Композиции десктруктирующего агента для систем временной влагопрочности в санитарно-гигиенической бумажной продукции
Изобретение относится к бумажным продуктам санитарно-гигиенического назначения, в структуру которых входит волокнистое бумажное полотно, агент, придающий временную влагопрочность, композиция деструктирующего агента, которая включает деструктирующий агент, носитель, подавляющий разложение и неионогенное поверхностно-активное вещество. Неионогенное поверхностно-активное вещество стабилизирует вязкость этой композиции во времени. Композиция деструктирующего агента может применяться в сочетании с агентом временной влагопрочности, чтобы получать бумажный продукт, обладающий высокой начальной прочностью на разрыв во влажном состоянии и желаемую разлагаемость. Также изобретение относится к способам формования бумажного продукта и к способной к насосной перекачке композиции текучей среды для разложения агента временной влагопрочности, находящегося в структуре волокнистого полотна бумажного продукта. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 1 табл.
Уровень техники
В производстве санитарно-гигиенической бумажной продукции давно ощущается нужда в системах временной влагопрочности, делающих возможным быстрый полноценный распад бумажного продукта. Из-за недостаточного распада санитарно-гигиенических бумажных изделий засоряются канализационные трубы и системы очистки стоков. Многие потребители предпочитают влагопрочную санитарно-гигиеническую продукцию, но другие не используют такие изделия, если они недостаточно легко разлагаются. Бумага санитарно-гигиенического назначения с высокой начальной влагопрочностью и способная быстро и легко разлагаться была бы очень привлекательна для потребителей.
Существуют системы временной влагопрочности, обеспечивающие как высокую начальную влагопрочность, так и высокую разлагаемость. Эти системы, как правило, включают агент, придающий влагопрочность, и композицию агента, способствующего разложению бумажного продукта, которые вместе обеспечивают желаемую начальную влагопрочность и последующий распад. Однако для производителя такие системы представляют значительные трудности в процессе нанесения композиции деструктирующего агента на бумажный продукт санитарно-гигиенического назначения. Одна из проблем, связанных с деструктирующим агентом касается стабильности композиции во времени. Часто композицию деструктирующего агента получают и хранят в большом количестве задолго до ее применения. Было обнаружено, что у известных в данной области техники композиций такого рода вязкость со временем существенно возрастает, из-за чего их трудно, если вообще возможно, применять равномерно с помощью существующих на сегодняшний день насосов и другого оборудования. Порой вязкость возрастает настолько, что композиция утрачивает свойства текучей среды, которую можно перекачивать.
Как для потребителей, так и для производителей бумажной продукции было бы очень ценно использовать в системах временной влагопрочности такие композиции деструктирующего агента, которые обладают достаточной стабильностью, легко применяются в процессе производства изделий санитарно-гигиенического назначения и характеризуются как высокой начальной влагопрочностью, так и высокой разлагаемостью.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение относится к композиции деструктирующего агента и ее применению при формовании бумажных продуктов санитарно-гигиенического назначения, обладающих как высокой начальной влагопрочностью, так и желаемой разлагаемостью. В одном из воплощений данного изобретения способ формования бумажного продукта санитарно-гигиенического назначения включает внесение в жидкую бумажную массу агента, придающего временную влагопрочность, который способен образовывать полуацетальные связи с волокнами бумажной массы, в количестве, эффективном для предотвращения немедленного разложения бумажного продукта при его контакте с водой; внесение в жидкую бумажную массу или нанесение на волокнистый лист в мокром либо сухом состоянии композиции деструктирующего агента, содержащей деструктирующий агент, носитель, подавляющий разложение, включающий лосьон или крем, и неионогенное поверхностно-активное вещество в количестве, эффективном для снижения вязкости до менее чем 3000 сП при 25°C через 24 часа хранения; и формование бумажного продукта санитарно-гигиенического назначения из жидкой бумажной массы.
Способная к насосной перекачке текучая композиция для разложения агента, придающего временную влагопрочность, которая распределяется в волокнистом полотне бумажного продукта санитарно-гигиенического назначения, содержит: деструктирующий агент, выбираемый из группы, состоящей из щелочных агентов, окисляющих агентов, нуклеофильных агентов и их комбинаций; носитель, подавляющий разложение; и неионогенное поверхностно-активное вещество.
Композиция деструктирующего агента для изготовления бумажного продукта санитарно-гигиенического назначения содержит деструктирующий агент, выбираемый из группы, состоящей из щелочных агентов, окисляющих агентов, нуклеофильных агентов и их комбинаций; носитель, подавляющий разложение, включающий лосьон или крем, и неионогенное поверхностно-активное вещество в количестве, эффективном для стабилизации вязкости композиции до менее чем 3000 сП при 25°C через 24 часа хранения.
Эти и другие признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения поясняются нижеследующим описанием осуществления изобретения и прилагаемой формулой изобретения.
Осуществление изобретения
Настоящее изобретение относится к бумажным продуктам санитарно-гигиенического назначения, в структуру которых входит волокнистое бумажное полотно; агент, придающий временную влагопрочность, способный образовывать полуацетальные связи с волокнами полотна для предотвращение его немедленного распада при контакте бумажного продукта с водой; и композицию деструктирующего агента. Композиция деструктирующего агента, как правило, представляет собой жидкую или густую эмульсию, которая включает деструктирующий агент и неионогенное поверхностно-активное вещество, придающее стабильность композиции деструктирующего агента, так что вязкость является стабильной во времени. Таким образом, композиция деструктирующего агента решает проблемы, существующие в данной области техники, и ею легко обработать жидкую бумажную массу или волокнистое бумажное полотно в процессе производства бумажных продуктов санитарно-гигиенического назначения, обладающих как высокой начальной влагопрочностью, так и высокой разлагаемостью.
Агент влагопрочности и деструктирующий агент располагаются по всему волокнистому бумажному полотну, присутствуя в количествах, достаточных для того, чтобы волокнистое бумажное полотно обладало: (i) прочностью на разрыв во влажном состоянии в момент контакта с влагой («немедленной» прочностью), составляющей по меньшей мере 90% от влагопрочности аналогичного бумажного продукта санитарно-гигиенического назначения, не содержащего агента временной влагопрочности и деструктирующего агента; (ii) разлагаемостью в пропитанном водой состоянии, по меньшей мере на 10 пунктов лучшей, чем у аналогичного бумажного продукта, не содержащего деструктирующий агент.
Настоящее изобретение основывается на открытии того, что, комбинируя композицию деструктирующего агента с неионогенным поверхностно-активным веществом, можно получить бумажный продукт санитарно-гигиенического назначения, в высокой степени обладающий ценным сочетанием свойств, а именно: (i) прочностью на разрыв во влажном состоянии в момент контакта с влагой, составляющей по меньшей мере 90% от влагопрочности аналогичного бумажного продукта санитарно-гигиенического назначения, не содержащего агента временной влагопрочности и деструктирующего агента; (ii) разлагаемостью в пропитанном водой состоянии, по меньшей мере на 10 пунктов лучшей, чем у аналогичного бумажного продукта, не содержащего деструктирующий агент. Словосочетание «на десять пунктов лучшей» относится к разнице между прочностью на разрыв в момент контакта с водой и прочностью на разрыв через 30 минут пропитывания водой, выраженной как процент от прочности на разрыв в момент контакта с водой, которая составляет по меньшей мере десять полных баллов или более при оценке по предлагаемой методике, например 80% по сравнению с 70%. Термин «проверка впитываемости» (поглощение капли воды) относится к периоду времени, выраженному в секундах, требующемуся для поглощения капли воды объемом 5 мкл поверхностью бумажного листа.
В нижеследующем описании и в формуле изобретения все численные значения и выражения, относящиеся к количествам ингредиентов, условиям реакций и т.п. - помимо рабочих примеров или если не указано особо - следует понимать во всех случаях как сопровождаемые словом «около». В данной патентной заявке приводятся различные численные диапазоны. Будучи непрерывными, эти диапазоны включают все значения между указанными наименьшим и наибольшим значениями. Различные численные диапазоны, приводимые в данной заявке, являются приблизительными, если только специально не указано иного.
Как отмечалось выше, подходящие для настоящего изобретения агенты временной влагопрочности способны образовывать полуацетальные связи с волокнами бумажного полотна, что обеспечивает высокую начальную влагопрочность волокнистого листа и предотвращает немедленный распад материала при контакте бумажного продукта с водой. Примеры агентов временной влагопрочности включают (не ограничивая этим перечнем объем изобретения) диальдегидные крахмалы, глиоксилированные полиакриламиды и их комбинации. В одном из воплощений настоящего изобретения агент временной влагопрочности представляет собой глиоксилированный полиакриламид с основной цепью менее 50000 дальтон (до глиоксилирования).
Количество агента временной влагопрочности может варьировать в зависимости от применения. В одном из воплощений настоящего изобретения агент временной влагопрочности берется в количестве, составляющем по меньшей мере 0,05 мас.% от веса сухого волокна. В другом воплощении данного изобретения агент временной влагопрочности берется в количестве, составляющем по меньшей мере 0,1 мас.% от веса сухого волокна. В еще одном воплощении агент временной влагопрочности присутствует в количестве от 0,05 до 2 мас.% от веса сухого волокна.
Композиция деструктирующего агента, как правило, содержит деструктирующий агент, носитель, подавляющий разложение, и неионогенное поверхностно-активное вещество. Композиция деструктирующего агента, включающая неионогенное поверхностно-активное вещество представляет собой стабильную способную к насосному перекачиванию текучую среду и обладает вязкостью менее 3000 сантипуаз (сП) при 25°С. В других воплощениях настоящего изобретения вязкость композиции деструктирующего агента составляет менее 2000 сП при 25°С; в третьих воплощениях - менее 1000 сП при 25°С. Неионогенное поверхностно-активное вещество сводит к минимуму, какие бы то ни было изменения вязкости в большую сторону, которые имеют место со временем при длительном хранении в отсутствие неионогенного поверхностно-активного вещества.
После контакта бумажного продукта с водой деструктирующий агент действует таким образом, что разрушаются связи между агентом временной влагопрочности и волокнами листа волокнистого материала. Подходящие для настоящего изобретения деструктирующие агенты выбирают из группы щелочных агентов, окисляющих агентов, нуклеофильных агентов и их комбинаций. Примеры подходящих для настоящего изобретения деструктирующих агентов включают (но не ограничиваются перечисленным здесь) гидроксид магния (Mg(OH)2), гидроксид кальция (Ca(OH)2), бисульфит магния ((Mg(HSO3)2), оксид магния (MgO), оксид цинка (ZnO), сульфит натрия (Na2SO3), магния карбонат/магния гидроксид ((MgCO3)4Mg(OH)2), оксид натрия/оксид алюминия (Na2OAl2O3), перекись водорода (H2O2), карбонат натрия (Na2CO3), бикарбонат натрия (NaHCO3), бензоат натрия, карбонат кальция (CaCO3), бикарбонат кальция (Ca(HCO3)2), ацетат натрия и их комбинации. В одном из воплощений настоящего изобретения щелочные реагенты не включают ацетат натрия, бензоат натрия, карбонат натрия, бикарбонат натрия, карбонат кальция, бикарбонат кальция и их комбинации.
В одном из воплощений настоящего изобретения деструктирующий агент в композиции берется в количестве от 1 до 50 мас.%. В других воплощениях его количество составляет от 3 до 40 мас.%. В иных воплощениях количество деструктирующего агента составляет от 5 до 30 мас.%.
Носитель, подавляющий разложение, может включать лосьоны или кремы. В контексте настоящего документа термины «лосьон» или «крем» относятся к более или менее жидким препаратам, предназначенным для косметического или медицинского применения, которые обычно находятся в форме жидкой суспензии, раствора или эмульсии. Например, подходящий для настоящего изобретения лосьон может включать смеси, содержащие компоненты, выбираемые из следующих: вода, минеральное масло, вазелин, сорбит, стеариновая кислота, ланолин, ланолиновый спирт, цетиловый спирт, глицерилстеарат, стеарат полиэтиленгликоля (PEG-100), триэтаноламин, диметикон, пропиленгликоль, микрокристаллический воск, триэтилцитрат, миристиловый эфир PPG-3, динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (EDTA), метилпарабен, этилпарабен, пропилпарабен, отдушка, ксантановая камедь, бутилпарабен, метилдибромглутаронитрил. Можно также использовать лосьоны, содержащие следующие компоненты: смесь воды, глицерина, миристоилсаркозината натрия, PEG-120 метилглюкозы диолеата, однозамещенного лауроамфоацетата натрия, двузамещенного лауроамфоацетата натрия, гликольдистеарата, PEG-150 пентаэритритолтетрастеарата, тридецетсульфата натрия, поликватерниума-10, лауретсульфата натрия, феноксиэтанола, кокамида моноэтаноламина (МЕА), лимонной кислоты, DADM-гидантоина, динатриевой соли EDTA, лаурета-10, отдушки. В одном из воплощений настоящего изобретения может использоваться крем, содержащий следующие компоненты: смесь воды, (C14-16)олефинсульфоната натрия, кокамидопропилбетаина, цетилового спирта, стеарилового спирта, (C12-15)диалкил фумарата, кокоглюкозида, спиртовой смеси из кокосовых орехов, метилкокоилтаурата натрия, диэтаноламин (DEA)-цетилфосфата, экстракта цветков ромашки лекарственной (Chamomilla recutita), экстракта листьев алоэ (Aloe barbadensis), экстрата цветков ромашки римской (Anthemis nobilis), гидроксипропилметилцеллюлозы, картофельного (Sodium tuberosum) крахмала, пропиленгликоля, отдушки. В другом воплощении настоящего изобретения может использоваться крем, содержащий следующие компоненты: смесь воды, кокоилизотионата натрия, пропиленгликоля, стеариновой кислоты, цетеарилового спирта, кокоамидопропилбетаина, гидроксипропилметилцеллюлозы, лауроилсаркозината натрия, салициловой кислоты, ментола, отдушки, силиката магния-алюминия, динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (EDTA), метилпарабена, пропилпарабена, DADM-гидантоина, диоксида титана (CI 77891). Или же могут оказаться подходящими следующие вещества: диоктилсульфосукцинат натрия в нефтяном дистилляте; полиоксиэтилен(10)олеиловый эфир; полиоксиэтилен(2)цетиловый эфир. Примеры имеющихся в продаже веществ можно выбрать из следующей группы: Aerosol ОТ, Variquat K1215, Suave Cream, Neutragena Cream, Olay lotion, мягчители бумажной массы, Brij 97, Brij 52, твердые восковые покрытия, другие подобные защитные гидрофобные жидкие средства и их комбинации.
Носитель, подавляющий разложение, предотвращает снижение начальной прочности на разрыв во влажном состоянии под действием деструктирующего агента таким образом, что носитель, подавляющий разложение, задерживает воздействие деструктирующего агента на агент временной влагопрочности. Носитель, подавляющий разложение, можно охарактеризовать как гидрофобный носитель, например защитное гидрофобное жидкое средство доставки, позволяющее деструктирующему агенту снижать временную прочность на разрыв во влажном состоянии, тем самым улучшая показатели разлагаемости.
В одном из воплощений настоящего изобретения носитель, подавляющий разложение, берется в таком количестве, что его массовое отношение к количеству деструктирующего агента составляет от около 99:1 до около 10:90; в другом воплощении - от около 90:10 до около 30:70, в еще одном воплощении - от около 80:20 до около 50:50.
Было обнаружено, что неионогенное поверхностно-активное вещество влияет на стабильность композиции деструктирующего агента во времени. В большинстве воплощений настоящего изобретения неионогенное поверхностно-активное вещество берется в количестве, составляющем менее 80 мас.% от композиции деструктирующего агента. В других воплощениях количество неионогенного поверхностно-активного вещества составляет менее 50 мас.% относительно композиции деструктирующего агента; в иных воплощениях неионогенное поверхностно-активное вещество присутствует в количестве менее 10 мас.% относительно композиции деструктирующего агента. Возрастание вязкости во времени сводится к минимуму, тем самым композиция по данному изобретению поддерживается в состоянии, пригодном для насосной перекачки и при необходимости может храниться в течение долгого времени. Примеры подходящих для настоящего изобретения (но не ограничивающих его объем) неионогенных поверхностно-активных веществ включают простые и сложные эфиры, азотсодержащие соединения, многоатомные спирты, аминоспирты, полиэтиленгликоли и их смеси.
Конкретные примеры подходящих для настоящего изобретения неионогенных поверхностно-активных веществ, не ограничивающие объем изобретения, включают аддукты полиоксиэтилена, например алкилполиокисэтиленовые эфиры, алкилполиоксиэтилены, полиоксипропиленовые эфиры, эфиры полиоксиэтилена и жирных кислот, эфиры полиоксиэтиленсорбитана и жирных кислот, эфиры полиоксиэтиленсорбитола и жирных кислот, полиоксиэтиленовые производные касторового масла, алкилполиоксиэтиленамины и амиды; многоатомные спирты и алкилоламиды, например сорбитановые эфиры жирных кислот, полиглицериновые эфиры жирных кислот и сахарозные эфиры жирных кислот; модифицированные силиконовые поверхностно-активные вещества на основе силикона, например модифицированные полиэфирами, алкиларалкилполиэфирами, эпоксиполиэфирами, спиртовыми группами, фтором, аминогруппами, меркаптогруппами, эпоксигруппами или аллильными группами; поверхностно-активные вещества на основе силикона, фторсодержащие поверхностно-активные вещества, например аддукт перфторалкилэтиленоксида. Перечисленные выше неионогенные поверхностно-активные вещества можно использовать в различных комбинациях.
В одном воплощении настоящего изобретения неионогенные поверхностно-активные вещества представлены аддуктами полиоксиэтилена, например алкилполиоксиэтиленовыми эфирами, алкилполиоксиэтиленами, полиоксипропиленовыми эфирами, эфирами полиокситилена и жирных кислот, эфирами полиоксиэтиленсорбитана и жирных кислот, эфирами полиоксиэтиленсорбитола и жирных кислот, полиоксиэтиленовыми производными касторового масла, алкилполиоксиэтиленаминами и амидами.
Композицию деструктирующего агента можно получать любым подходящим для этого способом. Композиция по данному изобретению, содержащая деструктирующий агент, составлена таким образом, чтобы применять ее для придания бумажным продуктам санитарно-гигиенического назначения сочетания ценных свойств - начальной прочности на разрыв во влажном состоянии и способности к разложению при намокании. Как правило, композиция, содержащая деструктирующий агент, включает жидкий носитель, подавляющий разложение; деструктирующий агент, выбираемый из группы, состоящей из окисляющих агентов, щелочных агентов, нуклеофильных агентов и их комбинаций; а также неионогенное поверхностно-активное вещество. В одном воплощении настоящего изобретения деструктирующий агент представляет собой жидкость. В другом воплощении деструктирующий агент является твердым веществом, суспендированным в жидком веществе. Композиция настоящего изобретения, содержащая деструктирующий агент, включает носитель, в состав которого входит суспендированный компонент, выбираемый из группы, состоящей из щелочных агентов, окисляющих агентов, нуклеофильных агентов и их комбинаций; гидрофобный носитель, окружающий по меньшей мере часть суспендированного компонента, и неионогенное поверхностно-активное вещество. Пути получения композиции деструктирующего агента включают (но не ограничиваются перечисленным ниже) образование суспензии, раствора или какой-либо иной текучей формы, которую можно перекачивать насосом. Например, такие вещества, как Mg(OH)2 Ca(OH)2, Mg(HSO3)2, MgO, ZnO, Na2SO3, (MgCO3)4Mg(OH)2, Na2O.Al2O3, H2O2 или их комбинации можно суспендировать, растворить или эмульгировать в жидких эмульсиях, Aerosol ОТ, Variquat K1215, Suave Cream, Neutragena Cream, Olay lotion, мягчителях бумажной массы, Brij 97, Brij 52 или их комбинациях. Температура, при которой получают или используют композицию по данному изобретению, варьирует в зависимости от применения.
Бумажные продукты, которые подлежат обработке агентом временной влагопрочности и композицией деструктирующего агента по данному изобретению, как правило, включают любую жидкую бумажную массу, которая при использовании по данному изобретению дает бумажные продукты санитарно-гигиенического назначения, обладающие улучшенными начальной прочностью на разрыв во влажном состоянии и способностью к разложению. Подходящие волокна обеспечивают достаточную целостность листа для пригодности бумажных продуктов к применению по их обычному назначению. Бумагообразующие волокна для получения бумажного полотна, из которого делают продукты санитарно-гигиенического назначения, могут включать, например, любые природные или синтетические волокна, пригодные для конечной продукции, перечисленной выше, включая (но не ограничиваясь приведенными здесь примерами): недревесное волокно, например манильскую пеньку, сабай, нить клещевинного шелкопряда, волокно ананасовых листьев; волокно мягкой древесины, например хвойное крафт-волокно северных и южных хвойных деревьев, волокно твердой древесины, например эвкалипта, клена, березы, осины и т.п.Кроме того, можно использовать волокно, полученное при переработке вторичного сырья (макулатуры). При получении бумажных продуктов санитарно-гигиенического назначения из подходящего волокна известными в данной области техники способами формируется волокнистая бумажная масса.
Жидкая бумажная масса не обязательно содержит значительное количество агента, придающего материалу постоянную прочность во влажном состоянии. В одном из воплощений настоящего изобретения жидкая бумажная масса содержит смолу, придающую постоянную прочность во влажном состоянии, в количестве менее 250 частей на миллион. В другом его воплощении жидкая бумажная масса содержит смолу, придающую постоянную прочность во влажном состоянии, в количестве менее 100 частей на миллион. В еще одном воплощении данного изобретения жидкая бумажная масса совсем не содержит никакой смолы, придающей постоянную прочность во влажном состоянии.
В отношении применения настоящим изобретением предлагается высоко эффективный способ для придания бумажному продукту сочетания весьма ценных свойств благодаря тщательно разработанному специфическому подходу, использующему свойства материала как текучей среды, обеспечивающие его насосное перекачивание. В одном из воплощений настоящего изобретения агент, придающий временную влаго прочность, добавляется к водной целлюлозной суспензии, чтобы воздействовать на содержащиеся в ней волокна целлюлозы, как было описано ранее, например агент, придающий временную влагопрочность, можно добавлять в жидкую бумажную массу во время ее пребывания в напорном ящике или перед этим. В некоторых воплощениях настоящего изобретения агент, придающий временную влагопрочность, добавляют в сочетании с композицией деструктирующего агента или с другими известными в данной области техники химическими агентами, обычно используемыми при производстве бумаги, включая (но не ограничиваясь перечисленным здесь) проклеивающие агенты, мягчители, удерживающие агенты, обезвоживающие агенты, агенты прочности в сухом состоянии, агенты, влияющие на загрузку бумажной массы, наполнители и т.п.
В других воплощениях настоящего изобретения агент, придающий влагопрочность, добавляется в жидкую бумажную массу, как описано выше, а композиция деструктирующего агента добавляется к бумажному полотну во влажном и/или сухом состоянии.
Как отмечалось выше, агент временной влагопрочности и композицию деструктирующего агента можно добавлять в мокрой части процесса изготовления бумаги, так что деструктирующий агент удерживается в окончательном бумажном полотне. Порядок добавления агента временной влагопрочности и композиции деструктирующего агента не имеет значения. Собственно, настоящее изобретение полезно в процессе формования бумажного продукта санитарно-гигиенического назначения из бумажного полотна: данное изобретение обеспечивает усовершенствование, включающее добавление к бумажному продукту, находящемуся в мокрой части процесса формования, композиции деструктирующего агента, содержащей деструктирующий агент, выбираемый из группы, состоящей из щелочных агентов, окисляющих агентов, нуклеофильных агентов и их комбинаций, а также неионогенного поверхностно-активного вещества.
В порядке примера подходящий для настоящего изобретения способ может включать добавление к жидкой бумажной массе или к бумажному полотну во влажном либо сухом состоянии композиций или каких-либо их комбинаций, содержащих в любом порядке (1) агент, придающий временную прочность во влажном состоянии, который способен образовывать полуацетальные связи с волокнами бумажного полотна для обеспечения начальной прочности во влажном состоянии и последующего быстрого снижения этой прочности при контакте бумажного полотна с водой, причем агент временной влагопрочности присутствует в количестве от 0,05 до 2 мас.% относительно массы сухого волокна; и (2) композицию деструктирующего агента, содержащую деструктирующий агент, выбираемый из группы, состоящей из щелочных агентов, окисляющих агентов, нуклеофильных агентов и их комбинаций, а также неионогенное поверхностно-активное вещество, в результате чего формируется бумажный продукт санитарно-гигиенического назначения, обладающий сочетанием весьма ценных свойств.
При такой обработке композиция деструктирующего агента легко перекачивается насосом и включается в жидкую бумажную массу, так что деструктирующий агент оказывается распределенным в волокнистом полотне и присутствует в структуре бумажного продукта в количестве, достаточном для того, чтобы волокнистое полотно обладало (i) прочностью на разрыв в момент контакта с водой, составляющей 90% от прочности бумажного полотна во влажном состоянии, не содержащего деструктирующего агента; и (ii) разлагаемостью в пропитанном водой состоянии по меньшей мере на 10 пунктов лучше, чем у волокнистого бумажного полотна, не содержащего деструктирующий агент.Улучшение разлагаемости, обеспечиваемое системой по данному изобретению, означает, что риск засорения канализационных труб и очистных стоков существенно уменьшается. Многим потребителям импонирует влагопрочная бумажная продукция санитарно-гигиенического назначения, другие же не пользуются продуктами, содержащими агент временной влагопрочности. Бумажная продукция санитарно-гигиенического назначения, изготовленная по настоящему изобретению, обладает как высокой начальной разлагаемостью, так и высокой начальной влагопрочностью, что обеспечивает ряд преимуществ и потребителям, и производителям.
Настоящее изобретение далее раскрывается при помощи ряда иллюстративных примеров, в которых все доли и процентное содержание даются как массовые, если не указано иного.
Сравнительный пример 1.
В этом примере была получена известная в данной области техники композиция деструктирующего агента предшествующего уровня техники, включающая в качестве деструктирующего агента гидроксид кальция в носителе, подавляющем разложение, в массовом соотношении 1:4. Начальная вязкость после смешивания составляла 780 сП, а через 24 часа смесь стала очень густой (вязкость более 10000 сП), так что ее невозможно было перекачивать насосом для подачи на бумажное полотно.
Пример 1
В этом примере была получена композиция деструктирующего агента, включающая гидроксид кальция и носитель, подавляющий разложение, в соотношении 1 часть гидроксида кальция на 4 части носителя, а также неионогенное поверхностно-активное вещество TDA-3 (этоксилированный тридециловый спирт) в количестве 5% от массы композиции. Конечная вязкость через 24 часа при комнатной температуре составляла 859 сП. Данный пример демонстрирует преимущество использования неионогенного поверхностно-активного вещества: оно делает возможным применение продукта и достижение его функциональных качеств.
Пример 2
В этом примере получали композицию деструктирующего агента, включающую гидроксид кальция и носитель, подавляющий разложение, в соотношении 1 часть гидроксида кальция на 4 части носителя, а также неионогенное поверхностно-активное вещество TDA-3 (этоксилированный тридециловый спирт) в количестве 9% от массы композиции. Начальная вязкость составляла 141 сП, а через 24 часа вязкость была 593 сП.
Пример 3
В этом примере к материалу по примеру 2 потом добавляли неионогенныое поверхностно-активное вещество - этоксилированный тридециловый спирт (2%). Чрез 24 часа вязкость составляла 328 сП.
Результаты, полученные в примерах 1 и 2 сведены в таблицу 1. Сравнительный пример 1 ясно показывает, что в отсутствие поверхностно-активного вещества композицию деструктирующего агента невозможно использовать из-за значительного возрастания вязкости. Примеры 1-3 демонстрируют неожиданную пользу от добавления поверхностно-активного вещества на примере этоксилированного тридецилового спирта, вызывавшего значительное снижение вязкости. Вязкость приведенных здесь составов можно также регулировать, подбирая соответствующее содержание неиногенного поверхностно-активного вещества.
| Таблица 1 | ||||
| Деструктирующий агент | Соотношение количеств деструктирующего агента и носителя, подавляющего разложение | Неиногенное поверхностно-активное вещество | Вязкость (сП), измеренная по Брукфильду при 25°C через 24 часа | |
| Сравнительный пример 1 | Гидроксид кальция | 1:4 | Отсутствует | >10000 |
| 1 | Гидроксид кальция | 1:4 | 5% TDA-3 | 859 |
| 2 | Гидроксид кальция | 1:4 | 9% TDA-3 | 593 |
| 3 | Гидроксид кальция | 1:4 | 11% TDA-3 | 328 |
Хотя данное изобретение здесь раскрыто со ссылкой на его конкретные предпочтительные варианты, возможны и другие варианты данного изобретения. Таким образом, сущность и объем изобретения в прилагаемой формуле изобретения не ограничиваются приведенными в настоящем документе описаниями его вариантов.
1. Способ формования бумажного продукта санитарно-гигиенического назначения, включающий:
внесение в жидкую бумажную массу агента временной влагопрочности, который способен образовывать полуацетальные связи с волокнами жидкой бумажной массы, в количестве, эффективном для предотвращения немедленного разложения бумажного продукта при контакте с водой;
внесение композиции деструктирующего агента, содержащей деструктирующий агент, подавляющий разложение носитель, включающий лосьон или крем, и неионогенное поверхностно-активное вещество, в количестве, эффективном для обеспечения вязкости менее 3000 сП при 25°С через 24 часа хранения, причем указанное неионогенное поверхностно-активное вещество выбирают из группы, состоящей из: эфиров полиоксиэтиленсорбитана и жирных кислот, эфиров полиоксиэтиленсорбитола и жирных кислот, полиоксиэтиленовых производных касторового масла, алкилполиоксиэтиленаминов и амидов, сорбитановых эфиров жирных кислот, полиглицериновых эфиров жирных кислот, сахарозных эфиров жирных кислот, модифицированных полиэфирами поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных алкиларалкилполиэфирами поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных эпоксиполиэфирами поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных спиртовыми группами поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных фтором поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных аминогруппами поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных меркаптогруппами поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных эпоксигруппами поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных аллильными группами поверхностно-активных веществ на основе силикона, аддукта перфторалкилэтиленоксида и их комбинаций и
формование бумажного продукта санитарно-гигиенического назначения.
2. Способ по п.1, в котором агент временной влагопрочности и деструктирующий агент берутся в количествах, эффективных для того, чтобы бумажный продукт санитарно-гигиенического назначения обладал (i) прочностью на разрыв во влажном состоянии при контакте с водой, составляющей по меньшей мере 90% от прочности во влажном состоянии бумажного продукта санитарно-гигиенического назначения, не содержащего деструктирующего агента, и (ii) разлагаемостью в пропитанном водой состоянии, по меньшей мере на 10 пунктов лучшей, чем у бумажного продукта санитарно-гигиенического назначения, не содержащего деструктирующего агента, причем указанная разлагаемость в пропитанном водой состоянии определяется как разница между прочностью на разрыв в момент контакта с водой и прочностью на разрыв через 30 минут пропитывания водой, выраженная как процент от прочности на разрыв в момент контакта с водой.
3. Способ по п.1, в котором деструктирующий агент выбирают из группы, состоящей из щелочных агентов, окисляющих агентов, нуклеофильных агентов и их комбинаций.
4. Способ по п.1, в котором агент временной влагопрочности представляет собой глиоксилированный полиакриламид.
5. Способ по п.4, в котором глиоксилированный полиакриламид добавляют в количестве от около 0,05 до около 2,0 мас. % от сухого веса жидкой бумажной массы.
6. Способ по п.1, в котором деструктирующий агент представляет собой жидкость.
7. Способ по п.1, в котором деструктирующий агент представляет собой твердое вещество, суспендированное в носителе, подавляющем разложение.
8. Способ по п.1, в котором носитель, подавляющий разложение, является гидрофобным.
9. Способ по п.1, в котором деструктирующий агент выбирают из группы, состоящей из гидроксида магния, гидроксида кальция, бисульфита магния, оксида магния, оксида цинка, сульфита натрия, карбоната магния/гидроксида магния, оксида натрия/ оксида алюминия, перекиси водорода, карбоната натрия, бикарбоната натрия, бензоата натрия, карбоната кальция, бикарбоната кальция, ацетата натрия и их комбинаций.
10. Способ по п.1, в котором неионогенное поверхностно-активное вещество берется в количестве менее 80 мас. % от композиции деструктирующего агента.
11. Способ по п.1, в котором жидкая бумажная масса дополнительно содержит смолу, придающую ей постоянную влагопрочность, в количестве менее 250 частей на миллион.
12. Способ по п.1, в котором носитель, подавляющий разложение, выбирают из группы, состоящей из смесей, включающих компоненты, выбираемые из группы, состоящей из воды, минерального масла, вазелина, сорбита, стеариновой кислоты, ланолина, ланолинового спирта, цетилового спирта, глицерилстеарата, стеарата полиэтиленгликоля (PEG-100), триэтаноламина, диметикона, пропиленгликоля, микрокристаллического воска, триэтилцитрата, миристилового эфира PPG-3, динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (EDTA), метилпарабена, этилпарабена, пропилпарабена, отдушки, ксантановой камеди, бутилпарабена, метилдибромглутаронитрила и их комбинаций; лосьонов, содержащих следующие компоненты, выбираемые из группы, состоящей из воды, глицерина, миристоилсаркозината натрия, PEG-120 метилглюкозы диолеата, однозамещенного лауроамфоацетата натрия, двузамещенного лауроамфоацетата натрия, гликольдистеарата, PEG-150 пентаэритритолтетрастеарата, тридецетсульфата натрия, поликватенрниума-10, лауретсульфата натрия, феноксиэтанола, кокамида моноэтаноламина (МЕА), лимонной кислоты, DADM-гидантоина, динатриевой соли EDTA, лаурета-10, отдушки и их комбинаций; кремов, содержащих компоненты, выбираемые из группы, состоящей из воды, (С14-16)олефинсульфоната натрия, кокамидопропилбетаина, цетилового спирта, стеарилового спирта, (С112-15) диалкил фумарата, кокоглюкозида, спиртовой смеси из кокосовых орехов, метилкокоилтаурата натрия, диэтаноламин (DEA)-цетилфосфата, экстракта цветков ромашки лекарственной {Chamomilla recutita), экстракта листьев алоэ {Aloe barbadensis), экстрата цветков ромашки римской (Anthemis nobilis), гидроксипропилметилцеллюлозы, картофельного (Sodium tuberosum) крахмала, пропиленгликоля, отдушки и их комбинаций; кремов, содержащих компоненты, выбираемые из группы, состоящей из воды, кокоилизотионата натрия, пропиленгликоля, стеариновой кислоты, цетеарилового спирта, кокоамидопропилбетаина, гидроксипропилметилцеллюлозы, лауроилсаркозината натрия, салициловой кислоты, ментола, отдушки, силиката магния-алюминия, динатриевой соли EDTA, метилпарабена, пропилпарабена, DADM-гидантоина, диоксида титана (CI77891) и их комбинаций; диоктилсульфосукцината натрия в нефтяном дистилляте; полиоксиэтилен(10)олеиловых эфиров; полиоксиэтилен(2)цетиловых эфиров и их комбинаций.
13. Способ по п.1, в котором внесение композиции деструктирующего агента включает смешивание указанной композиции с жидкой бумажной массой.
14. Способ по п.1, в котором внесение композиции деструктирующего агента включает нанесение этой композиции на поверхность бумажного полотна во влажном состоянии.
15. Способ по п.1, в котором внесение композиции деструктирующего агента включает нанесение этой композиции на поверхность бумажного листа в сухом состоянии.
16. Способная к насосной перекачке композиция текучей среды для разложения агента временной влагопрочности, находящегося в структуре волокнистого полотна бумажного продукта санитарно-гигиенического назначения, содержащая:
деструктирующий агент, выбранный из группы, состоящей из щелочных агентов, окисляющих агентов, нуклеофильных агентов и их комбинаций;
носитель, подавляющий разложение, включающий лосьон или крем и
неионогенное поверхностно-активное вещество, которое выбрано из группы, состоящей из: эфиров полиоксиэтиленсорбитана и жирных кислот, эфиров полиоксиэтиленсорбитола и жирных кислот, полиоксиэтиленовых производных касторового масла, алкилполиоксиэтиленаминов и амидов, сорбитановых эфиров жирных кислот, полиглицериновых эфиров жирных кислот, сахарозных эфиров жирных кислот, модифицированных полиэфирами поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных алкиларалкилполиэфирами поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных эпоксиполиэфирами поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных спиртовыми группами поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных фтором поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных аминогруппами поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных меркаптогруппами поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных эпоксигруппами поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных аллильными группами поверхностно-активных веществ на основе силикона, аддукта перфторалкилэтиленоксида и их комбинаций.
17. Композиция по п.16, в которой деструктирующий агент и носитель, подавляющий разложение, находятся в массовом соотношении от около 1:99 до около 90:10.
18. Композиция по п.16, в которой деструктирующий агент выбран из группы, состоящей из гидроксида магния, гидроксида кальция, бисульфита магния, оксида магния, оксида цинка, сульфита натрия, карбоната магния/гидроксида магния, оксида натрия/оксида алюминия, перекиси водорода, карбоната натрия, бикарбоната натрия, бензоата натрия, карбоната кальция, бикарбоната кальция, ацетата натрия и их комбинаций.
19. Композиция по п.16, в которой носитель, подавляющий разложение, выбран из группы, состоящей из смесей, содержащих компоненты, выбираемые из группы, состоящей из воды, минерального масла, вазелина, сорбита, стеариновой кислоты, ланолина, ланолинового спирта, цетилового спирта, глицерилстеарата, стеарата полиэтиленгликоля (PEG-100), триэтаноламина, диметикона, пропиленгликоля, микрокристаллического воска, триэтилцитрата, миристилового эфира PPG-3, динатриевой соли EDTA, метилпарабена, этилпарабена, пропилпарабена, отдушки, ксантановой камеди, бутилпарабена, метилдибромглутаронитрила и их комбинаций; лосьонов, содержащих следующие вещества, выбираемые из группы, состоящей из воды, глицерина, миристоилсаркозината натрия, PEG-120 метилглюкозы диолеата, однозамещенного лауроамфоацетата натрия, двузамещенного лауроамфоацетата натрия, гликольдистеарата, PEG-150 пентаэритритолтетрастеарата, тридецетсульфата натрия, поликватерниума-10, лауретсульфата натрия, феноксиэтанола, кокамида МЕА, лимонной кислоты, DADM-гидантоина, динатриевой соли EDTA, лаурета-10, отдушки и их комбинаций; кремов, содержащих компоненты, выбираемые из группы, состоящей из воды, (С14-16) олефинсульфоната натрия, кокамидопропилбетаина, цетилового спирта, стеарилового спирта, (С12-15)диалкилфумарата, кокоглюкозида, спиртовой смеси из кокосовых орехов, метилкокоилтаурата натрия, DEA-цетилфосфата, экстракта цветков ромашки лекарственной (Chamomilla recutita), экстракта листьев алоэ (Aloe barbadensis), экстракта цветков ромашки римской (Anthemis nobilis), гидроксипропилметилцеллюлозы, картофельного (Sodium tuberosum) крахмала, пропиленгликоля, отдушки и их комбинаций; кремов, содержащих компоненты, выбираемые из группы, состоящей из воды, кокоилизотионата натрия, пропиленгликоля, стеариновой кислоты, цетеарилового спирта, кокоамидопропилбетаина, гидроксипропилметилцеллюлозы, лауроилсаркозината натрия, салициловой кислоты, ментола, отдушки, силиката магния-алюминия, динатриевой соли EDTA, метилпарабена, пропилпарабена, DADM-гидантоина, диоксида титана (CI 77891) и их комбинаций; диоктилсульфосукцината натрия в нефтяном дистилляте; полиоксиэтилен(10)олеиловых эфиров; полиоксиэтилен(2)цетиловых эфиров и их комбинаций.
20. Композиция деструктирующего агента для изготовления бумажного продукта санитарно-гигиенического назначения, которая содержит:
деструктирующий агент, выбранный из группы, состоящей из щелочных агентов, окисляющих агентов, нуклеофильных агентов и их комбинаций;
носитель, подавляющий разложение, включающий лосьон или крем и
неионогенное поверхностно-активное вещество в количестве, эффективном для стабилизации вязкости композиции на уровне менее 3000 сП через примерно 24 часа,
причем указанное неионогенное поверхностно-активное вещество выбрано из группы, состоящей из: эфиров полиоксиэтиленсорбитана и жирных кислот, эфиров полиоксиэтиленсорбитола и жирных кислот, полиоксиэтиленовых производных касторового масла, алкилполиоксиэтиленаминов и амидов, сорбитановых эфиров жирных кислот, полиглицериновых эфиров жирных кислот, сахарозных эфиров жирных кислот, модифицированных полиэфирами поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных алкиларалкилполиэфирами поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных эпоксиполиэфирами поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных спиртовыми группами поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных фтором поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных аминогруппами поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных меркаптогруппами поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных эпоксигруппами поверхностно-активных веществ на основе силикона, модифицированных аллильными группами поверхностно-активных веществ на основе силикона, аддукта перфторалкилэтиленоксида и их комбинаций.
21. Композиция по п.20, в которой деструктирующий агент выбран из группы, состоящей из гидроксида магния, гидроксида кальция, бисульфита магния, оксида магния, оксида цинка, сульфита натрия, карбоната магния/гидроксида магния, оксида натрия/оксида алюминия, перекиси водорода, карбоната натрия, бикарбоната натрия, бензоата натрия, карбоната кальция, бикарбоната кальция, ацетата натрия и их комбинаций.
22. Композиция по п.20, в которой носитель, подавляющий разложение, выбран из группы, состоящей из смесей, содержащих компоненты, выбираемые из группы, состоящей из воды, минерального масла, вазелина, сорбита, стеариновой кислоты, ланолина, ланолинового спирта, цетилового спирта, глицерилстеарата, стеарата полиэтиленгликоля (PEG-100), триэтаноламина, диметикона, пропиленгликоля, микрокристаллического воска, триэтилцитрата, миристилового эфира PPG-3, динатриевой соли EDTA, метилпарабена, этилпарабена, пропилпарабена, отдушки, ксантановой камеди, бутилпарабена, метилдибромглутаронитрила и их комбинаций; лосьонов, содержащих следующие вещества, выбираемые из группы, состоящей из воды, глицерина, миристоилсаркозината натрия, PEG-120 метилглюкозы диолеата, однозамещенного лауроамфоацетата натрия, двузамещенного лауроамфоацетата натрия, гликольдистеарата, PEG-150 пентаэритритолтетрастеарата, тридецетсульфата натрия, поликватерниума-10, лауретсульфата натрия, феноксиэтанола, кокамида МЕА, лимонной кислоты, DADM-гидантоина, динатриевой соли EDTA, лаурета-10, отдушки и их комбинаций; кремов, содержащих компоненты, выбираемые из группы, состоящей из воды, (С14-16) олефинсульфоната натрия, кокамидопропилбетаина, цетилового спирта, стеарилового спирта, (С12-15) диалкил фумарата, кокоглюкозида, спиртовой смеси из кокосовых орехов, метилкокоилтаурата натрия, DEA-цетилфосфата, экстракта цветков ромашки лекарственной (Chamomilla recutita), экстракта листьев алоэ (Aloe barbadensis), экстракта цветков ромашки римской (Anthemis nobilis), гидроксипропилметилцеллюлозы, картофельного (Sodium tuberosum) крахмала, пропиленгликоля, отдушки и их комбинаций; кремов, содержащих вещества, выбираемые из группы, состоящей из воды, кокоилизотионата натрия, пропиленгликоля, стеариновой кислоты, цетеарилового спирта, кокоамидопропилбетаина, гидроксипропилметилцеллюлозы, лауроилсаркозината натрия, салициловой кислоты, ментола, отдушки, силиката магния-алюминия, динатриевой соли EDTA, метилпарабена, пропилпарабена, DADM-гидантоина, диоксида титана (CI 77891) и их комбинаций; диоктилсульфосукцината натрия в нефтяном дистилляте; полиоксиэтилен(10)олеиловых эфиров; полиоксиэтилен(2)цетиловых эфиров и их комбинаций.
