国标准NF Q34-020August 1998进行测量。