具有突出洗剂沉积的薄页纸的制作方法

专利名称：具有突出洗剂沉积的薄页纸的制作方法
技术领域：
本发明涉及薄页纸和由薄页纸制成的产品。更具体地讲，本发明涉及一种包含洗剂沉积的薄纸，所述洗剂沉积的高度显著高于所述薄纸表面的平均平面。
背景技术：
薄页纸有时称为纸幅或纸张、薄纸、薄纸层、复层纸或薄纸幅，以及由其制成的产品，例如纸帕、厨房用纸巾或浴室用薄纸、卫生纸或面巾纸，在现代社会获得了广泛的应用并已为本领域所熟知。
薄页纸通常用以下步骤制造将润湿状态的纤维素纤维在筛网上成层，添加各种添加剂或其他成分，随后烘干。在上述制纸步骤之前、期间或之后的其它工序旨在赋予薄纸所期望的特性。转换加工步骤的目的在于将薄页纸加工成成品。
由薄页纸制成的产品可通过多层薄页纸(也称为层片)的组合来制备，或可包含一个薄页纸层(单层产品)。那些层片可按多种方式进行组合并结合在一起以形成成品，例如通过多层结构的压花或/和通过胶粘。本文中将成品称为薄纸制品。成品由不止一个层片制成，所述层片具有方向朝内的内薄纸(或层片)表面和两个方向朝外的外表面。
长期以来一直认为，这些薄页纸的重要物理属性是它们的强度和厚度/膨松度、它们的柔软性和光滑度以及它们的吸收性。柔软性和光滑度涉及当将某一特定产品握在手中、用它擦拭皮肤或将它在手中揉皱时使用者能够感受到的触感。
相对较厚但较软的一次性纸制品，即纸帕形式，已为人们所熟知。例如，Procter & Gamble Company出售的TempoTM是感觉厚而软的多层纸制品，其厚度为约0.3mm。厚度大会给使用者一种干、湿强度都很高的感觉。高的湿强度，也称为湿破裂强度，尤其能够防止撕开或破裂，对于纸帕而言，这种撕开或破裂又会导致粘液或其它体液弄脏使用者的手。
增强薄纸表面光滑度的常用方法是对材料进行压光。改进薄纸制品如手帕的使用者所觉察的光滑感的另一种方法是在造纸阶段中和/或转换加工阶段中为薄页纸组合物补充一些添加剂。那些添加剂可具有使薄页纸光滑的效果，在某种程度上让使用者感觉它更柔软或光滑。可供选择地或此外，某些添加剂对触摸或使用该薄纸制品的使用者皮肤有影响，如使皮肤光滑、使皮肤水合。这后一种效果通常通过在使用过程中添加剂部分转移到皮肤上来获得，从而在薄纸制品与皮肤之间接触期过后，延长添加剂在皮肤上的效果。
光滑洗剂通常是疏水性的或包含疏水化合物。洗剂存在于薄页纸表面上可对薄页纸的性质具有不利影响首先，亲水薄纸表面被疏水洗剂遮盖可降低薄纸的吸收性或吸收速度。这为使用者呈现了不可取的效果。例如，对于纸帕，有洗剂的薄页纸要比无洗剂的花更长时间才能吸收鼻粘液。其次，洗剂可从薄纸表面移至薄页纸结构中从而使薄页纸更不亲水，并使在表面上有更少的洗剂可用于将光滑有益效果递送至皮肤。解决洗剂随时间预期迁移的传统方式是使用相对大量的洗剂，以确保即使是在长期存储后薄纸表面上也有一基重可用的洗剂。这继而在刚生产的薄页纸上产生过量的洗剂，从而在使用期间引起无益的油腻感(并且还更进一步降低薄页纸的吸收性)。第三，使用期间涂敷在纤维上的洗剂不容易被薄纸释放，因此较少可转移到使用者皮肤上。此外，由于洗剂原料的成本相对较高，在薄纸上使用减少量的洗剂还有经济上的优点。
因此，需要提供一种薄页纸，在所述薄纸的表面处显示具有离散沉积形式的相对大量的可用洗剂，所述洗剂从薄纸表面突出显著的高度。
此外，还需要改善薄纸的光滑有益效果、改善薄页纸的吸收性，并且改善洗剂向使用者皮肤的可转移性，同时一种改善不会对另一种改善造成损害。
发明概述为了解决与现有技术有关的这些问题，本发明提供了一种具有第一和第二相对表面的薄页纸，其中所述薄纸在所述薄页纸的至少一个表面上包含洗剂。洗剂以基本离散的突出沉积存在于第一表面上，其中所述薄页纸的堆积体积等于或小于5.2cm3/g薄纸，其中所述突出沉积的平均高度为至少30μm。
附图简述

图1是实施例1的薄纸表面上突起的表示。所述薄纸用2.1g/sqm洗剂处理。
图2是薄纸实施例1的薄纸表面的表示，所述薄纸用实施例1的制剂以2.1g/sqmr量处理，其以灰度值显示突出沉积的高度。白色区域是突出的。
发明详述本发明提供一种显示具有高水平表面光滑度和柔软性、高吸收性、高强度和高膨松度的薄页纸。这些明显相互矛盾的特性通过遵循本发明的理念而组合到一起。
“洗剂”是优选在转换加工阶段添加到薄纸上以改善其柔软性/光滑度并对皮肤具有光滑有益效果的组合物。在使用薄页纸制品时，一些洗剂可从薄纸转移到使用者皮肤上。因此它在皮肤上产生更长期的光滑效果。可供选择地，洗剂可被称为光滑或软化洗剂或组合物。
洗剂可包括软化/剥离剂、润肤剂、固定剂以及它们的混合物。合适的软化/剥离剂包括季铵化合物、聚硅醚以及它们的混合物。合适的润肤剂包括丙二醇、甘油、三甘醇、鲸蜡或其它蜡、凡士林、脂肪酸、脂肪醇、脂肪酸链中有12个至28个碳原子的脂肪醇醚、矿物油(也叫硅油，如聚二甲基硅氧烷)和棕榈酸异丙酯，以及它们的混合物。合适的固定剂包括蜡、脂肪醇、脂肪酸，例如纯地蜡、微晶蜡、石油蜡、费托蜡、石蜡、硬脂醇和石蜡、多羟基脂肪酸酯、多羟基脂肪酸酰胺以及它们的混合物。在大多数情况下，洗剂包含至少一种固定剂和润肤剂。洗剂可为微乳液或分散体。其它任选成分包括香料、抗菌活性剂、抗病毒活性剂、消毒剂、药用活性剂、成膜剂、除臭剂、遮光剂、收敛剂、溶剂等等。洗剂组分的具体实施例包括樟脑、百里酚、薄荷醇、春黄菊提取物、芦荟、金盏菊。
“突出沉积”是指一种突出的沉积，它被定义为薄页纸上突出于薄纸表面平均平面(在一些实施方案中，至少25微米)的洗剂沉积。
“突出沉积的平均高度”是指高于薄纸表面平均平面至少25微米的每个数据点(由下文所述的方法提供的)高度的平均值。
术语“薄页纸”、“薄纸幅”、“薄页纸幅”、“薄纸”、“纸张”和“纤维网”在本文献中可交替使用。本发明通常可用于薄页纸，包括但不限于常规的毡压薄页纸、高蓬松度图样致密型薄页纸、高蓬松度未压实的薄页纸和通风干燥的纸张。薄页纸可为均一的或多层的结构；并且由此制得的薄页纸制品可为单层或多层结构。薄页纸优选基重介于约10g/m2和约65g/m2之间，堆积体积为约5.2cm3/g或更小(优选等于或小于5.0cm3/g)。更优选基重为约40g/m2或更小。常规压制薄页纸和制造这种纸张的方法已为本领域所熟知。这种纸张典型地通过将造纸配料沉积于有孔成型金属丝(在本领域常称为长网造纸机金属丝)上来制造。一旦配料被沉积在成型金属丝上，就可将其称为纤维网。通过挤压纤维网或高温干燥使纤维网脱水。可利用本领域已知的蒸汽滚筒装置如Yankee干燥机将脱水后的纤维网进一步挤压和干燥。可适用的木浆包括化学木浆，例如牛皮纸浆、亚硫酸盐木浆和硫酸盐木浆，以及机械木浆，包括例如碎木浆、热力学木浆以及化学改性的热力学木浆。除了造纸纤维之外，用于制备薄页纸结构的造纸配料可具有加到其上的其它组分或材料，如本领域所已知的或后来变得已知的。所需的添加剂类型将取决于所设想的面巾纸片的最终用途。例如，在诸如卫生纸、纸巾、面巾纸和其它类似制品的产品中，高的湿强度为所需属性。因此，通常需要向造纸配料中加入本领域已知为“湿强度”树脂的化学物质。关于在纸张领域利用的湿强度树脂类型的综合论文，可参见TAPPI专著系列第29期，Wet Strength in paperand Paperboard，Technical Association of the Pulp and PaperIndustry(New York，1965)。本发明薄页纸的含水量可介于0和20％(w/w)之间，但已发现含水量为至少4％(w/w)可得到最佳结果。
本发明的薄页纸可形成于单层材料或者可为多层薄页纸幅。术语“多层薄页纸幅、多层纸幅、多层纤维网、多层纸片和多层纸制品”均可在本领域交替使用，它们用来指由两层或多层含水造纸配料制成的纸片，优选由不同的纤维类型构成。所述纤维典型地为较长的软木纤维和较短的硬木纤维，如在薄页纸制造中所使用的。这些层优选通过将分开的稀释纤维浆液流沉积在一个或多个环状输送表面上形成。如果这些层最初是在分开的输送表面上形成，则当润湿形成多层薄页纸幅时这些层可随后组合起来。
本发明的“薄纸制品”是由一层或多层上述薄页纸制成的成品，如厨房用纸巾或纸帕。多层纸制品的每一层可由不同的材料制成或者可在造纸或转换加工步骤中用不同的方式制造。本文所用术语“单层薄页纸制品”是指该制品由一层薄纸构成；该层可在本质上基本均匀或者其可为多层的薄页纸幅。本文所用术语“多层薄页纸制品”是指该制品由多于一层的薄纸构成。多层薄页纸制品的层片可在本质上基本均匀或者它们可为多层的薄页纸幅。
“突出沉积的洗剂基重”是薄纸上洗剂突出沉积内的洗剂浓度，以克每平方米表示。此为所测沉积的平均值。突出沉积的洗剂基重按以下方法所述确定。
“突出沉积的密度”是单位薄纸面积上的突出洗剂沉积的平均数目，以sqcm-1表示。
“薄纸的洗剂基重”是薄纸上洗剂的总浓度，以克每平方米表示(也称为总或全基重或浓度)。所述基重可通过任何标准方法测量，例如溶剂萃取，或者由工艺条件推出(沉积在薄纸上的洗剂量除以薄纸的总面积)。
期望提供一种包含洗剂的光滑薄纸，所述洗剂能够容易转移到薄纸使用者的皮肤内。如本发明所述，仔细选择多个离散沉积形式的洗剂在薄纸上的分布，可增强洗剂由薄纸向使用者皮肤上的可转移性。据信高度显著高于薄纸表面平均平面的突出沉积将具有较高的可向使用者皮肤转移性，从而将更有利于薄纸的整体光滑度。已发现突出于薄纸表面平均表面至少25μm的沉积是最有益的。优选沉积突出至少30μm、35μm或至少50μm。当将所述突出沉积应用于具有有限堆积体积(即小于5.2cm3/g，或5.0cm3/g)的薄页纸上时，已最佳地观察到了此有益效果。
同时，薄纸上洗剂的总基重等于或小于9g/sqm，小于6g/sqm，小于4.5g/sqm，3.0g/sqm，最优选小于2g/sqm。
在一些实施方案中，比率R被看作是 当R大于0.005时，观察到有益的效果。在优选的实施方案中，R也可为0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、或0.3。
已观察到当突出沉积的密度为每平方厘米薄纸1、3、5或10个时，在一些实施方案中获得了有益的效果。
在一些实施方案中，洗剂可用本文所述的四氧化锇染色来显现。在其它实施方案中，洗剂可用红外光谱法(IR光谱法)来显现，所述方法引入本文以供参考。
在这些实施方案中，薄纸上洗剂的总基重通常为至少0.3g/sqm、0.6g/sqm、1.0g/sqm、1.5g/sqm或2.5g/sqm。
在一些实施方案中，已发现相对大面积的薄纸被相对大高度(或隆起)的沉积覆盖是优选的。这样使产品具有较高的洗剂可转移性。这可用比率R2来表示，其中 R2为至少0.005、0.001、至少0.05或至少0.08。
在一些实施方案中，本发明涉及多层薄页纸制品。当多层薄页纸制品包括2个层片时，已发现当至少一个外表面(方向朝外的表面)比其相应的内表面(方向朝内的表面)具有更多洗剂时，本发明能很好地起作用。这可通过扫描电子显微镜法测定。当多层薄页纸制品具有至少3层时，已发现当至少60％，至少70％，至少80％或至少90％的洗剂位于一个外层片时，洗剂的可转移性合适。的确，存在于内层片上的洗剂对洗剂转移向使用者皮肤起的作用要小得多。
洗剂此外所述的本发明尤其关注光滑洗剂。应当注意的是任何类型的添加剂或化合物可通过所述方法施用，只要可调整物理性质(如熔点、粘度)和施用温度以在薄页纸的表面获得施用添加剂或化合物所需的分布方式。这些添加剂或化合物可包括水合洗剂、肥皂、润湿剂、防晒剂、卸妆成分、抗衰老剂、消毒剂、或者在化妆和治疗领域中更一般的添加剂/化合物、洗涤剂、肥皂、蜡、清洁助剂和用于清洁的更一般的化合物，物品、表面或机械零件的保养剂、保护剂和处理剂。
洗剂在大多数情况下为非均相组合物。它们可包含固体、结晶的凝胶结构、低于玻璃化点的聚合材料、多相(如油相和水相)和/或乳化组分。可能难以精确测定洗剂的熔融温度，即难以测定液体形式、似液体形式、似固体形式和固体形式之间的过渡温度。术语熔融温度、熔点、过渡点、过渡温度在本文献中可交替使用并具有相同的含义。
对本发明而言，认为熔融温度不仅涉及洗剂的形式或状态定义(液体、固体、似液体、似固体)，而且还涉及其流变学性质。对本发明而言，所作定义是液体或似液体洗剂在例如施用过程中所遇到的力作用下能够流动、运动和迁移。固体或似固体洗剂不能够自由流动并且在它们的位置处稍稍固定。例如，如果洗剂能够被给料至旋转表面上并在所用工艺条件下从那里排出，则该洗剂将为所述液体或似液体。如果在经常使用产品之前，洗剂在室温(即23℃)时不能显著地从表面自由迁移至薄纸的内部结构内，则该洗剂将为所述固体或半固体。
洗剂可包含表面处理剂。可包括在洗剂中的合适表面处理剂的非限制性实施例可选自聚合物如聚乙烯及其衍生物、烃、蜡、油、硅氧烷(聚硅氧烷)、季铵化合物、碳氟化合物、取代的C10-C22烷烃、取代的C10-C22烯烃，具体地讲为脂肪醇和脂肪酸的衍生物(如脂肪酸酰胺、脂肪酸缩合物与脂肪醇缩合物)、多元醇、多元醇的衍生物(如酯和醚)、糖衍生物(如醚和酯)、聚二元醇(如聚乙二醇)以及它们的混合物。
洗剂可包含油和/或润肤剂和/或蜡(其中的任何一个或全部均可为转移剂)和/或固定剂。在一个实施例中，洗剂包含约10％至约90％的油和/或液体润肤剂，和约10％至约50％的固定剂，和/或约0％至约60％的凡士林，以及任选余量的载体。
洗剂可为非均相的。它们可包含固体、凝胶结构、聚合材料、多相(如油相和水相)和/或乳化组分。可能难以精确测定洗剂的熔融温度，即难以测定液体形式、似液体形式、似固体形式和固体形式之间的过渡温度。术语熔融温度、熔点、过渡点、过渡温度在本文献中可交替使用并具有相同的含义。
洗剂可为高粘度的半固体，从而它们在产品或凝胶结构的使用过程中如没有驱动作用就基本不流动。
洗剂可剪切致稀和/或它们可在皮肤温度附近强烈改变其粘度，以容许在使用者皮肤上的转移和铺展。
洗剂可为乳液和/或分散体形式。
在洗剂的一个实施例中，洗剂具有的水含量少于约20％和/或少于10％和/或少于约5％或少于约0.5％。
在另一个实施例中，洗剂可具有的固体含量为至少约15％和/或至少约25％和/或至少约30％和/或至少约40％至约100％和/或至约95％和/或至约90％和/或至约80％。
合适的油和/或润肤剂的非限制性实施例包括二元醇(如丙二醇和/或甘油)、聚二元醇(如三甘醇)、凡士林、脂肪酸、脂肪醇、脂肪醇乙氧基化物、脂肪醇酯和脂肪醇醚、脂肪酸乙氧基化物、脂肪酸酰胺和脂肪酸醚、烃油(如矿物油)、角鲨烷、氟化润肤剂、硅油(如聚二甲基硅氧烷)以及它们的混合物。
固定剂包括可防止润肤剂迁移至薄页纸内部的试剂，使得润肤剂主要保持在薄页纸和/或薄页卫生纸制品的表面上和/或薄页纸和/或薄页卫生纸制品表面上的表面处理组合物上，并有利于洗剂转移到使用者皮肤上。固定剂可作为增粘剂和/或胶凝剂起作用。
合适的固定剂的非限制性实施例包括蜡(如纯地蜡、地蜡、微晶蜡、石油蜡、费托蜡、硅蜡、石蜡)、脂肪醇(如鲸蜡醇和/或硬脂醇)、脂肪酸及其盐(如硬脂酸的金属盐)、一羟基和多羟基脂肪酸酯、一羟基和多羟基脂肪酸酰胺、二氧化硅及二氧化硅衍生物、胶凝剂、增稠剂以及它们的混合物。
在一个实施例中，洗剂包含至少一种固定剂和至少一种润肤剂。
在一个实施例中，洗剂包含脂肪酸的蔗糖酯。
洗剂可包含转移剂并因此被认为是可转移洗剂。可转移洗剂包含至少一种能够在使用时转移到相对表面例如使用者皮肤上的转移剂。在一个实施例中，存在于使用者接触表面上的至少0.1％的可转移洗剂在使用期间转移到使用者皮肤上。在使用期间转移到使用者皮肤上的转移组合物的量可通过已知方法测定，例如在使用者使用薄页纸和/或薄页卫生纸制品后通过用购自3M的Tegaderm Tapes胶带粘贴皮肤3次，并分析胶带以确定转移组合物或转移组合物内的组分，假定转移组合物的所有组分平等转移。
可包括在洗剂中的其它任选组分包括载体、香料，尤其是长效和/或持久的香料、抗菌活性物质、抗病毒活性物质、消毒剂、药物活性物质、成膜剂、除臭剂、遮光剂、收敛剂、溶剂、冷感剂等。洗剂组分的具体实施例包括樟脑、百里酚、薄荷醇、春黄菊提取物、芦荟、金盏菊、α双倍半醇、维生素E、维生素E乙酸酯。
在一个实施例中，存在于薄页纸和/或薄页卫生纸制品表面上的和/或薄页纸和/或薄页卫生纸制品表面上存在的表面处理组合物上的洗剂含量为每个使用者接触表面至少约0.5g/m2和/或至少约1.0g/m2和/或至少约1.5g/m2。在另一个实施例中，存在于薄页纸和/或薄页卫生纸制品表面上和/或薄页纸和/或薄页卫生纸制品表面上存在的表面处理组合物上的洗剂含量为每个使用者接触表面约0.5g/m2和/或约1.0g/m2和/或约1.5g/m2至约10g/m2和/或至约8g/m2和/或至约6g/m2。
本文所用“载体”是用于稀释和/或乳化形成表面处理组合物和/或洗剂的试剂以形成分散体/乳液的材料。载体可存在于表面处理组合物和/或洗剂中，尤其是在将表面处理组合物和/或洗剂施用到薄页纸期间。载体可溶解一种组分(真溶液或胶束溶液)，或者一种组分可被分散于整个载体中(分散体或乳液)。悬浮液或乳液的载体典型地为它们的连续相。即，分散体或乳液的其它组分以分子级分散，或作为离散颗粒分散于整个载体中。
用作本发明载体的合适材料包括羟基功能化液体，包括但不限于水。在一个实施例中，洗剂包含少于约20％和/或少于约10％和/或少于约5％和/或少于约0.5％重量比的载体，例如水。在一个实施例中，表面处理组合物包含大于约50％和/或大于约70％和/或大于约85％和/或大于约95％和/或大于约98％重量比的载体，例如水。
已发现本发明的合适洗剂具有的水含量少于20％、少于10％、少于5％或少于0.5％。
洗剂制剂实施例1已发现当洗剂具有以下组成(重量/重量百分比)时，本发明具有特殊功效
*购自Procter & Gamble Chemicals，Cincinnati，USA**脂肪醇的蔗糖酯，购自Procter & Gamble Chemicals，Cincinnati，USA***购自Crompton Corporation洗剂制剂实施例2已发现当洗剂具有以下组成(重量/重量百分比)时，本发明具有特殊功效
*购自Procter & Gamble Chemicals，Cincinnati，USA**购自Crompton Corporation
洗剂制剂实施例3已发现当洗剂具有以下组成(重量/重量百分比)时，本发明具有特殊功效
*购自Procter & Gamble Chemicals，Cincinnati，USA**脂肪醇的蔗糖酯，购自Procter & Gamble Chemicals，Cincinnati，USA所有三个制剂都应用于薄页纸实施例1所述的薄纸上，每测的添加量介于1.5g/sqm和6g/sqm之间。
加工条件和设备描述于J.Kleinwaeschter、D.Butz，C.Marcott和G.Di Girolamo的标题为“Paper tissue with high lotiontransferability”的美国专利申请中。
数据
薄页纸实施例1用于以下实施例中的薄页纸为常规的湿压、均匀、干起皱的薄页纸，其基重为约15.4g/sqm。纸幅的组成为约40％的北方软木牛皮纸浆和60％的桉树。在造纸之后，将四片纸张以离线组合操作的方式组合在一起。随后将预组合的4层片母辊转换成4层片薄页纸制品。将4层片母辊拆卷，在两个光滑钢压光辊之间进行压光，随后通过高压压花，以实现层粘结。大多数薄页纸保持未受高压压花的影响。最后将薄纸沿纵向切割，接着沿横向切割成约21cm×21cm的薄片、折叠、9片堆成一堆并挤压进单独的包装袋中。由上述方法获得的4层片薄纸制品的基重为大约60g/sqm(不包括任何应用的洗剂)，厚度为0.27mm，堆积体积为4.5cm3/g，纵向强度为504g/cm(1280g/in)，横向强度为240g/cm(610g/in)，湿破裂强度为约200g。它包含湿强度剂和干强度剂。
薄页纸实施例2用于以下实施例中的薄页纸为常规的湿压、分层、干起皱的薄页纸，其基重为约14.6g/sqm。外层包含约100％的桉树纤维，而内层由约85％的北方软木牛皮纸浆、10％的CTMP和约5％的桉树纤维的配料混合组成。两层具有大约相同的基重(对称的层分裂)。在造纸之后，将四片纸张以离线组合操作的方式组合在一起。随后将预组合的4层片母辊转换成4层片薄页纸制品。将4层片母辊拆卷，在两个光滑钢压光辊之间进行压光，随后通过高压压花，以实现层粘结。大多数薄页纸保持未受高压压花的影响。最后将薄纸沿纵向切割，接着沿横向切割成约21cm×21cm的薄片、折叠、9片堆成一堆并挤压进单独的包装袋中。由上述方法获得的4层片薄纸制品的基重为大约60g/sqm(不包括任何施用的洗剂)，厚度为0.27mm，堆积体积为4.5cm3/g，纵向强度为465g/cm(1180g/in)，横向强度为220.5g/cm(560g/in)，湿破裂强度为约200g。它包含湿强度剂和干强度剂。
方法薄页纸的堆积体积薄纸的堆积体积定义为密度(单位为g/cm3)的倒数值。参见公布于1991年10月22日的美国专利5,059,282(Ampulski等人)第13栏，61-67行，该专利描述了如何测量薄页纸的密度。测量前，将纸在23℃和50％(＝/-2％)的相对湿度下平衡至少2小时。
通过溶剂萃取的平均洗剂添加含量(薄纸上的洗剂基重)约2g洗剂处理薄纸的代表性样本利用购自Dionex Corp.，USA的型号ASE 200通过加速溶剂萃取(ASE)进行萃取。使用下列条件11mL的萃取池，溶剂混合物50％丙酮/正己烷；温度100℃(加热并静止5分钟)；压力6.8MPa(1000PSI)；100％冲洗两个周期。将溶剂蒸发，并用重量法测定残余。然后如下计算洗剂添加 锇染色从薄页纸制品的平坦、未压花和未折叠区域切割下约4cm×4cm的正方形薄纸样本进行分析(如果需要可使用更小的面积)。所有薄纸样本都放在一个罩子里玻璃染色罩下与盛有10ml 4％ OsO4溶液(水溶液)的敞开容器等距的敞开容器中。蒸气染色典型进行24小时。染色的持续时间不是很严格，可以更长或更短，这取决于洗剂对锇的亲和力和需要的“黑色”程度。当达到样本上洗剂斑点和底物之间最可能的对比度时，停止染色。因为纸纤维将缓慢地聚集锇染色并变深，因此在染色过程中存在一个点，在此时洗剂将不再反应，而纸纤维却继续这样反应，使洗剂和纤维之间对比度降低。
表面分析的样本制备将样本薄纸放在约5cm×7.6cm(2英寸×3英寸)的载玻片上，同时待分析的表面朝上。将层片的边缘小心粘在载玻片上，得到一个平坦薄片。
表面分析使用GFM Primos光学3D测量系统(Teltow，Germany)分析上述固定的样本，所述测量系统是基于数字条纹投影技术。系统的视场为2.7×2.1cm，检测器包含1300×1000像素。操作软件为Primos，版本为4.074。如果可能，应当使用整个视野，只有当样本未包含足够大的平坦、未折叠和未压花区域时，才应当使用较小视野来进行分析。系统得到每个分析样本的灰度照相机图像(GS图像)以及校正成微米的3D表面高度图像(3D图像)。GS图像以BMP图像从Primos软件中导出用于进一步处理。3D图像用去除倾斜的Primos软件Align功能进行处理，然后以边缘文件形式(Fringe File Version)1格式(FD3)导出。
表面数据图象分析将GS图像(BMP)和三维图像(FD3)都导入MatLab(MathWorks，Natick，MA，USA)以进行所有进一步图像处理。数据处理时使用MatLab图像处理工具箱v4.2附件中的函数。使用变换核大小为151的平均卷积滤波器对三维图像进行平滑，然后将所得图像从原始三维图像中减掉。这样修正了图像中由于固定过程而造起的样本的任何皱纹或曲率。然后再用变换核大小为5的中值滤波器对所得图像稍作平滑，以除去测量结果中的所有高频噪音。这些操作得到处于零高度处的表面平均平面的图像(m3D)。然后对图像取阈值，除去高出平均平面低于25微米的所有数据(mt3D)。
洗剂区域数据的相关性(a)锇染色使用变换核大小为151的平均卷积滤波器对锇染色样本的GS图像进行平滑，然后将所得图像从原始GS图像中减掉。这样修正了图像中Primos系统的不均匀照明特性。然后再用变换核大小为5的中值滤波器对所得图像稍作平滑，以除去测量结果中的所有高频噪音。然后将此图像的(最小值，最大值)按比例对应为(0，1)，并进行取阈值操作，使得低于0.30的值被设为二进制的1，而高于或等于0.30的值被设为零。此二进制掩码(BM)显示了1为黑色染色的洗剂，而零为其它各处。
(b)扫描红外光谱法如果染色方法不适于鉴别洗剂区域，可使用其它鉴别洗剂的方法，优选红外扫描光谱法。此方法可适于染色不能够将含大量洗剂的区域(这些是可能突出于表面的区域)从其它表面区域中区分出来的情况，例如，如果洗剂物质不染色或染色不够，不能将其从背景中区分出来，或者，如果底物本身被染色。用IR扫描光谱法鉴别洗剂区域的合适方法描述于J.Kleinwaeschter、D.Butz、C.Marcott和G.Di Girolamo的标题为“Paper tissue with high lotion transferability”的美国专利申请中。在此方法中，描述了如何测量在面积为0.5cm×0.5cm或更大的样本中25μm×25μm区域内的局部洗剂基重。
优选使用至少1cm×1cm的样本。包含局部洗剂基重的文件可以8位灰度位图文件导出，然后使用图像分析程序，例如以上引用的美国专利申请中所述的AnalySIS(购自Soft Imaging GmbH，Germany)将其转换成需要的二进制掩码BM，在二进制掩码BM中将所有局部洗剂基重为10g/sqm的像素设为“1”，而所有其它点设为“0”。图像中适当的基准掩码可用来将二进制掩码与3D高度图像对准。
为了去除二进制掩码(BM)中未鉴别为洗剂的所有数据点(黑色区域)，将上述段落中所得三维图像(mt3D)的像素乘以所述二进制掩码(BM)的像素。所得图像中未被鉴别为洗剂的区域在BM中变成零。将小于0.10mm^2(225像素)的面积区域从最终图像中去除。从所有图像的边缘除去所用最大变换核大小二分之一(151/2＝75)的边界，以消除由于卷积操作产生的无效数据，得到最终的复合图案(FC)。
FC中不为零的数据点突出在平均表面(在FC图像中，平均平面为零处)之上，并且面积通过总计校正像素来计算。平均平面以上的体积也通过将突出区域像素乘以每个像素高出平均平面的实际高度的总计来确定。记录每个样本的各面积和体积区域，以及所计算面积和体积的总和、平均值和标准偏差。使用测量视野进一步计算洗剂覆盖区域分数和每单位样本面积的洗剂体积。
用每单位面积的平均沉积体积乘以洗剂的密度得到突出沉积的洗剂基重(单位为g/sqm)。
用沉积的洗剂基重(单位为g/sqm)除以薄纸的洗剂基重(单位为g/sqm)计算比率R。
本文所有引用的文献均引入本文的相关部分以供参考；任何文献的引用不可解释为对其可获得本发明的专利性的认可。
尽管已用具体实施方案来说明和描述了本发明，但对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多其它的变化和修改。因此，有意识地在附加的权利要求书中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
权利要求
1.一种具有第一和第二相对表面的薄页纸，所述薄页纸在其至少一个表面上包含洗剂，所述洗剂以基本离散的突出沉积形式存在于所述第一表面上，其中所述薄页纸具有等于或小于5.2cm3/g薄纸的堆积体积，其中所述突出沉积具有至少30μm的平均高度。
2.如权利要求1所述的薄页纸，其中所述沉积的平均高度为至少35μm。
3.如前述任一权利要求所述的薄页纸，其中所述沉积具有至少38μm的平均高度。
4.如前述任一权利要求所述的薄页纸，其中比率R定义为 并且所述比率R大于0.005，优选其中所述比率R大于0.01。
5.如前述任一权利要求所述的薄页纸，其中所述薄页纸包含每平方厘米薄纸至少2个突出沉积。
6.如前述任一权利要求所述的薄页纸，其中所述洗剂用四氧化锇染色来检测。
7.如前述任一权利要求所述的薄页纸，其中所述洗剂用扫描IR光谱法来检测。
8.如前述任一权利要求所述的薄页纸，其中所述洗剂包含至少30％的SEFOSE 1618S和优选至少10％的硬脂醇。
9.如前述任一权利要求所述的薄页纸，其中所述薄纸的洗剂基重等于或小于9g/sqm。
10.如前述任一权利要求所述的薄页纸，其中所述比率R2被定义为 并且R2为至少0.0005。
全文摘要
薄页纸及由薄页纸制成的产品，如纸帕、面巾纸、卫生纸和化妆纸、任何种类的薄页纸擦拭物等。本发明还涉及一种在薄页纸表面上包含洗剂沉积的薄页纸，所述洗剂沉积突出于所述薄纸平均平面显著的高度。
文档编号D21H21/14GK1946905SQ200580012830
公开日2007年4月11日 申请日期2005年4月25日 优先权日2004年4月23日
发明者J·M·阿纳斯特, R·R·华纳, J·克莱恩韦希特尔, D·布茨 申请人:宝洁公司