擦拭物及其制备方法

文档序号:2430227阅读:233来源:国知局
专利名称:擦拭物及其制备方法
技术领域
本发明涉及清洁制品,特别是具有分布在基材上的高内相逆转乳液的擦拭物。
背景技术
带洗液(lotion)和其它涂料的基材在本领域中是熟知的。与基材一起的洗液常常使基材柔软。当基材例如用作搽面纸时,洗液还能用来润肤。有洗液并用于搽面纸的基材的例子描述于US4,426,418(1984年1月17日授权于Coleman等人)和普通转让的US4,481,243(1984年11月6日授权于Allen),在此将Allen的专利所披露的内容引入作为参考。
然而,现有技术中的这些尝试没有解决怎样使用洗液以便改善利用薄页纸清洁皮肤的问题。这些尝试也没有表明怎样利用洗液处理过的基材清洁其它表面。
业已开发出了如擦拭物这样的产品。对于去除污垢,特别是从肛周区域去除污垢,某些擦拭物具有明显优于现有技术清洁产品的优点。所述擦拭物包含用类脂包水乳液处理过的基材(例如无纺织物或薄页纸)。这样的擦拭物用于清洁时是特别有利的,尤其是当以湿状清洁擦拭物的形式用来去除肛周污垢时。所述擦拭物及其制备的例子披露于普通转让的US5,863,663(1999年1月26日授权于Mackey等人);和US5,827,909(1998年10月27日授权于DesMarais),在此将其引入作为参考。为了舒适、更有效的清洁,在使用期间,这些擦拭物释放出大量的水。
在这些擦拭物中发现的乳液的类脂相是足够易碎的,以便通过低的剪切或压缩(例如在对皮肤的擦拭期间)容易破裂,从而容易地释放出内部水相,但在类脂被熔融的高温下是足够强韧的,从而避免在苛刻加工期间水相的过早释放。这些制品的连续类脂相在储存期间也是足够稳定的,以便防止内部水相的大量蒸发。当用本发明的高内相逆转乳液进行处理时,这些制品的正常的拉伸强度和冲洗性能不会受到负面影响。因此,这些制品的使用者将得到舒适、有效、湿的清洁,而不必改变其正常的清洁习惯。该技术易用于其它用途,如清洁硬表面等等。
如果乳液直接暴露至将被清洁的表面上,那么清洁过程将变得更为容易。这样的擦拭物可以包含有一个或两个面朝外暴露的表面,和分布在暴露表面之一上的乳液。然而,这样的实施方案将会出现这样的缺点赋予使用者以粘稠感,可能从表面上损失乳液,和加工处理的困难。在优选的实施方案中,乳液分布在基材的两层之间,从而得到层压制品。
令人惊奇的是,业已发现,乳液在基材上的连续涂层不会提供最为有效的清洁作用,特别是当希望清洁人体皮肤时。乳液在基材上的不连续图案提供了在现有技术中未曾发现的清洁机制。在此使用的乳液的不连续图案指的是这样的图案,它具有在其上分布有乳液的基材区域中间的没有乳液的基材区域。
在清洁期间,水从乳液中释放出,以便从皮肤上除去污垢。被水湿润并从其中除去污垢的皮肤区域然后被没有乳液的基材区域擦干。当将擦拭物用来清洁其它表面,如窗户玻璃,桌面,水槽,陶瓷和金属设备,壁等,以及其它表面、如地毯或家具时,将得到同样的益处。
将水从乳液转移至被清洁的表面上的机理包括若干个步骤。第一步,由于使用者赋予的压力而使水从乳液中释放出或压出。压力将使乳液破裂,使水自由。然后水使基材饱和。当饱和时,水将在Z-方向透过基材。过量水然后将从擦拭物转移至表面上,所述过量水是超过基材局部吸收能力的水。
提供使基材饱和的足量的水并将水转移至表面上的一种可能的方法是在基材上分布连续的乳液层。连续的乳液层可以包含比不连续乳液层更多的水。这些可能的方法有若干个缺点。第一,乳液的薄的连续层不可能超过基材的局部能力。第二,乳液中过量的类脂相可能会积累并且可能不会被使用者接收和造成制备困难。第三,如果乳液量变得太多,那么它可能难于使乳液破裂并从中释放出水分。由于存在更多量的类脂相,所述的困难将发生。当类脂相的量增加时,乳液相对于其本身滑动,而不会破裂。第四,表面积/体积比远离最佳值。最后,擦拭物的成本将随提供的乳液量而直接增加。
因此,本发明提供一种消费品,包含基材和布置在其上的功能添加剂,优选是高内相逆转乳液。本发明还提供了在基材上有不连续乳液涂层的擦拭物。本发明的另一益处是提供一种带有功能添加剂图案的擦拭产品,所述图案提供了功能添加剂改善的传送(例如,从乳液中释放出来的水传送至希望进行清洁的表面上),同时,当产品不使用时,使得由于蒸发造成的所述功能添加剂的损失变得最少。本发明的另一益处是披露了功能添加剂的所述图案,该图案将给产品提供改善的保水特性和辊压特性。
发明概述本发明提供一种以面对面关系连续叠加的多个一次性消费片材。在多个片材中的每一个包含基材和从基材延伸并以不连续图案分布在其上的功能添加剂,以致使基材有涂有添加剂的第一区和没有添加剂的第二区。使片材叠置,以致使片材的相互邻接的第一区互相错位。优选的是,在多个片材中的任一对互相邻接的片材中,一个片材的第一区基本上与另一片材的第二区相对应。
多个片材可以包含独立片材的卷筒或堆叠。这些片材可以例如沿穿孔线相互连接,或者可以是相互不连接的。
在一优选的实施方案中,功能添加剂分布在包含条的图案中。优选的是,所述条大致是平行的。优选所述条总体上是圆柱形的。
功能添加剂优选选自柔软剂,乳液,润肤剂,洗液,局部药物,皂,抗微生物剂和抗菌剂,湿润剂,涂料,油墨和染料,强度添加剂,吸收添加剂,粘合剂,不透明剂,填料及其混合物。在一优选的实施方案中,功能添加剂包含乳液和封闭在其中的液体,最优选的是高内相逆转乳液。
优选的是,基材包括纤维素结构。所述基材可以是单层结构或多层结构。如果基材包括由至少两层构成的层压物,那么,功能添加剂优选夹在两层的中间。基材可以包含常规的均匀纸张,穿透干燥纸张,不同密度的纸张,或不同定量的纸张。
包含基材和布置在其上的功能添加剂的本发明的擦拭产品具有纵向和与纵向垂直的横向。所述条和纵向之间形成一锐角,以致使,当擦拭产品卷成具有与横向平行的旋转轴的卷时,如上所述,产品的任何两个相邻层的条在横向相互错位。所述条和纵向之间形成的优选最大锐角是从约0.1度至约2.0度,更优选的最大锐角从约0.1度至约2.0度,最优选的最大锐角从约0.1度至约1.5度。优选的是,功能添加剂的条具有波纹构形。所述功能添加剂的条可以由基材上不连续的沉积物来形成,不连续的沉积物并置成条。
擦拭产品的制备方法包括如下步骤提供具有纵向和与之垂直的横向的基材;提供功能添加剂;以预选的图案将功能添加剂沉积至基材上,借此形成基材的第一多个区域,该第一多个区域涂有功能添加剂,和基材的第二多个区域,该第二多个区域不含功能添加剂;将其上有功能添加剂的基材缠绕成卷,以致使,卷中基本上任何两个相互邻接层的第一区域相互错位。
将功能添加剂沉积至基材上的步骤包括在至少纵向上将基材和功能添加剂之一相对另一个移动,并将功能添加剂以多个条的形式沉积至基材上,所述条和纵向之间形成一锐角。更优选的是,将功能添加剂沉积至基材上的步骤还包括在纵向移动基材,并在横向移动乳液,借此形成多个功能添加剂的条,所述多个条具有波纹构形。
附图概述

图1是本发明产品的示意性顶视图,示出了两个卷的位置。
图2是本发明产品另一实施方案的示意性顶视图,包含限定装饰标记的功能添加剂的大图案。
图3是本发明另一实施方案的示意性顶视图,示出了其中功能添加剂条由功能添加剂不连续的并置球限定的图案。
图4是本发明实施方案的示意性顶视图,示出了具有波纹构形的功能添加剂条。
图4A是本发明另一实施方案的示意性顶视图,示出了具有不连续缩进构型的功能添加剂条。
图5是本发明产品的侧视和局部横示意性截面图,其中产品被卷成卷。
图6是本发明产品的示意性透视图,其中产品是单独片材的堆叠。
图6A是包含两层且功能添加剂夹在两层之间的本发明片材的示意性侧视图。
图7是本发明方法的示意性透视图。
图8是本发明方法的示意性局部平面图,其中利用纸幅控制装置。
发明的详细说明在此披露的产品8可用于若干种用途。例如,可以用作搽面纸,浴巾纸,毛巾纸,婴儿擦试布,成人擦试布,硬表面清洁器等等。产品的预定用途不限制最终产品。在此使用的本发明的产品也称之为不限定其预定用途的“擦拭物”。
参考图5和6,本发明的产品8包含以面对面关系连续叠置的多个一次消费片材20。所述片材20可以包含单层结构或多层结构。每个片材20包含基材10和优选以不连续图案布置在基材10上的功能添加剂12。由于功能添加剂12优选以不连续图案布置在基材10上,因此,基材10具有涂布有功能添加剂的第一区(为简便起见,在若干附图中也称之为“12”)和没有功能添加剂的第二区14。多个片材可以包含卷(图5),或单独片材的堆叠(图6)。根据本发明,在多个区中的片材20以面对面关系叠置,以致使,相互叠置的片材的第一区彼此错位。在此使用的两个片材,当以面对面关系布置并且至少部分接触时,如图5和6所示,它们是相互并置的。在图5示出的本发明的卷状产品和图6示出的本发明的堆叠产品中,两个相互并置的片材称为20a和20b。当功能添加剂由基材表面之一向外延伸时和/或当功能添加剂使基材一层的至少一部分在Z方向向外延伸时(图6和6A),本发明提供一另外的益处。包含乳液和封闭在其中的液体的优选功能添加剂在Z方向的厚度(或高度)H(图5)优选从0.005至约0.100英寸,更优选从约0.010至约0.075英寸,最优选从约0.025至约0.050英寸。
基材参考图1,本发明的产品8包含基材10和布置在其上的功能添加剂。基材10可以是纤维素基材,特别是薄页纸,无纺织物,泡沫塑料,或其任意的组合。基材可以包含常规的均匀纸张,以及不同密度和/或不同定量的结构化的纸张。合适的纤维素基材10描述于如下文献中US5,245,025(1993年9月14日授权于Trokhan等人);US5,503,715(1996年4月2日授权于Trokhan等人);US5,534,326(1996年7月9日授权于Trokhan等人);US4,637,859(1987年1月20日授权于Trokhan);US4,514,345(1985年4月30日授权于Johnson等人);US4,529,480(1985年7月16日授权于Trokhan);US5,328,565(1994年7月12日授权于Rasch等人);US4,191,609(1980年3月4日授权于Trokhan);US4,300,981(1981年11月17日授权于Carstens);US4,513,051(1985年4月23日授权于Lavash);US5,143,776(1992年9月1日授权于Givens);US5,637,194(1997年6月10日授权于Ampulski等人);US5,609,725(1997年3月11日授权于Phan);和US5,628,876(1997年5月13日授权于Ayers等人);在此将其引入作为参考。
合适的薄页纸基材10的定量,对于浴巾纸用途而言,约为7-25磅每3,000平方英尺每层,优选约8-10磅每3,000平方英尺每层,最优选约8-1/2磅每3,000平方英尺每层;对于硬表面清洁用途而言,约为18-22磅每3,000平方英尺每层。对于要求保护的本发明,多定量基材10也是可行的。多定量基材10具有并置在一起的高定量区和低定量区,以及可有可无的中间定量区。高定量区提供强度。低定量区将从乳液中释放出的水份转移至表面。在变质的情况下,低定量区可以是孔,以增加水向表面的转移。如果使用多定量基材10,那么,基材10的宏观定量认为是高定量区和低定量区的平均值,或者是高、中和低定量区的平均值。
用于制备基材10的造纸带可以根据如下任一普通转让的美国专利文献来制备US4,514,345(1985年4月30日授权于Johnson等人);US4,528,239(1985年7月9日授权于Trokhan);US5,098,522(1992年3月24日授权);US5,260,171(1993年11月9日授权于Smurkoski等人);US5,275,700(1994年1月4日授权于Trokhan);US5,328,565(1994年7月12日授权于Rasch等人);US5,334,289(1994年8月2日授权于Trokhan等人);US5,431,786(1995年7月11日授权于Rasch等人);US5,496,624(1996年3月5日授权于Stelljes,Jr等人);US5,500,277(1996年3月19日授权于Trokhan等人);US5,514,523(1996年5月7日授权于Trokhan等人);US5,554,467(1996年9月10日授权于Trokhan等人);US5,566,724(1996年10月22日授权于Tokhan等人);US5,624,790(1997年4月29日授权于Trokhan等人);US5,628,876(1997年5月13日授权于Ayers等人);US5,679,222(1997年10月21日授权于Rasch等人);和US5,714,041(1998年2月3日授权于Ayers等人),在此将其引入作为参考。
供本发明使用的造纸带也可以根据如下普通转让的美国专利文献来制备US5,503,715(1996年4月2日授权于Trokhan等人);US5,614,061(1997年3月25日授权于Phan等人);US5,804,281(1998年9月8日授权于Phan等人);和5,820,730(1998年10月13日授权于Phan等人),在此将其引入作为参考。
基材10可具有两个主要区域。第一区可包含对着造纸带的骨架81进行压印的压即区。压印区优选包含基本上连续的网。纸张第一区的连续网在造纸带基本连续的骨架上形成,并且通常在几何构形上与之相一致,而且在造纸期间其位置布置成与之十分接近。
基材的第二区可包含分散在整个压印网状区中的多个圆顶。所述圆顶,其几何构形以及造纸期间的位置,通常与造纸带中的挠曲导管相对应。通过在造纸过程中与挠曲导管相一致,圆顶由纸张基本连续的网状区向外突出,圆顶中的纤维在骨架的面对纸幅表面和增强结构的面对纸幅侧之间、在Z方向挠曲。优选的是,圆顶是不连续的。
不被理论束服,申请人相信,纸张的圆顶和基本连续的网状区可以具有通常相当的定量。通过使圆顶挠曲入挠曲导管中,圆顶的密度相对于基本连续网状区的密度将降低。此外,基本连续的网状区(或可以选择其它图案),随后例如对着扬克式烘缸进行压印。相对于圆顶,所述压印将使基本连续的网状区的密度增加。得到的纸张随后可以如本领域熟知的那样进行压花。
本发明的纸张可以根据如下任一普通转让的美国专利文献来制备US4,529,480(1985年7月16日授权于Trokhan);US4,637,859(1987年1月20日授权于Trokhan);US5,364,504(1994年11月15日授权于Smurkoski等人);和US5,529,664(1996年6月25日授权于Trokhan等人),以及US5,679,222(1997年10月21日授权于Rasch等人),在此将其引入作为参考。
如果需要,基材可以在没有构图骨架的穿透干燥带上进行干燥并制备。这样的纸张将具有不连续的、高密度区和基本连续的低密度网。在干燥期间或之后,基材可以经受不同的压力(真空),以便增加其厚度并使选择区域密度减少。所述纸张,以及相应的造纸带可以根据下列专利进行制备US3,301,746(1967年1月31日授权于Sanford等人);US3,905,863(1975年9月16日授权于Ayers);US3,974,025(1976年8月10日授权于Ayers);US4,191,609(1980年3月4日授权于Trokhan);US4,239,065(1980年12月16日授权于Trokhan);US5,366,785(1994年11月22日授权于Sawdai);US5,520,778(1996年5月28日授权于Sawdai),在此将其引入作为参考。
在另一实施方案中,正如在没有穿透干燥的常规造纸中使用的那样,增强结构可以包含毛毯,或压榨毛毯。如下列普通转让的美国专利所述,骨架可以用于毛毯的增强结构US5,549,790(1996年8月27日授权于Phan);US5,556,509(1996年9月17日授权于Trokhan等人);US5,580,423(1996年12月3日授权于Ampulski等人);US5,609,725(1997年3月11日授权于Phan);US5,629,052(1997年5月13日授权于Trokhan等人);US5,637,194(1997年6月10日授权于Ampulski等人);US5,674,663(1997年10月7日授权于McFarland等人);US5,693,187(1997年12月2日授权于Ampulski等人);US5,709,775(1998年1月20日授权于Trokhan等人);US5,795,440(1998年8月18日授权于Ampulski等人);US5,814,190(1998年9月29日授权于Phan);US5,817,377(1998年10月6日授权于Trokhan等人);和US5,846,379(1998年12月8日授权于Ampulski等人);在此将其引入作为参考。
正如本领域已知的那样,纸张也可以被按透视法缩短。按透视法缩短可以通过使纸张由刚性表面、优选由烘缸的起皱而完成。扬克式烘缸常用于此目的。正如本领域熟知的那样,利用刮刀完成起皱。起皱可以根据普通转让的美国专利US4,919,756(1992年4月24日授权于Sawdai)来完成,在此将其引入作为参考。另外,按透视法缩短可以通过如普通转让的美国专利US4,440,597(1984年4月3日授权于Wells等人)所教导的湿微收缩来完成,在此将其引入作为参考。
如果希望多定量基材10,那么这样的基材10可以根据下列普通转让的美国专利来制备US5,277,761(1994年1月11日授权于Phan等人);US5,443,691(1995年8月22日授权于Phan等人);和US5,614,061(1997年3月25日授权于Phan等人);在此将其引入作为参考。如果希望具有径向取向纤维的多定量基材10,那么这样的基材10可以根据下列普通转让的美国专利来制备US5,245,025(1993年9月14日授权于Trokhan等人);US5,503,715(1996年4月2日授权于Trokhan等人);US5,527,428(1996年6月18日授权于Trokhan等人);或US5,534,326(1996年7月9日授权于Trokhan等人);在此将其引入作为参考。
如果希望使用用于擦拭物8的更为耐久的或无纺的基材10,那么,这样的基材10可以根据下列普通转让的美国专利来制备US4,097,965(1978年7月4日授权于Gotchel等人);US4,130,915(1978年12月26日授权于Gotchel等人);US4,296,161(1981年10月20日授权于Kaiser等人);和US4,682,942(1987年7月28日授权于Gotchel等人);在此将其引入作为参考。
功能添加剂在此使用的术语“功能添加剂”(及其可能的互换)指的是可以添加至纸幅中以改善产品功能特性,如柔软度,强度,和吸收性的物质。另外,可以添加功能添加剂以提供另外的益处。例如,添加至薄页纸中的洗液,在使用时将提供湿润薄页纸的额外益处,并因此提供了利用薄页纸对皮肤改善的清洁。多种功能添加剂预期可用于本发明,例如柔软剂,乳液,润肤剂,洗液,局部药物,皂,抗微生物剂和抗菌剂,湿润剂,涂料,油墨和染料,强度添加剂,吸收性添加剂,粘合剂,不透明剂,填料,及其组合。
取决于特定的方法,功能添加剂可以在纸幅形成期间添加至造纸纤维中,或/和在通常形成纸幅之后将添加剂加至纸幅的一个或两个表面上。如果功能添加剂加至纸幅的至少一个表面上,那么,希望以这样的方式施加功能添加剂如柔软剂或洗液,以致使添加剂保留在纸幅的表面上而不透过纸幅的厚度。
多种物质可以添加至含水造纸配料中或纸胚中,以便赋予产品以其它希望的特性,或改善造纸过程,只要它们互相相容并且不明显或负面地影响本发明产品的柔软度或强度特性。特别是包括下列物质,但提供的物质并非穷举所有材料。只要其它物质不影响或抵消本发明的优点,也可以使用它们。
通常将阳离子电荷偏置物质添加至造纸过程中,以便当它输送至造纸过程中时控制含水造纸配料的ζ-电位。由于绝大多数固体均具有负表面电荷,包括纤维素纤维、细小纤维和绝大多数无机填料的表面,因此,使用这些材料。一种传统上使用的阳离子电荷偏置物质是明矾。近年来,本领域通过利用相对低分子量的阳离子合成聚合物进行电荷偏置,所述聚合物的分子量优选不大于约500,000,更优选不大于约200,000,甚至不大于约100,000。所述低分子量阳离子合成聚合物的电荷密度相对较高。所述电荷密度从约4至约8克当量阳离子氮每千克聚合物。举例性的材料是Cypro514,Cytec,Inc.(Stamford,CT)的产品。所述材料的使用明显落入本发明范围内。
现有技术中已指出,为改善匀度,滤水性,强度和留着率,使用高表面积、高阴离子电荷的微粒。例如参见US5,221,435(1993年6月22日授权于Smith),在此将其引入作为参考。用于该目的的常用材料是硅胶,或膨润土。掺入所述材料也明显包括在本发明的范围内。
如果希望永久湿强度,可将如下种类的化学剂添加至造纸配料中或添加至纸胚中,所述化学剂包括聚酰胺-表氯醇,聚丙烯酰胺,苯乙烯-丁二烯类胶乳,不溶性聚乙烯醇,脲-甲醛,聚乙烯亚胺,脱乙酰壳多糖聚合物及其混合物。优选的树脂是阳离子湿强度树脂,如聚酰胺-表氯醇树脂。合适类型的这类树脂描述于US3,700,623(1972年10月24日授权于Keim)和US3,772,076(1973年11月13日授权于Keim),在此将其引入作为参考。一种有用的聚酰胺-表氯醇树脂的市场来源得自Hercules,Inc.(Wilmington,Delaware),该树脂的商标为Kymene 557H。
由于需要将纸产品通过厕所处理入化粪池或污水体系中,因此,当湿润时许多纸产品必须具有有限的强度。如果将湿强度赋予这些产品的话,在水存在下放置时,特征在于起始强度部分或全部衰退的短暂湿强度将是优选的。如果希望短暂湿强度,粘合剂材料可选自双醛淀粉或其它带有醛官能度的树脂,如National Starch and Chemical Company(Scarborough,ME)提供的Co-Bond 1000;Cytec(Stamford,CT)提供的Parez 750;和描述于US4,981,557(1991年1月1日授权于Bjorkquist)中的树脂,在此将其引入作为参考,以及现有技术中已知的具有上述衰退性能的树脂。
如果需要增强的吸收性,可以使用表面活性剂对本发明的薄页纸幅进行处理。如果使用的话,表面活性剂的用量以薄页纸幅干纤维重量计,优选从约0.01至约2.0%重量。所述表面活性剂优选具有带八个或更多个碳原子的烷基链。举例性的阴离子表面活性剂包括线性烷基磺酸盐和烷基苯磺酸盐。举例性的非离子表面活性剂包括烷基苷,包括烷基苷酯,如得自Croda,Inc.(New York,NY)的Crodesta SL-40;如描述于US4,011,389(1977年3月8日授权于Langdon等人)中的烷基苷醚;和烷基聚乙氧基化酯,如得自Glyco Chemicals,Inc.(Greenwich,CT)的Pegosperse 200ML和得自Rhone Poulenc Corporation (Cranbury,NJ)的IGEPAL RC-520。
尽管本发明的实质是存在布置于薄页纸幅表面上或在薄页纸幅层之间的滋润洗液,但本发明也包括其中将功能添加剂作为造纸过程的一部分而添加的各种变型。例如,化学柔软剂可以通过湿部添加而包括在产品中。
填料也可以掺入本发明的薄页纸中。US5,611,890(1997年3月18日授权于Vinson等人并在此引入作为参考)披露了加填的薄页纸产品,该产品作为本发明的基材是可接受的。
上面列出的选择性功能添加剂只是举例性的,并不意味着对本发明范围的限定。
本发明优选的功能添加剂12包含乳液。应当理解的是,尽管功能添加剂12的下面说明主要指本发明优选实施方案的乳液,但本发明并不局限于该乳液,并且据信可应用在此限定的各种功能添加剂。
乳液12优选包含连续的固化的类脂相,当类脂相为流体时形成乳液的乳化剂,和分散在类脂相中的内极性相。当在使用期间、如对皮肤或其它表面进行擦拭期间经受低剪切时,该乳液将破裂,以便释放出内极性相。
1.外部类脂相连续的、固化的类脂相提供用于本发明高内相逆转乳液12的基本稳定的结构。特别是,该连续的类脂相将防止分散的内相在制品使用之前、如储存期间过早地释放。
该连续的类脂相可包含约2%至约60%本发明的乳液12。优选的是,该连续的类脂相将包含约5%至约30%的乳液12。最优选的是,该类脂相将包含约6%至约15%的乳液12。
该连续类脂相的主要组分是蜡状类脂材料。该类脂材料的特征在于熔点约30℃或更高,即在室温为固体。优选的是,类脂材料的熔点约50℃或更高。通常,类脂材料的熔点在约40℃至约80℃的范围内,更优选的是在约50℃至约70℃的范围内。
尽管该蜡状类脂材料在室温下为固体,但在高内相逆转乳液12施加至载体上时的那些温度下,所述材料也需要是流体的或塑性的。此外,即使类脂材料在乳液12施加至载体基材10上时的温度下是流体的或塑性的,也希望在高温(如,约50℃或更高)下延长的周期内,其较为稳定(即乳液12微滴的最少凝聚),所述条件在本发明制品储存和分布期间是常常遇到的。该类脂材料在制品使用的剪切条件下也需要足够地脆,以致使它破裂并释放出分散的内极性相。这些类脂材料,当用于个人护理用品、如湿式清洁擦拭物8和用于肛周清洁的薄页纸时,也希望给皮肤提供良好的感觉。
供本发明高内相逆转乳液12用的合适的蜡状类脂材料包括天然和合成蜡,以及其它具有蜡状稠度的油溶性材料。在此使用的术语“蜡”指的是通常是水不溶性的并且在环境温度(例如约25℃)下往往以非晶形或微晶或晶体固体的形式存在的有机混合物或化合物。合适的蜡包括各种烃,以及某些脂肪酸和脂肪醇的酯。它们能够由天然源(即动物、植物或矿物)衍生得到,或者它们能够是合成的。这些蜡的混合物也可以使用。
能够用于本发明的一些代表性的动物和植物蜡包括蜂蜡,巴西棕榈蜡,鲸蜡,羊毛脂,紫胶蜡,小烛树蜡等。特别优选的动物和植物蜡是蜂蜡、羊毛脂和小烛树蜡。能够用于本发明的得自矿物源的代表性的蜡包括石油基蜡,如石蜡,矿脂和微晶蜡,以及化石或地蜡、如白纯地蜡,黄纯地蜡,白地蜡等。特别优选的矿物蜡是矿脂,微晶蜡,黄纯地蜡,和白地蜡等。能够用于本发明的代表性的合成蜡包括烯属聚合物,如聚乙烯蜡,氯化萘如“Halowax”,由Fischer-Tropsch synthesis制造的烃类蜡,等等。特别优选的合成蜡是聚乙烯蜡。
除蜡状类脂材料以外,连续的类脂相还可包括少量其它的亲脂或脂混溶的材料。为了使乳液12稳定化,以便使得内极性相的损失最少或用于改善乳液12在皮肤上的美感,而通常包括这些其它的亲脂/类脂混溶材料。能够存在于连续类脂相中的合适的该类材料包括热熔粘合剂,如Findley 193-336树脂,长链醇如鲸蜡醇,硬脂醇,cetaryl alcohol,水不溶性皂如硬脂酸铝,硅氧烷聚合物如聚二甲基硅氧烷,疏水改性的聚硅氧烷聚合物如苯基三甲基硅氧烷(trimethicone),等。其它合适的亲脂/脂混溶材料包括多元醇聚酯。“多元醇聚酯”意指具有至少4个酯基的多元醇。“多元醇”意指包含至少4个,优选4-12个,最优选从6-8个羟基的多元醇。多元醇包括单糖,二糖和三糖,糖醇及其它糖衍生物(例如烷基苷),聚甘油(例如二甘油和三甘油),季戊四醇,和聚乙烯醇。优选的多元醇包括木糖,阿拉伯糖,核糖,木糖醇,赤藓醇,葡萄糖,甲基葡糖苷,甘露糖,半乳糖,果糖,山梨醇,麦芽糖,乳糖,蔗糖,棉子糖,和麦芽三糖。蔗糖是尤其优选的多元醇。就用于此的多元醇聚酯而言,并不需要的是,使多元醇的所有羟基都酯化,然而,二糖聚酯应当具有不多于3个,更优选不多于2个未酯化的羟基。通常,多元醇的基本上所有羟基(例如至少约85%)被酯化。在蔗糖聚酯的情况下,通常,多元醇的约7-8个羟基被酯化。
“液体多元醇聚酯”意指在约37℃或更低温度下具有流体稠度的、先前描述的多元醇聚酯。“固体多元醇聚酯”意指在约37℃或更高温度下具有塑性或固体稠度的、先前描述的多元醇聚酯。液体多元醇聚酯和固体多元醇聚酯可以在本发明的乳液12中分别成功地用作润肤剂和固定剂。在某些情况下,固体多元醇聚酯也可以提供某些润肤功能。
2.内极性相通常,本发明的高内相逆转乳液12的主要组分是分散的内极性相。在优选的实施方案中,极性相包含大量水,优选乳液12重量的至少约60%,更优选至少约75%,更为优选至少约90%重量。
内极性相在释放时能够提供许多不同的益处。例如,在其中内极性相为水的、用于肛周清洁的湿式清洁擦拭物8中,正是该释放的水为这些擦拭物8提供了主要的清洁作用。
在本发明优选的实施方案中,内极性相(优选包含作为主要组分的水)是包含抗微生物化合物、优选主要是精油或其活性物,和漂白剂、优选是过氧漂白剂的消毒极性相。包含所述内部消毒极性相的消毒擦拭物8对表面提供有效的消毒性能,同时对被处理的表面是安全的。
在此,“有效消毒性能”指的是本发明的消毒擦拭物8能够使受染的表面上的细菌量明显减少。实际上,对于包括如金黄色酿脓萄萄球菌的革兰氏阳性细菌,和如绿脓假单胞菌的革兰氏阴性细菌的各种微生物,以及对于存在于受染表面上如真菌(例如白色念珠菌)的更有耐性的微生物,可以获得有效的消毒。
根据本发明的消毒擦拭物8的另一优点在于除提供消毒性能以外,由于消毒极性相另外可以包含表面活性剂和/或溶剂,因此还提供了良好的清洁作用。
优选的内部消毒极性相的主要成分是抗微生物化合物,通常选自精油及其活性物质,对羟基苯甲酸酯(例如,对羟基苯甲酸甲酯,对羟基苯甲酸乙酯),戊二醛及其混合物。精油或其活性物质是将用于本发明的优选的抗微生物化合物。
在此使用的合适的精油或其活性物质是具有抗微生物活性、更准确地说具有抗菌活性的精油。在此,“精油活性物质”意指具有抗微生物/抗菌活性的精油的任何成份。所述精油及其活性物的另外的优点在于在无需添加香料下,它们将令人愉快的气味赋予本发明的消毒擦拭物8。实际上,本发明的消毒擦拭物8不仅对受染表面具有优异的消毒性能,而且还具有良好的气味。
所述精油包括但不局限于得自下列的物质中百里香,柠檬草,柑橘属果树,柠檬,柑橘,茴香,丁香,洋茴香,桂皮,老鹳草,玫瑰,薄荷,熏衣草,香茅,桉属,欧薄荷,樟脑,檀木,香柏及其混合物。在此使用的精油的活性物质包括但不局限于百里酚(例如存在于百里香中),丁香酚(例如存在于桂皮和丁香中),薄荷醇(例如存在于薄荷中),香叶醇(例如存在于老鹳草和玫瑰中),马鞭草烯酮(例如存在于马鞭草中),桉树油素和松香芹酮(存在于桉属中),雪松醇(例如存在于香柏中),茴香脑(例如存在于茴香中),香芹酚,扁柏酚,小檗碱,松油醇,柠檬烯,水扬酸甲酯及其混合物。在此使用的优选的精油活性物质是百里酚,丁香酚,马鞭草烯酮,桉树油素,香芹酚,柠檬烯和/或香叶醇。百里酚例如可以得自Aldrich,丁香酚例如可以得自Sigma,Systems-Bioindustries(SBI)-Manheimer Inc.。
通常,抗微生物化合物或其混合物以内极性相总重量计在内极性相中的含量从0.001%至5%重量,优选从0.005%至3%重量,更优选从0.005%至1%重量。
内消毒极性相的重要元素是漂白剂或其混合物。本领域普通技术人员已知的任何漂白剂均适用于本发明,它们包括任何氯漂白剂以及任何过氧漂白剂。在本发明的消毒擦拭物8中,漂白剂、优选是过氧漂白剂的存在,将对擦拭物8的消毒性能起作用。
在此使用的合适的氯漂白剂包括当所述化合物与水接触时能够释放出氯的任何化合物。合适的氯漂白剂包括碱金属二氯异氰尿酸盐以及碱金属次卤酸盐如次氯酸盐和/或次溴酸盐。优选的氯漂白剂是碱金属次氯酸盐。各种形式的碱金属次氯酸盐均可从市场上得到,例如次氯酸钠。
供本发明使用的优选的漂白剂是过氧漂白剂,更准确地说是过氧化氢,或其水溶性来源,或其混合物。过氧化氢是特别优选的。
过氧漂白剂如过氧化氢由于从环境的观点考虑具有良好的接受性,因此它们是优选的。例如,过氧化氢的分解产物是氧和水。
在此使用的过氧化氢源指的是当所述化合物与水接触时产生过羟基离子的任何化合物。供本发明使用的过氧化氢的合适的水溶性来源包括过碳酸盐,过硅酸盐,过硫酸盐如单过硫酸盐,过硼酸盐,过氧酸如二过氧十二烷二酸(DPDA),过苯二甲酸镁,二烷基过氧化物,二酰基过氧化物,预成型的过羧酸,有机和无机过氧化物和/或氢过氧化物及其混合物。
通常,以内极性相总重量计,漂白剂或其混合物的含量从0.001%至15%重量,优选从0.001%至5%重量,更优选从0.005%至2%。
内消毒极性相可以进一步包含去污表面活性剂或其混合物。通常,表面活性剂或其混合物以内极性相总重量计,其含量从0.001%至40%重量,优选从0.01%至10%重量,更优选的是从0.05%至2%。
供本发明使用的合适的去污表面活性剂包括本领域普通技术人员已知的任何表面活性剂,如非离子、阴离子、阳离子、两性和/或两性离子的表面活性剂。用于本发明的优选的去污表面活性剂是两性和/或两性离子表面活性剂。
用于本发明的合适的两性去污表面活性剂包括式R1R2R3NO的胺氧化物,其中R1,R2和R3独立地是饱和的、取代的或未取代的、线性或支链的带1-30个碳原子的烃链。用于本发明的优选的胺氧化物表面活性剂是式R1R2R3NO的胺氧化物,其中R1是1-30、优选6-20、更优选8-16、最优选8-12碳原子的烃链,其中R2和R3独立地是取代或未取代的、线性或支链的、含1-4、优选1-3碳原子、更优选为甲基的烃链。R1可以是饱和的、取代或未取代的、线性或支链的烃链。用于本发明的合适的胺氧化物,例如是得自Hoechst的C8-C10胺氧化物以及C12-C16胺氧化物的天然掺混物。由于胺氧化物具有有效的清洁性能和进一步参与本文的消毒擦拭物8的消毒性能,因此它们在本发明中是优选的。
在本发明中使用的合适的两性离子表面活性剂,在相当宽的pH范围内,在同一分子上包含阳离子和阴离子亲水基团。典型的阳离子基团是季铵基团,但其它正电荷基团,如膦鎓,咪唑啉鎓和锍基团也可以使用。典型的阴离子亲水基团是羧酸盐和磺酸盐,但也可以使用其它基团,如硫酸盐,膦酸盐等。在本发明中使用的某些两性离子表面活性剂的通式如下R1-N+(R2)(R3)R4[X-]式中R1为疏水基团;R2和R3各自为C1-C4烷基、羟烷基或其它取代的烷基,它们还能够与N连接形成环结构;R4是将阳离子氮原子连接至亲水基团上的部分,并且通常是包含1-10个碳原子的亚烷基,羟基亚烷基,或多烷氧基基团;X为亲水基团,优选为羧酸盐或磺酸盐基团。优选的疏水基团R1是包含1-24、优选低于18、更优选低于16碳原子的烷基。疏水基团可包含不饱和基团和/或取代基和/或连接基团,如芳基,酰氨基,酯基等。通常,出于成本和稳定性的原因,优选简单的烷基基团。
特别优选的两性离子表面活性剂包括甜菜碱和磺基甜菜碱表面活性剂,其衍生物或其混合物。由于通过增加细菌细胞壁的渗透性,并因此使其它活性成份能够进入细胞,所述甜菜碱和磺基甜菜碱表面活性剂将有助于消毒,因此它们在本发明中是优选的。
此外,由于所述甜菜碱或磺基甜菜碱表面活性剂具有温和作用的性能,因此,它们特别适用于清洁精致优雅的表面,例如与食品和/或婴儿接触的硬表面。甜菜碱或磺基甜菜碱表面活性剂对于将被处理的皮肤和/或表面也是极为温和的。
用于本发明的合适的甜菜碱和磺基甜菜碱表面活性剂是甜菜碱/磺基甜菜碱和甜菜碱状的去污剂,其中,该分子包含形成内盐的碱性基团和酸性基团,所述盐将在宽pH值范围内使该分子具有阳离子基团和阴离子亲水性基团。这些去污剂的某些常用的例子描述于US2,082,275;2,702,279和2,255,082中,在此将其引入作为参考。优选的甜菜碱和磺基甜菜碱表面活性剂具有如下结构式 式中R1为包含1-24、优选8-18,更优选12-14个碳原子的烃链,R2和R3为包含1-3、优选1个碳原子的烃链,n为1-10的整数,优选从1-6,更优选为1,Y选自羧基和磺酰基并且其中R1,R2和R3烃链之和有14-24个碳原子,或其混合物。
特别合适的甜菜碱表面活性剂包括C12-C18烷基二甲基甜菜碱如椰油-甜菜碱,和C10-C16烷基二甲基甜菜碱如月桂基甜菜碱。椰油-甜菜碱可得自Seppic,商品名为Amonyl 265。月桂基甜菜碱得自Albright & Wilson,商品名为Empigen BB/L。
其它具体的两性离子表面活性剂具有如下通式R1-C(O)-N(R2)-(C(R3)2)n-N(R2)2(+)-(C(R3)2)n-SO3(-);orR1-C(O)-N(R2)-(C(R3)2)n-N(R2)2(+)-(C(R3)2)n-COO(-)式中每个R1为烃,例如包含8至20,优选至多18,更优选至多16个碳原子的烷基,每个R2为氢(当连接至酰氨基氮上时),包含1-4个碳原子的短链烷基或取代的烷基,优选选自甲基,乙基,丙基,羟基取代的乙基或丙基及其混合物,优选为甲基,每个R3选自氢和羟基,并且每个n均为1-4,优选为2-3,更优选为3,其中在任何(C(R3)2)部分中有不多于一个的羟基。R1基团为支链的和/或不饱和的。R2基团也能够连接形成环结构。这类表面活性剂是得自Sherex公司的C10-C14脂肪酰氨基亚丙基-(羟亚丙基)磺基甜菜碱,商品名为“Varion CAS sulfobetaine”。
用于本发明的合适的非离子表面活性剂是可从市场上得到的、带有多种脂肪醇链长度和多种乙氧基度的脂肪醇乙氧基化物和/或丙氧基化物。实际上,所述烷氧基化的非离子表面活性剂的HLB值主要取决于脂肪醇的链长,烷氧基化作用和烷氧基度。可得到列出大量表面活性剂的表面活性剂目录,它们包括非离子表面活性剂,以及其相应的HLB值。
特别适用的非离子表面活性剂是HLB(亲水-亲脂平衡值)低于16、更优选低于15的疏水非离子表面活性剂。业已发现,这些疏水非离子表面活性剂提供了良好的油脂切割性能。
用于本发明的优选的非离子表面活性剂是式RO-(C2H4O)n(C3H6O)mH的非离子表面活性剂,式中R为C6-C22烷基链或C6-C28烷基苯链,并且式中n+m为0-20,n为0-15,m为0-20,优选的是,n+m为1-15,n和m为0.5-15,更优选的是n+m为1-10,n和m为0-10。在此使用的优选的R链是C8-C22烷基链。因此,在此使用的合适的疏水非离子表面活性剂是Dobanol R 91-2.5(HLB=8.1;R为C9和C11烷基链的混合物,n为2.5和m为0),或LutensolR TO3(HLB=8;R为C13烷基链,n为3和m为0),或Lutensol R AO3(HLB=8;R为C13和C15烷基链的混合物,n为3和m为0),或Tergitol R25L3((HLB=7.7;R为C12-C15烷基链,n为3,m为0),或Dobanol R 23-3(HLB=8.1;R为C12和C13烷基链的混合物,n为3,m为0),或Dobanol R23-2(HLB=6.2;R为C12和C13烷基链的混合物,n为2,m为0),或DobanolR 45-7(HLB=11.6;R为C14和C15烷基链的混合物,n为7,m为0),或DobanolR 23-6.5(HLB=11.9;R为C12和C13烷基链的混合物,n为6.5,m为0),或Dobanol R 25-7(HLB=12;R为C12和C15烷基链的混合物,n为7,m为0),或Dobanol R 91-5(HLB=11.6;R为C9和C11烷基链的混合物,n为5,m为0),或Dobanol R 91-6(HLB=12.5;R为C9和C11烷基链的混合物,n为6,m为0),或Dobanol R 91-8(HLB=13.7;R为C9和C11烷基链的混合物,n为8,m为0),DobanolR91-10(HLB=14.2;R为C9至C11烷基链的混合物,n为10,m为0),或其混合物。其中优选的是Dobanol R91-2.5,或LutensolR TO3,或Lutensol R AO3,或Tergitol R 25L3,或Dobanol R 23-3,或DobanolR 23-2,或Dobanol R 23-10,或其混合物。Dobanol R表面活性剂得自SHELL。Lutensol R表面活性剂得自BASF,而Tergitol R表面活性剂得自UNION CARBIDE。
用于本发明的合适的阴离子表面活性剂包括式ROSO3M的水溶性盐或酸,式中R优选为C6-C24烃基,优选为具有C8-C20烷基部分的烷基或羟烷基,更优选为C8-C18的烷基或羟烷基,M为H或阳离子,例如碱金属阳离子(例如钠,钾,锂),或铵或取代的铵(例如甲基-,二甲基-,和三甲基铵阳离子和季铵阳离子,如四甲基-铵和二甲基哌啶鎓阳离子,以及由烷基胺如乙胺、二乙胺,三乙胺及其混合物衍生得到的季铵阳离子,等)。
在此使用的其它合适的阴离子表面活性剂包括烷基二苯基醚磺酸盐和烷基羧酸盐。其它阴离子表面活性剂可包括皂的盐(例如包括钠盐,钾盐,铵盐,和取代的铵盐,如单-、二-和三乙醇胺盐),C9-C20线性烷基苯磺酸盐,C8-C22伯或仲链烷磺酸盐,C8-C24烯烃磺酸盐,由碱土金属柠檬酸盐,例如GB1,082,179中描述的盐的热解产物的磺化而制得的磺化聚羧酸,C8-C24烷基聚乙二醇醚硫酸盐(包含至多10摩尔环氧乙烷);烷基酯磺酸盐,如C14-C16甲基酯磺酸盐;酰基甘油磺酸盐,脂肪油基甘油硫酸盐,烷基苯酚氧化乙烯醚硫酸盐,链烷烃磺酸盐,烷基磷酸盐,羟乙基磺酸盐如酰基羟乙基磺酸盐、N-酰基牛磺酸盐、琥珀酰亚胺烷基酯和磺基丁二酸盐,磺基丁二酸的单酯(尤其是饱和和不饱和的C12-C18的单酯),磺基丁二酸的二酯(尤其是饱和和不饱和的C6-C14的二酯),酰基肌氨酸盐,烷基多糖的硫酸盐如烷基多糖苷的硫酸盐(下文描述的非离子、非硫酸盐化的化合物),支链的伯烷基硫酸盐,烷基聚乙氧基羧酸盐、如式RO(CH2CH2O)kCH2COO-M+的那些物质,式中R为C8-C22烷基,k为0-10的整数,M为形成可溶性盐的阳离子。树脂酸和氢化树脂酸也是合适的,如松香,氢化松香,以及存在于妥尔油中的或由其衍生得到的树脂酸和氢化树脂酸。另外的例子列于“表面活性剂和去污剂”(第I和II卷,Schwartz,Perry和Berch)中。多种所述的表面活性剂通常还披露于US3,929,678(1975年12月30日授权于Laughlin等人)第23栏,58行至第29栏23行,在此将其引入作为参考。
供本发明使用的优选的阴离子表面活性剂是烷基苯磺酸盐,烷基硫酸盐,烷基烷氧基化的硫酸盐,石蜡烃磺酸盐及其混合物。
根据本发明的内消毒极性相的pH值为1-12,优选为3-10,更优选为3-9。pH值可通过使用碱化剂或酸化剂来调节。碱化剂的例子是碱金属氢氧化物,如氢氧化钠和/或氢氧化钾,或碱金属氧化物,如氧化钠和/或氧化钾。酸化剂的例子是有机或无机酸,如柠檬酸或硫酸。
溶剂可以存在于本发明的内消毒极性相中。有利的是,这些溶剂将赋予本发明的消毒擦拭物8以增强的清洁作用。在此掺入的合适的溶剂包括丙二醇衍生物,如正-丁氧基丙醇或正丁氧基丙氧基丙醇,水溶性CARBITOL溶剂或水溶性CELLOSOLVE溶剂。水溶性CARBITOL溶剂是2-(2-烷氧基乙氧基)乙醇类的化合物,其中,烷氧基由乙基,丙基或丁基衍生得到。优选的水溶性卡必醇是也称之为丁基卡必醇的2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇。水溶性CELLOSOLVE溶剂是2-烷氧基乙氧基乙醇类的化合物,其中优选的是2-丁氧基乙氧基乙醇。其它合适的溶剂是苯甲醇,甲醇,乙醇,异丙醇和二醇如2-乙基-1,3-己二醇和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇及其混合物。供本发明使用的优选的溶剂是正丁氧基丙氧基丙醇,丁基carbitol及其混合物。供本发明使用的最优选的溶剂是丁基carbitol。
在此,内消毒极性相可以进一步包含其它可有可无的成份,它们包括自由基捕获剂,螯合剂,增稠剂,增效助剂,缓冲剂,稳定剂,漂白活性剂,污垢悬浮剂,染料转移剂,增白剂,防尘剂,酶,分散剂,染料转移抑制剂,颜料,香料,和染料等。
供本发明使用的合适的自由基捕获剂包括熟知的取代的单和二羟基苯及其衍生物,烷基和芳基羧酸盐及其混合物。供本发明使用的优选的自由基捕获剂包括二叔丁基羟基甲苯(BHT),对羟基甲苯,氢醌(HQ),二叔丁基氢醌(DTBHQ),单叔丁基氢醌(MTBHQ),叔丁基-羟基茴香醚(anysole),对羟基茴香醚,苯甲酸,2,5-二羟基苯甲酸,2,5-二羟基对苯二甲酸,甲苯甲酸,儿茶酚,叔丁基儿茶酚,4-烯丙基儿茶酚,4-乙酰基儿茶酚,2-甲氧基苯酚,2-乙氧基苯酚,2-甲氧基-4-(2-丙烯基)苯酚,3,4-二羟基苯甲醛,2,3-二羟基苯甲醛,苄胺,1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷,叔丁基羟基苯胺(anyline),对羟基苯胺以及没食子酸正丙酯。供本发明使用的特别优选的是二叔丁基羟基甲苯,例如它可以商品名IONOL CP得自SHELL公司。
通常,自由基捕获剂或其混合物在内水相中的含量至多为5%重量,优选从0.001%至3%重量,更优选从0.001%至1.5%。
在此使用的合适的螯合剂可以是本领域普通技术人员已知的任何螯合剂,如选自膦酸酯螯合剂,氨基羧酸酯螯合剂或其它羧酸酯螯合剂,或多官能取代的芳族螯合剂及其混合物。
所述膦酸酯螯合剂可以包括羟乙磷酸(1-羟基亚乙基-双膦酸或HEDP),以及氨基膦酸化合物,包括氨基亚烷基聚(膦酸亚烷基酯),碱金属乙烷1-羟基二膦酸酯,次氮基三亚甲基膦酸酯,亚乙基二胺四亚甲基膦酸酯,和二亚乙基三胺五亚甲基膦酸酯。膦酸酯化合物可以其酸的形式存在或以在其某些或全部酸官能团上的不同阳离子的盐存在。在此使用的优选的膦酸酯螯合剂是二亚乙基三胺五亚甲基膦酸酯。所述膦酸酯螯合剂可得自Monsanto公司,商品名为DEQUEST。
在此也可以使用多官能取代的芳族螯合剂。参见US3,812,044(1974年5月21日授权于Connor等人)。以酸形式的该类优选的化合物是二羟基二磺基苯,如1,2-二羟基-3,5-二磺基苯。
供本发明使用的优选的可生物降解的螯合剂是亚乙基二胺N,N’-二丁二酸,或其碱金属或碱土金属盐,其铵盐或取代的铵盐,或者其混合物。亚乙基二胺N,N’-二丁二酸,尤其是(S,S)异构体已广泛地描述于US4,704,233(1987年11月3日授权于Harman和Perkins)中。亚乙基二胺N,N’-二丁二酸例如可以商品名ssEDDS从Palmer Research Laboratories得到。
用于本发明的合适的氨基羧酸盐螯合剂包括亚乙基二胺四乙酸盐,二亚乙基三胺五乙酸盐(DTPA),N-羟乙基亚乙基二胺三乙酸盐,次氮基三乙酸盐,亚乙基二胺四丙酸盐,三亚乙基四胺六乙酸盐,乙醇二甘氨酸,亚丙基二胺四乙酸(PDTA)和甲基甘氨酸二乙酸(MGDA),它们均呈酸形式,或碱金属盐,铵盐,以及取代铵盐的形式。特别适用于本发明的是二亚乙基三胺五乙酸(DTPA);亚丙基二胺四乙酸(PDTA),它例如可以商品名TrilonFS得自BASF公司;以及甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)。
在此使用的其它羧酸螯合剂包括丙二酸,水杨酸,甘氨酸,天冬氨酸,谷氨酸,吡啶二羧酸及其衍生物,或其混合物。
通常,螯合剂或其混合物在内极性相中的含量为从0.001%至5%重量,优选从0.001%至3%重量,更优选从0.001%至1.5%重量。
根据本发明的消毒擦拭物8适合于对各种表面进行消毒,包括有生命的表面(例如人体皮肤)以及无生命的表面,包括任何硬表面。
与其组分无关,内极性相优选包含约67%至约92%的乳液12。最优选的是,内极性相优选包含约82%至约91%的乳液12。
当内极性相包含作为主要组分的水时,该内相可包含不对高内相逆转乳液12的稳定性产生负面影响的水溶性或水分散性物质。通常包括在内水相中的一种所述材料是水溶性电解质。溶解的电解质将使得存在于类脂相中的物质也溶解于水相中的趋势变得最小。可以使用任何将离子强度赋予水相的电解质。合适的电解质包括水溶性的一-,二-,或三价的无机盐,如水溶性卤化物,例如碱金属和碱土金属的氯化物、硝酸盐和硫酸盐。所述电解质的例子包括氯化钠,氯化钙,硫酸钠,硫酸镁,以及碳酸氢钠。电解质在内水相中的浓度通常在约1%至约20%的范围内。
可存在于内极性相中的其它水溶性或水分散性物质包括增稠剂和粘度改良剂。合适的增稠剂和粘度改良剂包括聚丙烯酸树脂和疏水改性的聚丙烯酸树脂,如Carbopol和Pemulen;淀粉,如玉米淀粉,土豆淀粉,木薯淀粉;树胶,如瓜尔树胶,阿拉伯胶;纤维素酯,如羟丙基纤维素,羟乙基纤维素,羧甲基纤维素等。这些增稠剂和粘度改良剂在内水相中的浓度通常在约0.05%至约0.5%的范围内。
另外,当水为内极性相的主要组分时,可存在于该内相中的水溶性或水分散性物质包括在极性相-类脂相界面处提供空间稳定性的多阳离子聚合物和也对乳液12起稳定作用的非离子聚合物。合适的多离子聚合物包括Reten 201,Kymene557H和Acco 711。合适的非离子聚合物包括聚乙二醇(PEG)如Carbowax。这些多阳离子和非离子聚合物在极性相中的浓度通常在约0.1%至1%重量的范围内。
3.乳化剂本发明的高内相逆转乳液12的另一关键组分是乳化剂。在本发明的乳液12中,乳化剂以有效量包括在其中。“有效量”将取决于许多因素,它们包括脂相组分和内极性相组分相应的量,所用的乳化剂种类,存在于乳化剂中的杂质量等因素。通常,乳化剂的含量为乳液12的约1%至约10%。优选的是,乳化剂的含量为乳液12的约3%至约6%。最优选的是,乳化剂的含量为乳液12的约4%至约5%。尽管用单一的“乳化剂”来描述该组分,但当形成乳液12时可以使用多于一种的乳化剂。实际上,如下所述,当使用某些物质时,使用主乳化剂和辅助乳化剂将是人们所希望的。尽管并不打算对本发明的范围进行限制,但当使用两种乳化剂时,优选的是,以乳液12的重量计,主乳化剂的含量从l%至约7%,更优选从约2%至约5%,最优选从约2%至约4%重量;而辅助乳化剂的含量从0.5%至约3%,更优选从约0.75%至约2%,最优选从约0.75%至约1.5%重量。
所述乳化剂需要基本上是类脂溶性的或可与类脂相物质混溶,尤其是在类脂相物质熔融的温度下是这样的。另外所述乳化剂应当具有相对低的HLB值。适用于本发明的乳化剂的HLB值通常在约2至约5的范围内,并且可包括不同乳化剂的混合物。优选的是,这些乳化剂的HLB值在约2.5至约3.5的范围内。
供本发明使用的优选的乳化剂包括硅氧烷聚合物乳化剂,如烷基聚二甲基硅氧烷(dimethicone)共聚多醇(例如,Dow Coming Q2-5200月桂基甲基硅氧烷共聚多醇)。所述乳化剂详细描述于共同待批的美国专利申请US08/767,120(1997年1月14日由L.Mackey申请)(5653C号案卷),在此将其引入作为参考。
其它合适的乳化剂描述于共同待批的美国专利申请US08/336,456(1994年11月9日由L.Mackey等人申请)和US5,863,663(1999年1月26日授权于L.Mackey等人),在此将其引入作为参考。在此描述的乳化剂包括某些脱水山梨醇酯,优选的是C16-C22饱和,不饱和或支链脂肪酸的脱水山梨醇酯。由于这些酯通常的制备方法,因此,这些脱水山梨醇酯通常包含一-,二-,三-等酯的混合物。合适的脱水山梨醇酯的代表性例子包括脱水山梨醇一油酸酯(例如,SPAN80),脱水山梨醇倍半油酸酯(例如,Arlacel83),脱水山梨醇一异硬脂酸酯(例如,由Croda制造的CRILL6),脱水山梨醇三硬脂酸酯(例如,SPAN60),脱水山梨醇三油酸酯(例如,SPAN85),脱水山梨醇三硬脂酸酯(例如,SPAN65)和脱水山梨醇二棕榈酸酯(例如,SPAN40)。月桂基甲基硅氧烷共聚多醇(laurylmethicone copolyol)是供本发明使用特别优选的乳化剂。在此描述的其它合适的乳化剂包括某些甘油一酯,优选的是C16-C22饱和,不饱和或支链脂肪酸的甘油一酯,如甘油一硬脂酸酯,甘油一棕榈酸酯,和甘油一(二十二烷酸)酯;某些蔗糖脂肪酸酯,优选的是C12-C22饱和,不饱和和支链脂肪酸的蔗糖酯,如蔗糖三月桂酸酯和蔗糖二硬脂酸酯(例如,CrodestaF10),和C16-C22饱和,不饱和或支链脂肪酸的某些多甘油酯,如二甘油一油酸酯和四甘油一油酸酯。除这些主乳化剂以外,辅助乳化剂可用来给脂包水乳液12提供另外的稳定性。合适的辅助乳化剂包括磷脂酰胆碱和含磷脂酰胆碱的组合物,如卵磷脂;长链C16-C22脂肪酸盐如硬脂酸钠,长链C16-C22二脂族短链C1-C4二脂族季铵盐,如二牛脂二甲基氯化铵和二牛脂二甲基甲基硫酸铵;长链C16-C22二烷酰基(烯酰基)-2-羟乙基短链C1-C4二脂族季铵盐,如二牛脂酰基-2-羟乙基二甲基氯化铵,长链C16-C22二脂族咪唑啉季铵盐,如甲基-1-牛脂酰氨基乙基-2-牛脂咪唑啉甲基硫酸盐和甲基-1-油酰氨基乙基-2-油基咪唑啉甲基硫酸盐;短链C1-C4二脂族长链C16-C22一脂族苄基季铵盐如二甲基硬脂基苄基氯化铵,和合成磷脂,如硬脂酰氨基丙基PG-二甲基氯化铵(得自MonaIndustries的磷脂PTS)。另外,也能够使用界面张力改良剂,如用于在水-脂界面处更紧密包裹的鲸蜡醇和硬脂醇。
用于制备本发明制品的其它乳化剂包括描述于共同待批的美国专利申请US08/759,547(1996年12月5日由L.Mackey和B.Hird申请)中的高粘度乳化剂,在此将其引入作为参考。这些乳化剂在55℃时的粘度优选至少约500厘泊。(粘度可利用Lab-Line Instruments Brookfield型转盘式粘度计来测量)。具体地说,所述申请描述了使用乳化剂如Lubrizol公司(Wickliffe,OH)指定的那些乳化剂来形成酯或酰胺产品;所述乳化剂例如是OS-122102,OS-121863,OS-121864,OS-80541J和OS-80691J,它们是(i)烃基取代的羧酸或酸酐(优选是多异丁烯-取代的丁二酸或酸酐);和(ii)胺或醇的反应产物。这些物质及其制备方法描述于如下文献中US4,708,753(1987年11月24日授权于Forsberg,尤其是参见第3栏32-38行;和第8栏第10行至第26栏第68行),和US4,844,756(1989年7月4日授权于Forsberg),在此将其引入作为参考。
据信可用于本发明的其它物质包括烃取代的丁二酸酐,如描述于下列参考文献中US3,215,707(1965年11月2日授权于Rense);US3,231,587(1996年1月25日授权于Rense);US5,047,175(1991年9月10日授权于Forsberg);和WO87/03613(1987年6月18日出版),在此这些出版物引入作为参考。
与高粘度主乳化剂一起用作乳化剂,特别是用作辅助乳化剂的其它物质是12-羟基硬脂酸和聚环氧乙烷的ABA嵌段共聚物。所述材料描述于US4,875,927(1989年10月24日授权于T.Tadros)中,在此将其引入作为参考。在此用作乳化剂的这类代表性的材料可以Arlacel P135得自ImperialChemical Industries PLC。
尽管所有上述的材料可以单一的乳化剂使用,但当形成乳液12时,采用多于一种的乳化剂也将是人们所希望的。特别是,当使用高粘度乳化剂时,当处理的制品经受使乳液12破裂的使用中剪切压力时,可能会导致某种“粘稠”感。在这种情况下,与主乳化剂一起使用相对更低粘度的辅助乳化剂,从而能够利用更少量的主乳化剂,借此减轻粘稠,将是所希望的。在本发明一优选的实施方案中,使用得自Lubrizol的主乳化剂(即聚异丁烯-取代的丁二酸和胺的反应产物)和聚-12-羟基硬脂酸和聚环氧乙烷的ABA嵌段共聚物的辅助乳化剂(例如,ICI的Arlacel P135),以便提供随着时间的推移具有改善的保水值、以及有益的降低的粘稠性(通过降低主乳化剂的用量)的乳液12。本领域普通技术人员将认识到的是,不同希望的最终用途将决定多乳化剂合适与否,以及如果合适的话每种乳化剂合适的相对用量。所述决定仅需要本领域普通技术人员根据本发明披露的内容通过常规的试验来进行。
4.可有可无的乳液组分本发明的高内相逆转乳液12还能够包含通常存在于该类乳液的含水溶液中的其它可有可无的组分。这些可有可无的组分可存在于连续的类脂相中或存在于内极性相中,并且包括香料,抗微生物(例如抗菌)活性物,药物活性物,除臭剂,不透明剂,收敛剂,皮肤保湿剂等,以及这些组分的混合物。所有这些材料作为所述配方的添加剂是本领域熟知的并且能够在本发明的乳液12中以有效的、合适的量使用。包括在本发明湿式清洁擦拭物8的乳液12中的特别优选的可有可无的组分是作为皮肤调理剂的甘油。
在此,相对于乳液12的配方形成之后存在的组分,以及各组分的相应用量,对本发明制品的该乳液12组分进行了描述并要求保护。也就是说,当形成稳定的乳液12时将施加至载体上。应当理解的是,乳液12的说明(组分和用量)还包括将所述组分和用量相结合形成的乳液12,这与乳化并施加至载体上之后组分的化学特性无关。
C.其它可有可无的制品组分除高内相逆转乳液12以外,还有能够包括在本发明制品中的其它可有可无的组分,当乳液12的内极性相释放时,它们通常用于改善制品的清洁性能。由于这些选择性组分中的某些会使乳液12过早破裂,因此,它们不能够以显著量(例如大于内相的2%)存在于乳液12中。这些组分包括相对高HLB值(例如HLB值从约10至约25)的各种阴离子去污表面活性剂,如线性烷基苯磺酸钠(LAS)或烷基乙氧基硫酸盐(AES),以及非离子去污表面活性剂,如烷基乙氧基化物,烷基氧化胺,烷基多苷,两性离子去污表面活性剂,两性去污表面活性剂,和阳离子去污表面活性剂,如鲸蜡基三甲基铵盐,和月桂基三甲基铵盐。就代表性的阴离子、非离子、两性离子、两性和阳离子去污表面活性剂而言,参见US4,597,898(Vander Meer),1986年7月1日出版(在此将其引入作为参考),尤其是第12栏至16栏。另外,这些高HLB值的去污表面活性剂能够相对于乳液12独立地施加至或包括在制品中。例如,这些高HLB值的去污表面活性剂的水溶液能够在将乳液12施加至载体上之前或之后施加至载体上。在擦拭期间,乳液12破裂,释放出极性相,结果是,它们与高HLB的去污表面活性剂相结合,提供改善的硬表面清洁作用。
尽管本发明的说明通常涉及将单一脂包水乳液12施加至载体上,但应当认识到的是,在制备单一制品时可以使用两种或多种不同的乳液12。在这样的实施方案中,乳液12可以在多种方面有所不同,它们包括但不局限于内极性相和外类脂相的比率,所用的乳化剂,内相和类脂相之一或两者所用的组分等。当两种或多种组分彼此不相容,但各自能够包括在独立的乳液12中时,在一制品中采用多个乳液12将是特别希望的。另外,如果在使用时希望特定的反应时,反应剂可以独立乳液12的形式提供。当使用期间乳液12经受剪切时,将发生希望的反应。例如,当在擦拭过程中希望形成泡沫时,将弱酸掺入一乳液12的内极性相中,而将碳酸氢盐掺入第二乳液12的内极性相中。在使用期间乳液12经受剪切时,反应剂相互作用而提供希望的泡沫。
合适的乳液12说明也可以在前述普通转让的世界专利申请WO96/14835(1996年5月23日以Mackey等人的名义出版);和WO96/21505(1996年7月18日以DesMarais的名义出版)中找到;在此将其引入作为参考。
图案如上所述,功能添加剂优选以不连续的图案施加至基材10上。如上所述,不连续的图案是这样的其中乳液12具有被基材10的区域14分开的不同的区域,所述区域14不含乳液12。合适的不连续图案包含乳液12的不连续的岛区,尤其是乳液12的连续网,乳液12的不连续的宏观图案,优选的是以半连续图案布置的乳液12的独立的条。如图所示,所述条优选为连续的,但可以另外包含总体上为条的不连续片段的图案。如果选择条形,那么,为了容易制备,这些条优选在纵向取向。
乳液12可以借助本领域熟知的任何合适的装置施加并分布至基材10上,如凹印,凸印,喷涂,和优选的挤塑。更优选的是,以一系列连续圆柱形珠的形式挤出乳液12。连续圆柱形对于乳液12来说是优选的,由于这种形状将降低乳液12的表面积/体积比。
所示的功能添加剂的条可以是直的,可以是正弦曲线形的,或波纹,等等。如果选择波纹条,那么优选的是,使所述条协调,以便保持平行,并且每个条与相邻条保持等距离。
乳液12具有最小可能的表面积/体积比将是所希望的。使表面积/体积比最小化将降低由于蒸发所致的从乳液12中水的损失。优选的是,乳液12的表面积/体积比低于或等于4/单位长度,更优选的是低于或等于3/单位长度,最优选的是低于或等于2/单位长度,其中单位长度是以乳液12的横向测量的。对于圆柱珠形的乳液12来说,合适的表面积/体积比为40-200英寸-1,优选为75-125英寸-1。
然而,例如提供给擦拭物8的使用者以单一的整体球形的乳液12时,将得不到最佳结果。这样的排列可能提供足够的水份。然而,水的分布将会高度局部化并可能不会适当地在擦拭物8的整个表面区域上分布。优选的是,乳液12的分布,或更准确地说,由乳液中释放出的水,接近于水喷淋至皮肤上的感觉。
对本领域普通技术人员来说显而易见的是,当基材10的定量和吸收性增加时,使基材10局部饱和所需的水量同样将增加。因而,当基材10的定量和/或吸收性增加时,施加至基材10上的乳液12的量应当成比例地增加。
优选的是,擦拭物8的表面积的5-35%,更优选10-25%上分布有乳液12。当破裂时,乳液12局部地湿润基材10的相应区域。基材10的湿润部分为基材10表面积的10-90%,当然,由于不连续图案所致,基材10其余的表面保持干燥。
显然,在使用时,湿润表面积的百分比将大于被乳液12开始涂布的表面积的百分比。当然,另外还应当理解的是,随着时间的推移和/或擦拭物8的使用,整个擦拭物8可以被湿润。
因此,乳液12的珠优选以一定的排列图案施加至基材10上,所述图案适应呈优选几何构形的珠的直径和间距。由乳液12携带的水量将根据珠直径的平方而增加。因而,当珠的直径增加时,乳液相邻条之间的间距同样应当增加。乳液相邻条之间合适的间距为0.030-1.500英寸,优选为0.175-0.375英寸。
如果乳液12直接暴露至表面上,即当擦拭物8提供给使用者时分布在基材10的外表面上,那么,乳液12的含量以基材10的定量计至少为25%,更优选至少50%,最优选至少75%。另外,如果乳液12布置在层压结构的基材的两层之间的话,就薄页纸用途而言,优选的是,乳液12为两层的复合定量的至少150%,更优选至少200%,最优选的是至少250%。在用于硬表面清洁用途的所述的层压结构中,优选的是,乳液12为两层的复合定量的至少500%,更优选至少650%,最优选的是至少800%。
应当指出的是,在此所述的定量指的是,以包含在基材10内的各个不同定量区的平均值计,基材10的总定量。基材10的定量可以根据ASTM测试方法D3776-9进行测量,在此将其引入作为参考,其结果以每3,000英尺磅表示。乳液12的重量在已知基材10的定量后以皮重按测定重量法测量的。
如果希望的话,不含乳液12的基材10的区域14在横向在擦拭物8的边缘,可以比在擦拭物8的内部分布的相应的区域14稍宽一些。这种排列适合将宽的、多卷设置的擦拭物8的卷筒纸加工并纵切成窄的、独立单元,以便运输并销售给消费者。对本领域普通技术人员显而易见的是,不含乳液的区域14在擦拭物8的其它边缘处也可以形成边界。所述的几何构形可通过不连续地施加乳液12而容易地实现。相反,乳液12可以在纵向间断地施加。然后,在纵向与不含乳液12的区域14一致地对基材10进行切割或穿孔,以便得到独立的或可分离的擦拭物8。
参考图2,乳液12可以限定装饰标记,如宏观图案。可以使用如上所述宏观图案,或者所述宏观图案可以叠加在乳液12的不连续的条形图案上。乳液12的宏观图案提供根据如下图案可能施加局部更多的水量,所述图案在存在乳液12的地方给使用者提供视觉上美观的信号。乳液12的宏观图案可以形成装饰标记。这样的装饰标记可以以花、蝴蝶、云、商品名、广告或使用者想象的任何其它平面图案的形式提供。
在优选的实施方案中,基材10包括多定量薄页纸。多定量基材10可以根据对基材进行描述并在此引入作为参考的前述专利来制备。多定量基材10提供的优点在于过量水将更容易地使低定量区饱和,并因此更容易地应用于表面上。优选的是,多定量基材10包括基本连续的高定量网状区,以及分布在整个基本上连续的网状区中的不连续的低定量区。
另外,也可以选择具有高定量区和低定量区的半连续图案的基材10。在另一不太优选的实施方案中,可以采用具有基本连续的低定量网状区,以及分布在连续网状区中的不连续的高定量区的基材10,然而,前提条件是,人们甘愿接受所述基材10固有的强度牺牲。可以预期的是,这样的基材10提供了这样的益处,即基本连续图案的低定量区将更容易使水从乳液12中挤出,以便渗透基材10,并转移至表面上。
如果选择具有基本连续的高定量区的基材10,优选的是,不连续的低定量区的间距小于乳液12相邻条之间的间距。如上所述,该间距的相对差保证了乳液12将拦截低定量区并更容易地从中通过。
对于在此描述的用于薄页纸应用的实施方案来说,合适的基材10的定量为每层每3,000平方英尺7-10磅,以及每平方英寸50-300、更优选100-200个不连续的低定量区。对于硬表面清洁应用,定量为每层每3,000平方英尺20磅,以及每平方英寸100-200个不连续的低定量区的基材10是合适的。
在优选的实施方案中,擦拭物8可以根据普通转让的US08/886,764(题目为“包含用高内相逆转乳液处理的不连续定量区的纤维素纤维结构的清洁制品”,1997年7月1日以Nicholas J.Nissing等人的名义申请)来制备,在此将其引入作为参考。
如果选择具有半连续定量图案的基材10,这样的基材10可以根据普通转让的US5,628,876(1997年5月13日授权于Ayers等人)来制备,在此将其引入作为参考。优选的是,半连续图案在纵向取向。如果选择这样的几何构形,可以预期的是,乳液12珠可以施加至半连续构图的基材10上,以致使乳液与基材10的低定量区并置,优选的是与其相一致。这种排列提供了如上所述的优点,即从乳液12中挤出的水更容易通过半连续构图的基材10的低定量区。该半连续图案的低定量区,如果与纵向平行的话,它可以以小于或等于乳液12条这样的间距进行分布。
对本领域普通技术人员来说显而易见的是,许多变更是可行的并且落在本发明的范围内。例如,包含布置在基材10两层之间的乳液12的层压结构可以如上所述进行制备。然而,并不需要各层均相同。为了强度,其中一层可以是无纺的。另一层可以是薄页纸,以便使水能够传输至表面上。如果需要,可以对无纺层进行处理,以便使之成为疏水性的并借此保证从乳液12中挤出的水通过薄页纸层转移至表面上。如果需要,各层可以借助与功能添加剂无关的粘合剂材料进行连接。
可以选择包含两个薄页纸层的层压制品。其中一层可以具有如上所述的多定量区图案。多定量区可以包含半连续图案。为了强度,另一层可以包含单一定量区。该实施方案使通过一层水的传输比通过另一层水的传输更多。另外,具有多定量区的层可以包含高定量区的基本连续的网区,以及分布在高定量区中的独立的低定量区。
在另一实施方案中,可以提供具有多种若干层的层压制品。所述层可以包含基材10和乳液12的交替层。这样的层压制品可以有两个如上所述的面朝外的基材10层。乳液12可以完全包含在层压制品中。另外,乳液12可以布置在所述层压制品的一个暴露表面上。
参考图3,在另一实施方案中,乳液12条可以由乳液12的不连续的球组成。乳液12的不连续的球并置,以便总体上形成不连续的图案。这种排列,与上述总体圆柱形珠一样,提供了合适的表面积/体积比。尽管在图3中描述了条,但本领域普通技术人员将理解的是,乳液12的不连续的球可以并置以形成任何希望的不连续的图案。
由图3阐明的另一变更但应用于前述任一实施方案的是改变乳液在不连续图案内的用量。例如,乳液12的某些条可以具有比其它条相对更多的乳液12。这种排列允许将局部更多的水应用至待清洁的表面上,而且还提供相对干燥的边缘,以便使该表面上残留的水量最少。
取决于所希望的用途,显而易见的是,擦拭物8可以不连续单元的方式提供,可以通过穿孔等依次连接。擦拭物8可以单独地分配(图6),如用于搽面纸的通常做法。如果希望单独分配,擦拭物可以在穿经式(reach-in)或跃升式(pop up)分配器中提供,如普通转让的美国专利US4,623,074(1986年11月8日授权于Dearwester),US5,520,308(1996年5月28日授权于Berg.Jr.等人)和US5,516,001(1996年5月14日授权于Muckenfuhs等人)中所述,在此将其引入作为参考。另外,擦拭物8可以是绕在芯上的(core-wound)(图5和图7),如普通转让的美国专利US5,318,235(1994年6月7日授权于Sato)中所述,在此将其引入作为参考。如果需要,为了进行包装可以对擦拭物8进行轻轻的压缩,但前提条件是,必须小心以防使乳液12破裂。所述的包装可以根据普通转让的美国专利US5,664,897(1997年7月8日授权于Young等人)所披露的来完成,在此将其引入作为参考。
根据本发明,使片材叠加--或者是在卷筒中(图5)或者是在堆叠中(图6)--以致使互相相邻的片材的第一区彼此相对错位。优选的是,使片材叠置,以致使在任何一对互相相邻的片材中,一片材的第一区在Z方向基本上与另一片材的第二区相对应。在图6A中,双层片材20a具有其中带功能添加剂12a的第一部分;并且相邻的双层片材20b具有其中带功能添加剂12b的第一部分。在此使用的术语“Z方向”指的是垂直于片材20主平面的方向(在单独片材堆叠的情况下,如图6所示),或者是垂直于通过所考虑卷筒产品圆周上某一点的切线的方向。本领域普通技术人员应当认识到的是,在卷筒产品中,Z方向平行于连接卷筒旋转的假想轴和所考虑的某一圆周上的点的卷筒半径。另外,在本发明还可以参考“纵向”,在若干图中以定向箭头“MD”表示,和“横向”,以定向箭头“CD”表示。在此使用的纵向指平行于基材流动通过造纸设备的方向。应当理解的是,在卷筒纸产品中,纵向跟随包含卷筒纸的多个片材的构形,并且实际上是平行于包含卷筒纸的多个片材的螺旋线。以定向箭头“CD”表示的术语“横向”指垂直于纵向且平行于基材的方向。在卷筒产品中,横向平行于卷筒产品的旋转的假想轴(图5中的“X”)。
在任何一对互相相邻的片材中,一片材的第一区在Z方向基本上与另一片材的第二区相对应的要求,意味着一片材的功能添加剂的至少约70%的投影面积在Z方向与相邻片材的第二区相对应。在图6A的实施例中,假定,所示出的功能添加剂部分(12a和12b)基本平行(如图6A所示),功能添加剂12a的约100%的投影面积与相邻片材20b的第二区相对应。在图6A中,一部分功能添加剂12a的尺寸W表示功能添加剂12a投影面积的宽度。因此,在优选的实施方案中,布置在片材上或其中的功能添加剂12基本被基材支承,而不被伴随并置片材的功能添加剂12的条所支承。这样的排列据信,将保护功能添加剂12的条免遭破坏(“粉碎”),尤其当将外力施加至该产品时,如在卷绕和包装时。在卷筒产品的情况下,在多种情况下,如卷绕、包装、运输和以其它方式加工产品,包括消费者处理的情况下,径向力可以施加至卷筒产品上。据说,功能添加剂布置在片材上或其中,由于在包含多层结构的基材中,添加剂可以(但并不是必须的)布置在两个相邻层中间,最好如图6A所示。术语“基本上”以及“任一对互相邻接的片材”指偶尔某些相对片材的第一区可以“堆叠”在另一片材上。由于这样的事实,即由于产品的固有柔软性和/或取决于卷筒产品中基材的相对长度和条的振荡频率,在卷筒产品中互相邻接层的第一区可能偶尔会发生交叉,因此,可能会发生所述的情况。所述情况不是优选的,并且优选的是,应当对卷筒产品中条的振荡频率进行选择,以便使条交叉的发生最少化。
在互相并置的片材中,功能添加剂12的各区的错位,还给增加产品的液体留着特性提供了明显的益处。下表示出了“七天水损失”从没有错位第一区的产品的25.5%下降至具有错位第一区的本发明产品的16.2-17.7%。如下进行水损失测试。
据信,根据本发明,具有功能添加剂的互相并置的片材的第一区是错位的,它与将有利于降低卷筒产品的压缩性。在此使用的术语卷筒的“压缩性”指的是,在外力,尤其是径向力的影响下,卷筒的坚固性,或对压缩的不敏感性。卷筒压缩性可根据下面所述的测试方法进行测量。据信,高的卷筒压缩性对于用于包装卷筒产品的包装设备的可靠性是有害的。通常,有利的是,卷筒压缩性约为6%或更低。下表示出了,相对于具有不错位功能添加剂条的卷筒产品而言,本发明产品的卷筒压缩性明显地被降低。
根据本发明的一优选的实施方案,包括一卷筒产品,功能添加剂条12和纵向MD之间形成一锐角λ,如图4所示。应当理解的是,角λ可以沿功能添加剂条12的条的长度改变,尤其当所述条沿包含基材的卷筒的长度振荡或波动时,如图4所示。因此,在“正弦”构形的条的情况下,正如本领域普通技术人员容易理解的那样,角λ将例如从+1度至0度至-1度等进行渐变。最大锐角λ优选从约0.1-约10.0度,更优选从约0.1-约2.0度,最优选从约0.1-约1.5度。在图4中,符号“A”表示波纹条的振幅,而符号“F”表示完成一次振荡的相。振幅A优选大于条12的宽度或直径(当适用时)的一半,更优选的是至少等于条12的宽度或直径,最优选的是,至少等于条12的两个宽度或直径。在另一实施方案(未示出)中,条和纵向之间可以形成一恒定的角λ。
即使功能添加剂的条12平行于纵向,在卷筒产品中它们也能够交替。在图4A中,例如,条12以一定的间隔不连续地凹进(与图4中所示的渐变波纹相对)。一个间隔的长度L优选等于或小于由片材20部分形成的卷筒圆周的长度,该部分具有长度为L的条。本领域普通技术人员应当理解的是,在图4A的实施方案中,各间隔的长度L优选的是沿基材长度改变--以便当形成卷筒产品时反映卷筒直径的改变(并因此反映与之相应的卷筒圆周长度的改变)。
在此所述的卷筒产品的实施方案可通过包括如下步骤的方法来制备提供具有纵向MD和横向CD的基材10;提供功能添加剂12;以预选的图案将功能添加剂12沉积至基材10上,由此形成基材的第一多个区,该第一多个区涂有功能添加剂,和基材的第二多个区,该第二多个区不含功能添加剂;将其上有功能添加剂12的基材10卷成卷筒产品8,以致使,在卷筒中,任何两个相互邻接层的第一区域彼此互相错位。
参考图7,示出了根据本发明的一个举例性方法,基材10包含由两层10a和10b形成的层压制品。在纵向输送两层10a和10b。可有可无地,通过胶涂布器40将胶涂布至层10a和10b之一上,以致使层10a,10b能够连接至一起。另外,可以用功能添加剂将层连接至一起,而不使用另外的粘合剂。在该方法中,通过功能添加剂涂布器50将功能添加剂12布置在层10a上。功能添加剂涂布器50优选被结构化以提供多个功能添加剂的独立的条,并且可以包括挤出装置。在此,将普通转让的美国专利US09/258,498;09/258,511;09/258,497(1999年2月26日申请)引入作为参考。作为例子,一种优选类型的挤出装置是DuraFiber15-20 Pressure FedManifold,得自J&M Laboratories(Dawsonville,GA30534)。
当层10a在纵向MD运行时,功能添加剂涂布器50优选在横向CD往复运动。沉积至层10a上的最终功能添加剂的条具有波纹,或“正弦”构形,这些构形由纸幅的运行速度,功能添加剂涂布器50的幅度和速度来确定。
然后,在复合辊筒60处使层10a,10b连接至一起,以致使功能添加剂12夹在两层10a,10b之间。正如本领域普通技术人员熟知的那样,层压制品可以由穿孔器70进一步穿孔,通过切割器80切割成单独的片材,和卷成卷筒产品8。
可供选择的是,在具有功能添加剂的基材卷绕到卷筒上之前或时,其还可以在纵向CD往复运动。可以通过利用图8中示出的纸幅控制装置90来完成所述操作。纸幅控制装置90包括至少一个相对于基材纵向移动的横向布置的辊。在图8中,纸幅控制装置包含两个平行的辊91和92。辊91和92支承在纵向MD运行的纸幅。如在移动基材的总体平面内所示,通过相对纵向稍稍旋转辊筒91,92,以致使辊91,92的轴和横向之间形成一锐角,人们能够稍稍地改变基材移动的方向。因此,功能添加剂12沉积至基材上或其中之后以及在基材10卷成卷筒之前,当通过在基材的总体平面内旋转、优选是往复旋转辊91,92而使基材10卷成卷筒时,人们能够使功能添加剂的条交替。在图8中,所示的辊91,92已在基材10的平面内旋转,以致使,角α在辊91的旋转轴AX3和横向CD之间形成。这将使得基材10在横向CD上渐渐移动,以致使,片材的假想中心线从位置AX1移至AX2。当辊91,92在相对于基材10总体平面以相反方向(未示出)旋转时,将产生相同的移位。在AX1和AX2的终端位置之间的距离将形成其上或其中有功能添加剂12的条的基材在横向交替的程度。一种市场可得到的纸幅控制装置90的实例包括纸幅移位导向装置,也称之为“Offset PivotGuide”,得自FIFE公司(Oklahoma City,OK)。
图6示出了本发明产品8的另一实施方案,包括单独片材20的堆叠。作为优选的例子,在堆叠中每个片材20均包含两层10a和10b(图6A),但应当理解的是,本发明也考虑包含单层结构的片材20。使功能添加剂12在整个基材10中分布,以致使,在任何一对互相相邻的片材中,一片材的第一区相对于另一片材的第一区错位。在任何一对互相相邻的片材中,一片材的第一区基本上与另一片材的第二区相对应。因此,一片材的功能添加剂12被相邻片材的基材10支承。
测试方法水损失量测量从带有功能添加剂、如乳液的卷筒产品切割试样。将试样切割成由以面对面关系顺序并置的二十张片材组成,每张片材上或其中有功能添加剂。试样的宽度为4.5英寸(美国产品的标准卷筒的宽度),长度为10英寸。试样必须在切割板上小心地进行切割,以防止乳液破坏。在双位(小数点后两个明显的值)天平上对烧杯进行称量并记录。然后,在纵向使试样松卷,以致使片材的重叠包含试样长度的约三分之一。然后将试样放置于烧杯中,并记录其中有试样的烧杯的重量。7天后再次对烧杯和试样一起称重。将损失的重量设定为乳液的水相。通过计算确定,相对于产品中水相的起始量,水相损失的百分比。乳液中水相的起始量通过将整个试样的重量减去包含试样的基材的重量,然后乘以一开始沉积的乳液中水相重量的百分比的结果来确定。
辊压缩性试验将卷筒产品置于包含带有水平辊芯支承的垂直支架的卷筒直径测试仪(Roll Diameter Tester)上。将卷筒置于辊芯支承上,以致使,卷筒的一端与测试仪的垂直支架齐平。尾部片材的穿孔边缘(卷筒中最后的片材)应当脱离辊的顶部并优选面对分析员。然后,使用一直径尺。当所述直径尺缠绕卷筒的四周时,它具有指示卷筒直径的测量标记。将100克的重物连接至尺的自由端。直径尺缠绕在卷筒的中间,以致使,尺形成了一真实的圆周,而尺的负重端自由悬挂。在三秒钟后,读取精确至0.01英寸(0.1mm)的读数,并记录。
利用仍处于适当位置的直径尺,将另外1000克的重物(总计1100克)加至尺的一端上,以便测量压缩性。在三秒钟后,读取精确至0.01英寸(0.1mm)的尺上读数,并记录。然后,根据下面的公式精确至0.1%,可计算出以压缩性百分数(%压缩性)表示的卷筒坚固性

不被理论束服,申请人认为,在表中最后测量中相对高的辊压缩性(6.98)通过不宜的振荡频率来解释,所述频率引起功能添加剂条发生交叉的多种情况。
在此使用的“振荡频率”指的是,每英尺基材,功能添加剂条一个完全振荡的相对量。例如,当振荡频率为0.069时,14.5英尺的基材将通过功能添加剂条的一个完全的循环。振荡频率是能够用基材的纵向速度来衡量的值,并且能够通过将装置的绝对频率(例如以每秒钟的振荡测量的)除以基材的纵向速度(以每秒钟的英尺测量的)来确定。卷筒直径(RD)通常如上述测试方法中所描述的那样进行测量。
权利要求
1.一种以面对面关系顺序叠置的多个一次性消费的片材,所述多个片材包括片材的卷筒或堆叠,每个片材包含基材和在基材上延伸并以不连续图案布置在基材上的功能添加剂,以致使基材具有涂有功能添加剂的第一区和不含功能添加剂的第二区,使所述片材叠置,以致使互相相邻的片材的第一区彼此相互错位,并且优选的是,一片材的第一区与另一片材的第二区基本上相对应。
2.根据权利要求1的多个片材,其中,功能添加剂以包括条这样的图案进行布置,优选的是所述条通常是平行的,更优选的是具有总体上圆柱形状。
3.根据权利要求1或2的多个片材,其中基材包括纤维素结构,优选是穿透干燥纸张,更优选是不同密度的纸张,并且其中功能添加剂选自柔软剂,乳液,润肤剂,洗液,局部药物,皂,抗微生物和抗菌剂,湿润剂,涂料,油墨和染料,强度添加剂,吸收性添加剂,粘合剂,不透明剂,填料,及其混合物,优选的是功能添加剂包括乳液和封闭在其中的液体。
4.一种包含基材和分布在其上功能添加剂的擦拭产品,该产品具有纵向和与之垂直的横向,功能添加剂以总体上呈圆柱形状的不连续图案的条的形式布置在基材上,优选的是,条和纵向之间形成一锐角,更优选的是,条具有波纹构形,借此,基材具有涂布有功能添加剂的第一区和不含功能添加剂的第二区,其中,当擦拭产品卷成具有与横向平行的旋转轴的卷筒时,产品的基本上任何两个相邻层的条在横向相互彼此错位。
5.根据权利要求1、2、3或4的产品,其中所述锐角从约0.1至约10度,优选从约0.1度至约2度,更优选从约0.1度至约1.5度。
6.根据权利要求1、2、3、4或5的产品,其中功能添加剂包含在基材上的不连续沉积物的图案,不连续的沉积物并置成条形。
7.根据权利要求1、2、3、4、5或6的产品,其中基材包含由至少两层构成的层压制品,功能添加剂夹在至少两层的中间。
8.一种擦拭产品的制备方法,该方法包括如下步骤提供具有纵向和与之垂直的横向的基材;提供功能添加剂;以预选的图案将功能添加剂沉积至基材上,借此形成基材的第一多个区域,该第一多个区域涂有功能添加剂,和基材的第二多个区域,该第二多个区域不含功能添加剂;将其上有功能添加剂的基材缠绕成卷,以致使,卷中两个相互邻接层的第一区域相互错位。
9.根据权利要求8的方法,其中将功能添加剂沉积至基材上的步骤包括在至少纵向上将基材和功能添加剂之一相对另一个移动;将功能添加剂以多个条的形式沉积至基材上,所述条和纵向之间形成一锐角,所述将功能添加剂沉积至基材上的步骤还包括在纵向移动基材,并在横向移动乳液,借此形成多个功能添加剂的条,所述多个条具有波纹构形。
10.根据权利要求8或9的方法,另外还包括在横向往复地移动其上有功能添加剂的基材的步骤,借此在横向使第一多个区交替。
全文摘要
擦拭产品包含基材和功能添加剂,优选的是以不连续图案布置在基材上的高内相逆转乳液,以致使,所述图案提供涂有乳液的区域和不含乳液的区域。当将该产品卷成卷筒时,卷筒中任何两个相邻层具有彼此相互错位的涂有功能添加剂的区域。这改善了产品的保水特性和辊压特性。在使用期间,当将压力施加至擦拭物上时,乳液将局部地挤出水用于清洁。乳液不连续的图案提供了在使用期间进行湿润的基材区和可以保持干燥的区域。湿润区将水转移至将被清洁的表面上。然后,干燥区从该表面上除去水份,以便更为有效的清洁。
文档编号D21H27/40GK1352547SQ00808151
公开日2002年6月5日 申请日期2000年5月19日 优先权日1999年5月27日
发明者乔治·V·韦格利, 史蒂文·L·巴恩霍尔茨 申请人:宝洁公司
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