由废纸制成的卫生片材和由废纸制作卫生片材的方法

专利名称：由废纸制成的卫生片材和由废纸制作卫生片材的方法
技术领域：
本发明涉及一种由废纸制成的卫生片材和通过加工剩余的新闻纸 制作卫生片材的方法。更确切地说，本发明涉及一种靠再用/回收纸张 制作卫生片材的方法。
背景技术：
纸张被广泛地用于卫生用途，象手纸、毛巾纸、尿布、卫生餐巾 纸等。在大多这种用途中，使用原生或部分回收的普通纸。由于卫生 纸是用来一次性使用，在这种使用之后便浪费了大量纸张。而且，大 多数用于卫生目的的纸张不适合回收。所有这些导致需要提供较低成 本和较少有害的卫生纸张，保持对环境保护的考虑，因为纸张在非常 耗能的加工中由木浆制成。
在一些情况下，可替换的可再用材料，象织物在卫生条件中使用，
比如诊所中的围裙和褥单。这些围裙和褥单甚至例如在门诊部和x光 诊所短暂的 一次使用之后也必须送去消毒和洗涤，从而往往造成它们 过高的成本。但是所获得的卫生程度由于多次使用也不会非常高。
另一方面，大量的废新闻纸可利用，如每天有消费前的过剩品， 比如过量发行的新闻纸和消费后的阅读过的报纸。呈报纸形式的印刷 新闻纸由于阅读或剩余等具有许多优点，象尺寸大、每天可获得量巨 大。但是油墨的毒性禁止其卫生应用，因为由于长期接触可能产生皮 肤过敏。而且，未处理的新闻纸从其它卫生学以及美学的角度来说也 是不可能接受的。已发明的现有技术中没有一种指出如何在上述应用 中再利用印刷过的新闻纸，且没有再制浆和再造纸的高耗能成本技术。 印刷过的新闻纸再次制浆和用作造纸的原材料的新闻纸回收技术广为 人知并已实地应用。这些是高度耗能的回收方法，没有指出如何在不 再制浆情况下加工新闻纸以使可应用于卫生用途。美国专利4，952，426指出使用具有透明塑料覆盖层的新闻纸，以降 低由于遭受毒性印刷油墨而导致皮肤感染和癌症危险，比如塑料覆盖 层是在新闻纸印刷期间油墨湿的时候被施加的。
数量巨大的其它废纸，象轻质涂布(LWC)纸，在消费前和消费 后使用阶段都可获得。 发明目的
因此，本发明的目的是在过剩的印刷过新闻纸上使用这些覆盖层 并由此使该新闻纸安全地再使用，本发明的这种目的是在新闻纸而又 用过的同样非预期的表面上完全非预期地使用覆盖层。除了防止有毒 油墨之外，上面公开的加工方法还提供一种防护层(barrier),防止 任何污染物质留在再使用的片材中。这样还使片材强度更高、无污迹 并从美观上更易于接受。
本发明的另一目的是，片材可以已知的锯齿夹具(jig-jag)方式 折叠并通过分配器进行分配，该分配器以与已知用于毛巾纸的分配器 相同的方式操作。片材还可折叠成"Z"形折页，以制造更小的最终产 品，便于运输等。
本发明的另一目的是，制造卫生片材的成本显著降低。通过预期 废新闻纸的再使用，比如印刷商和出版商留下的过剩品，本发明达到 了有利于且还防止危害健康的环境，这是现有技术中没有公开过的。 套印覆盖层用于美观目的，通常用于增加光泽。由于新闻纸表面非常 不平并且有孔，这些覆盖层不适合于在新闻纸中应用，因为上述情况 不能在其上面产生任何光泽。因此，本领域技术人员将放弃在新闻纸 上使用含水覆盖层的构想。
因此，本发明的又一目的是使用过剩已印刷的新闻纸，否则，这 些纸将作为废物丟弃。目前，废新闻纸大部分通过在造纸厂中再制浆 而回收。这是非常耗能的。本发明基于印刷的新闻纸尺寸，这种纸每 天都可作为阅读后的过剩品或废物大量得到。本发明还基于以过剩新 闻纸可收集再使用的方式对卫生相对较高的可控制性。这两个因素只 是新闻纸才有的，并因此任何废纸这样的预期使用通常不是很明显的。

发明内容
在印刷商(例如过量发行的新闻纸)和/或在不同等级的销售链中 作为废品丟弃的消费前废新闻纸被收集起来。处于良好状况的消费后 废新闻纸，即阅读过的全张报纸可通过已知方法进行收集，比如将过 剩的报纸放入特殊的槽或纸箱中，以便每天、每周或每月收集。此后， 收集的报纸按照各种条件分类，比如尺寸、时期等。而后，选择的报 纸可经过干燥和消毒处理，比如紫外线和/或伽马射线照射。然后，干 燥/消毒过的纸张按照要求的尺寸堆叠和切边。最后递纸进入套印涂布 装置，在此将印记施加于上面。套印是对皮肤安全并对环境有利的覆
盖层，比如FDA级的含水覆盖层或漂白虫胶基的覆盖层。这些覆盖层 可具有添加剂，象杀菌剂、着色剂、润肤剂等。然后片材可用作卫生
纸原料并且可用这些原料制成各种物品。例如，马桶座覆盖层通过利 用模具冲压槽以形成开口来制成。在此情况下，使用的卫生片材在其
反面具有起泡的套印，以在施加至马桶座上时起到胶合效果。覆盖层 利用已知的技术来施加，以适合于要求，比如套印、喷涂、刮刀刀片 应用等。由于含水覆盖层在其表面上不会产生很多光泽而通常不适合 于在新闻纸上应用，因此，这种覆盖层的现有成分没有考虑到新闻纸 的运转性能(rim-ability)。因此，覆盖层通过改变含水量和/或其它添 加剂的加入及改宋适合地配方，用于获得正确的粘性和其它性能，以 便更好地应用在这种方法中。使用另外的干燥技术，比如施加热空气、 抽出湿空气和/或红外光照射。需要时，可釆用矿物粉末或滑石粉，用 于达到更快的干燥和/或更好的表面质量。在某些应用中，可采用定点 覆盖技术。例如，如果片材将用于制造马桶座衬里，仅是片材靠近马 桶座的一部分可被覆盖。
在另 一个实施例中，切割片材通过已知的机外或脱机压光或适当 改进的超级压光方法，以在该方法将片材的温度升至高温的同时来抛 光表面和对片材进行热处理。在此情况下，如果片材是用来非直接使 用，象医院座椅的防护层片材，那么片材将不被覆盖，因为片材已经 消毒并且无污迹。在另一个实施例中，切割片材初始通过研磨加工，以擦掉一些表 面油墨或其它颗粒物并且同时使纸表面粗糙化，这在已处理的卫生纸 转变为要求高吸附质量的产品时是最理想的。
然而，关键因素可能是新闻纸油墨的污迹和毒性，由于这种原因 妨碍了本领域技术人员直接使用新闻纸的构想。本发明通过预期使用 套印清漆解决了该问题，这种清漆广泛地用于非常不同的目的，即用 于美观和保护套印其上的印刷物品。这里再次遇到了技术问题，因为 大多清漆也是有毒的和/或不是环境安全的，这个问题通过预期使用食
品级的清漆来解决，比如按照食品安全条例，象美国FDA在食品包装 中采用含水覆盖层或漂白虫胶清漆。由于所论述的各种层次的技术问 题，本领域技术人员可能对使用本文中印刷的新闻纸有偏见。
覆盖层，即用于使废新闻纸;i肤接触安全。这些覆盖层的某些性质 可以保持这种目的进一步调整，例如光泽整理对光泽度是优选的并且 可加入杀菌剂和其它添加剂。由于透明性在这种应用中不是很重要， 可开发具有所有前面所述那些保护特点但不那么透明而因此更便宜的 各种新型覆盖层。
有一些覆盖层直接用在食品上，象在糖果上抛光。这些是食品级 覆盖层，比如源自天然产品的漂白虫胶覆盖层。这些套印覆盖层不认 为适合应用于新闻纸表面上，因为它非常粗糙并多孔，而且覆盖层将 不能在上面产生任何光泽。因此，这种覆盖层的技术条件明显地排除 了它们在新闻纸上使用。
本发明预期在非常不同的环境中使用安全覆盖层。为的是使丢弃 的印刷片材，比如新闻纸对于再使用作为防护层，比如马桶座覆盖层、 桌垫、供公共场合，象诊所、X射线台等中用的座位或床位的一次性 使用的防护层。为了用户安全且经济地使用卫生片材，产品应当对人 的皮肤无毒、无污迹、多孔、防滑、安全、美观且没有异味和抗力。
除了提供防止印刷油墨毒性的防护层之外，覆盖层还将提供防止 弄脏的防护层。假设片材印有无毒的植物性染料，那么覆盖层仍会提供使其无污迹的优点。此外还形成多孔、相对不渗透的原片材。而且 还在第一次使用时对任何污染的片材消毒，随后储存和/或运输，供第 二次使用。另外还使使用的片材产生美观吸引力，通过操作各种已知 技术来产生紋理、滑动、胶合效果等。由于可食用性在这里不是关切
问题，适合的杀菌剂，比如苯扎氯铵(BC)和/或PCMX (对氯间二 曱酚)被加入在覆盖层中(BC广泛用于化妆行业中作为FDA批准的 杀菌剂。PCMX已知用作含水覆盖层罐中的防腐剂，并且在纸张加工 中用作可容许覆盖层中的防腐剂)。同样，由于透明性不是关切的问题， 出于美观的原因加入安全色。杀菌剂本身具有颜色或者反之亦然，例 如使用杀菌剂染料，象极低稀释率的龙胆紫或亚甲蓝。除了产生杀菌 性能外，这种染料还将用作覆盖片材的防腐剂。印刷油墨的毒性通常 被认为对增加这些性质的限制。加入香水/除臭剂，以中和覆盖层和/ 或基片的气味。另外，其它化妆品用化学制品，象茶树油和其它润肤 剂也可加入，以增加保护和吸引力。
根据本发明，提供一种由废纸特别是按尺寸切割的废新闻纸制成 的改进无污迹的卫生片材，这种卫生片材上其两个印刷面中的至少一 面上的至少一个防水覆盖层包括具有无毒植物性染料的漂白虫胶清 漆、杀菌剂，比如苯扎氯铵(BC)和/或PCMX (对氯间二甲酚)、安 全的颜色添加剂和除臭剂，并且可选择地施加化妆品用化学制品。
已经用作卫生片材的新闻纸片材以各种方式废弃，因为使用了安 全覆盖层，这些片材完全可生物降解。例如，用过的片材折起来并安 全地收集在废物箱中，以便最终作为可生物降解的市政垃圾处理。在 可能分开时，垃圾中用过的覆盖物可与其它废纸垃圾分开、打包并送 往造纸厂进一步回收。可替换地，由于新闻纸具有较低的湿态强度， 用过的片材会被沖洗。在片材上印有如何处理用过的片材的说明。说 明中鼓励用户丟弃在特殊的箱中或者建议在沖下马桶之前沿着折痕或 弱化撕裂线槲开用过的片材。
本发明还涉及一种在制作卫生片材中回收废纸的方法，包括
收集消费前过量印刷或消费后阅读过的新闻纸；将收集的废新闻纸分级；
通过施加紫外线、红外线和/或伽马射线干燥和消毒分级的新闻
纸；
按适合的尺寸切边和切割干燥消毒过的片材；
在废新闻纸各面中的至少一面上施加含水覆盖层，该覆盖层包括 以下的混合物树脂，比如漂白虫胶、染料、杀菌剂，比如苯扎氯铵 (BC)和/或PCMX (对氯间二甲酚)、安全色、已知除臭剂以及可选 择的化妆品用化学制品，比如润肤剂。
具体实施例方式
在优选实施例中，用于施加在已印刷片材上的混合物的成分包括 具有大约40%至50%固体的含水覆盖层，这种覆盖层通常含有聚合树 脂、表面活性剂和添加剂，象溶剂和蜡或硅，以产生象防滑和耐摩擦 之类的性能。大约3 lb至6 lb的覆盖层利用剂量施胶压榨在短的停留 时间内施加于每一面，优选地，考虑牛皮浆在常规新闻纸中高的含量， 牛皮浆使得新闻纸的表面多孔非常不均匀并且吸收能力强，进一步导 致运转性能问题。在困难基片的情况下，施加多层的覆盖层，其中， 预覆盖层还包括碳酸盐和/或表面施胶剂，比如淀粉。此后，施加传统 的滑石粉，以改善防护层以及覆盖的卫生片材的表面性质。上述覆盖 的片材利用中波红外线灯在90至95摄氏度下干燥并保持压榨24小 时，使完全干燥和稳定。优选地，始终保持干燥空气流。
例如，覆盖层的成分在一个优选实施例中具有以下组分，这些组 分正确地混合并施加于45gsm印刷的消费前过量印刷的废新闻纸上， 没有任何限制
PCMX (对氯间二甲酚B.P.)或苯扎氨铵2%
木>油或或茶树油0.1%
椰子油钾急0.1%
着色剂，比如夕照黄，和除臭剂，比如古隆香水，需要时，以及 其余为含水覆盖层成分，比如DIC印度公司的CG702。 如上所述覆盖的卫生片材发现应用于很多领域。例如，完全覆盖的片材用作一次性使用的防护层，比如在诊所的患者病床或X射线台
上。在另一个示例中，所述卫生片材用来制作运送干燥物质的安全纸 袋。覆盖的新闻纸可以不同的尺寸和格式提供，以适合于各种需要， 例如在附有切刀的宽辊中，用于切割作为防护层的片段，比方说象体 育馆中公共使用的座位上的垫子。这些可以广泛地用于其它场所，象 宠物管护，而无需担心新闻纸油墨中的毒性。
通过改变覆盖表面上留下的微孔，覆盖的新闻纸还适合用作毛巾 纸、手纸等，因为覆盖层内的新闻纸是高度吸收性的。消沫剂或消泡 剂用来降低在含水覆盖层中留下微孔的泡沫。微孔不利地影响覆盖层 的光泽和防护层性质。通过限制或改变消泡剂的使用和/或加入发泡 剂，在水可能渗入片材但由于覆盖层的防护层性质使手将不被弄脏的 初期留下孔隙。
覆盖层还将提高新闻纸的湿态强度，这是最理想的，因为新闻纸 具有低的湿态强度。由处理的新闻纸制成的手纸巻将仍可冲洗，如果 覆盖层性质未被调整到将湿态强度提高超出可接受的程度。同样，覆 盖层被改进，以提供更高的湿态强度，这是毛巾纸所希望的。
改进的较高湿态强度用过的新闻纸甚至应用于卫生巾中，象女性 卫生巾、儿童尿布、成人大小便失禁产品等。对于简化的示例，由一 面具有微孔而另一面具有防水防护层的疏水材料制成的外袋装有折叠 或多层如上所述的已处理新闻纸给目前的方法提供更廉价但同样有效 的可选方案。可替换地，适当消毒，比如通过伽马射线照射或高压灭 菌技术选择的废纸用作单壁或多壁衬里之间的填充物，例如在制作高 吸收性的卫生垫，比如供成人大小便失禁用的和月经的垫中。在此情 况下，加入已知吸收性纤维或化学物质，以增强垫的性能。与传统的 垫相比，因其采用人造纤维，象漂白人造纤维，又知这种纤维由于其 中漂白合成纤维所产生的二噁英而发生过敏反应，这些垫将使成本更 加有效并且可迅速降解而有利于环境。相反，天然木浆基的吸收剂被 认为是更安全的。而且，用过垫的处理在这些人造纤维的情况下仍是 令人头痛的大问题，尽管这里预期的替代物是水可分散的并且可快速降解。为此选择的废纸是从已知来源仔细收集的消费前无氯纸张。这 种垫的上衬里可以是已知的传统衬里或覆盖有吸收安全的高度亲脂覆 盖层的原纸衬里。按照上述方法使用部分处理/消毒的卫生片材的另一 种方式是作为填充物/底层，至少在一面上以多层构造用传统卫生纸中 使用的覆盖片材覆盖，每个单独片材可起作用就象以防水覆盖层装袋 的吸收剂一样，允许液体进入通过其微孔。如果在制作卫生垫中用很 多这种片材来代替，所有这种片材的侧面熔合在一起并用不渗透的衬 里覆盖，如传统的作法那样。
确定吸收垫吸收液体能力的变量由片材或垫的表面密度、微孔的 尺寸、卫生垫的干燥厚度等表示。
在本发明中，由卫生片材制成的卫生垫的微孔保持在60至100 微米口径之间，并且多层卫生垫在其芯部保持1.5至1.8gm/cc的密度。 卫生片材的微孔根据其用途通过在覆盖期间改变添加剂的加入和/或 更改进行控制。
因此，从前述说明中很明显，所公开的方法是对再制浆中再使用 印刷过片材和用纸浆制作低级纸张中高耗能的人所共知的工业方法的 巨大改进。尽管已经实地应用新闻纸的天然再使用，但其中仍有有害 物质，象家用包装和小型商用包装，包括食品，尤其在发展中国家。 由于覆盖层成本低于纸张中的纤维成本，这种方法具有无限的经济潜 能。上述方法解决了工业规模中的这些有害物质并且可变为再使用已 印刷片材的强制标准，尤其是在与用过片材直接接触的地方。而且， 按照上述发明再使用的大多数片材仍然可以按照再制浆和再造纸的现 行方法回收，因为覆盖层中使用材料是仔细选择的。因此，提出要求， 上述发明的方法可以迅速地在商业上应用，尤其是鉴于普遍意识到环 境污染和对更多回收的需要。按照所公开的发明，通过使以前印刷的 新闻纸的再使用成为可能，因为纸的很多性质象毒性、强度、美观等 改变成可接受的，所以这些片材还将成为通常用于零售包装的塑料袋 简便的替代品。
上述发明不应以限制性的方式规划，因为在所附权利要求的范围 和限制下，很多改变和修改都是可能的。
权利要求
1.一种由废纸尤其是干燥、消毒和按尺寸切割的废新闻纸制成的改进的无污迹卫生片材，在该片材其印刷表面的两面中的至少一面上施加防水的含水覆盖层，所述覆盖层包括以下的混合物树脂比如漂白虫胶、染料、杀菌剂比如苯扎氯铵(BC)和/或PCMX(对氯间二甲酚)、安全色、已知除臭剂以及可选择的化妆品用化学制品比如润肤剂。
2. 如权利要求l所述的改进卫生片材，其中，染料和杀菌剂是相 同的，比如龙胆紫。
3. 如权利要求1所述的改进卫生片材，其中，所述化妆品用化学 制品是茶树油和/或印度楝树油。
4. 如权利要求1所述的改进卫生片材，其中，通过回收选择的印 刷废纸张，特别是废新闻纸张，比如消费前过量发行的废品而获得所 述片材，选择的新闻纸经过干燥和消毒步骤，比如紫外线、红外线和/ 或伽马射线辐射而后按照所需的尺寸堆叠和切边。
5. 如前述权利要求所述的改进卫生片材，其中，所述覆盖层作为 防止新闻纸毒性印迹与人接触的防护层。
6. 如前述权利要求所述的改进卫生片材，其中，卫生片材被制成 纸袋、马桶垫衬里或采用多层选择并消毒的废纸作为填充物而制成儿 童尿布中的多层吸收垫或制成具有至少一个吸收覆盖层和至少一个防 水底层的吸收卫生垫。
7. 如权利要求1所述的改进卫生片材，其中，已切边印刷的回收 废片材在施加覆盖层之前通过递纸压光或超级压光装置进行处理。
8. 如权利要求l所述的改进卫生片材，其中，含水覆盖层被允许 具有发泡剂，以留有所需尺寸和密度的微孔，以使片材具有高度吸收 性。
9. 如前述权利要求所述的改进卫生片材，其中，基片是以前印刷 过的纸张，覆盖有含水覆盖层、杀菌剂、染料和润肤剂的混合物。
10. 如权利要求9所述的改进卫生片材，其中，基片是制成马桶 座覆盖层的大幅纸张或小裁尺寸的新闻纸。
11. 如权利要求6所述的改进卫生片材，其中，许多卫生片材被 制成多层卫生垫，所有这种片材的侧面熔合在一起并用传统不可渗透 的衬里覆盖，其中，每个单独片材的作用就象具有防水覆盖层的吸收 袋一样，其允许液体进入通过其微孔。
12. —种在制作卫生片材中回收废纸的方法，包括 收集消费前过量印刷或消费后阅读过的新闻纸； 将收集的废新闻纸分级；通过施加紫外线、红外线和/或伽马射线来干燥和消毒分级的新闻纸；按适合的尺寸切边和切割干燥消毒过的片材；在废新闻纸的各面中的至少一面上施加含水覆盖层，该覆盖层包 括以下的混合物树脂比如漂白虫胶、染料、杀菌剂比如苯扎氯铵(BC ) 和/或PCMX (对氯间二甲酚)、安全色、已知除臭剂和可选择的化妆 品用化学制品比如润肤剂以及发泡剂比如洗涤剂。
13. 如权利要求IO所述的方法，其中，润肤剂和发泡剂是相同的， 比如椰子鬼。
14. 如权利要求IO所述的方法，其中，仅在新闻纸的指定区域上 施加含水覆盖层，以制作马桶座覆盖层。
15. 如权利要求IO所述的方法，其中，覆盖层是食品级的，包括 具有食品级添加物剂的漂白虫胶清漆。
16. 如权利要求IO所述的方法，其中，覆盖层是光泽整理的而且 防滑。
全文摘要
本发明涉及一种由废纸制成的改进无污迹的卫生片材和一种通过加工过剩的新闻纸，而更确切地说，加工用过/回收纸张来制作所述卫生片材的方法。制作卫生片材的方法步骤如下收集消费前过量印刷或消费后阅读过的新闻纸；将收集的废新闻纸分级；通过施加紫外线、红外线和/或伽马射线来干燥和消毒分级的新闻纸；按适合的尺寸切边和切割干燥消毒过的片材；在废新闻纸各面中的至少一面上施加含水覆盖层，该覆盖层包括以下的混合物树脂，比如漂白虫胶、染料、杀菌剂，比如苯扎氯铵(BC)和/或PCMX(对氯间二甲酚)、安全色、已知除臭剂和可选择的化妆品用化学制品，比如润肤剂以及发泡剂，比如洗涤剂。利用这种成本有效的本发明所制作的改进卫生片材已经解决了对于人皮肤的任何毒性影响，使得那些片材卫生而美观并在丢弃后可生物降解，本发明对环境是有利的。本发明的卫生片材具有各种广泛的应用，比如诊所患者病床中或X射线台上一次性使用的防护层、用于运送干燥物品的安全纸袋、公共场合，像体育馆所用座位上的垫子、宠物安全管护、毛巾纸、手纸、卫生巾、儿童尿布、成人大小便失禁产品等。
文档编号D21H19/00GK101316962SQ200580052174
公开日2008年12月3日 申请日期2005年11月28日 优先权日2005年11月28日
发明者桑吉夫·阿加瓦尔 申请人:桑吉夫·阿加瓦尔