专利名称：含油和多羟基化合物的柔软薄页纸的制作方法
技术领域：
本发明领域本申请涉及到薄页纸，特别是具有提高的触觉柔软度的图案致密化的薄页纸。本申请特别涉及到用某种油和水溶性多羟基化合物处理的薄页纸。
本发明的背景纸幅或纸页，有时称为薄页纸或薄页纸幅或薄页纸页，在现代社会具有广泛的用途。这些包括常用的物品如毛巾纸、面巾纸和卫生纸。这些纸产品具有各种所希望的性能，包括湿和干抗张强度，对含水流体的吸收性(如，润湿性)，低的掉毛性能、理想的松厚度和柔软度。造纸中的特别任务一直是适当地平衡这些性能以提供优质的薄页纸。
虽然柔软度对毛巾纸来说有些必要，但对面巾纸和卫生纸来说，柔软度是一项特别重要的性能。柔软度是由拿着特定纸产品，经过皮肤摩擦并用手弄皱的消费者所感觉到的触觉。这种触觉柔软度的特点在于，但不限于，摩擦，柔韧性和平滑度以及主观的描述语如象丝绒、丝绸或法兰绒手感。这种触觉是几种物理性能的结合，包括纸页的柔韧性或挺度，以及纸页的表面外观和纸页的摩擦性能。
纸的挺度一般受增加纸幅的干和/或湿抗张强度努力的影响。干抗张强度的增加可或通过机械方法以确保邻近造纸纤维的多羟基间形成足够的氢键，或通过加入某种干强添加剂来取得。湿强度一般通过加入某种湿强树脂来提高，一般来讲，为阳离子的湿强度树脂，其易于沉积在造纸纤维并被造纸纤维的阴离子羧基保留。然而，既使用机械又使用化学手段来改进干和湿抗张强度会导致较挺硬，较粗糙手感，较差柔软度的薄页纸。
通常称为脱粘剂的某种化学添加剂可被加到造纸纤维中以干扰发生在纸页成形和干燥期间的自然的纤维与纤维键合，从而产生较柔软的纸页。这些脱粘剂一般是阳离子的并具有某些与它们用于软化薄页纸相关的缺点。一些低分子量的阳离子脱粘剂会在接触时对人的皮肤产生过多的刺激。较高分子量的阳离子脱粘剂更难于以低量涂布于薄页纸，并且还倾向于对薄页纸上产生不希望的憎水效果，例如，导致降低的吸收性且特别是润湿性。由于这些阳离子脱粘剂通过破坏纤维间键合而作用，所以它们还会降低抗张强度从而需要用树脂、胶乳或其它干强度添加剂来提供可接受的抗张强度值。这些干强添加剂不仅增加了薄页纸的成本，而且还会对薄页纸柔软度产生不利效果。
阳离子脱粘剂的实例包括普通的季铵化合物如众所周知的二烷基二甲基铵盐(如，ditallow(二脂)二甲基氯化铵，二脂二甲基甲基硫酸铵，二(氢化的)牛脂二甲基氯化铵等……)。然而，正如上面所提到的，这些阳离子季铵化合物可通过干扰发生在纸页成形和干燥期间的自然的纤维与纤维键合来软化纸页。除了降低抗张强度，这些季铵化合物还倾向于对薄页纸上产生不希望的憎水效果，如，导致降低的吸收性和润湿性。
机械压榨作用一般被用于薄页纸脱水和/或增加其抗张强度。机械压榨会发生在纸幅的整个区域，诸如普通的毯压榨的纸的情况。更优选地，脱水是以纸页被图案致密化的方式进行的。图案致密化的纸具有某些相对高纤维紧度的致密化区域以及相对低纤维紧度的高松厚度区。这种高松厚度图案致密化的纸页一般是由具有致密化区域的部分干燥的纸幅形成的。这种致密化区域通过具有图案装饰的置换铜套的有孔织物产生的。例如，1967年1月31日签发的美国专利3,301,746(Sanford等)；1976年11月30日签发的美国专利3,994,771(Morgan等)；和1985年7月16日签发的美国专利4,529,480(Trokhan)。
除抗张强度和松厚度之外，这种以图案装饰的致密化方法的另一个优点是装饰图案可以压印在薄页纸上。然而，以图案装饰的致密化方法的一个内在问题是薄页纸的织物面，即在造纸期间与有孔织物接触的纸表面要比不与织物接触的面粗糙。这是由于实质上从纸页表面向外凸出形成的高松厚度区域。这些凸出可赋予粗糙的触觉。
这些压紧纸的柔软度，并且特别是以图案装饰的致密化的薄页纸可通过用各种试剂处理来改进，如植物、动物或合成的烃油，和特别是一般称为硅油的聚合硅氧烷材料。见1990年9月25日签发的美国专利4,959,125(Spendel)的第一栏，30-45行。这些硅油可赋予薄页纸丝绸般柔软的手感。然而，一些硅油是憎水的，并对所处理的薄页纸的表面润湿性有不利影响，即所处理的薄页纸飘浮，从而引起冲洗时下水道系统的处理问题。的确，一些硅氧烷软化的纸需要用其它的表面活性剂处理以补偿由硅氧烷引起的润湿性降低。见1991年10月22日签发的美国专利5,059,282(Ampulski等)。
薄页纸还可通过“干纸幅”添加法用柔软剂来处理。其中一种方法包含通过一个成形块的蜡状柔软剂的一面移动干纸页，然后借助摩擦作用使柔软剂沉积在纸表面上。见1967年2月21日签发的美国专利3,305,392(Britt)(柔软剂包括硬脂酸盐皂如硬脂酸锌，硬脂酸酯，硬脂醇，聚乙二醇如Carbowax(聚乙二醇的商品名)，和硬脂酸和月桂酸的聚乙二醇酯)。另一种方法包含在包含柔软剂的溶液或乳液中浸渍干纸页。见1967年1月3日签发的美国专利3,296,065(OBrien等)(某种脂肪族或芳香族羧酸的脂肪酸酯作柔软剂)。这些事先“干纸幅”添加法的一个潜在问题是柔软剂不能得到有效使用或潜在地影响薄页纸的吸收性。实际上，美国专利US 3,305,392专利教导用某种阳离子材料进行所希望的改进以避免软化剂迁移倾向。通过摩擦作用或通过浸渍纸页应用柔软剂都难于适应以高速运行的工业化造纸系统。
因此，最好是以一种方法来软化薄页纸，特别是高松厚度，图案致密化的薄页纸，该方法(1)使用“湿纸幅”方法添加柔软剂；(2)能在工业化的造纸系统进行而不致明显影响纸机运行性；(3)使用非毒性的柔软剂；和(4)可以保持所希望的薄页纸抗张强度，吸收性和低的掉毛性能的方式进行。
本发明的目的是提供柔软、吸收性的卫生纸产品。
本发明的目的是提供柔软、吸收性的面巾纸产品。
本发明的目的是提供柔软、吸收性的毛巾纸产品。
本发明的进一步目的是提供制造柔软，吸收性薄页纸(即面巾和/或卫生纸)和毛巾纸产品的方法。
这些和其它目的可使用本发明来取得，并且通过阅读下列公开的内容可使其变得更易于理解。
本发明的概要本发明提供柔软、吸收性的薄页纸产品。简要地说，该柔软的薄页纸产品包含a)湿法成网的纤维素纤维；b)基于所说的薄页纸的干纤维重量，约0.01～5％的水溶性多羟基化合物；和c)基于所说的薄页纸的干纤维重量，约0.01～5％的选自石油基油，聚合硅氧烷基油和其混合物的油。
其中所说的薄页纸具有约10～65克/米2的定量和小于的约0.60克/厘米3的紧度，所说的多羟基化合物和所说的油涂布于湿薄页纸幅的至少一面。
本发明还涉及到制造这些软化的薄页纸的方法。该方法包括下列步骤a)将含纤维素纤维的水悬浮液湿法成网形成纸幅；b)在约10～80％的纤维浓度，基于总纸幅重量，将足够量的水溶性多羟基化合物和油涂布于所说的纸幅以赋予所说的结构松厚的柔软度；和c)干燥和起皱所说的纸幅。
令人吃惊地发现，当根据这里所公开的方法涂布于湿的薄页纸时，这些非离子的化合物具有高的留着率甚至在无阳离子留着剂或脱粘剂时。这是非常出乎意料的，因为非离子油和多羟基化合物涂布于湿纸幅是在它们对纤维素纤维不是离子性的直接性条件下进行的。重要的是，湿纸幅方法允许多羟基化合物迁移到它们起作用的纸幅内部以提高薄页纸吸收性和柔软度。
根据本发明软化的薄页纸具有柔软的手感。这对软化高松厚度、图案致密化的薄页纸，包括具有以图案装饰的设计的薄页纸特别有用。本发明能在工业化造纸系统进行而不致明显影响纸机运行性，包括速度。本发明这种改进的柔软度益处还可在保持所希望的纸页抗张强度，吸收性(例如，润湿性)和低的掉毛性同时取得。
除非特别说明，这里的所有百分比、比率和比例都是以重量计的。
附图的简要描述
图1是说明添加处理化学品于图案致密化的薄页纸幅的本发明的优选方法的一个连续工作式造纸机的实施方案示意图。
本发明的详细描述尽管本说明以特别指出和明确要求被认为是本发明的内容的权利要求结束时，可以相信，本发明可从下列详细描述和附加实施例的阅读来得到较好的理解。
正如这里所使用的，术语“包含”指在实施本发明时可结合使用各种成分，组分，或步骤。因此，术语“包含”包含更限制性的术语“基本由…组成”和“由…组成”。
正如这里所使用的，术语薄页纸幅，纸幅，(纸)幅，纸页和纸产品都指由包含下列步骤的方法制造的纸页，这些步骤包括形成含水的造纸配料，将配料沉积在有孔的表面上，如长网，并借助重力或真空辅助的滤水，有或无压榨并通过蒸发从配料中排除水。
正如这里所使用的，含水的造纸配料是造纸纤维和后面将描述的化学品的水悬浮液。
正如这里所使用的，术语“浓度”指湿薄页纸中纤维素造纸纤维(即纸浆)的重量百分比。由风干纤维重量除以湿纤维重量，它被表示为湿纸幅中纤维材料的重量百分比。
本发明方法的第一步是形成含水的造纸配料。配料包含造纤纤维(后面有时称为木浆)。可以预料，本发明的造纸纤维通常包含各种木浆。然而，也不排除使用其它纤维素纤维浆，如棉衬层(cotton liner)，蔗渣，人造纤维等。可用在这里的木浆包括化学浆如牛皮浆，亚硫酸盐和硫酸盐浆以及机械浆如磨木浆，热机浆和化学改性的热机浆(CTMP)。由阔叶树和针叶树获得的纸浆都可使用。而且由可能包含任一或所有上面种类以及其它非纤维材料如填料和用于促进最初造纸的粘合剂的回收纸获得的纤维也可用于本发明。优选地，用在本发明的造纸纤维包含由北方针叶木获得的牛皮浆。将含水的造纸配料在有孔的成形载体如长网上形成湿纸幅，这将在下文讨论。
(A)多羟基化合物基于薄页纸的干纤维重量，本发明包含作为主要组分的约0.01～5.0％的水溶性多羟基化合物，优选0.05～约2.0％，更优选约0.1～1.0％。
适用在本发明的水溶性多羟基化合物的实例包括甘油，具有重均分子量约150～800的聚甘油和具有重均分子量约200～4000，优选约200～1000，最优选约200～600的聚乙二醇和聚丙二醇。特别优选具有重均分子量约200～600的聚乙二醇。也可使用上面描述的多羟基化合物的混合物。例如，甘油和聚甘油的混合物，甘油和聚乙二醇的混合物，聚甘油和聚乙二醇的混合物等都可用在本发明中。特别优选的多羟基化合物是重均分子量约400的聚乙二醇。美国康涅狄格州Danbury市的Union Carbide公司大批供应商品名为“PEG-400”的这种材料。
(B)油基于薄页纸的干纤维重量，本发明包含作为主要组分的约0.01～5.0％，优选0.05～约2.0％，更优选约0.1～1.0％的选自石油基油，聚合硅氧烷基油及其混合物的油。石油基油正如这里所使用的，术语“石油基油”指具有约16～32个碳原子的碳氢化合物的粘性混合物。优选地，石油基油是主要由饱和的碳氢化合物构成的石油基的机油。优选用于本发明的石油基机油的一个实例已知为“RegalOil”。正如这里所使用的，术语“Regal Oil”指由约87％的饱和烃和约12.6％的芳香族烃及微量添加剂构成的混合物，是由得克萨斯州Houston的Texaco油料公司以产品号码R ＆ O 68 Code 702制造的。聚合硅氧烷基油一般说来，用于本发明的适合聚合硅氧烷材料包括具有下列结构的单体硅氧烷单元的那些化合物
其中，每一个独立的硅氧烷单体单元的R1和R2可各自独立地为氢或任一烷基、芳基、链烯基、烷芳基、芳烷基、环烷基、卤化烃或其它的基团。这些基团的任一基团可被取代或未被取代。任一特定的单体单元的R1和R2基可不同于下一个邻接单体单元的对应官能度。另外，聚合硅氧烷可为直链、支链或具有环状结构。R1和R2基还可独立地为其它的含硅的官能度如，但不限于，硅氧烷，聚合硅氧烷，硅烷和聚硅烷。R1和R2基可包含任一种有机的官能度，包括如乙醇、羧基、醛、酮和胺、酰胺官能度。
典型的烷基有甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十八(烷)基等。典型的链烯基有乙烯基、烯丙基等。典型的芳基有苯基、二苯基、萘基等。典型的烷芳基有甲苯基(toyl)、二甲苯基、乙苯基和类似基。典型的芳烷基有苯甲基、α-苯乙基、β-苯乙基、α-苯丁基和类似基。典型的环烷基有环丁基、环戊基、环己基和类似基。典型的卤化烃基有氯甲基、溴乙基、四氟乙基、氟乙基、三氟乙基、三氟甲苯基、六氟二甲苯基和类似基。
只要聚合硅氧烷是流动的或可被变成流动的以涂布于薄页纸，可用的聚合硅氧烷的粘度就可象通常一样广泛地变化。优选地，聚合硅氧烷基的油具有约100～1000厘泊的特性粘度。公开聚合硅氧烷的参考文献包括1958年3月11日签发给Geen的美国专利2,826,551；1976年6月22日签发给Drakoff的美国专利3,964,500；1982年12月21日的签发给Pader的美国专利4；364,837；1991年10月22日签发给Ampulksi等的美国专利5,059,282；和1960年9月28日公开的Woolston的英国专利849,433。所有这些专利收编于此作参考。收编于此供参考的还有由Petrarch系统公司1984年发行的硅化合物，第181-217页，它包含各种聚合硅氧烷的广泛排列和描述。
C.薄页纸本发明一般适于薄页纸，包括但不限于普通毯压榨的薄页纸；如在前面提到的Sanford-Sisson和其后代取得的美国专利中举例说明的图案致密化薄页纸；和如1974年5月21日签发给Salvucci，Jr.的美国专利3,812,000中举例说明的高松厚度，未压紧的薄页纸。这种薄页纸可具有单一或多层的结构；并且由此制造的薄页纸产品可具有单片或多片结构。由成层的纸幅形成的薄页纸结构被描述在下列专利中1976年11月30日签发的Morgan，Jr.等的美国专利3,994,771，1981年11月17日签发的Carstens的美国专利4,300,981，1979年8月28日签发的Dunning等的美国专利4,166,001，和1994年9月7日公开的Edwards等的欧洲专利公开说明书0613979 A1，所有这些收编于此供参考。一般地，湿法成网的复合的，柔软、松厚的和吸收性薄页纸结构是由优选由不同类型的纤维组成的两层或多层配料制备的。优选地，各层是由一般用于薄页纸制造的相对长的针叶木和相对短的阔叶木纤维的各自的稀释纤维悬浮液沉积在一个或多个无端的有孔网上形成的。然后各层结合形成成层的组合纸幅。然后通过应用流体对纸幅施加力使成层纸幅与开口网眼干燥/压印织物的表面相符，并且然后作为低紧度造纸方法的一部分在所说的织物上热预干燥。成层纸幅可根据纤维类型来成层或实质各层纤维含量相同。这种薄页纸优选具有在10克/米2和纸65克/米2之间的定量和约0.60克/cm3或更小的紧度。更优选地，定量将低于约35克/米2或更小；并且紧度将为约0.3克/cm3或更小；最优选地，紧度将在0.04克/cm3和约0.20克/cm3之间。
普通压榨的薄页纸和制造这种纸的方法在现有技术中是已知的。这种纸一般是通过在有孔的成形网上沉积造纸配料制造的。这种成形网在现有技术中经常被称作长网。一旦配料沉积在成形网上，它就被称为纸幅。这种纸幅是通过压榨纸幅并在高温下干燥来脱水的。根据刚描述的方法制造纸幅的特定技术和典型设备对本领域普通技术人员来说是众所周知的。在典型的方法中，低浓度的浆料被提供在压力流浆箱中。流浆箱具有开口以将稀的浆料沉积物输送到长网上以形成湿纸幅。然后纸幅一般通过真空脱水到在约7％和25％之间(基于总的纸幅重量)的纤维浓度，并进一步通过压榨作业来干燥，其中纸幅受到相对的机械部件如圆柱形的辊产生的压力。
然后脱水的纸幅通过在现有技术中称为杨克烘缸的蒸汽加热的圆筒装置进行进一步的压榨和干燥。压力可通过机械手段如压向纸幅的相对的圆柱辊筒在杨克烘缸产生。真空也可用于纸幅，当纸幅被压在杨克烘缸表面。可使用多重杨克烘缸辊筒，由此在辊筒之间会产生附加的压榨。所形成的薄页纸结构在下文称为普通压榨的薄页纸结构。因为纤维在潮湿时实质上全面受到压力并且然后在受压状态下干燥(并可选择地起皱)，所以这种纸页被认为是压紧的。
图案致密化的薄页纸的特征在于具有相对低纤维紧度的相对高松厚度区和一系列相对高纤维紧度的致密化区。这种高松厚度区又可称为枕头区，致密化区又可称为铜套区(knuckle region)。致密化区可不连续地在高松厚度区内隔开或在高松厚度区内全部或部分地相互连接。优选制造图案致密化薄页纸幅的方法公开在下列专利中1967年1月31日签发给Safrord和Sisson的美国专利3,301,746，1976年8月10日签发给Peter G.Ayers的美国专利3,974,025，和1980年3月4日签发给Paul D.Trokhan的美国专利4,191,609，1987年1月20日签发给Paul D.Trokhan的美国专利4,637,859，1990年7月17日签发给Wendt等的美国专利4,942,077，1994年9月28日出版的Hyland等的欧洲专利公开说明书0617164 A1，1994年9月21日出版的Hermans等的欧洲专利公开说明书0 616 074 A1；所有这些收编于此供参考。
一般地，图案致密化纸幅是优选通过在有孔的成形网如长网上沉积造纸配料形成湿纸幅，并且然后对着一系列支承物并置纸幅制备的。纸幅被压向系列支承物，借此在纸幅中在与系列支承物和湿纸幅间的接触点相对应的位置产生致密化区。该操作期间未受压的纸幅剩余部分被称为高松厚度区。高松厚度区可通过应用流体压力如使用真空型装置或蒸汽吹透烘缸，或通过对着系列支承物机械压榨纸幅来进行进一步脱密化。纸幅以实质上避免高松厚度区受压的方式进行脱水并可选择地预干燥。这优选通过流体压力如用真空型装置或蒸汽吹透烘缸(blow-through dryer)或通过对着系列支承物机械压榨纸幅(其中高松厚度区未受压)来完成。脱水、可选择的预干燥和致密化区的形成的作业可结合或部分结合到一起以减少进行的操作步骤的总数。在致密化区形成、脱水和可选择的预干燥之后，纸幅被完全干燥，还优选避免机械压榨。优选地，约8～55％的薄页纸表面包含具有至少为高松厚度区紧度125％的相对紧度的致密化铜套区。
优选地，系列支承物是具有以图案装饰的置换铜套的压印载体织物，铜套起系列支承物作用，这便于借助压力来形成致密化区。铜套的图案构成了前面提到的系列支承物。压印载体织物公开在下列专利中1967年1月31日签发的Sanford和Sisson的美国专利3,301,746，1974年5月21日签发的Salvucci，Jr.等的美国专利3,821,068，1976年8月10日签发的Ayers的美国专利3,974,025，1971年3月30日签发的Friedberg等的美国专利3,573,164，1969年10月21日签发的Amneus的美国专利3,473,576，1980年12月16日签发的Torkhan的美国专利4,239,065和1985年7月9日签发的Trokhan的美国专利4,528,239，所有这些收编于此供参考。
优选地，配料首先在有孔的成形载体如长网上形成湿纸幅。然后纸幅脱水并转移到压印织物。配料还可在起始沉积在也起压印织物作用的有孔支承载体上。一旦成形，湿纸幅就脱水并优选热预干燥到在约40～80％之间的选定纤维浓度。脱水可用吸水箱或其它真空装置或用蒸汽吹透烘缸进行。完成纸幅干燥前，将压印织物的铜套印迹压印在上面讨论的纸幅中。完成该工作的一个方法是应用机械压力。例如，这可通过对着干燥辊筒如杨克烘缸的表面压下支承压印织物的压辊来进行，其中纸幅是处在压辊和干燥辊筒之间。而且，优选地，通过应用借助真空装置如吸水箱或蒸汽吹透烘缸所产生的流体压力完成干燥前，将纸幅对着压印织物进行压制。可以使用流体压力在起始脱水期间，在后来单独的处理段或其组合，以产生致密化的压印。
未压紧的无图案致密化的薄页纸结构被描述在下列专利中1974年5月21日签发给Joseph L. Salvucci，Jr.和Peter N.Yiannos的美国专利3,812,000和1980年6月17日签发给Henry E.Becker，Albert L. McConnell和RichardSchutte的美国专利4,208,459，这两个专利收编于此供参考。一般地，未压紧的、无图案致密化薄页纸结构是通过下列步骤制备的于有孔的成形网如长网上沉积造纸配料和脱粘剂以形成湿纸幅，排出纸幅中的水并在无机械加压的情况下排除更多的水，直到纸幅具有至少80％的纤维浓度为止，和使纸幅起皱。水是通过真空脱水和热干燥从纸幅中排除的。最后得到的结构是相对未压紧纤维的柔软但强度低的高松厚度纸页。优选地，先于起皱，将粘合材料施加于部分纸幅。
压紧的、无图案致密化的薄页纸结构在现有技术中通常称为普通的薄页纸结构。一般地，压紧的、无图案致密化的薄页纸结构是通过下列步骤制备的使造纸配料沉积于有孔的网如长网上以形成湿纸幅，排出纸幅中的水并借助均匀的机械压缩(压榨)来排除更多的水，直到纸幅具有25～50％的浓度为止，转移纸幅到热的烘缸如杨克烘缸上和使纸幅起皱。总的说来，水是通过真空、机械压榨和热手段从纸幅中排除的。最后得到的结构是强度高的并通常具有单一的紧度，但具有很低的松厚度、吸收性和柔软度。
本发明的薄页纸幅可用于需要柔软、吸收性薄页纸幅的任何用途。本发明的薄页纸特别优点在于用于毛巾纸、卫生纸和面巾纸产品。例如本发明的二个薄页纸幅可被压花并以面对面的关系牢固地粘合在一起以形成两片的毛巾纸，正如1968年12月3日签发给Wells的美国专利3,414,459中所讲的，该专利收编于此供参考。
在下列讨论中，参考附图，描述了用于制造本发明的薄页纸结构的方法的某些优选实施方案。
在图1所示的实施方案中，造纸毯(papermaking belt)10以箭头B指示的方向运行。造纸毯10绕过标明19a和19b的造纸毯转向辊，压印压辊20，造纸毯转向辊19c，19d，19e和19f，和乳液分配辊21(将乳液22从乳液槽23分配到造纸毯10上)。在造纸毯转向辊19c和19d之间，和在造纸毯转向辊19d和19e之间分别有毯清洗喷水管102和102a，以清洗造纸毯10的任何造纸纤维、粘合剂、强度添加剂和类似物，这些物质在造纸过程最后步骤之后还附着在造纸毯部分上。造纸毯10围绕运行的封闭回路还包括应用流体压差于纸幅的装置，在本发明的优选实施方案中，它包含真空引纸靴(pickupshoe)24a和真空箱如多缝真空箱24。与本发明造纸毯10相关，但未在图1表明的有各种辅助的支承辊、转向辊、清洗装置，驱动装置和通常用于造纸机并为本领域普通技术人员所熟知的类似装置。
当长网15运行到接近于真空引纸靴24a附近的本发明的造纸毯10时，初始纸幅18通过长网15与本发明的造纸毯10接触。
如图1所示，连续涂布多羟基化合物和油于造纸带的特别优选方法是借助于乳液分配辊21和乳液槽23。在这种优选方法中，多羟基化合物被溶解于包含三种主要化合物即水、油和表面活性剂的乳液22的至少一相中，虽然可能使用其它的或辅助的适合化合物。包含溶解的多羟基化合物和油的乳液22借助上面提到的乳液分配辊23被涂布于造纸毯10。乳液22还可通过清洗喷水管102和102a涂布于造纸毯10。
特别优选的乳液组合物的一个实施包含水，称为“Regal Oil”的石油基油，二-十八烷基二甲基氯化铵，十六(烷)醇和多羟基化合物(如甘油)。二-十八烷基二甲基氯化铵是由伊利诺斯州Mapleton市的Witco公司以ADOGEN TA 100商品名出售的。为方便，下文中的二-十八烷基氯化铵将被称为ADOGEN。ADOGEN作为表面活性剂用于乳液中以乳化或稳定水中的油粒子(如，Regal Oil，聚合硅氧烷油)。
在上面描述的组合物中，Regal Oil的目的是充当“剥离乳液”(releaseemulsion)。所谓“剥离乳液”指的是它在造纸毯10上形成了一个涂层，因此，对纸幅来说，在本发明的步骤完成之后，成形的纸可从相同的纸上剥离(或不粘结)。
正如这里所涉及到的，术语“表面活性剂”指表面活性的试剂，它的一部分是亲水的，并且另一部分是憎水的，它迁移到亲水物质和憎水物质之间的界面以稳定两种物质。
正如这里所用的，“十六(烷)醇”指16个碳的直链脂肪醇。十六(烷)醇是由俄亥俄州Cincinnati市的Procter&Gamble公司制造的。正如ADOGEN，十六(烷)醇作为表面活性剂用在本发明优选实施方案所使用的乳液中。
本发明优选实施方案中的乳液组合物相对百分比列于下表中成分 体积 重量(加仑)(磅)(1％)水 259 4,32062.2Regal Oil55 422 6.1ADOGEN 未加24 0.3十六(烷)醇 未加16 0.2甘油 259 2,16031.1就最小量来说，将被薄页纸所保留的多羟基化合物和石油基油或聚合硅氧烷基油的量至少是赋予纸页柔软度或柔滑性触觉差异的一个有效量。最小有效量可变化，这取决于纸页的特定类型，涂布方法，多羟基化合物、石油基油或聚合硅氧烷基油的特定类型，表面活性剂或其它添加剂或处理剂。如果不限定可用的薄页纸所保留的多羟基化合物/石油基油或聚合硅氧烷基油的适量范围，那么优选至少约0.05％的多羟基化合物和0.05％的石油基油或聚合硅氧烷基油保留在薄页纸中。更优选约0.1～2.0％的多羟基化合物和约01～2.0％的石油基油或聚合硅氧烷基油保留在薄页纸中。
一般地，具有少于约0.3％石油基油或聚合硅氧烷基油的薄页纸将提供显著增加的柔软度和柔滑性又保持可润湿，甚至在缺少赋予润湿效果的足够量表面活性剂时。这种纸优选用这里所描述的表面活性剂和/或淀粉来处理。
当考虑用于取得所期望的高润湿性时，具有超过0.3％石油基油或聚合硅氧烷基油的薄页纸优选用表面活性剂来处理。为使亲水性增加到期望值所需要的表面活性剂的量将随着油的类型和量和表面活性剂的类型而定。一般来讲，对卫生纸和油量少于约2.0％的其它用途而言，薄页纸保留0.1％和2.0％的表面活性剂(如，Pegosperse，Igepal RC-520)足以提供足够高的润湿性。然而，如果足够量的表面活性剂保留在薄页纸中，那么增加的润湿性益处适合于油量大大超过2.0％的薄页纸产品。
分析和测试方法保留在薄页纸幅上的处理化学品量的分析可用现有适用技术中任一通用的方法来进行。例如，保留在薄页纸中的多羟基化合物的量可通过用溶剂对多羟基化合物的溶剂萃取来确定。在某些情况中，可能需要一些辅助步骤以从所关心的多羟基类物质中排除干扰化合物。例如，Weibull溶剂萃取法使用盐溶液来分离聚乙二醇和非离子表面活性剂(Longman，G.F.，洗涤剂和洗涤剂产品的分析Wiley Interscience，纽约，1975，第312页)。然后，多羟基类物质可用光谱或色谱技术来分析。例如，具有至少六个环氧乙烷单元的化合物可用硫氰钴铵法来进行光谱分析(Longman，G.F.，洗涤剂和洗涤剂产品的分析，Wileg Interscience，纽约，1975，第346页)。气相色谱技术也可用于多羟基化合物的分离和分析。石墨化的聚合(2，6-二苯基-对-亚苯基氧化物)气相色谱柱已用于分离环氧乙烷单元数为3-9的聚乙二醇(Alltech色谱目录，第300号，第158页)。保留在薄页纸中的聚合硅氧烷基油或石油基油的量可通过用有机溶剂对油进行溶剂萃取，继之以原子吸收光谱确定萃取物中油的量来测定。
非离子表面活性剂如烷基糖苷的量可通过色谱技术来确定。Bruns报告了用于烷基糖苷分析的具有光散射检测的高效液相色谱法(Bruns，A.，Waldhoff，H.，Winkle，W.，Chromatographia 1989年，第27卷，第340页)。超临界流体色谱(SFC)技术也描述在烷基糖苷和相关物质的分析中(Lafosse，M.，Rollin，P，Elfakir，C.，Morin-Allory，L.，Martens，M.，Dreux，M.，色谱杂志，1990年，第505卷，第191页)。阴离子表面活性剂如直链烷基磺酸盐的量可通过水萃取，继之滴定萃取物中的阴离子表面活性剂来测定。在某些情况中，直链烷基磺酸盐与干扰物质的分离需在两相滴定分析之前进行(Cross，J.，阴离子表面活性剂-化学分析，Dekker，纽约，1977年，第18页，第222页)。淀粉的量可通过用淀粉酶水解淀粉成葡萄糖，继之以比色分析法确定葡萄糖量来测定。为了这种淀粉分析，必须进行不包含淀粉的纸的背景分析以去掉由背景干扰物质可能产生的贡献。这些方法是典型的，但并不意味着排除可用于确定保留在薄页纸中的特定组分量的其它方法。
A.(专门)小组(主观测定的)柔软度理想的是，在柔软度测定之前，应根据Tappi方法#T402OM-88调理要测定的纸样。这里，纸样要在10～35％的相对湿度和22～40℃的温度范围内预处理24小时。预处理之后，纸样应在48～52％的相对湿度和22～24℃温度范围内处理24小时。
理想的是，小组测定柔软度应在恒温恒湿室内进行。如果这不可能，所有样品包括对照纸样都应处在相同环境条件下测定。
柔软度测定是在成对比较的情况下以类似于人工感觉检测法(Manual onSensory Testing method)中所描述的形式进行的，该方法在1968年美国检测和材料协会出版的ASTM特殊技术出版物434中，其收编于此供参考。柔软度是采用称为成对差别检测(paired difference test)的主观检测来估计的。这种方法使用了检测材料的外在标准。对于触觉柔软度，提供二个纸样以使检测者看不出纸样，并且检测者需要根据触觉柔软度选择其中之一。测定结果以所谓小组评分单位(PSU)报告。关于柔软度测定，为获得这里以PSU报告的柔软度数据，需进行许多小组柔软度测定。在每组测定中，十位有经验的柔软度检测员被要求对三组成对纸样的相对柔软度作出估价。由每个检测员一次一对地评价多对纸样每对中的一个纸样称为X，另一个称为Y。简言之，每一个X纸样是相对其成对的Y纸样按下列方式划分柔软的
1.如果X被评价为可能比Y柔软点，那么给予X的等级是+1，并且如果Y被评价为可能比X柔软点那么所给予X的等级为-1；2.如果X被评价为确实比Y柔软点，那么所给予X的等级为+2，并且如果Y被评价为确实比X软点，那么给予X的等级为-2；3.如果X被评价为比Y软很多，那么给予X的等级为+3，并且如果Y被评价为比X软很多，那么给予X的等级为-3；并且，最后4.如果X被评价为比Y软很多很多，那么给予X的等级为+4，并且如果Y被评价为比X软很多很多，那么给予X的等级为-4。
对这些等级进行平均并以PSU单位来表示结果值。结果数据被认为是一个小组检测的结果。如果一对以上的纸样被估价，那么然后根据由成对的统计分析得到的等级来对所有对纸样进行有序排列。然后，按要求将评价值向上或向下移动一个值以得到一个0 PSU值，该值的纸样选择作为0基准。然后其它纸样相对于0基准，按它们的相对等级确定为正或负值。所进行的和平均的小组测定次数应使约0.2 PSU代表了主观感觉柔软变的明显差异。
B.亲水性(吸收性)总的来讲，薄页纸的亲水性指薄页纸用水润湿的倾向。薄页纸的亲水性多少可由测定干薄页纸完全用水润湿所需要的时间来定量表示。该时间称为“润湿时间”。为对润湿时间进行一致和重复检测，可用下列方法进行润湿时间测定第一，提供一张处理的纸页样品(纸样的检测环境条件为在TAPP1方法T 402中说明的22～24℃和48～52％R.H.)，其具有近4-3/8英寸×4-3/4英寸(约11.1厘米×12厘米)的薄页纸结构；第二，将纸页折成四等分并置的纸页，然后用手(或带干净塑料手套的手或用除油洗涤剂如Dawn细致洗涤的手)揉皱成直径约0.75英寸(约1.9厘米)到约1英寸(约2.5厘米)的球；第三，将球形纸页放在装在容积为3升pyrex玻璃烧杯中的22～24℃的约3升蒸馏水的表面上。应注意，所有借助这种技术的纸页测定应在22～24℃和48～52％相对湿度的控制温度和相对湿度的室内进行。然后仔细地将纸样球以离开水面不大于1厘米的距离放在水面上。就在纸球接触水面的那一刻，同时开启计时器；第四，在第一个纸球完全润湿之后，将第二个球放入水中。这可很容易地注意到，因为一旦完全润湿，纸的颜色由其干白色过渡到较暗的淡灰色。在第五个球已完全润湿之后停止计时器并记录下时间。
对每个纸样至少要进行5组5个球(总共25个球)的检测试验。最后报告的结果应是取5组数据的计算平均值和标准偏差。测定单位是秒。测定完5组5个球(总数为25个球)，必须换水。如果烧杯内壁有膜或残余物，需对烧杯进行仔细清洗。
测定水吸收率的另一个方法是衬垫渗透测定法(pad sink measurement)。在22～24℃和48～52％相对湿度(Tappi方法#T402OM-88)下处理所要测定的薄页纸和所有对照纸样至少24小时之后，将一迭约5～20张薄页纸切成2.5～3.0英寸大小。纸的载切可用模切冲压机，常规切纸器，或激光切纸设备进行。由于纸样处理的不可再现性和潜在的纸页污染，所以人工剪切载切不是优选的方法。
纸样堆切完之后，仔细放在网眼纸样架上。这种纸样架的作用是在最小的干扰情况下将纸样放在水面上。这种架是圆形的，直径约为4.2英寸。它具有5个水平的和均匀间隔的金属丝，这些金属丝相互平行在网的周边与焊接点相连。金属丝间距约为0.7英寸。纸页放在网的表面前，这种网眼筛应是清洁和干燥的。用约3升稳定在22～24℃蒸馏水装满3升的烧杯。在确保水表面无任何波纹或表面运动之后，将装有纸的筛小心放在水表面的顶部上。在纸样浮在表面上之后，这种筛式纸样架可继续向下以便纸样架筛手柄钩在烧杯壁上。以这种方法，筛不会干扰纸样的水吸收。就在纸样接触水表面的那一刻，开启计时器。在纸叠完全润湿之后停止计时器。这可通过注意纸样从干白色到完全润湿时的较暗淡灰色的颜色过渡而易于肉眼观察。在纸页完全润湿的一刹那，停止计时器，记录总时间。总时间是纸垫完全润湿所需要的时间。
用这种方法再至少测定2个另外的薄页纸垫。未经排水和后清洗并用22～24℃的新鲜水再充满烧杯，不应测定5个以上的纸垫。而且，如果要测定新的和特别的纸样，通常要将水换成新鲜的开始状态的水。最后报告的给定纸样时间值应是所测定的3～5迭纸样的平均值和标准偏差。测定单位是秒。
当然，本发明的薄页纸实施方案的亲水性可在制造后立即测定。然而，薄页纸制成后的开始两个星期间可能会发生亲水性的明显增加即，在制成纸老化二个星期之后。因此润湿时间优选在这两个星期末测定。相应地，在室温在两星期末测定的润湿时间称为“两星期润湿时间”。另外，为了试验和模仿所要测定纸产品的长期贮存条件和可能的严格温度和湿度环境，需要可选择的纸样老化条件。例如，所要测定纸样在49～82℃暴露1小时到1年可模仿交易中纸样可能经历的一些潜在严格环境条件。而且，纸样热压处理可模仿交易中纸样所经历的严格老化条件。必须重申，在任一严格的温度检测之后，纸样需要在22～24℃和48～52％相对湿度下进行再处理。所有检测也都应在控制的温度和湿度室内进行。
C.紧度正如这里所用的术语，薄页纸的紧度是用纸的定量除以厚度计算而得的平均紧度，用收编在这里的适当单位转换来将其转换成克/cm3。正如这里所用的，薄页纸的厚度是受到95克/英寸2(15.5克/厘米2)压力载荷时的预处理(根据TAPPl方法#T402OM-88在23+/-1℃，50+/-2％RH下处理24小时)纸的厚度。该厚度是用Thwing-Alberr 89-11型测厚仪(宾夕法尼亚州费城的Thwing-Albert公司)测定的。纸的定量通常在8层厚的4×4英寸纸垫上测定的。这种纸垫先根据Tappi方法#T402OM-88预处理，然后以克为单位测量重量，其结果精确到千分之十克。可进行适当的单位转换以便以磅/3000英尺2为单位报告定量。
D.掉毛干掉毛干掉毛可用Sutherland摩擦测试仪，一块黑毯(由羊毛制成，厚约2.4毫米，密度约为0.2克/cm3。这种毛毯材料易于从织物零售商店如Hancock织物公司买到)，一个4磅的重物和一个Hunter色度计测定。Sutherland测试仪是一台电机驱动的仪器，它可使载重的样品在静止的样品上来回往复运动。那块黑毯附到4磅的重物上。薄页纸样放到一块薄纸板上(俄亥俄州辛辛那提市Cordage获得的Crescent#30)，然后测试仪在固定的薄页纸样上来回摩擦或移动加载的毯5次。摩擦期间用于薄页纸的载荷约为33.1克/厘米2。在摩擦前后测定黑毯的Hunter色度L值。这两个Hunter色度读数差形成了干掉毛的测定值。也可用现有技术中所知的其它方法来测定干掉毛。湿摔毛测定薄页纸样湿掉毛性能的适合方法描述在1990年8月21日签发给Walter等的美国专利4,950,545中，并收编于此供参考。本方法主要包含使薄页纸样通过其中之一部分浸没在水槽中的两个钢辊。从薄页纸样上掉下的毛转移到被水槽润湿的钢辊。钢辊的连续旋转使掉毛沉入水槽。回收掉毛并且然后计算。见Walter等的专利第5栏第45行到第6栏第27行。也可用现有技术中所知的其它方法来测定湿掉毛。可选择的组分通常用在造纸中的其它化学品也可加入在此描述的化学软化组合物中，或加到造纸配料中，只要它们不会明显地和反向地影响纤维材料的软化和吸收性和本发明的季铵软化化合物的柔软度提高作用。A.润湿剂作为可选择的组分，基于干纤维重量，本发明可包含约0.005～30％，更优选约0.03％～1.0％的润湿剂。
非离子表面活性剂(烷氧基化的材料)可用作本发明润湿剂的合适非离子表面活性剂包括氧化乙烯和可选择的氧化丙烯与脂肪醇，脂肪酸，脂肪胺等的加成产物。
下文描述的任一特定类型的烷氧基化材料均可用作非离子表面活性剂。适合的化合物是通式为R2-Y-(C2H4O)z-C2H4OH的基本水溶性表面活性剂。其中固体和液体组合物的R2选自伯、仲和支链烷基和/或酰基烃基；伯、仲和支链烯基烃基基团；和伯、仲和支链烷基和链烯基取代的酚类烃基。所说的烃基基团具有约8～20，优选10～18个碳原子的烃基链长度。对于液体组合物，更优选16～18个碳原子的烃基链长度；对于固体组合物，更优选约10～14个碳原子的烃基链长度。在这里的乙氧基化非离子表面活性剂的通式中，Y一般为-O-，-C(O)O-，-C(O)N(R)-，或-C(O)N(R)R-，其中R2和R(如果存在)具有在此之前给出的意思，和/或R可以是氢，并且z至少约为8，优选至少约为10～11。当较少的乙氧基化基团存在时，柔软剂组合物的性能及稳定性降低。
这里的非离子表面活性剂特征是在于约7～20，优选约8～15的HLB(亲水-亲油平衡)。当然，通过限定R2和乙氧基化基团的数目，通常可以确定表面活性剂的HLB。然而，应注意到，对于浓缩的液体组合物，本文所用的非离子乙氧基化表面活性剂包含相对长链的R2基团，并且是相对高度乙氧基化的。虽然具有短的乙氧基化基团的较短烷基链表面活性剂可具有所需的HLB，但它们在这里并非有效的。
非离子表面活性剂的实例将在下面详述。本发明的非离子表面活性剂不限于这些实例，在这些实例中，整数限定了分子中乙氧基(EO)基团的数目。
直链的烷氧基化醇a.直链的，伯醇烷氧基化物具有这里所述范围内的HLB的正十六烷醇和正十八醇的十，十一，十二，十四，和十五乙氧基化物在本发明中是有用的润湿剂。用在这里作为组合物粘度/分散性改性剂的典型乙氧基化伯醇是正-C18EO(10)；和正-C10EO(11)。在“油基”链长度范围内的混合的天然或合成醇的乙氧基化物也可用在这里。这种材料的具体实例包括油醇-EO(11)，油醇-EO(18)，和油醇-EO(25)。b.直链的，仲醇烷氧基化物具有这里所述范围内的HLB的3-十六烷醇，2-十八醇，4-二十醇和5-二十醇的十，十一，十二，十四，十五，十八，和十九乙氧基化物都可用作本发明的润湿剂。可用作本发明润湿剂的典型乙氧基化仲醇是2-C16EO(11)；2-C20EO(11)；和2-C16EO(14)。
直链的烷基苯氧基化醇正如烷氧基化醇的情况，具有这里所述范围内HLB的烷基化酚，特别是一元烷基酚的六到十八乙氧基化物可用作本发明组合物的粘度/分散性改性剂。对-十三烷基酚，间-十五烷基酚等的六到十八乙氧基化物也可用在这里。在这里用作润湿剂混合物的典型乙氧基化烷基酚是对-十三烷基酚EO(11)和对-十五烷基酚EO(18)。
正如这里所用的和通常在现有技术中所公认的，非离子表面活性剂化学式中的亚苯基与包含2～4个碳原子的亚烷基相当。对于本发明目的，可以认为包含亚苯基的非离子表面活性剂含有相当的碳原子数。将烷基中的碳原子数再对每一个亚苯基加上约3.3个碳原子计算即得碳原子数。烯属的烷氧基化物烯醇，包括伯、仲烯醇和对应于刚在上面公开的那些酚的链烯基酚可被乙氧基化到这里所述HLB范围，并可用作本发明的润湿剂。
支链的烷氧基化物可以众所周知的“OXO”法制备的支链伯和仲醇可被乙氧基化并可用作本发明的润湿剂。
上面乙氧基化的非离子表面活性剂可单独或结合用在本组合物中，并且术语“非离子表面活性剂”包含混合的非离子表面活性剂。
如果使用的话，表面活性剂的量优选约为薄页纸干纤维重量的0.01～2.0％。该表面活性剂优选具有8个或更多碳原子的烷基链。典型的阴离子表面活性剂有直链的烷基磺酸盐和烷基苯磺酸盐。典型的非离子表面活性剂是包含烷基苷酯如可从Croda公司(纽约)买到的Crodesta SL-40的烷基苷类；正如1977年3月8日签发给W.K.Langdon等的美国专利4.011,389中描述的烷基苷醚，和烷基多乙氧基化的酯如可从Glyco化学品公司(Greenwich，CT)买到的Pegosperse 200 ML和可从Rhone Poulenc公司(Craubury，N.J.)买到的1GEPALRC-520。B强度添加剂可添加的其它类型化学品包括提高薄页纸干、湿抗张强度的强度添加剂。作为可选择的组分，基于干纤维重量，本发明可包含有效量，优选约0.01％～3.0％，更优选约0.2％～2.0％的水溶性强度添加剂树脂。这些强度添加剂树脂选自干强度树脂，永久湿强树脂，暂时湿强树脂和其混合物。
a)干强度添加剂干强添加剂优选选自羧甲基纤维素树脂，淀粉基树脂和其混合物。优选干强添加剂的实例包括羧甲基纤维，和来自ACCO化学品系列的阳离子聚合物如ACCO711和ACCO514，ACCO化学品系列是最优选的。这些材料可从新泽西州wayne的美国Cyanamid公司购买。
b)永久湿强添加剂可用在这里的永久湿强树脂有几种类型。通常，以前已发现和今后将发现在造纸技术中有用的那些树脂都可用在这里。许多实例展示在前面提到的Westfelt论文中，其收编在这里供参考。
在一般情况中，湿强树脂是水溶性的阳离子材料。即在加到造纸配料中时，这种树脂是水溶性的。接着的事件如交联将使树脂不溶于水，这是很可能的，也是所期望的。而且，一些树脂仅在特定条件下溶解，如在限定的pH范围内。
可以确信，在湿强树脂已沉积在造纤维上、内或之间后，它们通常进行交联或其它熟化反应。只要有大量水存在，交联或熟化一般就不会发生。
优选的永久湿强树脂粘合剂材料选自聚酰胺表氯醇树脂，聚丙烯酰胺树脂和其混合物。
具有特别实用性的是各种聚酰胺表氯醇树脂。这些材料是具有反应性功能基团如氨基，环氧基和氮杂环丁烷基(azetidinium)的低分子量聚合物。专利文献具有许多制造这种材料的方法。1972年10月24日签发给Keim的美国专利3,700,623和1973年11月13日签发给Keim的美国专利3,772,076是这种专利的实例，并且这二个专利收编于此供参考。
由特拉华州Wilmington市的Hercules公司以Kymene 557H和Kymene2064商标出售的聚酰胺表氯醇树脂在本发明中特别有用。这些树脂概括地描述在前面提到的Keim专利中。
用在本发明的碱活化的聚酰胺表氯醇树脂是以Santo Res商标出售的，如由密苏里州St.lours市的Monsanto公司出售的Santo Res 31。这些类型的材料概括地描述在1974年12月17日签发给Petrovich的美国专利3,855,158；1975年8月12日签发给Petrovich的美国专利3,899,388；1978年12月12日签发给Petrovich的美国专利4,129,528；1979年4月3日签发给Petrovich的美国专利4,147,586和1980年9月16日签发给Van Eenam的美国专利4,222,921，所有这些收编于此供参考。
其它可用在这里的水溶性阳离子树脂是聚丙烯胺树脂，如以Parez商标出售的那些，如康涅狄格州Stanford市美国Cyanamid公司出售的Parez631NC。这些材料概括地描述在1971年1月19日签发给Coscia等的美国专利3,556,932；和1971年1月19日签发给Williams等的美国专利3,556,933中，所有这些收编于此供参考。
可用于本发明的其它类型水溶性树脂包括丙烯酸乳液和阴离子苯乙烯-丁二烯胶乳。1974年10月29日签发给Meisel，Jr.等的美国专利3,844,880提供了许多这些类型树脂的实例，该专利收编于此供参考。
可用在本发明的其它水溶性阳离子树脂还有脲醛树脂和蜜胺甲醛树脂。这些多功能、反应性聚合物具有约几千的分子量。较普通的功能团包括含氮基团如氨基和与氮相连的羟甲基。
虽然是不优选的，但聚乙烯亚胺型树脂也可用在本发明。
前面提到的水溶性树脂的更完整描述包括其制造可见TAPP1专题论文系列第29号，纸和纸板的湿强度，制浆造纸技术协会(TAPP1)(纽约；1965)收编于此供参考。正如这里所用的，术语“永久湿强树脂”指纸页放在水介质中时，能使其大部分原始湿强度保持至少2分钟以上的树脂。
(c)暂时湿强添加剂上面提到的湿强添加剂一般使纸产品具有永久的湿强度，即纸页放在水介质时能使其大部分原始湿强保持整个润湿时间。然而，某些类型纸产品的永久湿强是不必要，也是不期望的性能。纸产品如卫生纸等通常在短时间使用后进入腐烂物系统等以排除掉。如果纸产品永久地保持其抗水解强度性能，那么就会导致这些系统的堵塞。最近，造纸厂已添加暂时湿强添加剂于纸产品，由此取得的湿强度足以满足预期的使用。但当纸吸水时湿强度减小。湿强度的衰减便于纸产品通过腐烂物系统流走。
适合的暂时湿强树脂的实例包括改性淀物暂时湿强剂，如由国家淀粉和化学品公司(纽约)出售的National淀粉78-0080。这种类型的湿强剂可由将二甲氧基乙基-N-甲基-氯乙酰胺与阳离子淀粉聚合物反应制造。改性淀粉暂时湿强剂也描述在1987年6月23日签发给Solarek等的美国专利4,675,394中，并收编于此供参考。优选的暂时湿强树脂包括描述在1991年1月1日签发给Bjorkquist的美国专利4,981,557中的那些，该专利收编于此供参考。
关于上面所列的永久和暂时湿强树脂的种类和具体实例，应当理解，所列的树脂实质上是示例性的并且不意味着限于本发明的范围。
可相容的湿强树脂的混合物也可用在本发明中。
上面所列的可选择的化学添加剂仅为示例性的，并不意味着限制本发明范围。
下列实施例说明了本发明的实施，但并不意味限制本发明。
实施例在实施本发明中，使用了中间规模的长网造纸机。在普通碎浆机中制成重量为3％的NSK(北方针叶木牛皮浆，如华盛顿州Tacoma市的Weyerhaeuser公司出售的Prairie牌牛皮浆)水悬浮液。以干纤维的重量计，以0.75％的比率将2％的暂时湿强树脂(即National Starch 78-0080)溶液加到NSK浆料管道中。暂时湿强树脂在NSK纤维上的吸附可通过在线混合器来增强。NSK悬浮液在扇形泵稀释到约0.2％的浓度。在普通碎浆机中制成重量计为3％的桉树(如巴西的Aracruz)纤维的水悬浮液。桉树悬浮液在扇形泵稀释到约0.2％的浓度。将单独的配料组分送到流浆箱的分隔层(即，桉树在外层并且NSK在中心层)，并沉积到长网上以形成三层的初始纸幅。通过长网并借助挡浆板和真空箱进行脱水。长网具有5梭道，缎子面似的编织结构，每厘米分别具有33个纵向和30个横向的单丝。初始湿纸幅在转移点以约18％的纤维浓度从长网转移到第二个造纸毯。这第二个造纸毯是具有优选的网络表面和偏转导管(deflection conduit)的无端毯。根据公开在签发给Trokhan的美国专利5,334,289中的方法，该造纸毯是通过在由聚酯制成的并在4梭道双层设计中具有每厘米14个纵向和12个横向细丝的有孔织成元件上形成光聚合网络制成的。这种细丝在纵向的直径约0.22毫米，横向的直径约为0.28毫米。用在本方法的光敏树脂是Merigraph树脂EPD1616C，是由特拉华州Wilmington市的Hercules公司出售的甲基丙烯酸化的尿烷树脂。这种造纸毯约1.1毫米厚。
过了真空脱水箱后，初始纸幅被带到了造纸毯上，通过蒸汽吹透预干燥烘缸后，纸幅转移到了杨克烘缸上。其它方法和纸机条件列在了下面。经过真空脱水箱后，纤维浓度约为27％，并且借助预干燥烘缸的作用，在将纸幅转移到杨克烘缸前，纤维浓度可达到约65％；借助上涂装置喷涂包含0.25％聚乙烯醇水溶液的起皱粘合剂；在用刮刀使纸幅干起皱之前，估计纤维浓度将增加到约99％。该刮刀具有一个约25度的斜角，并相对于杨克烘缸固定以提供一个约81度的冲击角；杨克烘缸是在约350°F(177℃)的温度运转；杨克烘缸是以约800英尺/分(约244米/分)的温度运转。然后干起皱的纸幅在两个压光辊间通过。这二个压光辊是以辊重偏置在一起并以660英尺/分(约201米/分)的表面速度运转。压光的纸幅被卷到了纸轴上(也以660英尺/分的表面速度运行)，然后备用。
在造纸毯运行到与初始纸幅接触之前，借助乳液分配辊将包含增塑剂-乳液混合物的水溶液连续涂布到造纸毯的与纸接触的表面上。由分配辊涂布到偏转元件上的水乳液包含五种成分水，Regal油(由Texaco油料公司出售的一种高速透平油)，ADOGEN TA 100(由Witco公司出售的一种二-十八烷基二甲基氯化铵表面活性剂)，十六烷醇(由Procter ＆ Gamble公司出售的16个碳的直链脂肪醇)和甘油。五种成分的相对比例如下以重量计为6.1％的Regal油，以重量计为0.3％的Adogen，以重量计为0.2％的十六烷醇，以重量计为31.1％的甘油，并且剩余的是水。为形成乳液油相，首先要将乳液与上面所到的表面活性剂混合，并最后与水和甘油混合。涂布到造纸毯的水乳液的体积流速约为0.50加仑/小时-横向英尺(约6.21升/小时-米)。当湿纸幅运行到与水乳液接触时，基于总纸幅重量，它具有约25％的纤维浓度。
加工纸幅成一片的薄页纸产品。这种薄页纸具有约18磅/3000英尺2的定量，包含约1％的甘油，约1％的Regal油和约0.2％的暂时湿强树脂。重要的是，最终薄页纸是柔软和可吸收性的，并适于用作面巾纸和/或卫生纸。
权利要求
1.一种薄页纸，其特征在于其包含a)湿法成网的纤维素纤维；b)基于所说的薄页纸的干纤维重量，0.01～5％的水溶性多羟基化合物，其中所说的多羟基化合物优选选自甘油，重均分子量为150～800的聚甘油，重均分子量为200～1000的聚乙二醇和聚丙二醇或聚乙二醇/聚丙二醇的共聚物和其混合物；如c)基于所说的薄页纸的干纤维重量，0.01～5％的油，其选自石油基油，聚硅氧烷基油和其混合物，其中所说的石油基油优选是主要由饱和烃组成的石油基机油；其中所说的薄页纸具有10～65克/米2的定量和小于0.60克/厘米3的紧度。
2.权利要求1的薄页纸，其中所说的多羟基化合物为重均分子量为200～1000，更优选200～600的聚乙二醇。
3.权利要求1的薄页纸，其中所说的多羟基化合物是甘油和重均分子量为200～1000的聚乙二醇的混合物。
4.权利要求1的薄页纸，其中所说的多羟基化合物是重均分子量为150～800的聚甘油和重均分子量为200～1000的聚乙二醇的混合物。
5.权利要求1-4中任一权利要求的薄页纸，其中所说的聚合硅氧烷基油具有100～1000厘泊特性粘度。
6.权利要求1-5中任一权利要求的薄页纸，其还包含选自永久湿强树脂，暂时湿强树脂，干强树脂和其混合物的有效量的强度添加剂。
7.权利要求6的薄页纸，其中所说的强度添加剂是永久湿强树脂，其中所说的永久湿强树脂优选选自聚酰胺-表氯醇树脂，聚丙烯酰胺树脂，和其混合物，最优选聚酰胺-表氯醇树脂。
8.权利要求6的薄页纸，其中所说的强度添加剂是暂时湿强树脂，其中所说的暂时湿时强树脂优选为淀粉基暂时湿强树脂。
9.权利要求6的薄页纸，其中所说的强度添加剂是干强树脂，其中所说的干强树脂优选选自羧甲基纤维素树脂，淀粉基树脂，和其混合物，最优选羧基甲基纤维素树脂。
10.权利要求1-9中任一权利要求的薄页纸，其中所说的多羟基化合物和所说的油涂布于湿薄页纸幅的至少一面。
全文摘要
公开了通过加入有效量的多羟基化合物和油而具有提高的松厚度和触觉柔软度的薄页纸。优选地,基于干纤维重量,薄页纸中加入0.05～2.0%多羟基化合物和约0.05～2.0%的油。当根据其中所描述的方法涂布于湿薄页纸幅时,这些非离子化合物具有高的留着率。本发明的薄页纸实施方案可进一步包含一定量的强度添加剂,如淀粉,以提高纸页强度。
文档编号D21H21/22GK1172516SQ96191681
公开日1998年2月4日 申请日期1996年1月22日 优先权日1995年1月31日
发明者保罗·D·特罗克汉, 迪安·V·范 申请人:普罗克特和甘保尔公司